水泥粉煤灰碎石樁施工技術(shù)淺析

肖 健

(唐山興達(dá)交通工程有限公司)

1 工程概況

本項(xiàng)目K23+300.612-K23+350.612段路基原設(shè)計(jì)采用水用攪拌樁，但是根據(jù)地質(zhì)資料此段為淤泥質(zhì)土，屬軟基再加之地水位較高，，有機(jī)物含量較高，通過(guò)水泥攪樁試樁，不能達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，經(jīng)業(yè)主、質(zhì)監(jiān)站、總監(jiān)辦和設(shè)計(jì)院確定，變更為水泥粉煤灰碎石樁樁進(jìn)行軟基處理，處理寬度為94 m，長(zhǎng)度50 m，靠近橋頭30 m范圍內(nèi)間距為1.2 m，遠(yuǎn)離橋20 m范圍內(nèi)間距為1.5 m，樁長(zhǎng)8 m，樁徑40 cm，共布置CFG樁4 300個(gè)，38 567 m。

2 水泥粉煤灰碎石樁樁施工方案及施工工藝

2.1 施工準(zhǔn)備

(1)機(jī)具設(shè)備

對(duì)該職工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件進(jìn)行分析判斷，本項(xiàng)目施工選用DZ80型振動(dòng)打樁機(jī)，最大振動(dòng)力可以達(dá)到800 kN，先將φ400樁管用振動(dòng)型沉管機(jī)沉入地基土中，然后向該樁管內(nèi)部按比例注入一定數(shù)量拌合好的混合料，最后勻速振動(dòng)成型最終撥管形成CFG樁。

(2)材料選定

本工程中砂采用中粗砂，細(xì)度模數(shù)2.3～3.0，含泥量不能超過(guò)5%。碎石標(biāo)準(zhǔn)尺寸為5～31.5 mm，中粗砂的含泥量不能超過(guò)1%。碎石為機(jī)械粉碎加工天然石塊而形成，碎石壓碎系數(shù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)不能超過(guò)12%，碎石針狀片指標(biāo)不能超過(guò)10%，碎石含泥土量指標(biāo)控制在2%以內(nèi)，粒料級(jí)配采用連續(xù)級(jí)配，過(guò)篩率為100%。粉煤灰細(xì)度指標(biāo)控制在12%以內(nèi)，燒失量指標(biāo)控制在5%以內(nèi)，三氧化硫的含量控制在3%以內(nèi)，需水量比不能超過(guò)95%，符合GB/T1596-1991之I級(jí)技術(shù)規(guī)范要求。

2.2 試樁

本工程施工采用DZ80樁機(jī)內(nèi)壓混凝土施工技術(shù)，施工前先進(jìn)行試樁以確定最佳配比、樁長(zhǎng)(試樁確定樁長(zhǎng)為9 m±1 m，其中±1 m為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理確定)、樁距以及人員機(jī)具的配套組織，試樁合格后方可進(jìn)行正式施工。

2.3 施工工藝

成樁工藝:測(cè)量確定樁位→樁尖安裝→樁機(jī)預(yù)備→沉管振入→檢測(cè)孔樣→混合料澆筑→勻速振動(dòng)拔管→成樁檢測(cè)。

混合料拌合工藝:檢測(cè)材料→確認(rèn)最佳配比→按配比投放材料→混合料拌合→檢驗(yàn)混合料坍落度→成品料形成及做檢測(cè)試塊。

2.4 施工質(zhì)量控制

(1)混合料的拌合材料如碎石、中粗砂、粉煤灰、水泥在原材現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行取樣經(jīng)自己檢測(cè)合格后，送總監(jiān)辦中心試驗(yàn)室平行試驗(yàn)并獲得批準(zhǔn)方可進(jìn)行采用，混合料的拌合配合比經(jīng)試配后方可采納，原材投放的數(shù)量，進(jìn)行拌合時(shí)，每次拌合時(shí)間不能少于60 s，每天都要進(jìn)行坍落度的檢測(cè)，將坍落度指標(biāo)掌控在6～10 cm，并做檢測(cè)試塊，試塊抗壓強(qiáng)度不能小于設(shè)計(jì)要求。

拌合時(shí)遵循最佳配合比方案進(jìn)行配制，材料投放先后次序?yàn)橄燃铀槭缓蠹尤胨?、粉煤灰、中粗砂，讓粉煤灰、水泥夾在中粗砂與碎石之間，拌合時(shí)不易飛濺或者粘在攪拌筒內(nèi)壁上，同時(shí)也易于拌合料的攪拌均勻。

