软基处理中CFG桩施工讲解PPT课件

软基处理中CFG桩施工讲解,xx大道道路工程I标段,什么叫 软基处理 建筑之前如果地基不够坚固，为防止建筑后地基下沉拉裂造成建筑物不稳定等事故，需要对软地基进行处理，使其沉降变得足够坚固,提高软地基的固结度和稳定性至设计的要求，这个过程叫做软基处理，又叫软地基处理,在施工中经常碰到的情况多数不是软土地基，因为如果有软土地基一般情况在设计时应该根据地质资料，提出处理方法。多数情况是有局部地段地质情况和原来设计不同，出现局部地基承载力达不到设计要求，或者由于局部地段含水量过大(原有排水系统不畅，原有地基土质渗水性不好)造成地基软弹(翻浆，弹簧土地段)。根据出现的这些情况一般常用的方法主要有,1、换填。这是最常用的方法。这种方法最大有效处理深度3米。采用人工或机械挖除路堤下全部软土，换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。换填的深度要根据承载力确定。 2、抛石填筑。就是在有软土或弹簧土以及有积水的路段填石头，填石的高度以露出要处理的路段原有土层(或积水)高度为宜。在填石的过程中注意一定要用推土机把石块压实，不能出现软弹现象。然后再填筑土方,3、盲沟。就是在要处理的路段根据要处理的路段的长度，在横向或纵向挖盲沟，盲沟通常用渗水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入不同级配的石块起到排水的功能。注意盲沟的出口要与排水沟连接，以便把路基中的水排出路基。 4、排水砂垫层。排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层砂层，作用是在软土顶面增加一个排水面，在填土的过程中，荷载逐渐增加，促使软土地基排水固结渗出的水就可以从砂垫层中排走。为确保砂垫层能通畅排水，要采用渗水性良好的材料。砂垫层一般的厚度为0.61.0米。为了保证砂垫层的渗水作用，在砂垫层上应该填一层粘性土封住水不让水返上路基。在路基两侧要修好排水沟，通过砂垫层渗出的水通过排水沟排出路基外，保持路基的稳定。 5、石灰浅坑法。由于粘性土含水量影响，施工中经常出现“弹簧土”松软现象。一般较轻的可以采用挖土晒干，敲碎回填的方法：“石灰浅坑法”可以用于各种不同面积的路段(就是说大面积可以使用，小面积也可以使用)。具体做法是：挖4050cm方形或圆形，深一般1m上下的坑，清除坑内的渗水(最好挖好坑后，第二天清除渗水)，放入深为坑深1/3的生石灰，即可回填碾压。坑的行距和坑距在轻度弹簧路段为56m，在严重弹簧路段为34m,软基处理常用工法及其特点,1、复合地基法：水泥土搅拌桩、粉喷桩、碎石桩等； 2、排水固结法 （1）塑料排水板联合堆载：工期长，效果不理想 （2）塑料排水板联合真空预压：工期90天以后，效果容易控制，成本低 3、强夯法：缺点：质量不可控，易形成“弹簧土”。 4、无排水砂垫层真空预压：新型工法，工期短 造价低 成本比塑料排水板联合真空预压节约三分之一，效果可靠。 5、爆炸挤淤排水法,提高土的抗剪强度，使地基保持稳定,降低土的压缩性，使地基的沉降 和不均匀沉降至允许范围内,降低土的渗透性或渗流的水力梯度。防止 或减少水的渗漏，避免渗流造成地基破坏,地基处理的目的,改善土的动力性能、防止地基产生震陷 变形或因土的震动液化而丧失稳定性,消除或减少土的沉陷性或胀缩性引起的地基 变形，避免建筑物玻坏或影响其正常使用,软基处理 的目的,形成半刚性桩体,浇筑,水泥、粉煤灰、石子,成孔,CFG桩加固原理,水泥粉煤灰碎石（CFG）桩 1、CFG桩控制要点 1） CFG桩施工宜配置长螺旋钻机或振动沉管桩机、高压混凝土泵、混凝土泵管等设备。 2） CFG桩可以根据设计结合现场地质情况，选择振动沉管灌注或长螺旋钻管内泵压混合料灌注等适宜的方法施工。 3） 采用的水泥、粉煤灰、碎石及外加剂等原材料应符合设计要求，并按相关规定进行抽样检验。 4） 按设计要求进行室内配合比试验，选定混合料配合比。 