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振动沉管法CFG桩加固含硬夹层软弱地基及其检测评价
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河北省新河县龙港水工机械厂
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CFG桩施工　　CFG桩即水泥粉煤灰碎石桩，是在碎石桩基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和制成的一种具有一定粘结强度的桩。其施工工艺与普通沉管碎石桩基本相同。　　1.工程材料　　1.1粉煤灰粉煤灰是燃煤发电厂排出的一种工业废料。它是磨至一定细度的粉煤灰在煤粉炉中燃烧（1100～1500。C）后，由收尖器惧的细灰（简称干灰）。其主要化学成分有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和MgO等，其中粉煤灰的活性决定于各种粒度Al2O3和SiO2、的含量，CaO对粉煤灰的活性也极为有利。粉煤灰的粒度组成是影响粉煤灰质量的主要指标，一般粉煤灰越细，球形颗粒越多，因而水化及接触界面增加，容易发挥粉煤灰的活性。　　1.2碎石碎石为不溶于地下水或不受侵蚀影响的硬骨料，一般采用砾石、碎石等，其粒径为20～50mm，密度为2.7t&m3，松散密度为1.39t&m3，含水率0.96%，含泥量不得大于5％。　　1.3石屑掺入一定数量的石屑是填充碎石的孔隙，使其级配良好。石屑宜选用与同一种碎石原料进行加工，掺入的数量应由试验确定，不能随意添加。其各项参数如下：粒径2.5～10mm，密度2.7t&m3，松散密度1.47t&m3，含水率1.05%，含泥量不得大于5％。　　1.4水泥一般采用425号普通硅酸盐水泥，质量优良，新鲜无结块。　　2.机具设备　　2.1主要机具振动打桩机是振动沉管法施工的主要机具。目前国产型号有DZ60KS/DZ30/DZ20/DZ60／DZ120等，对于地质情况较复杂的地基，功率大的打桩机比功率小的效果好，在一般的砂粘性土地基DZ90能满足孔径小于80cmCFG桩的施工。　　2.2配套设备　　2.2.1吊机的起吊能力应不小于10t，可用起落架代替吊机。　　2.2.2电气控制设备是施工机械的心脏，控制电流操作台要有250A以上容量的电流表3块，500V电压表3块。　　2.2.3加料可用架子车或小翻斗车完成，按一次不超过0.5立方计算需要运输工具的数量。　　3.施工准备施工前，应作好以下准备工作：　　3.1认真核对施工现场地质情况，防止施工时沉管振动破坏；　　3.2按设计要地求布置桩位，绘出布桩平面图，标出打桩顺序和注明桩位编号，具体施工注意事项应详加说明；　　3.3对现场及邻近的地下管线、地上建筑物等应事前进行清理；　　3.4搞好现场测量工作，水准控制点及平面控制点应按测规要求引至现场，以控制桩的调程及位置；　　3.5完成施工现场&三通一平&工作，保证沉管机械进场。　　4.施工方法CFG桩施工前，一般须进行试验，以便确定成桩有关技术参数，待参数确定后再行组织施工。　　其施工工艺如右图所示。　　4.1沉管　　⑴桩机就位须水平、稳固、调整沉管与地面垂直，确保垂直度偏差不大于1%；　　⑵若采用预制钢筋混凝土桩尖，需埋入地表以下300mm左右；　　⑶启动电动机，开始沉管过程中注意调整桩机的稳定，严禁倾斜和错位；　　⑷沉管过程中须作好记录。激振电流每沉1m记录一次，对土层变化处应特别说明，直到沉管至设计标高。　　4.2投料　　⑴在沉管过程中可用料斗进行空中投料。待沉管至设计标高后须尽快投料，直到管内混合料面与钢管料口平齐；　　⑵如上料量不多，须在拔管过程中进行孔中投料，以保证成桩桩顶标高满足设计要求；　　⑶混合料配比应严格按设计文件规定执行，碎石和石屑含杂质不大于5%；　　⑷按设计配比配制混合料，投入搅拌机加水拌和，加水量由混合料坍落度控制，一般坍落度为30～50mm，成桩后桩顶浮浆厚度一般不不超过200mm；　　⑸混合料的搅拌须均匀，搅拌时间不得小于1min.　　4.3拔管　　⑴当混合料加至钢管投料口平齐后，开动电动机，沉管原地留振10s，然后边振动边拔管；　　⑵拔管速度按均匀线速控制，一般控制在1.2～1.5m/min左右，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速率可适当放慢；　　⑶当桩管拔出地面，确认桩符合设计要求后用粒状材料或湿粘土封顶，然后移机继续下一根桩施工。　　