水泥粉煤灰碎石桩复合地基施工技术标准

水泥粉煤灰碎石桩复合地基施工技术标准 4.13.1 特点和适用范围 1 水泥粉煤灰碎石桩简称 CFG 桩，是近年发展起来的处理软弱地基的一种 新方法。它是在碎石桩的基础上掺人适量石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和后 制成具有一定强度的桩体。 其骨料仍为碎石，用掺人石屑来改善颗粒级配；掺入 粉煤灰来改善混合料的和易性，并利用其活性减少水泥用量；掺人少量水泥使 其具有一定的粘结强度。CFG桩实际上是一种低强度的混凝土桩，可充分利用桩 间土的承载力，共同作用，并可传递荷载到深层地基中去，具有较好的技术和 经济性能。 其特点是：可使承载力在较大范围内调整；有较高的承载力，承载力 提高的幅度在 250300，对软土地基承载力提高更大；沉降量小，变形稳 定快，如将桩落在较硬的土层上，可较严格地控制地基沉降量（在 10 mm 以 内）；工艺性好，由于大量使用粉煤灰，桩体材料具有良好的流动性与和易性， 灌筑方便，易于控制施工质量；可节约大量水泥、 钢材，利用工业废料，消耗大 量粉煤灰，降低工程费用，可节省投资。 2 CFG桩适用于多层和高层建筑地基，如砂土、 粉土、 松散填土、 粉质豁土、 私土、淤泥质戮土等的处理。 4.13.2 施工准备 4.13.2.1 技术准备 1 根据设计要求，经试验确定混合料配合比。 一般可参考以下数据进行试配：水泥、粉煤灰、碎石混合料的配合比相当于 抗压强度为C1.2C7的低强度等级的混凝土，密度大于2000kg/m3。 最佳石屑掺 量（石屑量与碎石 和石屑总重之比）约为 25左右；水灰比（水与水泥用量之比） 为 1.01 1.47；粉 煤灰与水泥重量之比为1.021.65。 2 试成孔应不小于2个，以复核地质资料以及设备、 工艺是否适宜，核定选 用的技术参数。 3 编制施工方案和技术交底。 4.13.2.2 材料准备 1 碎石：粒径2050mm，松散密度1390kg/m3，杂质含量小于5%。 2 石屑：粒径2.5l0mm，松散密度1470kg/m3，杂质含量小于5%。 3 粉煤灰：用符合111级及以上标准的粉煤灰。 4 水泥：用强度等级32.5级的普通硅酸盐水泥，新鲜无结块。 5 褥垫层材料宜用中砂、粗砂、碎石或级配砂石等，最大粒径不宜大于 30mma 不宜选用卵石，卵石咬合力差，施工扰动容易使褥垫层厚度不均匀；亦 可采用灰土垫层作褥垫层。 4.13.2.3 主要机具 1 CFG 桩成孔、 灌筑可采用振动沉管打桩机架，配振动沉拔桩锤，长螺旋钻 机或泥浆护壁钻机。 (1) 振动沉拔桩锤规格与技术性能见表4.13.2.3-1。 C W C F 表4.13.2.3-1 振动沉拔桩锤规格与技术性能 型号 电机 功 率kW 偏心力 矩 （N·m) 偏心轴 速 （r/min) 激振力 （kN ) 空载振 幅 （mm) 谷什议 忧刀 （kN ) 锤全高 (mm) 林恤振 动后 (kN 导向中 心距 (nm) DZ- 11 1136122 600 1500 499230. 60140018.00330 DZ- 15 1550166 600 1500 6712530. 60160022. 00330 DZ- 22 2273275 500 1500 7618430.80180026.00330 DZ- 30 30100 375 500 1500 10425130.80200030.00330 DZ- 37 37123 462 500 1500 12931041.00220034.00330 DZ- 40 40133 500 500 1500 13933541 00230036.00330 DZ- 45 45150 562 500 1500 157一37841 20240030.00330 DZ- 56 56183 687 500 1500 192一46141 60260044.00330 DZ- 60 60200 750 500 1500 20950341 60270050.00330 DZ- 75 75 250-937 500 1500 262一55352. 