5） 施工前选择具有代表性地段进行成桩工艺性试验，工艺试验桩经检验满足设计和质量要求后，方可进行大面积施工,CFG桩施工宜配置长螺 旋钻机或振动沉管桩机、高压混凝土泵、混凝土泵管等设备,CFG桩可以根据设计结合现场地质情况，选择振动沉管灌注或长螺旋钻管内泵压混合料灌注等适宜的方法施工,采用的水泥、粉煤灰、碎石及外加剂等原材料应符合设计要求，并按相关规定进行抽样检验,按设计要求进行室内配合比试验，选定混合料配合比,水泥粉煤灰碎石（CFG）桩,施工前选择具有代表性地段进行成桩工艺性试验，工艺试验桩经检验满足设计和质量要求后，方可进行大面积施工,水 泥 粉 煤 灰 碎 石 桩 施 工 工 艺 流 程 图,软土地基处理 常用软基处理方法,三、水泥粉煤灰碎石（CFG）桩-振动沉管灌注施工 振动沉管灌注施工应符合下列规定： 1 振动沉管过程中每沉1m应记录电流表一次，并对土层沿桩长变化情况。 2 在钻进过程中，应严格控制钻机沉管垂直度偏差，钻杆偏差不大于1%。 3 水泥、粉煤灰、碎石混合料应用搅拌机拌合。坍落度、拌合时间应按工艺性试验确定的参数进行控制，且拌合时间不得少于1min。 4 沉管至设计深度后应向管内一次投放混合料，投料后留振510s方可上提沉管。 5 拔管速率应按试桩确定参数控制（规范要求1.21.5m/min），如遇淤泥或淤泥质土，放慢拔管速度。拔管过程中不允许反插，如上料不足，在拔管过程中加料。 6 机械移位不得挤压已施工桩，混合料初凝后，人工将桩顶松散部分和浮浆挖除，将桩顶挖平至设计标高,地表水较丰富的地区时，在离地面3.0m以内应严格控制拔管速度0.30.8m/min，否则的话会出现已浇筑的桩顶冒水现象,软土地基处理 常用软基处理方法,三、水泥粉煤灰碎石（CFG）桩-长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工 长螺旋钻管内泵压混合料灌注法流程图,软基处理 常用软基处理方法,三、水泥粉煤灰碎石（CFG）桩-长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工 长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工应符合下列规定： 1） 在钻进过程中，应严格控制钻机钻杆垂直度偏差，钻杆偏差不大于1%。 2） 钻孔一般应先慢后快，当出现钻杆晃动幅度较大或钻进困难时，应降低钻速，以免孔身严重偏斜。 3） 混合料的泵送量按试桩确定的数量进行，每根桩的投料量不得少于设计灌注量，泵料时不得停泵待料,料不足时，应先停止拔管。 4） 混合料充满泵送管路后方可提钻，钻头应始终埋入混凝土内1m左右，以防断桩,软基处理 常用软基处理方法,三、水泥粉煤灰碎石（CFG）桩,软基处理 常用软基处理方法,三、水泥粉煤灰碎石（CFG）桩,软基处理 常用软基处理方法,三、水泥粉煤灰碎石（CFG）桩,软基处理 常用软基处理方法,三、水泥粉煤灰碎石（CFG）桩,CFG桩常见问题,影响复合地基承载力,堵管,窜孔,桩头空芯,桩端不饱满,缩颈,断桩,软基处理 常见通病分析,二、CFG桩 1、常见问题,软基处理 常见通病分析,二、CFG桩 常见通病分析及应对措施 1 堵管 堵管是长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺常遇到的主要问题之一。它直接影响CFG桩的施工效率，增加工人劳动强度，还会造成材料浪费。特别是故障排除不畅时，使已搅拌的CFG桩混合料失水或结硬，增加了再次堵管的几率，给施工带来很多困难。产生堵管的原因有以下几点： 1)混合料配合比不合理。混合料工作性能差产生原因：低强度混凝土混合料中细骨料和粉煤灰用量较少时，混合料的流动性差。外加剂与水泥相容性差，混合料的黏聚性、保水性差，容易离析。混合料坍落度太大，易产生泌水和离析，管内浆液在泵压作用下，先流动，骨料和砂浆分离，摩擦力增大容易堵管。坍落度太小，混合料在输送管内流动性差，容易堵管。防治措施：在试用配合比前室内试验必须保证混凝土的和易性，控制混凝土施工坍落度在1618 cm，保证混凝土的泵送工作性能，防止堵管。要注意混合料的配合比，尤其要注意将粉煤灰掺量控制在70 kgm390 kgm3，混凝土坍落度应控制在160 mm200 mm之间,软基处理 常见通病分析,二、CFG桩 2)混合料搅拌质量有缺陷。 3)施工操作不当。