4.4施工顺序连续施打可能造成的缺陷是桩径被挤扁或缩颈，但很少发生桩完全断开；跳打一般很少发生已打桩桩径被挤小或缩颈现象，但土质较硬时，在已打桩中间补打新桩时，已打桩可能被振断或振裂。　　在软土中，桩距较大可采用隔桩跳打；在饱和的松散粉土中施打，如桩距较小，不宜采用隔桩跳打的方案；满堂布桩，无论桩距大小，均不宜从四周向内推进施工。施打新桩时与已打桩间隔时间不应小于7天。　　4.5混合料坍落度为避免桩顶浮浆过多，混合料坍落度一般为3～5cm.　　4.6保护桩长所谓保护桩长是指成桩时预先设定加长的一段桩长，基础施工时将其剔掉。　　保护桩长越长，桩的施工质量越容易控制，但浪费的料也就越多。　　设计桩顶标高离地表距离不大于1.5m时，保护桩长可取50～70cm，上部用粒状材料封顶直到地表。　　4.7桩头处理CFG桩施工完毕待桩体达到一定强度（一般为7天左右），方可进行基槽开挖。在基槽开挖中，如果设计桩顶标高距地面不深（一般不大于1.5m），宜考虑采用人工开挖，不仅可防止对桩体和桩间土产生不良影响，而且经济可行；如果基槽开挖较较深，开挖面积大，采用人工开挖不经济，可考虑采用机械和人工联合开挖，但人工开挖留置厚度一般不宜小于700mm.　　4.8褥垫铺设为了调整CFG桩和桩间土的共同作用，宜在基础下铺设一定厚度的褥垫层，其铺垫厚度应严格按设计规定办理。其材料多为粗砂、中砂或级配砂石，限制最大粒么不超过3cm.　　施工时先虚铺，再采用静力压实，当桩间土含水量不大时也可夯实。桩间土含水量较高，特别是高灵敏度土，要注意施工扰动对桩间土的影响，以避免产生橡皮土。　　5.施工质量控制　　5.1施工监测　　⑴打桩过程中随时测量地面是否发生隆起，因为断桩常常和地表隆起相联系；　　⑵打新桩时对已打但尚未结硬桩的桩顶进行桩顶位移测量，以估算桩径的缩小量；　　⑶打新桩时对已打并结硬桩的桩顶进行桩顶位移测量，以判断是否断桩。一般当桩顶位移超过10mm，需开挖进行查验。　　5.2逐桩静压对重要工程或施工监测发现桩顶上升量较大且桩数较多时，可对桩进行快速静压，将可能断裂并脱开的桩连接起来。但这一处理方式应根据施工现场实际情况确定或设计文件有特别规定需做处理。　　5.3静压振拔技术静压振拔是指沉管时不启动电动机，借助桩机自重将沉管沉至预定标高，填料后启动电动机振动拔管。对饱和土采用这一技术对保证施工质量是有益的。　　5.4大直径预制桩尖的采用在软土地区，当桩长范围内桩端有可能落在好的土层上时，可采用比通常用的更大的预制桩尖，桩尖的直径增大到沉管外径的1.5～2.0倍，即&大头桩尖&，其目的是为了获得更大的端阻力。　　6.质量检验CFG桩施工结束后，应间隔一定时间方可进行质量检验。一般养护龄期可取28天。　　6.1桩间土检验桩间土质量检验可用标准贯入、静力触探和钻孔取样等试验对桩间土进行处理前后的对比试验。对砂性土地基可采用标准贯入或动力触探等方法检测挤密程度。　　6.2单桩和复合地基检验可采用单桩载荷试验、单桩或多桩复合地基载荷试验进行处理效果检验。检验点数量可按处理面积大小取2～4点。　　7.常见问题及施工措施　　6.1施工中常见问题　　6.1.1施工扰动土的强度降低振动沉管CFG桩施工时，对土体扰动较大，而不同密度的土受到扰动后，承载力变化也不一样，对密实较高的土，如采用振动沉管成桩工艺，振动使土的结构强度破坏，承载力反而可能下降。　　6.1.2缩颈和断桩在饱和软土中沉桩时，桩机的振动力较小，当采用连打作业时，新打桩对已打桩的作用主要表现为挤压，使得已打桩被挤压成不规则形状，影响承载力，严重时还会造成缩颈和断桩。而在上部有较硬土层或中间夹有硬土层的土中成桩，桩机振动较大，会对已打桩产生振动破坏。采用跳打法时，若已打桩硬结强度又不太高，在中间补桩时，已打桩可能被振裂口6.1.3桩体强度不均匀桩机卷扬机系统沉管线速度太快时，为控制平均速度，一般采用提升一级距离，停下留振一段时间，非留振时速度太快可能导致缩桩或断桩。拔管速度太慢或留振时间过长，都会使桩端水泥含量少，桩顶浮浆过多，混合料也容易产生离析，造成桩身强度不均匀。　　6.1.4桩料与土的混合当采用活瓣桩靴成桩时，可能出现的问题是桩靴开口宽度不够，混合料下落不充分，造成桩端与土接触不密实或桩端一段桩径偏小。若采用反插法施工，如果桩管不垂直，反插时使土体与桩体材料混合，造成桩身掺土等缺陷。　　