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1、CFG樁施工工藝與質量控制要點【摘 要】 本文結合工程實例，介紹了CFG樁施工工藝，并重點針對施工中容易出現的質量問題提出了具體的控制要點。【關鍵詞】 CFG樁 施工工藝 質量 控制要點0 前言CFG樁復合地基是在碎石樁加固地基法的基礎上發展起來的一種地基處理技術。由于CFG樁改善了碎石樁的剛性，使其不僅能很好地發揮全樁的側阻作用，同時也能很好地發揮其端阻作用。因此，得以廣泛采用，并取得良好的經濟和社會效益。CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱,一般有三種成樁施工方法:即振動沉管灌注成樁(適用于粉土、粘性土及素填土地基)、長螺旋鉆孔灌注成樁(適用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密實以上的2、砂土)和長螺旋鉆孔管內泵壓混合料灌注成樁(適用于粘性土、粉土、砂土以及對噪聲或泥漿污染要求嚴格的場地)。CFG樁復合地基,通過改變樁長、樁距、褥墊厚度和樁體配比，能使復合地基承載力幅度的提高有很大的可調性。它具有沉降變形小、施工簡單、造價低、承載力提高幅度大、適用范圍較廣、社會和經濟效益明顯等特點，廣泛應用于各類工程的地基處理和加固。CFG樁最常用的成樁施工方法有振動沉管灌注成樁和長螺旋鉆孔管內泵壓混合料灌注成樁兩種方法。1 CFG樁施工工藝 1.1概況山東海陽核電施工生活區二期工程位于海陽市留格莊，大辛家附近，地基基礎樁型采用水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁），單樁設計施工長度6-7.1m，CFG3、混凝土強度等級C15，樁徑400mm，采用長螺旋成孔，管內泵壓混凝土成樁工藝，樁數約2852根，灌注混凝土約3000m3。1.2施工準備技術準備1）會同有關單位搞好現場交接工作，詳細復核有關控制點，布設現場臨時用電線路、臨時用水線路和其它的臨時設施。2）熟悉和審查施工圖紙：組織工程技術人員認真學習施工圖紙，了解設計意圖，全面熟悉和掌握施工圖紙的全部內容，提出便于施工的合理化建議。3）編制施工組織設計：闡明施工工藝和主要項目的施工方法，勞動力組織和工程進度、質量和安全的保證措施，收集已施工的各種經驗性的資料，針對本工程的特點和難點，編制切實可行的施工方案。4）技術交底：在工程開工前，工程技術負責4、人分別組織參加施工的人員進行技術交底，應結合具體操作部位、關鍵部位和施工難點的質量要求，操作要點及注意事項進行交底。技術交底采取“分層三級”制，即技術負責人組織各分項技術人員向班組長和質檢員交底，班組長和質檢員接受交底后要認真反復地學習，班組長接受交底后要組織工人進行反復學習，認真貫徹執行。 施工機具及材料準備.1 施工機具設備根據進度計劃，落實好設備配置，并及時維護，使所有機械處于正常狀態，滿足施工的需要，不影響施工的進度和質量。.2 建筑材料準備對水泥等建筑材料應根據實際情況做好進場計劃，編制各項材料計劃表，對各種材料的入庫、保管和出庫制訂完善的管理辦法，同時加強防盜、防火的管理。1）水泥5、：水泥的品種、標號、廠別及等級應符合混凝土配合比通知單的要求。水泥應有出場合格證及進場試驗報告。2）砂：砂的粒徑及產地應符合混凝土配合比通知單的要求砂中含泥量不大于5，砂應有試驗報告。3）石子：石子的粒徑、級配及產地應符合混凝土配合比通知單的要求，石子含泥量不大于0.7，石子應有試驗報告。4）水：采用現場井水。