钻孔进入土层预定标高后，开始泵送混合料，管内空气从排气阀排出，待钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续时提钻。若提钻时间较晚，在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出，管内剩下少浆混合料塞体，造成堵管。防治措施：施工时应在管内填充混凝土后及时提钻，避免造成堵管。 4)冬期施工措施不当。冬施时，有时会采用加热水的办法提高混合料的出口温度，但要控制好水的温度，水温最好不要超过60 ，否则会造成混合料的早凝，产生堵管，影响混合料的强度。 5)设备缺陷。混合料输送管要定期清洗，否则管路内有混合料的结硬块，还会造成管路的堵塞。 6）施工气温高，管壁浆液容易凝固产生原因：夏季施工管内温度高，管壁砂浆易凝固，增大管壁阻力，容易堵管。防治措施：施工时在管壁覆盖草袋并经常洒水保持草袋湿润，降低管道温度,软基处理 常见通病分析,二、CFG桩 2 窜孔 发生窜孔的条件有如下3条： 1)被加固土层中有松散饱和粉土、粉细砂； 2)钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动； 3)土体受剪切扰动能量的积累，足以使土体发生液化，使已施工未凝固桩体相邻桩内混凝土突然下落。 由于窜孔对成桩质量的影响，施工中采取的预控措施如下： 1)采取隔桩、隔排跳打方法； 2)设计人员根据工程实际情况，采用桩距较大的设计方案，避免打桩的剪切扰动； 3)减少在窜孔区域的打桩推进排数，减少对已打桩扰动能量的积累；4)合理提高钻头钻进速度。 3. 桩头空芯 桩头空芯主要是施工过程中排气阀不能正常工作所致。钻机钻孔时，管内充满空气，泵送混合料时，排气阀将空气排出，若排气阀堵塞不能正常将管内空气排出，就会导致桩体存气，形成空芯。为避免桩头空芯，施工中应经常检查排气阀的工作状态，发现堵塞及时清洗,软基处理 常见通病分析,二、CFG桩 4 桩端不饱满 桩端不饱满主要是因为施工中为了方便阀门的打开，先提钻后泵料所致。这种情况可能造成钻头上的土掉入桩孔或地下水浸入桩孔，影响CFG桩的桩端承载力。为杜绝这种情况，施工中前、后台工人应密切配合，保证提钻和泵料的一致性。 5 缩颈、断桩 CFG桩施工过程中，混合料现场灌注过程一定要确保其密实性。保证桩截面尺寸，灌注过程中随时监控混合料的质量确保混合料的和易性和坍落度，应每车检查坍落度，混合料的坍落度严格按设计要求控制。确保混合料供应及时，钻头提升应保持匀速，提升速度不得大于混凝土灌注速度，拔管时必须保证管的埋深，防止发生缩颈、断桩现象。 (1)拔管太快，桩体存在缺陷 产生原因：成桩过程中拔管速度太快，在桩内容易形成空洞或桩内掉泥，使桩身存在缺陷或桩身夹泥，造成断桩或缺陷。防治措施：控制拔管速度在225 mmin，使泵送混凝土速度与拔管速度相匹配，确保桩身混凝土质量。 (2)成品未进行保护，成桩后外力破坏 产生原因：CFG桩为素混凝土桩，抗弯、抗剪能力较差，在未施工褥垫层前大型,软基处理 常见通病分析,二、CFG桩 机械进入CFG桩加固区，造成断桩；另外，使用大型挖机在混凝土终凝后清理桩间土触碰混凝土桩体，造成断桩。防治措施：混凝土终凝后，禁止使用大型机械在没有任何垫层情况下清理桩间土，采用小型机械清理桩间土时，必须有专人指挥，防止机械触碰桩体；成桩后，在没有垫层情况下禁止任何机械进入加固区。 5.断桩拟采取处理措施 1.浅部3 m以内断桩时，在桩上距边缘10 cm采用手风钻对称凿3个d)42 mm孔至断桩位置下05 m，注M30水泥浆后插入,18 mm螺纹钢补强处理；3 m以下断桩时，在桩侧重新补桩处理。 2.吊脚桩产生原因：螺旋钻未钻至岩面停钻，导致桩尖悬空，成吊脚桩，无法满足承载力要求。防治措施：由有经验的操作手操作钻机，根据钻机钻至岩面后，钻机摇摆情况及钻杆钢丝绳的松驰情况判断钻头是否到达岩面。处理措施：全部重新施工，以确保工后沉降。 3.施工记录不准确。对小应变检测桩长产生困难产生原因：主要为责任不清、施工责任心不强，导向架标识不清楚，对CFG桩的施工桩长及桩头截除长度记录不准确造成。 防治措施：清晰标识导向架标识，在每次桩机组装后复核标识，