6.2施工措施施工措施由于振动沉管CFG桩容易出现以上种种缺陷，因此为保证质量，应尽量做到：　　6.2.1施工前进行工艺试验工艺试验的目的是考查设计的桩距和沉桩顺序能否有效的保证桩身质量。工艺试验可结合工程桩施工进行，并做如下观测：　　首先，考查新打桩对尚未结硬的已打桩的影响。观测前应在已打桩的桩顶设置标杆，沉新桩时，测量已打桩的上升高度，据此推测其直径的缩小值，直至已打桩完全结硬后，开挖以检测其质量及桩径。　　其次，考查新打桩对已结硬的已打桩的影响。具体作法是将标杆埋设于尚未结硬的已打桩的桩顶，持桩体结硬后，测量打新桩时已打桩的桩顶位移。　　对挤密效果好的土，打桩振动会引起地表下沉，桩顶因为受挤上升而产生断桩的可能性不大，如果发现桩顶向上位移过大时，桩可能发生断开，若上升超过10mm，则断桩可能性较小。　　6.2.2加强施工监测施工过程中，如能加强对沉桩的监测，可以使技术人员及时发现施工中的问题。便于施工管理人员进行决策，从而保证工程质量。　　施工前，要选择足够的有代表性的测点，以测量场地标高，沉管过程中也应随时测量地面标高是否隆起，防止断桩口施工过程中，应加强对桩顶标高的观测，必要时，对桩顶上升幅度较大或怀疑发生质量事故的桩应开挖探查。　　6.2.3逐桩静压对重要工程或监测中发现桩顶上升量较大且桩数量多，桩距小的工程可采用逐个桩，快速静压，以消除可能出现的断桩对地基承载力产生的消极影响。此技术在沿海一带应用广泛，称为跑桩。　　施工时，可在沉管桩桩架上配置适量压重，一般以桩顶压力不小于1.2倍单桩设计荷载为宜，当桩身达到一定强度后进行逐桩静压，每根桩静压时间一般为3min.采取静压技术可以将可能发生的断桩连接起来，使之正常传力。　　6.2.4静压振拔技术静压振拔是指沉管时不启动马达，借助桩机自重将沉管压至设计标高，填满混合料后再启动马达振动拔管。　　这种做法主要适用于饱和软土中，特别是塑性指数较高的软土中，它可以避免因振动土体而导致的过大孔隙水压力对桩体影响，也可以防止土体受到剧烈扰动而使其强度大幅度降低&&&CFG桩施工方案
第一节地基加固（CFG桩）
一、特点和适用范围
CFG桩为桩体中掺加适量石屑、粉煤灰和水泥加水拌和，制成一种粘结强度较高的桩体，与桩间土和褥垫层一起构成CFG桩复合地基。桩，桩间土与基础之间必须设置一定厚度的褥垫层，即褥垫层是高粘结强度桩复合地基的一部分。
CFG桩属高粘结强度桩，与素硷桩的区别仅在于桩体材料的构成不同，在其受力和变形特性方面无什么区别。复合地基性状和设计计算，对其它高粘结强度桩复合地基都适用。CFG桩可适用于条形基础、独立基础，也可用于筏基和箱形基础。就土性而言，CFG桩可用于填土、饱和及非饱和粘性土，既可用于挤密效果好的土，又可用于挤密效果差的土。
CFG桩的骨干材料为碎石。石屑为中等粒径骨料，当桩体强度小于5MPa时，石屑的掺入可使桩体级配良好，对桩体强度起重要作用，相同碎石和水泥掺量，掺入石屑可比不掺石屑强度增加50％左右。
其它材料为粉煤灰、水泥、及水，其中粉煤灰可使用桩体具有明显的后期强度。
三、施工准备
1、资料和条件
（1）建筑物场地地质勘探报告
（2） CFG桩布桩图以及设计说明
（3）建筑物场地的水准控制点和建筑物位置控制坐标等资料
（4）具备&三通一平&条件
2、技术措施
（1） 确定施工机具和配套设备。
（2） 材料供应计划，标明所用材料的规格、技术要求和数量。
（3） 试成孔应不少于2个，以复核地质资料以及设计、工艺是否适宜，核定选用的技术参数。
（4）按施工平面图放好桩位。
（5）确定施打顺序
施打顺序与土性与桩距有关。软土中桩距较大，可采用隔桩跳打，饱和的松散粉土中施工，如果桩距较少，不直采用桩跳打方案；满堂布桩，无论桩距大小，均不宜从四周转圈向内推进施工。
（6）复核测量基线、水准点及桩位、CFG桩的轴线定位点。
（7）振动沉管机沉管表面应有明显的进尺标记（以米为单位）。
3、施工设备：螺旋钻机，混凝土输送泵，搅拌机。
4、施工工艺
（1）桩机进入现场，根据设计桩长，沉管入土深度确定机架高度和沉管长度。
（2）桩机就位，调整沉管与地面垂直，确保垂直度偏差不大于1%。
（3）启动马达沉管到予定标高，停机。
（4）沉管过程中做好记录，每沉1米记录电流表电流一次，见表1。
（5）停机后立即向管内投料，直到混合料与进料口齐平，混合料设计配批经搅拌机加水拌和，拌和时间不得少于1分钟，如粉煤灰用量较多，拌和时间还要适当放长，落度要求3-5厘米，成桩后浮浆厚度以不超过20厘米为宜。
