1、精品xx高速鐵路CFG®施工工藝淺談1 工程概述xx高速鐵路DIKxx+xxxDIKxx+xxx段位于xxx區(qū)內，主要為路基工程和車站改造工程，我工區(qū)承擔著5公里正線路基的施工xxx段內地層主要為第四系沖積層、沖洪積層、海積層，表層為雜填土、黃褐色，稍密，潮濕，以粉土為主，夾碎石；其下以黏性土、粉土、砂類土為主，地下水為第四系空隙潛水，地下水埋深1.306.80m。對該區(qū)段所有路基采用加固效果顯著的CFG樁處理，共有53145根，119萬延米，在路橋、路涵過渡段處以三角形布置為主，其余均為正方形布置。通過對該段地基采用CFG樁處理后，達到了加快施工進度，提高路基承載力的效果，不失為一

2、種簡便、易行的處理方法。2 施工準備、施工技術參數(shù)與機械配備2.1 收集施工資料,檢查場地“三通一平”條件。對施工場地先進行整平，整平高程以設計高程加50cm為準。清除地表以下一切障礙物，場地低洼或水塘地段在排水、清淤后，再按設計要求回填合格的滲水土或素土至整平高程。在填筑滲水土時應嚴格按規(guī)范要求分層填筑，每一層經壓實后進行試驗檢測，壓實度、空隙率、K30值符合規(guī)范要求，試驗監(jiān)理簽字后方能填筑下一次填筑。1.1 按設計圖紙進行放樣，樁徑為40cm，正方形布設（以區(qū)間路基為例），布設高程控制點。布設樁位、樁間距及布設形式要符合要求。1.3 CFG樁水泥采用42.5級普通硅酸鹽水泥；碎石為5-25

3、cm；粉煤灰為II級。水泥：砂：碎石：水：粉煤灰的配和比為300:801:979:220:100（kg/m3）,樁身設計強度（28d）為500kpa。1.4 選用長螺旋鉆機作為施工機械，每臺鉆機配備一臺混凝土泵、一臺200KW發(fā)電機和兩臺混凝土罐車。3 施工工藝本工程CFG樁施工采用了長螺旋鉆孔管內泵壓成樁的施工工藝，其具體工藝流程有以下幾個方面：3.1 試樁施工前在加固范圍內選擇24根樁作為試驗樁。通過工藝性試樁取得鉆速、鉆壓、混合料坍落度、混合料攪拌時間及拔管速度等施工技術參數(shù),作為指導施工的依據(jù)。3.2 確定施工順序施工順序與土的性質和樁間距有關,結合現(xiàn)場實際情況,可采用隔樁跳打或連續(xù)施

4、工。本工程采用隔樁跳打的施工方法。3.3 樁機就位樁位經測量班放樣后，用竹簽打孔，孔內灌入白灰以便于在施工中容易準確的找到樁位，檢測合格后，樁機就位。樁機就外后，應由專業(yè)人員檢查樁機是否還存在安全隱患，如果有應及時進行修復。根據(jù)地面標高及樁底設計標高之差，在樁機塔身上自上而下用紅油漆標注刻度（以1米間距最優(yōu)），作為樁長控制依據(jù)。在樁機操作員的正面和左面，在塔身上用垂球掛線，用全站儀準確調整前后左右垂直度并做標記。樁機就位后，機長再次核對樁位，樁位（縱橫向）偏差小于50mm，調整垂直度，確保垂直度不大于1%；同時應保證樁的直徑不小于設計值。3.4 鉆進成孔鉆孔開始時,關閉鉆頭閥門,向下移動鉆桿至

