文档介绍：振动沉管CFG桩加固深厚软土地层施工工法
一、前言
CFG桩(Cement Fly-ash Gravel Pile)是水泥粉煤灰碎石桩的简称,是近年来新开发的一种软土地基加固处理技术,通过调整水泥掺量及配比,可使桩体强度等级在C5~C25之间变化,其受力特性介于碎石桩和混凝土桩之间。桩长可以从几米到二十多米,并可全桩长发挥桩的侧阻力。CFG桩可用于独立基础、条形基础、筏基和箱形基础等,应用范围已涉及公路、铁路、房建、机场等。由于开发时间较短,目前在设计计算理论和工程施工经验方面尚不成熟。
2003年由中铁七局集团第三工程有限公司(原中铁一局三公司)承建的上海安亭高速铁路路基试验段(铁道部2002年《高速铁路软土地基沉降控制试验研究》科研项目),通过振动沉管CFG桩在软土路基段的施工与研究总结,熟练掌握了采用振动沉管成桩机快速成桩的CFG桩加固深厚软土地层的施工工艺及施工质量控制要点,并在施工中逐步形成此工法。
二、工法特点
1、CFG桩施工属于非排土挤密成桩;
2、具有施工操作简便、施工速度快、施工费用低、对桩间土挤密效应显著等优点;
3、采用振动沉管CFG桩施工工艺施工的CFG桩复合地基可以提高地基承载力、减少地基变形以及消除地基液化。
三、适用范围
主要适用于粉性土、粉土、淤泥质土、人工填土及松散砂土等地质条件,尤其适用于松散的粉土、粉细砂的加固。
四、工艺原理
CFG桩是在碎石桩基础上添加一些粉煤灰、少量水泥和石屑或砂,按一定配比加水拌和制成的一种具有一定粘结强度的桩,通过调整水泥掺量,可使桩体强度在C5~C25之间变化,桩体粗骨料为碎石;石屑或砂为中等粒径骨料,可使混合料级配良好;粉煤灰具有细骨料及低标号水泥的作用。CFG桩和桩间土一起,通过褥垫层和夹在褥垫层中间的一层双向土工格栅一起形成CFG桩桩网复合地基。
五、施工工艺流程及操作要点
振动沉管CFG桩施工工艺流程见图1。
图1 沉管CFG桩施工工艺流程
施工操作要点:
(1)桩机就位
CFG桩施工时,桩机就位后,根据设计桩长、沉管入土深度确定机架高度和沉管长度,并进行设备组装。
(2)混合料搅拌
混合料搅拌要求按配合比进行配料,计量要求准确,上料顺序为:先装碎石,再加水泥、粉煤灰,最后加石屑或砂,使水泥、粉煤灰合夹在碎石和石屑或砂之间,不易飞扬和粘附在筒壁上,也易于搅拌均匀。每盘料搅拌时间不应小于60s。混合料塌落度控制在3~5cm。
(3)沉管成孔
①向下移动沉管至管头触及桩位(或钢筋混凝土桩尖)中心,用桩机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆,校正位置,使沉管垂直对准桩位(或钢筋混凝土桩尖)中心,确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。
②启动马达沉管。一般应先慢后快,这样既能减少沉管摇晃,又容易检查桩孔的偏差,以便及时纠正。
③沉管过程中做好记录,每沉管1m记录电流表上的电流一次。并对土层变化处予以说明。在沉管过程中,如发现沉管摇晃或难钻时,应放慢进尺,否则容易导致桩孔偏斜、位移,甚至使桩头、沉管等破坏。沉管到预定标高,停机。
(4)灌注及拔管
灌注:CFG桩成孔到设计标高,停机后立即向管内投料,直到混合料与进料口齐平。灌注过程宜连续进行,应避免因后台供料慢而导致灌注中断。施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量。成桩后浮浆厚