（6）启动马达，留振5-10秒，开始拨管，拨管速度为1.2-1.5米/分钟（拔管速度为线速）如遇淤泥或淤泥质土，拔管速率还可放慢。拨管过程中不允许反插，如上料不足，须在拨管过程中空中投料，以保证成桩后桩顶标高达到设计要求，成桩后桩顶标高应考虑计入保护桩。
（7）沉营拨出地面，确认成桩符合设计要求后，用粒状材料湿粘土封顶，然后移机进行下一根桩的施工。
（8）施工过程中，抽样做试块，试压28大抗压强度。
（9）待桩体达到一定强度（一般3-7天），进行开槽及桩头处理。
（10）桩头处理完毕后进行褥垫层铺设，褥垫层所用材料为级配砂石，最大粒径不超过3厘米。褥垫层一般厚度10-30厘米，虚铺后采用静力压实，褥垫层高度比基础宽度要大，其宽出部分不直小于褥垫层的厚度。
5、质量要求，安全措施及成品保护
（1）质量要求
A、桩长允许差& 10cm
B、桩径允许差& 2cm
C、垂直度允许差& l %
D、桩位允许偏差：
满堂红布桩的基础茎& 1/2 D
条基：垂直轴线方向& 1/4 D，单排布桩不得大于6厘米。
顺轴线方向& 1/3 D，单排布桩不得大于1/4 D
E、 CFG桩施工完毕，对桩进行低应变桩身完整性检测和单桩承载力检测，桩身完整性随机抽取桩数的10%，静载抽几根即可。桩的承载力，必须达到桩的极限承载力。
（2）安全措施
A、电器系统设专人负责，配备电器保护装置，随时检查。
B、设备定期检修，钻机，混凝土泵，搅拌机等必须由专职人员按操作规程操作。
C、施工人员进入现场必须戴安全帽。
D、施工前对施工人员进行专项交底。
E、现场设专职安全员，负贡现场安全施工。
（3）成品保护
A、CFG桩施工完毕，待桩基达到一定强度（一般3-7天）后可进行开槽。
B、土方开挖时不可对设计桩顶标高以下的桩体产主损害，尽量避免扰动桩间土。
C、剔除桩头时先找出桩顶标高位置，用钢钎等工具沿桩周向桩心逐次剔除多余的桩头，直到设计桩顶标高，并把桩顶找平，不可用重锤或重物横向击打桩体，桩头剔至设计标高处，桩顶表面不可出现斜平面。
D、如果在基槽开挖和剔除桩头时造成桩体断至桩顶设计标高以下，必须采取补救措施，可用C20豆石混凝土接桩至设计桩顶标高，接桩过程中保护好桩间土，见下图。
6、技术经济指标
CFG桩桩长可以从几米到20多米，并且可全桩长发挥桩的侧阻力，桩承担的荷载占总荷载的百分比可在40％ ~ 75％之间变化，使得复合地基承载力提高幅度大并具有很大的可调性。
CFG桩复合地基通过褥垫与基础联接，保证桩问土始终参与工作，与传统的桩基相比，桩的数量可大大减少，且CFG桩不配筋，桩体利用粉煤灰和石屑做为掺合料，大大降低了工程造价。
&&&&&&&&&&&&&CFG桩复合地基在施工中的质量控制&CFG桩复合地基是在碎石桩加固地基法的基础上发展起来的一种地基处理技术。由于CFG桩改善了碎石桩的刚性，使其不仅能很好地发挥全桩的侧阻作用，同时也能很好地发挥其端阻作用。因此，得以广泛采用，并取得良好的经济和社会效益。为进一步保证CFG桩复合地基的施工质量，应控制好以下几个问题。&&& 一、选用合理的施工机械设备。CFG桩多用振动沉管机施工，也可用螺旋钻机。而选用哪一类成桩机和什么型号，要视工程的具体情况而定。对北方大多数地区存在的夹有硬土层地质条件的地区，单纯使用振动沉管机施工，会造成对已打桩形成较大的振动，从而导致桩体被震裂或震断。对于灵敏度和密实度较高的土，振动会造成土的结构强度破坏，密实度减小，引起承载力下降。故不能简单使用振动沉管机。此时宜采用螺旋钻预引孔，然后再用振动沉管机制桩。这样的设备组合避免了已打桩被震坏或扰动桩间土导致桩间土的结构破坏而引起复合地基的强度降低。所以，在施工准备阶段，必须详细了解地质情况，从而合理地选用施工机械。这是确保CFG桩复合地基质量的有效途径。&&& 二、深入了解地质情况，采用合理的施工工艺。在施工过程中，成桩的施工工艺对CFG桩复合地基的质量至关重要，不合理的施工工艺将造成重大的质量问题，甚至导致质量事故，而要选择确定合理的施工工艺必须深入了解地质情况。只有在深入了解地质情况的基础上，才能确定合理的施工工艺，并在施工过程中加强监测，根据具体情况，控制施工工艺，发现特殊情况，做出具体的改变。&&& 1、在饱和软土中成桩，桩机的振动力较小，但当采用连打作业时，由于饱和软土的特性，新打桩将挤压已打桩，形成椭圆或不规则形态，产生严重的缩颈和断桩。此时，应采用隔桩跳打施工方案。而在饱和的松散粉土中施工，由于松散粉土振密效果好，先打桩施工完后，土体密度会有显著增加。