5、鉆頭觸地時,啟動馬達鉆進,先慢后快,同時檢查鉆孔的偏差并及時糾正。在成孔過程中發(fā)現(xiàn)鉆桿抖動或鉆進困難時,應放慢進尺,并檢查樁機穩(wěn)固性,防止樁孔偏斜、位移和鉆具損壞。在試樁時，鉆進過程中應做記錄,激振電流每沉1m記錄一次,對土層變化處在記錄表中特別加以說明。3.5 混合料攪拌及運輸混合料攪拌拌合站集中拌合。按照配合比配料,每盤料攪拌時間按照普通混凝土的攪拌時間控制。一般控制在90120s,具體攪拌時間由實驗確定。混合料出廠時塌落度控制在180200mm。混凝土的運輸為混凝土罐車運輸。3.6 灌注及拔管鉆孔至設計標高后,停止鉆進,提拔鉆桿,泵送混合料灌注。首盤混合料灌注前,采用水泥砂漿潤滑管道。待

6、鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管,灌注過程中勻速提鉆（23m/min）,并保證混合料淹沒鉆具1m。樁頂高程宜高出設計高程5070cm,灌注成樁后，樁頂蓋土封頂進行養(yǎng)護。在灌注混凝土的同時，要對混凝土做含氣量、塌落度的實驗。施工過程及時調整混凝土配合比。3.7 移機當一根樁施工完畢后,機械移位,進行下一根樁的施工。施工時由于CFG樁排出的土較多,經常將鄰近的樁位覆蓋,有時還會因機械支撐時支撐腳壓在樁位旁使原標定的樁位發(fā)生位移。因此,下一根樁施工時,還應根據(jù)軸線或周圍樁的位置對需施工的樁位進行復核,保證樁位準確。3.8 清理鉆渣由于施用隔樁跳打法，打第二遍CFG樁前，必須采取濕挖法清理鉆渣（高出原地面

7、部分），宜用小型挖掘機清理，人工配合，嚴禁大型車輛及吊車進入成樁區(qū)域，防止對已成樁頭造成破壞。然后對地面進行平整，重新進行測量放樣。3.9 鑿樁頭樁達到一定強度（37d）后，人工鑿除保護樁頭，然后人工挖除保護樁長內的樁間土。3.10 CFG樁檢測CFG樁施工完畢28天后，對CFG樁和CFG樁復合地基進行檢測,檢測包括室內塊體試樣28天齡期無側限抗壓強度質量的檢測、單樁承載力檢測及低應變檢測。靜載試驗采用單樁復合地基,根據(jù)試驗結果評價地基承載力。要求復合地基承載力不小于500Kpa，檢測數(shù)量,靜載荷試驗數(shù)量取CFG樁數(shù)的1.0%且每個檢驗批不少于三根，該工程經檢測，單樁承載力均滿足規(guī)范要求。樁身

8、完整性檢測檢測比例為10%,檢測結果表明CFG樁均為1類、2類以上樁,屬于完整樁或基本完整樁,質量合要求。4 成樁施工中常見問題及對策4.1 提鉆與泵送規(guī)范要求不允許先提鉆再泵料，要求是先泵料再提鉆，尤其是在有樁尖承載力要求的情況下，但是在實際施工中，總是有先提鉆的情況。先泵料，目的是為了保證樁尖砼的質量，防止提鉆時負壓造成樁間土中的水滲入樁體。相當于減少了實際樁長。在實際施工時，總是先提20-30cm，因為30m深的地層下土壓力很大，鉆頭閥門不易打開，施工隊先提鉆再泵料的目的是為了下開式鉆頭閥門有一個打開的空間，利用砼30m高的落差，沖砸開鉆頭閥門。因此，在實際施工時，我們可以做試驗，看看先

9、泵料是否對鉆頭閥門的打開造成影響，如不影響閥門的打開，盡量按規(guī)范要求做。4.2 濕挖與干挖CFG樁長螺旋鉆孔屬于排土成樁工藝。在施工過程中，隨著長螺旋鉆桿的鉆進，排出的土體在孔口堆積，單樁排出的土量隨著樁長的增加而增加。灌注成樁后這部分堆積棄土中還埋藏有一定的混合料與上部浮漿。鉆孔過程中及時清運鉆孔棄土是保證CFG樁正常施工的一個重要環(huán)節(jié)。在孔口超灌混合料及浮漿尚處于初凝前濕漿狀態(tài)對其進行挖除，可稱為“濕挖”，濕挖的漿體隨棄土一起清運；在孔口超灌混合料及浮漿凝固后對其進行挖除，可稱為“干挖”。這部分被圍裹在孔口松散的鉆孔排土中的混合料料若不濕挖去除，凝結后將會在樁頂形成性狀不規(guī)則的擴大頭。4.