5）外加劑：所用混凝土外加劑的品種、生產廠家及標號應符合混凝土配合比通知單的要求。外加劑應有出廠質量證明書及使用說明，并應有有關指標的進場試驗報告。國家規定要求認證的產品。.3消防設施準備在臨時設施周圍配備一定數量的泡沫滅火器、鐵鏟等消防設施，任何人不得以任何借口挪作他用。1.3 樁基施6、工工藝流程長螺旋成孔壓灌混凝土樁采用先進的中心壓灌技術，即鉆孔與灌注砼合二為一，一次性完成。鉆機鉆孔至設計深度后提鉆并同時用混凝土泵壓入超流態混凝土，直至高出設計標高不小于0.5m處而成樁。其工藝流程如下： 樁位放線 鉆機就位 鉆孔 成樁 邊提邊壓 壓灌 樁基施工過程.1 樁位放線根據甲方提供的控制點，引出主軸線的位置，然后依據主軸線放出建筑物的縱橫線，主軸線控制點要保護好，以方便復核樁位，具體的做法如下：根據控制點，應用極坐標法及角度交匯法，首先將外墻軸線的交點測出，用木樁標于地上，并在樁頂的投點上釘小釘作標志。外墻軸線測定后，將內部縱、橫軸線測出，然后檢查測設的房屋軸線距離，其誤差不得超出7、軸線長度的1/2000。依據已放軸線，結合施工圖紙標注樁位，與軸線距離采用鋼尺施放，樁位偏差不大于2cm。.2 鉆孔樁位點經檢驗合格,鉆機就位穩定后,開始鉆孔,當鉆具鉆至設計深度后,空轉清土,以便使孔底虛土被鉆出。.3混凝土攪拌1）基本工藝流程 石子計量砂計量水泥計量混合料計量外加劑計量水計量 上料斗攪拌桶攪拌 出 料 拌合物和易性檢查 質量檢查 坍落度檢查 輸 送 制作試塊2）每臺班開始前，對攪拌機及上料設備進行檢查并試運轉；對所有計量器具進行檢查并定磅；對所有原材料的規格、品種、產地牌號及質量進行檢查，并與施工配合比進行核對；對砂、石的含水率進行檢查，如有變化，及時通知試驗人員調整用水量。8、一切檢查符合要求后，方可開盤拌制混凝土。3）計量砂、石計量：其中一臺攪拌機采用自動進料計量，一臺采用計量手推車上料，后者開盤前必須定磅，以保證計量的準確。砂、石計量的允許偏差應3%。水泥計量：攪拌時采用袋裝水泥時，對同一批號進場的水泥應抽檢10袋的重量，并計量每袋的平均實際重量。水泥計量的允許偏差2%。水計量：水必須盤盤計量,其允許偏差2%。4）上料：現場拌制混凝土，一般是計量好的原材料先匯集在上料斗，經上料斗進入攪拌筒。水及外加劑經計量后在往攪拌筒中進料的同時，直接進入攪拌筒。原材料匯集入上料斗的順序：石子、外加劑、水泥、砂。5）第一盤混凝土拌制的操作每次上班拌制第一盤混凝土時，先加水使攪拌9、筒空轉數分鐘，攪拌筒被充分濕潤后，將剩余積水倒凈。拌制第一盤時，由于砂漿粘筒壁而損失，因此，石子的用量應按配合比減半。從第二盤開始，按給定的配合比投料。攪拌時間控制：攪拌時間應大于90秒。.6）出料：出料時，先少許出料，目測拌合物的外觀質量，如目測合格方可出料。每盤混凝土拌合物必須出盡。7）混凝土拌制的質量檢查檢查混凝土所有原材料的品種、規格和用量，每一個工作班至少兩次。檢查混凝土的塌落度及和易性，每一個工作班至少兩次。混凝土拌合物應攪拌均勻、顏色一致，具有良好的流動性、粘聚性和保水性，不泌水、不離析。不符合要求時，應查找原因，及時調整。不符合要求的混凝土要廢棄不用。混凝土的攪拌時間，應隨時檢10、查。.3提鉆、壓灌、成樁施工前測量場地標高，埋設控制樁，確定成孔控制深度，在鉆桿上作出控制標志，并作記錄同時通知監理報驗。鉆至設計深度后，用混凝土泵通過管路把塌落度為1618cm的高流動的混凝土打入孔底，與此同時提鉆，孔底單向活動門自動打開，使混凝土流出，并使鉆具在混凝土內埋深0.51.0m左右。