而且，打的桩越多，土的密度越大。在补打新桩时，一是加大了沉管难度，二是非常容易造成已打桩断桩，此时，隔桩跳打亦不宜采用。&&& 当满堂布桩时，不宜从四周转向内推进施工，宜从中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工。但仅凭打桩顺序的改变并不能完全避免新打桩的振动对已结硬的已打桩产生影响。此时，应采用螺旋钻引孔的方案，避免新打桩的振动造成已打桩的断桩。&&& 2、严格控制拔管速率。拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀，桩项浮浆过多，桩身强度不足和形成混和料离析现象，导致桩身强度不足。故施工时，应严格控制拔管速率。正常的拔管速率应控制在1．2～1．5米／分。&&& 3、控制好混合料的坍落度。大量工程实践表明，混合料坍落度过大，会形成桩项浮浆过多，桩体强度也会降低。坍落度控制在3～5厘米，和易性好，当拔管速率为1．2～1．5米／分时，一般桩顶浮浆可控制在10厘米左右，成桩质量容易控制。&&& 4、设置保护桩长。使桩在加料时，比设计桩长多加0．5米，将沉管拔出后，用插入式振捣棒对桩顶混合料加振3～5秒，提高桩顶混合料密实度。上部用土封项，增大混合料表面的高度即增加了自重压力，可提高混合料抵抗周围土挤压的能力，避免新打桩振动导致已打桩受振动挤压，混合料上涌使桩径缩小。&&& 5、拔管过程避免反插。在拔管过程中若出现反插，由于桩管垂直度的偏差，容易使土与桩体材料混合，导致桩身掺土影响桩身质量，应避免反插。&&& 三、加强施工过程中的监测。在施工过程中，应加强监测，及时发现问题，以便针对性地采取有效措施，有效控制成桩质量，重点应做好以下几方面的监测：&&& 1、施工场地标高观测。施工前要测量场地的标高，并注意测点应有足够的数量和代表性。打桩过程中则要随时测量地面是否发生降起。因为断桩常和地表隆起相联系。&&& 2、已打桩桩顶标高的观测。施工过程中注意已打桩桩顶标高的变化，尤其要注意观测桩距最小部位的桩。因为在打新桩时，量测已打桩桩顶的上升量，可估算桩径缩小的数值，以判断是否产生缩径。&&& 3、对有怀疑的桩的处理。对桩顶上升量较大或怀疑发生质量问题的桩应开挖查看，并做出必要的处理。
CFG桩施工工艺与质量控制要点&&【摘要】本文结合工程实例，介绍了CFG桩施工工艺，并重点针对施工中容易出现的质量问题提出了具体的控制要点。【关键词】 CFG桩& 施工工艺质量控制要点0 前言CFG桩复合地基是在碎石桩加固地基法的基础上发展起来的一种地基处理技术。由于CFG桩改善了碎石桩的刚性，使其不仅能很好地发挥全桩的侧阻作用，同时也能很好地发挥其端阻作用。因此，得以广泛采用，并取得良好的经济和社会效益。CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称,一般有三种成桩施工方法:即振动沉管灌注成桩（适用于粉土、粘性土及素填土地基）、长螺旋钻孔灌注成桩（适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂土）和长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩（适用于粘性土、粉土、砂土以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地）。CFG桩复合地基,通过改变桩长、桩距、褥垫厚度和桩体配比，能使复合地基承载力幅度的提高有很大的可调性。它具有沉降变形小、施工简单、造价低、承载力提高幅度大、适用范围较广、社会和经济效益明显等特点，广泛应用于各类工程的地基处理和加固。CFG桩最常用的成桩施工方法有振动沉管灌注成桩和长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩两种方法。1 CFG桩施工工艺1.1概况山东海阳核电施工生活区二期工程位于海阳市留格庄，大辛家附近，地基基础桩型采用水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩），单桩设计施工长度6-7.1m，CFG混凝土强度等级C15，桩径400mm，采用长螺旋成孔，管内泵压混凝土成桩工艺，桩数约2852根，灌注混凝土约3000m3。1.2施工准备1.2.1技术准备1）会同有关单位搞好现场交接工作，详细复核有关控制点，布设现场临时用电线路、临时用水线路和其它的临时设施。2）熟悉和审查施工图纸：组织工程技术人员认真学习施工图纸，了解设计意图，全面熟悉和掌握施工图纸的全部内容，提出便于施工的合理化建议。