10、2.1 濕挖的優(yōu)缺點：保持施工場地的平整，便于鉆機的移機和定位。避免因形成樁頂蘑菇頭，從而降低保護土層清運工作的難、鑿樁頭的工作量，明顯減少清理樁間土時造成的淺層斷樁。避免和減輕鉆孔排出的泥漿滲水使場地及其周圍樁間土層含水量的增高。避免給鉆機的穩(wěn)定和周邊場地的施工帶來不利影響。對保護土層的厚度和密實度要求較高，增加了挖填方的工程量。4.2.2 干挖的優(yōu)缺點對保護土層的厚度和密實度要求較低，可以用部分鉆渣作為保護土層，減少了挖填方的工程量，縮短了施工前的準備時間。因形成樁頂蘑菇頭，從而保護土層清運工作的難度大、鑿樁頭的工作量大，清理樁間土時易造成的淺層斷樁鉆孔排出的泥漿滲水使場地及其周圍樁間土層

11、含水量的增高。給鉆機的穩(wěn)定和周邊場地的施工帶來不利影響。4.3 隔樁跳打與連續(xù)施工采用那種打樁方式，主要取決于土的性質和樁間距。用連續(xù)施工的方式進行試樁，若不發(fā)生竄孔，就可以采用連續(xù)施工的方法進行打樁；連續(xù)成樁的優(yōu)點是一次成樁，施工進度快，而且可以避免隔樁跳打過程中，樁機通過成樁區(qū)域時對已成樁的破壞。若發(fā)生竄孔就只能采用隔樁跳打的方法進行施工。4.4 堵管堵管是長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注成樁工藝常遇到的主要問題之一。它直接影響CFG樁的施工效率，增加工人勞動強度，還會造成材料浪費。特別是故障排除不暢時，使已攪拌的CFG樁混合料失水或結硬，增加了再次堵管的幾率，給施工帶來很多困難。產生堵管的

12、原因及對策:4.4.1 混合料配合比不合理當混合料中的細骨料和粉煤灰用量較少時,混合料和易性不好,常發(fā)生堵管。因此,要注意混合料的配合比,坍落度應控制在180200mm之間。4.4.2 混合料攪拌質量有缺陷在CFG樁施工中，混合料由混凝土泵通過剛性管、高強柔性管、彎頭最后到達鉆桿芯管內。混合料在管線內借助水和水泥砂漿潤滑層與管壁分離后通過管線。坍落度太大的混合料,易產生泌水、離析,泵壓作用下,骨料與砂漿分離,摩擦力加劇,導致堵管。坍落度太小,混合料在輸送管路內流動性差,也容易造成堵管。4.4.3 施工操作不當鉆孔進入土層預定標高后,開始泵送混合料,管內空氣從排氣閥排出,待輸送管內混合料連續(xù)充滿

13、后及時提鉆。若提鉆時間較晚,在泵送壓力下鉆頭處的水泥漿液被擠出,容易造成管路堵塞。4.4.4 冬期施工措施不當冬期施工時,混合料輸送管及彎頭均需做防凍保護,防凍措施不力,常常造成輸送管或彎頭處混合料的凍結,造成堵管。冬季施工時,有時會采用加熱水的辦法提高混合料的出口溫度,但要控制好水的溫度,水溫最好<60C,否則會造成混合料的早凝，產生堵管,影響混合料的強度。4.4.5 設備缺陷彎頭曲率半徑不合理能造成堵管,彎頭與鉆桿不能垂直連接,也會造成堵管。混合料輸送管要定期清洗,否則管路內有混合料的結硬塊,還會造成管路的堵塞4.5 竄孔在飽和粉土、粉細砂層中成樁,經常會遇到這種情況。打完X號樁后,