40300060.00330 DZ- 90 90500 2400 400 1100 42974752.40340070.00330 DZ- 120 120700 2800 400 1100 50182883. 00380090. 00600 DZ- 150 1501000 3600 400 1100 64494783.004200110.00600 DZF4 400318014. 5/25. 6 1351 00310034.0 0Y DZF3 0Y 300239812. 9/23 113/8. 5 1 20181234. 0 DZC 26 26频率11. 77 冲击力5329.4 DZC 60 60频率11. 77 冲击力 119 43.8 DZC 74 74频率11. 77 冲击力 119 46.8 (2) 长螺旋钻机性能见表 4.13.2.3-2。 表4.13.2.3-2 常用长螺旋钻孔机的主要技术参数 型号电机功 率 （kW) 钻孔直 径 （mm) 钻杆扭距 （kN ·m) 钻孔深 度 （m) 钻进速度 （m/min) 钻杆转速 （r/min) 桩架形式 BQZ40022300- 400 1 47810.51 52140步履式 KLB60040300 600 3.3012.01.01 588步履式 ZKL400 B 30300 400 2. 6712.098步履式 LZ60030300- 600 3.6013.01.070110履带吊 W1001 ZKL650 Q 40350 600 6. 7110.039、64、99汽车式 ZKL400304003. 7 ,4.85 12181.063、81、116履带吊 W1001 ZKL6005560012.0712181.039、54、71履带吊 W1001 ZKL8005580014.5512181.021、27、39履带吊 W1001 KW-4040350 450 1 537-18I、01 281 LKZ400224001 47810.51 0140轨道式 GZL400154001 4712.01.088 (3)泥浆护壁所采用的钻机见本标准5.6.6条。 2 配备混凝土搅拌机、 上料及计量设施。 如采用泥浆护壁成孔还应配备水泵 泥浆泵等配套设备。 4.13.2.4 作业条件 1 施工前应具备下列资料和条件： (1) 建筑物场地工程地质报告和必要的水文资料； (2) CFG桩布桩图，并应注明桩位编号，以及设计说明和施工说明； (3) 建筑场地邻近的高压电缆、 电线、 地下管线、 地下构筑物及障碍物等调查 资料； (4) 建筑物场地的水准控制点和建筑物位置控制坐标等资料。 2 具备“三通一平”条件。 3 已确定施工机具和配套设施，并已按计划进场。 4 已按施工平面图放好桩位，并经监理、业主复核。 5 施打顺序及桩机行走路线已确定。 4.13.3 材料质量控制； 1 水泥进场应有出厂合格证和复试报告。 2 其他材料应经试验，符合设计要求。 3 如用灰土作褥垫层时，其土料和石灰的质量应符合本标准第 4.2.3 条的 规定。 4.13.4 施工工艺 4.13.4.1 工艺流程 1 振动沉管灌注成桩，适用于粉土、薪性土及素填土地基。其工艺流程如下 桩机就位沉管至设计标高停振下料振动捣实后拔管留振 l0s -振 动拔管、 复打 2 长螺旋钻孔压灌成桩适用于地下水位以上的薪性土、 粉土、 素填土、 中等密 实以上的砂土以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地。长螺旋钻孔、管内泵压灌 注成桩工艺流程如下： 桩机就位钻孔至设计标高将混凝土泵管接至钻杆中心管边提钻边压 送混合料 3 泥浆护壁成孔、水下灌注成桩工艺同泥浆护壁钻孔灌注桩，见本标准第 5.6.6 条。 4.13.4.2 施工要点 1 振动沉管灌注成桩 (1) 桩机就位须平整、 稳固，沉管与地面保持垂直，如采用混凝土桩尖，需 埋人地面以下300mm。 (2) 混合料配制：按经试配符合设计要求的配合比进行配料，用混凝土搅 拌机加水搅拌，搅拌时间不少于 2 min，加水量由混合料坍落度控制，一般坍 落度为 3050mm。 （3）在沉管过程中用料斗在管顶投料口向桩管内投料，待沉管至设计标高 后须尽快投料，以保证成桩标高、密实度要求。 （4）当混合料加至与钢管投料口齐平后，沉管在原地留振 l0s 左右，即可 边振边拔管，每提升1. 52.0m，留振20s。 桩管拔出地面确认成桩质量符合设 计要求后，用粒状材料或黏土封顶。 (5) 沉管灌注成桩施工拔管速度应按匀速控制，拔管速度应控制在 1.2 1.5m/min左右，如遇淤泥土或淤泥质土，拔管速度可适当放慢。 2 长螺旋钻孔压灌成桩 (1) 桩机就位，调整沉管与地面垂直，垂直度偏差不大于1.5%。 (2) 控制钻孔或沉管入土深度，确保桩长偏差在l00mm范围内。 (3) 钻至设计标高后，停钻开始泵送混合料，当钻杆芯管内充满混合料后， 边送料边开始提钻，提钻速率宜掌握在 23m/min,应保持孔内混合料高出钻头 0.5m, (4) 管内泵压混合料成桩施工，应准确掌握提拔钻杆时间，混合料泵送量 应与拔管速度相配合，遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料，严禁先提 钻后泵料。 (5) 成桩过程应连续进行，尽量避免因待料而中断成桩，因特殊原因中断 成桩，应避开饱和砂土、粉土层。 (6) 搅拌好的混合料通过溜槽注人到泵车储料斗时，需经一定尺寸的过滤 栅，避免大粒径或片状石料进人储料斗，造成堵管现象。 (7) 为防止堵管，应及时清理混合料输送管。 应及时检查输送管的接头是否 牢靠，密封圈是否破坏，钻头阀门及排气阀门是否堵塞。 (8) 长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工的坍落度宜为160200mm。 3 施工时，桩顶标高应高出设计标高，高出长度应根据桩距、 布桩形式、 现 场地质 条件和施打顺序等综合确定，一般不应小于0.5m, 4 成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械每台班应做二组(3 块）试 块（边长150mm立方体），标准养护，测定其立方体28d 抗压强度。 5 冬期施工时混合料人孔温度不得低于 5，对桩头和桩间土应采取保温 措施。 6 褥垫层厚度宜为 150304mm，由设计确定。施工时虚铺厚度（h）：h =H/（其中为夯填度），一般取0.870.90。 虚铺完成后宜采用静力压实 法至设计厚度；当基础底面下桩间土的含水量较小时，也可采用动力夯实法。 对 较干的砂石材料，虚铺后可适当洒水再进行碾压或夯实。 7 质量控制要点： （劝水泥、粉煤灰、砂及碎石等原材料应符合设计要求。 (2)施工中应检查桩身混合料的配合比、坍落度和提拔钻杆速度（或提拔套 管速度）、成孔深度、混合料灌人量等。 (3)施工结束后，应对桩顶标高、 桩位、 桩体质量、 地基承载力以及褥垫层的 质量做 检查。 4.13.5 成品保护措施 1 施工中应保护测量标志桩和桩位标志不被扰动。 2 桩体应经成桩7d达到一定强度后，方可进行基槽开挖。 如桩顶距离地面 在 1.5m 以内，宜用人工开挖；如大于 1.5m,下部 700mm 亦宜用人工开挖，以避 免损坏桩头；清土和截桩时，不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。 3 挖至设计标高后，应剔除多余的桩头，剔除桩头时应采取如下措施：找 出桩顶标高，在其上 50l00mm 处同一水平面按同一角度对称放置 2 个或 4 个 钢钎，用大锤同时击打，将桩头截断。桩头截断后，再用钢钎、手锤等工具沿桩 周向桩心逐渐剔除多余的桩 头，剔凿平整直至设计桩顶标高。 4 保护土层和桩头清除至设计标高后，应尽快进行褥垫层的施工，以防 桩间土被扰