3）编制施工组织设计：阐明施工工艺和主要项目的施工方法，劳动力组织和工程进度、质量和安全的保证措施，收集已施工的各种经验性的资料，针对本工程的特点和难点，编制切实可行的施工方案。4）技术交底：在工程开工前，工程技术负责人分别组织参加施工的人员进行技术交底，应结合具体操作部位、关键部位和施工难点的质量要求，操作要点及注意事项进行交底。技术交底采取&分层三级&制，即技术负责人组织各分项技术人员向班组长和质检员交底，班组长和质检员接受交底后要认真反复地学习，班组长接受交底后要组织工人进行反复学习，认真贯彻执行。1.2.2 施工机具及材料准备1.2.2.1 施工机具设备根据进度计划，落实好设备配置，并及时维护，使所有机械处于正常状态，满足施工的需要，不影响施工的进度和质量。1.2.2.2 建筑材料准备对水泥等建筑材料应根据实际情况做好进场计划，编制各项材料计划表，对各种材料的入库、保管和出库制订完善的管理办法，同时加强防盗、防火的管理。1）水泥：水泥的品种、标号、厂别及等级应符合混凝土配合比通知单的要求。水泥应有出场合格证及进场试验报告。2）砂：砂的粒径及产地应符合混凝土配合比通知单的要求砂中含泥量不大于5％，砂应有试验报告。3）石子：石子的粒径、级配及产地应符合混凝土配合比通知单的要求，石子含泥量不大于0.7％，石子应有试验报告。4）水：采用现场井水。5）外加剂：所用混凝土外加剂的品种、生产厂家及标号应符合混凝土配合比通知单的要求。外加剂应有出厂质量证明书及使用说明，并应有有关指标的进场试验报告。国家规定要求认证的产品。1.2.2.3消防设施准备在临时设施周围配备一定数量的泡沫灭火器、铁铲等消防设施，任何人不得以任何借口挪作他用。1.3 桩基施工工艺流程长螺旋成孔压灌混凝土桩采用先进的中心压灌技术，即钻孔与灌注砼合二为一，一次性完成。钻机钻孔至设计深度后提钻并同时用混凝土泵压入超流态混凝土，直至高出设计标高不小于0.5m处而成桩。其工艺流程如下：&&& 桩位放线&& &&&& 钻机就位&&&&& &&&&&&& 钻孔&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&& 成桩&&&&& &&&& 边提边压&&&&& &&&&&&& 压灌1.3.1 桩基施工过程1.3.1.1 桩位放线根据甲方提供的控制点，引出主轴线的位置，然后依据主轴线放出建筑物的纵横线，主轴线控制点要保护好，以方便复核桩位，具体的做法如下：根据控制点，应用极坐标法及角度交汇法，首先将外墙轴线的交点测出，用木桩标于地上，并在桩顶的投点上钉小钉作标志。外墙轴线测定后，将内部纵、横轴线测出，然后检查测设的房屋轴线距离，其误差不得超出轴线长度的1/2000。依据已放轴线，结合施工图纸标注桩位，与轴线距离采用钢尺施放，桩位偏差不大于2cm。1.3.1.2 钻孔桩位点经检验合格,钻机就位稳定后,开始钻孔,当钻具钻至设计深度后,空转清土,以便使孔底虚土被钻出。1.3.1.3混凝土搅拌1）基本工艺流程
混合料计量
外加剂计量
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搅拌桶搅拌
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拌合物和易性检查
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坍落度检查
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2）每台班开始前，对搅拌机及上料设备进行检查并试运转；对所有计量器具进行检查并定磅；对所有原材料的规格、品种、产地牌号及质量进行检查，并与施工配合比进行核对；对砂、石的含水率进行检查，如有变化，及时通知试验人员调整用水量。一切检查符合要求后，方可开盘拌制混凝土。3）计量砂、石计量：其中一台搅拌机采用自动进料计量，一台采用计量手推车上料，后者开盘前必须定磅，以保证计量的准确。砂、石计量的允许偏差应&&3%。水泥计量：搅拌时采用袋装水泥时，对同一批号进场的水泥应抽检10袋的重量，并计量每袋的平均实际重量。水泥计量的允许偏差&&2%。