提鉆速度必須與混凝土的泵入速度相匹配，即混凝土的灌入量使孔內混凝土面臺升高度比鉆頭的位置始終高出0.51.0m，已防止出現斷樁。.4挖土、樁頭的鑿除樁施工完畢后，用人工清挖樁間土、鑿樁頭。樁頭鑿除應嚴格要求，不能用大錘直接夯擊樁頭，應用鋼釬對稱鑿掉大部分樁頭后，再用小錘、鋼釬將樁頂找平，樁頂不能出現斜11、面，若樁頂浮漿過厚，應將浮漿全部鑿除，樁頂找平后若低于設計標高的，用高于樁身混凝土強度等級的混凝土補平，補混凝土時，樁頂需清理干凈并濕潤。2 CFG樁技術要求及質量控制要點2.1CFG樁施工技術要求1) 施工放線：樁位放點的偏差小于2.0cm。2) 素砼樁施工允許誤差：樁徑不小于400mm，垂直誤差不超過1.5%，樁位誤差不超過0.4倍樁徑。3) 樁體砼：C15，塌落度控制在16cm18cm。4) 由質檢員隨時抽查測定混凝土的塌落度。5) 每班組作一組試塊（3塊），試塊尺寸15cm15cm15cm，并及時送實驗室養護，測定28天強度。6) 設專人指揮協調鉆機操作手和混凝土泵送操作手之間的配合。12、7) 砼灌入量不得低于樁的設計體積，同時保證單樁充盈系數不小于1.0，否則重新成樁。8) 由于混合料自重壓力較小或由于浮漿影響，樁頂樁體強度一般較差，為保證樁體質量，施工樁頂標高超過設計樁頂標高50cm，確保設計樁位標高內無浮漿。9) 樁基施工時，相鄰樁應間隔3天跳打。2.2CFG樁施工質量控制要點及方法CFG樁質量控制的主要對象是：樁長；強度；樁底是否到持力層這三項指標，現場管理和監控要點如下：1）測量樁位前應對施工現場原始地面標高進行抄平測量，并用平地機平整碾壓后放出各樁的準確位置，將線路縱坡、橫坡考慮在內后，原地面標高控制在正負5cm以內。將施工區域進行劃分，并將各樁進行編號，定機定人進13、行管理。 2）布樁時，CFG樁的數量、布置形式及間距必須嚴格按設計要求。并遵循從中心向外推進施工，或從一邊向另一邊推進施工的原則。不宜從四周轉向內推進施工。3）對進場施工的所有長螺旋鉆機在開鉆前應由施工技術人員對標尺、刻畫進行復核，消除標識誤差。尤其是鉆機初始標識要指定專人進行復查，防止操作人員弄虛作假、騙取米數。使用反差大的反光貼條每0.5米進行標識，粘貼在鉆機導向架上，利于夜間記錄人員識別讀數。4）指派責任心強、懂技術并經嚴格考核合格的員工對勞務隊伍施工的CFG樁進行現場監控和記錄。防止作業隊伍偷工減料、暗中做手腳的現象發生。5）現場管理人員每根樁都要根據樁機上的垂球目測導向架垂直度，以保14、證樁身垂直度不大于1%，確保樁體的正常受力。6）長螺旋鉆施工。鉆孔開始時，關閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸及地面時，啟動馬達鉆進，一般先慢后快。在成孔過程中，如發現鉆桿搖晃或難鉆時，應放慢進尺，否則容易導致樁孔偏斜、位移，甚至使鉆桿、鉆具損壞。7）判斷鉆頭是否到了持力層一般有兩種方法：一是在樁機駕駛室觀測電流的變化。根據試樁結果，鉆機開始鉆孔及軟弱地層鉆孔時，電流表指針在120130安，當鉆頭遇到持力層時，瞬間的電流將增大到160安以上，同時電壓下降。此時，應判定鉆頭已達到持力層。二是在鉆機旁直觀觀察。根據勘察資料，結合試樁結果，當鉆頭到達持力層時，鉆桿上部的動力頭發生顫動和輕微的擺動，鉆機15、的動力明顯減弱，此時，應判定鉆頭已達到持力層。8）CFG樁成樁過程由現場值班人員指揮，樁機操作手和地泵操作手密切配合，按照先泵料后拔管的原則，防止先拔管后泵料，防止CFG樁成吊腳樁。9）嚴格控制拔管速率。拔管速率太快可能導致樁徑偏小或縮頸斷樁，而拔管速率過慢又會造成水泥漿分布不勻，樁頂浮漿過多，樁身強度不足和形成混和料離析現象，導致樁身強度不足。