CFG樁進(jìn)行路堤地基加固的施工總結(jié)
2015-07-20
1工程概況
武漢到廣州（客運(yùn)專(zhuān)線）高速鐵路DK2124+086～DK2124+190，地質(zhì)以花崗巖為主，表層為0～20m厚的粉質(zhì)粘土，其下是花崗巖風(fēng)化層。本段地下水及地表水對(duì)混凝土具有中等溶出性和弱硫酸鹽性侵蝕。該段路基基底采用CFG樁加固，長(zhǎng)104m，樁間距1.4m，梅花形布置，加固深度為15～20m。
2施工工藝
2.1鉆機(jī)就位
鉆機(jī)就位后，用鉆機(jī)塔身的前后和左右的垂直標(biāo)桿檢查塔身導(dǎo)桿，校正位置，使鉆桿垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中心，確保CFG樁垂直度容許偏差不大于1%。每根樁施工前都應(yīng)安排專(zhuān)門(mén)的人員進(jìn)行樁位對(duì)中及垂直度檢查，滿(mǎn)足要求后方可開(kāi)鉆。
2.2混合料攪拌
混合料攪拌要求按配合比進(jìn)行配料，計(jì)量要求準(zhǔn)確，上料順序?yàn)椋合妊b碎石或卵石，再加水泥、粉煤灰和外加劑，最后加砂，使水泥、粉煤灰和外加劑夾在砂、石之間，不易飛揚(yáng)和粘附在筒壁上，也易于攪拌均勻。每盤(pán)攪拌時(shí)間不應(yīng)小于60秒，控制在60～120s，塌落度控制在180～200mm。在泵送前混凝土泵料斗、攪拌機(jī)撐傘筒應(yīng)備好熟料。
2.3鉆進(jìn)成孔
鉆孔開(kāi)始時(shí)，關(guān)閉鉆頭閥門(mén)，向下移動(dòng)鉆桿至鉆頭觸及地面時(shí)，啟動(dòng)馬達(dá)鉆進(jìn)。一般應(yīng)先慢后快，這樣既能減少鉆桿搖晃，又容易檢查鉆孔的偏差，以便及時(shí)糾正。在成孔過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時(shí)，應(yīng)放慢進(jìn)度，否則較易導(dǎo)致樁孔偏斜、位移，甚至使鉆桿、鉆具損壞。當(dāng)鉆頭到達(dá)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)預(yù)定標(biāo)高時(shí)，于動(dòng)力頭底面停留位置相應(yīng)的鉆機(jī)塔身處作醒目標(biāo)記，作為施工時(shí)控制樁長(zhǎng)的依據(jù)。正式施工時(shí)，當(dāng)動(dòng)力頭底面到達(dá)標(biāo)記處樁長(zhǎng)即滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。施工時(shí)還需考慮施工工作面的標(biāo)高差異，作相應(yīng)增減。
在鉆進(jìn)過(guò)程中，當(dāng)遇到圓礫層或卵石層時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)進(jìn)尺明顯變慢、機(jī)架出現(xiàn)輕微晃動(dòng)?？筛鶕?jù)這些特征來(lái)判定鉆桿進(jìn)入圓礫層或卵石層的深度。另外，施工中記錄每米電流變化和電流突變位置的電流值，作為地址復(fù)核情況的參考。
2.4灌注及拔管
鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，停止鉆進(jìn)，開(kāi)始泵送混合料，當(dāng)鉆桿芯管充滿(mǎn)鉆桿的三分之二后開(kāi)始拔管，泵送混合料的速度和提拔速度一般控制在2～3m/min，使鉆頭始終埋在混合料內(nèi)，要求混合料坍落度控制在180-200mm，嚴(yán)禁先提管后泵料。成樁過(guò)程宜連續(xù)進(jìn)行，應(yīng)避免因后臺(tái)供料不足而導(dǎo)致停機(jī)待料。施工樁頂標(biāo)高宜高出設(shè)計(jì)標(biāo)高50cm，見(jiàn)圖2所示。若施工中因其它原因不能連續(xù)灌注，須根據(jù)勘察報(bào)告和已掌握的施工場(chǎng)地的土質(zhì)情況，避開(kāi)飽和砂土、粉土層，不得在這些土層內(nèi)停機(jī)。灌注成樁完成后，對(duì)樁頭進(jìn)行保護(hù)。施工中每根樁的投料量不得少于設(shè)計(jì)灌注量。
2.5移機(jī)
當(dāng)上一根樁施工完畢后，鉆機(jī)移位，進(jìn)行下一根樁的施工。施工時(shí)由于CFG樁排出的土較多，經(jīng)常將臨近的樁位覆蓋，有時(shí)還會(huì)因鉆機(jī)支撐時(shí)支撐腳壓在樁位旁使原標(biāo)定的樁位發(fā)生移動(dòng)。因此，下一根樁施工時(shí)，還應(yīng)根據(jù)軸線或周?chē)鷺兜奈恢脤?duì)需施工的樁位進(jìn)行復(fù)核，保證樁位準(zhǔn)確。
3質(zhì)量檢測(cè)
3.1施工時(shí)現(xiàn)場(chǎng)制作混合料試件，達(dá)到設(shè)計(jì)齡期后，進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。
3.2整個(gè)樁長(zhǎng)范圍內(nèi)垂直鉆芯取三個(gè)試樣，抽取28d芯樣作無(wú)側(cè)向抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，同時(shí)檢查樁長(zhǎng)和樁的整體性。