水计量：水必须盘盘计量,其允许偏差&&2%。4）上料：现场拌制混凝土，一般是计量好的原材料先汇集在上料斗，经上料斗进入搅拌筒。水及外加剂经计量后在往搅拌筒中进料的同时，直接进入搅拌筒。原材料汇集入上料斗的顺序：石子、外加剂、水泥、砂。5）第一盘混凝土拌制的操作每次上班拌制第一盘混凝土时，先加水使搅拌筒空转数分钟，搅拌筒被充分湿润后，将剩余积水倒净。拌制第一盘时，由于砂浆粘筒壁而损失，因此，石子的用量应按配合比减半。从第二盘开始，按给定的配合比投料。搅拌时间控制：搅拌时间应大于90秒。.6）出料：出料时，先少许出料，目测拌合物的外观质量，如目测合格方可出料。每盘混凝土拌合物必须出尽。7）混凝土拌制的质量检查检查混凝土所有原材料的品种、规格和用量，每一个工作班至少两次。检查混凝土的塌落度及和易性，每一个工作班至少两次。混凝土拌合物应搅拌均匀、颜色一致，具有良好的流动性、粘聚性和保水性，不泌水、不离析。不符合要求时，应查找原因，及时调整。不符合要求的混凝土要废弃不用。混凝土的搅拌时间，应随时检查。1.3.1.3提钻、压灌、成桩施工前测量场地标高，埋设控制桩，确定成孔控制深度，在钻杆上作出控制标志，并作记录同时通知监理报验。钻至设计深度后，用混凝土泵通过管路把塌落度为16～18cm的高流动的混凝土打入孔底，与此同时提钻，孔底单向活动门自动打开，使混凝土流出，并使钻具在混
凝土内埋深0.5～1.0m左右。提钻速度必须与混凝土的泵入速度相匹配，即混凝土的灌入量使孔内混凝土面台升高度比钻头的位置始终高出0.5～1.0m，已防止出现断桩。1.3.1.4挖土、桩头的凿除桩施工完毕后，用人工清挖桩间土、凿桩头。桩头凿除应严格要求，不能用大锤直接夯击桩头，应用钢钎对称凿掉大部分桩头后，再用小锤、钢钎将桩顶找平，桩顶不能出现斜面，若桩顶浮浆过厚，应将浮浆全部凿除，桩顶找平后若低于设计标高的，用高于桩身混凝土强度等级的混凝土补平，补混凝土时，桩顶需清理干净并湿润。2 CFG桩技术要求及质量控制要点2.1CFG桩施工技术要求1） 施工放线：桩位放点的偏差小于2.0cm。2） 素砼桩施工允许误差：桩径不小于400mm，垂直误差不超过1.5%，桩位误差不超过0.4倍桩径。3） 桩体砼：C15，塌落度控制在16cm～18cm。4） 由质检员随时抽查测定混凝土的塌落度。5） 每班组作一组试块（3块），试块尺寸15cm&15cm&15cm，并及时送实验室养护，测定28天强度。6） 设专人指挥协调钻机操作手和混凝土泵送操作手之间的配合。7） 砼灌入量不得低于桩的设计体积，同时保证单桩充盈系数不小于1.0，否则重新成桩。8） 由于混合料自重压力较小或由于浮浆影响，桩顶桩体强度一般较差，为保证桩体质量，施工桩顶标高超过设计桩顶标高50cm，确保设计桩位标高内无浮浆。9） 桩基施工时，相邻桩应间隔3天跳打。2.2CFG桩施工质量控制要点及方法CFG桩质量控制的主要对象是：桩长；强度；桩底是否到持力层这三项指标，现场管理和监控要点如下：1）测量桩位前应对施工现场原始地面标高进行抄平测量，并用平地机平整碾压后放出各桩的准确位置，将线路纵坡、横坡考虑在内后，原地面标高控制在正负5cm以内。将施工区域进行划分，并将各桩进行编号，定机定人进行管理。&&&&&&&&&&&& 2）布桩时，CFG桩的数量、布置形式及间距必须严格按设计要求。并遵循从中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工的原则。不宜从四周转向内推进施工。3）对进场施工的所有长螺旋钻机在开钻前应由施工技术人员对标尺、刻画进行复核，消除标识误差。尤其是钻机初始标识要指定专人进行复查，防止操作人员弄虚
作假、骗取米数。使用反差大的反光贴条每0.5米进行标识，粘贴在钻机导向架上，利于夜间记录人员识别读数。4）指派责任心强、懂技术并经严格考核合格的员工对劳务队伍施工的CFG桩进行现场监控和记录。防止作业队伍偷工减料、暗中做手脚的现象发生。5）现场管理人员每根桩都要根据桩机上的垂球目测导向架垂直度，以保证桩身垂直度不大于1%，确保桩体的正常受力。6）长螺旋钻施工。钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动马达钻进，一般先慢后快。在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则容易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。