配合比為:水泥∶水∶粉煤灰∶砂∶石 =1∶0.88∶0.26∶3.25∶4.87

(2)鉆機(jī)速度采取先慢后快的的鉆進(jìn)成孔，這種方法不僅能防止鉆桿過(guò)大搖晃，而且容易發(fā)現(xiàn)鉆孔的偏差值，以便能夠隨時(shí)改正，待鉆頭鉆到樁長(zhǎng)設(shè)計(jì)高程時(shí)，在動(dòng)力頭底面停留處在對(duì)應(yīng)的鉆機(jī)塔身位置作上明顯記號(hào)，以便施工中掌控樁長(zhǎng)的長(zhǎng)度。

(3)貫入度及樁長(zhǎng):打進(jìn)設(shè)計(jì)土層后，打樁機(jī)的最大電流值在60A以上，說(shuō)明樁長(zhǎng)沒(méi)有達(dá)到持力層的深度范圍，由于各個(gè)點(diǎn)的土層厚薄不同，只能現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算出CFG樁的樁長(zhǎng)。

(4)樁位的偏差值及垂直度:樁位的偏差值控制在5 cm以內(nèi)，為達(dá)到設(shè)計(jì)要求最好采取兩次樁位校核與復(fù)測(cè)，以及成樁后進(jìn)行對(duì)樁位偏差數(shù)值進(jìn)行檢測(cè)，垂直度控制:在機(jī)身沉管的高架上面，掛一釬錘，以便機(jī)長(zhǎng)能夠隨時(shí)調(diào)整控制該機(jī)器的垂直度。

(5)樁頭處理:樁頂高程高出地面0.5 m左右，7 d養(yǎng)生期過(guò)后采用對(duì)樁頭進(jìn)行人工處理，挖到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)位置，鑿除樁頭。

(6)灌注及拔管:待成孔位置達(dá)到設(shè)計(jì)高程時(shí)，停留振動(dòng)5 s，然后鉆機(jī)暫停鉆入，當(dāng)混合料灌滿結(jié)束后再進(jìn)行拔管工序，灌入混合料工序中，提管的速度控制為1.2～1.5 m/min，在淤泥或淤泥質(zhì)土，拔管速度應(yīng)適當(dāng)放慢，施工中為控制平均速度，往往采用提升一段距離，停下留振一段時(shí)間，當(dāng)將沉管提至比地表高出2 m后，應(yīng)該把提管的速速減慢至一半，并且停留振動(dòng)振10 s，成樁的施工進(jìn)程應(yīng)當(dāng)連續(xù)推進(jìn)，不能因?yàn)椴牧瞎?yīng)緩慢而致使停機(jī)待料。在施工過(guò)程中每一根樁的混合料投入多出設(shè)計(jì)混合料投入量1.1%。

(7)進(jìn)行下一個(gè)樁施工前，根據(jù)該樁軸線與其他樁的位置來(lái)對(duì)該樁的施工樁位進(jìn)行復(fù)核，以便進(jìn)一步加強(qiáng)該樁位置的準(zhǔn)確度。

(8)樁施工順序:宜采用從內(nèi)向外，或從一邊到另一邊的順序跳樁施工。

3 安全技術(shù)措施

(1)打樁機(jī)電網(wǎng)電壓低于380 V應(yīng)暫停施工，以保護(hù)電機(jī)。(2)施工人員必須戴安全帽。

(3)對(duì)本工程現(xiàn)場(chǎng)的所有的使用設(shè)備、設(shè)施圍擋、安全裝備、使用工具、機(jī)器配件和個(gè)人所用的勞保用品等必須隨時(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)抽查，保證以上設(shè)施的完好性和安全使用性能。

(4)施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)的一切電源、電路的安全和拆除工作必須由持證電工進(jìn)行操作，電器設(shè)備必須嚴(yán)格采取接地、接零和使用漏電保護(hù)器。各孔用電必須分閘使用，嚴(yán)禁一閘多用。夜間施工的照明燈應(yīng)采用12 V以上的照明設(shè)備。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)CFG樁施工工藝的介紹，使對(duì)更多的施工技術(shù)人員對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了解和掌握。經(jīng)本人多年的施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)CFG樁具有所用材料經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、施工工藝簡(jiǎn)單易操作、加固效果穩(wěn)定良好等特點(diǎn)，如今在我國(guó)迅速推廣應(yīng)用，并獲得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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