故施工時，應嚴格控制拔管速率。10）整個施工過程中，應安排質檢人員旁站監督，并作好施工原始記錄（記錄格式附后）。記錄的內容主要有樁號、鉆孔深度、孔深、拔管速度、單孔混合料灌入量、堵管及處理措施等。11）為控制提鉆速度，應購置秒表配發到記錄人員，鉆孔時間16、拔管速度、灌注混凝土時間應記錄至秒。當天的記錄每頁必須由設備租賃方和項目隊現場記錄人當天進行相互簽字確認。12）提鉆泵送過程中，旁站人員要經常敲打輸送管，確認管內混合料是否充實，以保證樁體密實。13）拔管過程避免反插。在拔管過程中若出現反插，由于樁管垂直度的偏差，容易使土與樁體材料混合，導致樁身摻土影響樁身質量，施工中應避免反插。14）樁頂砼停灰面根據導向架上標識由值班人員判斷，控制在樁頂標高以上0.5米位置。15）控制好混合料的坍落度。大量工程實踐表明，混合料坍落度過大，會形成樁項浮漿過多，樁體強度也會降低。坍落度宜控制在160mm180mm（可根據運送混合料的距離進行調整）和易性好。1617、）設置保護樁長。在泵送混合料時，比設計樁長多加0.5米的料。17）在截取樁頭前應準確測量樁頂標高，并在縱橫向掛線標示樁頭水平位置。鑿除樁頭時嚴禁單邊打眼鑿樁頭，防止樁頭成斜面或破損，截取后的樁頭面應是水平面。清理樁間土和截取樁頭時，應采取相應的預防措施，防止造成樁頂標高以下樁身斷裂和擾動樁間土。18）CFG樁施工中，每臺班均須制作檢驗試件，進行28天強度檢驗，成樁28天后應及時進行單樁承載力或復合地基承載力試驗，其承載力、變形模量應符合設計要求。19）CFG樁施工屬隱蔽工程，施工完畢后先進行自檢，自檢頻率為10%。自檢合格后報第三方進行復檢，復檢合格報監理工程師簽認后方可進行下一道工序施工。218、0）CFG樁成樁后,樁頂以上沒有一米墊層情況下嚴禁大型機械進入施工區。2.3現場紀錄要求及注意事項（1）現場記錄人員應嚴格遵守項目部組織紀律和勞動紀律，上班時間必須堅守工作崗位，嚴禁脫崗。（2）現場記錄人員應認真填寫CFG樁施工原始記錄表，并在施工現場真實填寫表中的各項施工內容。（3）施工范圍應寫明施工工號；施工單位應寫明 X X作業隊 X號鉆機、鉆機型號，并標明該區域的設計標高。（4）樁號按工程部門編排的樁號填寫。成孔時間和成樁時間按現場實際施工時間記錄到秒。（5）CFG樁現場記錄實行“雙檢制”。即項目部指派專人會同協作單位現場記錄人員共同記錄，實行每班核對，確認當班樁長，共同簽認施工原始記19、錄表，作為原始施工記錄和勞務隊伍驗工計價的依據。（6）當日記錄的施工原始記錄表應當天完善復核人、長螺旋成孔泵送混合料施工CFG樁施工工藝及質量監控要點。3結束語根據現場施工情況結合樁基檢測結果，實施上述質量控制方法后，CFG樁的施工質量達到了相關規范及設計要求，包括樁基樁身完整性、樁身強度、樁基承載力等方面，并提前完成了CFG樁基施工任務，獲得了甲方和監理的一致好評。隨著核電建設高潮的來臨，CFG樁與褥墊層復合地基施工技術已開始普遍使用。本人根據山東海陽核電施工生活區二期工程CFG樁施工現場實踐和學習，總結出長螺旋成孔泵送混合料施工CFG樁施工工藝和在施工過程中應重點控制的技術、質量問題及施工過程中質量監控的要點，僅供現場工程技術人員學習參考。由于本人水平有限，文中難免有不妥之處，歡迎批評指正。參 考 文 獻1建筑地基基礎設計規范（GB50007-2002）；2建筑地基處理技術規范（JGJ 79-2002）；3建筑樁基技術規范（JGJ 94-94）；4長螺旋鉆孔泵壓混凝土樁復合地基技術規程（DB13（J）312001）；5建筑地基基礎工程施工質量驗收規范（GB50202-2002）。