7）判断钻头是否到了持力层一般有两种方法：一是在桩机驾驶室观测电流的变化。根据试桩结果，钻机开始钻孔及软弱地层钻孔时，电流表指针在120～130安，当钻头遇到持力层时，瞬间的电流将增大到160安以上，同时电压下降。此时，应判定钻头已达到持力层。二是在钻机旁直观观察。根据勘察资料，结合试桩结果，当钻头到达持力层时，钻杆上部的动力头发生颤动和轻微的摆动，钻机的动力明显减弱，此时，应判定钻头已达到持力层。8）CFG桩成桩过程由现场值班人员指挥，桩机操作手和地泵操作手密切配合，按照先泵料后拔管的原则，防止先拔管后泵料，防止CFG桩成吊脚桩。9）严格控制拔管速率。拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀，桩顶浮浆过多，桩身强度不足和形成混和料离析现象，导致桩身强度不足。故施工时，应严格控制拔管速率。10）整个施工过程中，应安排质检人员旁站监督，并作好施工原始记录（记录格式附后）。记录的内容主要有桩号、钻孔深度、孔深、拔管速度、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等。11）为控制提钻速度，应购置秒表配发到记录人员，钻孔时间、拔管速度、灌注混凝土时间应记录至秒。当天的记录每页必须由设备租赁方和项目队现场记录人当天进行相互签字确认。12）提钻泵送过程中，旁站人员要经常敲打输送管，确认管内混合料是否充实，以保证桩体密实。13）拔管过程避免反插。在拔管过程中若出现反插，由于桩管垂直度的偏差，容易使土与桩体材料混合，导致桩身掺土影响桩身质量，施工中应避免反插。14）桩顶砼停灰面根据导向架上标识由值班人员判断，控制在桩顶标高以上0.5
米位置。15）控制好混合料的坍落度。大量工程实践表明，混合料坍落度过大，会形成桩项浮浆过多，桩体强度也会降低。坍落度宜控制在160mm～180mm（可根据运送混合料的距离进行调整）和易性好。16）设置保护桩长。在泵送混合料时，比设计桩长多加0.5米的料。17）在截取桩头前应准确测量桩顶标高，并在纵横向挂线标示桩头水平位置。凿除桩头时严禁单边打眼凿桩头，防止桩头成斜面或破损，截取后的桩头面应是水平面。清理桩间土和截取桩头时，应采取相应的预防措施，防止造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。18）CFG桩施工中，每台班均须制作检验试件，进行28天强度检验，成桩28天后应及时进行单桩承载力或复合地基承载力试验，其承载力、变形模量应符合设计要求。19）CFG桩施工属隐蔽工程，施工完毕后先进行自检，自检频率为10%。自检合格后报第三方进行复检，复检合格报监理工程师签认后方可进行下一道工序施工。20）CFG桩成桩后,桩顶以上没有一米垫层情况下严禁大型机械进入施工区。2.3现场纪录要求及注意事项（1）现场记录人员应严格遵守项目部组织纪律和劳动纪律，上班时间必须坚守工作岗位，严禁脱岗。（2）现场记录人员应认真填写《CFG桩施工原始记录表》，并在施工现场真实填写表中的各项施工内容。（3）施工范围应写明施工工号；施工单位应写明 X X作业队 X号钻机、钻机型号，并标明该区域的设计标高。（4）桩号按工程部门编排的桩号填写。成孔时间和成桩时间按现场实际施工时间记录到秒。（5）CFG桩现场记录实行&双检制&。即项目部指派专人会同协作单位现场记录人员共同记录，实行每班核对，确认当班桩长，共同签认《施工原始记录表》，作为原始施工记录和劳务队伍验工计价的依据。（6）当日记录的《施工原始记录表》应当天完善复核人、长螺旋成孔泵送混合料施工CFG桩施工工艺及质量监控要点。3结束语根据现场施工情况结合桩基检测结果，实施上述质量控制方法后，CFG桩的施工质量达到了相关规范及设计要求，包括桩基桩身完整性、桩身强度、桩基承载力等方 面，并提前完成了CFG桩基施工任务，获得了甲方和监理的一致好评。随着核电建设高潮的来临，CFG桩与褥垫层复合地基施工技术已开始普遍使用。本人根据山东海阳核电施工生活区二期工程CFG桩施工现场实践和学习，总结出长螺旋成孔泵送混合料施工CFG桩施工工艺和在施工过程中应重点控制的技术、质量问题及施工过程中质量监控的要点，仅供现场工程技术人员学习参考。由于本人水平有限，文中难免有不妥之处，欢迎批评指正。&
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