14、在施工相鄰的Y樁時,發(fā)現(xiàn)未結硬的X號樁的樁頂突然下落，當Y號樁泵入混合料時火號樁的樁頂開始回升,此種現(xiàn)象稱為竄孔。施工中采取的預控措施:4.5.1 采取隔樁、隔排跳打方法；4.5.2 設計人員根據(jù)工程實際情況,采用樁距較大的設計方案,避免打樁時的剪切擾動；4.5.3 減少在竄孔區(qū)域的打樁推進排數(shù),減少對已打樁擾動能量的積累；4.5.4 合理提高鉆頭鉆進速度。4.6 斷樁斷樁，是指CFG樁成樁后，樁身混凝土面不連續(xù)，中間有垂直于樁中心軸線的開裂或間隔。斷樁是CFG樁最大的質量事故。產生斷樁的原因及對策：4.6.1 施工保護不夠，有大型工程機械在強度未達到的CFG樁區(qū)域運行，使樁被壓斷或把樁頭壓碎

15、。最有效的防治辦法是，加強對CFG樁成樁區(qū)域的保護，嚴禁一切大型機械進入。4.6.2 長螺旋鉆機的排氣閥被堵。要經常檢查排氣閥，并將包裹排氣閥的混凝土鑿除。4.6.3 灌注混凝土時，混凝土灌注供應不及時。加強混凝土的調度，保證混凝土連續(xù)供應，就可以防止因混凝土供應不及時造成斷樁。4.6.4 地質原因，地下水豐富，易產生斷樁。對于這種原因造成的斷樁，施工中很難控制，對流塑狀和地下水豐富的地質情況應對CFG樁處理進行適應性論證。4.6.5 拔管和泵送混凝土配合不和諧。設置一名指揮人員，用哨子或小旗對鉆機操作手和混凝土泵送人員進行指揮，做到拔管和泵送混凝土配合和諧。4.6.6 截除樁頭時人為的遭到破

16、壞。截樁頭時必須用鋸石機切割，從三個不同方向切割后，嚴禁用大錘敲擊的方法直接將樁頭打掉，應該采用鋼釬插入鋸縫中將樁頭打掉，這樣就可以有效的避免斷樁。4.7 樁頭空芯主要是施工過程中，排氣閥不能正常工作所致。鉆機鉆孔時，管內充滿空氣，泵送混合料時，排氣閥將空氣排出。若排氣閥堵塞不能正常將管內空氣排出，就會導致樁體存氣，形成空芯。為避免樁頭空芯，施工中應經常檢查排氣閥的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)堵塞及時清洗。4.8 樁端不飽滿主要是因為施工中為了方便閥門的打開，先提鉆后泵料所致。這種情況可能造成鉆頭上的土掉入樁孔或地下水浸入樁孔，影響CFG樁的樁端承載力。為杜絕這種情況，施工中前、后臺工人應密切配合，保證提鉆

17、和泵料的一致性。5施工質量控制5.1 控制好鉆桿垂直度，其誤差應符合規(guī)范要求。表1CFG樁施工的允許偏差、檢驗數(shù)量及檢驗方法在舁廳P檢驗項目允許偏差施工單位檢驗數(shù)量檢驗方法1樁位（縱橫向）50mm按成樁數(shù)量的10%抽樣檢驗，且每檢驗批不少于5根經緯儀或鋼尺丈量2樁體垂直度1%經緯儀或吊線測鉆桿傾斜度3樁體啟效直徑不小于設計值開挖50100cm深后，鋼尺丈量5.2 做好原材料試驗工作，施工中及時調整施工配合比。5.3 鉆至設計高程后，灌注混凝土時，必須先泵料后拔管。嚴格控制提鉆速度。5.4 做好成孔、攪拌、灌注、提鉆各道工序的密切配合、銜接。5.5 及時做好資料的整理工作。6施工安全控制6.1成立現(xiàn)場指揮機構和技術保證機構，作到統(tǒng)一指揮，令行禁止。6.2 設專職安全員現(xiàn)場值班，非現(xiàn)場施工人員一律不得進入施工區(qū)域