3.3開(kāi)挖一定數(shù)量的樁頭，檢查樁體外觀。
4影響樁質(zhì)量的主要因素及施工質(zhì)量保證措施
4.1影響樁質(zhì)量的主要因素
泵壓混合料CFG樁施工工藝具有對(duì)地層適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，但同時(shí)對(duì)施工過(guò)程的質(zhì)量控制要求較高，影響質(zhì)量的因素較多。
4.1.1影響最大的是長(zhǎng)螺旋鉆桿與混合料泵送速度的配合。施工過(guò)程中應(yīng)使混合料的泵送方量略大于孔內(nèi)的灌注方量。泵送速度太快，易出現(xiàn)堵管現(xiàn)象；提升速度太快，混凝土不能及時(shí)填充于鉆孔中，樁周土體和鉆屑在壓力作用下，涌入或掉入孔中，形成空心、夾泥或縮徑現(xiàn)象。
4.1.2排氣閥堵塞。鉆桿成孔鉆進(jìn)時(shí),管內(nèi)充滿(mǎn)空氣。在泵入混合料時(shí)，要求排氣閥能將管內(nèi)空氣排出。若排氣閥不能正常工作,鉆桿管內(nèi)空氣無(wú)法排出,就會(huì)導(dǎo)致樁體存氣并形成空洞。
4.1.3混合料配比不合理。CFG樁混合料用灰量少，若配比不合理，很容易產(chǎn)生泌水現(xiàn)象，使混合料離析，在泵送壓力下鉆頭處或輸送管內(nèi)的水泥漿液被擠出,從而使鉆頭閥門(mén)處或輸送管產(chǎn)生無(wú)水泥漿的干硬混合料硬塊,使管線堵塞,混合料不能下落。
4.2施工質(zhì)量保證措施
4.2.1了解場(chǎng)地工程地質(zhì)條件和水文條件。由于本段土層淺部普遍存在一層2～3m厚的卵石層，在該層應(yīng)輕壓慢轉(zhuǎn)，穿過(guò)后恢復(fù)正常轉(zhuǎn)速。鉆頭結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮適應(yīng)卵石層和硬土層鉆進(jìn)的需要。
4.2.2掌握機(jī)械設(shè)備的性能參數(shù)。了解混合料泵的泵送速度和泵送效率，混凝土輸送管的尺寸，鉆機(jī)卷?yè)P(yáng)機(jī)的提升速度情況。
4.2.3做好施工前的準(zhǔn)備工作。施工人員的合理配備；施工現(xiàn)場(chǎng)各工序間的銜接和配合；施工現(xiàn)場(chǎng)和攪拌站間的協(xié)調(diào)；場(chǎng)地平整。
4.2.4注意輸送管的清洗和潤(rùn)滑。首次使用，應(yīng)用1：1的砂漿進(jìn)行潤(rùn)滑；連續(xù)使用200～300m3，應(yīng)進(jìn)行清洗和潤(rùn)滑。
4.2.5保證混凝土的質(zhì)量。除保證強(qiáng)度外，施工過(guò)程中應(yīng)保證混凝土具有良好的和易性和保水性。
4.2.6保證鉆桿提升速度和泵送混凝土速度的合理配合。
4.2.7控制好提拔鉆桿時(shí)間。當(dāng)鉆孔達(dá)到預(yù)定的深度以后，開(kāi)始泵送混凝土，待鉆桿芯管及輸送軟、硬管內(nèi)混凝土連續(xù)時(shí)開(kāi)始提拔。禁止在泵送混凝土前提鉆桿。
4.2.8排氣閥的控制。一般要求鉆孔時(shí)密封排氣閥，否則在軟土中會(huì)引起樁身縮徑現(xiàn)象，但在一般土層中影響不大；泵送混合料時(shí)關(guān)閉排氣閥。目前所用設(shè)備只有排氣孔，由于試樁現(xiàn)場(chǎng)土層較好，對(duì)樁身質(zhì)量的影響不大，但要注意泵送混凝土?xí)r保持暢通。
5安全保證措施
5.1施工現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展經(jīng)常性的安全教育，設(shè)專(zhuān)職安全員，發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)整改。
5.2機(jī)械操作人員持證上崗，嚴(yán)禁違規(guī)操作和無(wú)證作業(yè)。
5.3現(xiàn)場(chǎng)施工人員必須穿戴勞動(dòng)防護(hù)用品，登高系安全帶，鉆塔、吊車(chē)下嚴(yán)禁站人。
5.4電器設(shè)備必須有保護(hù)措施，定位放置，專(zhuān)人維修管理，他人不得亂動(dòng)。
5.5現(xiàn)場(chǎng)配齊安全保護(hù)措施，對(duì)裸露的傳動(dòng)系統(tǒng)和危險(xiǎn)部位必須裝置防護(hù)欄桿和防護(hù)罩。
6環(huán)境保護(hù)措施
6.1現(xiàn)場(chǎng)要保持文明整潔，材料器具堆放整齊，道路通暢，并做好防排水措施。
6.2機(jī)械使用的油料嚴(yán)格按規(guī)定存放，廢油不得隨意排放，集中回收后定點(diǎn)處理。
7結(jié)束語(yǔ)
高速鐵路設(shè)計(jì)速度為200km/h -350km/h，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高，對(duì)施工質(zhì)量控制嚴(yán)格，以路基基床以下施工完成以來(lái)，經(jīng)路基沉降觀測(cè)，路基穩(wěn)定，達(dá)到了高速鐵路設(shè)計(jì)速度，提高經(jīng)濟(jì)效益，保證工程質(zhì)量有效的方案。
