CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁).ppt

《CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁).ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁).ppt（79頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、CFG樁 (水泥粉煤灰碎石樁),概述 加固原理 設計與計算 施工工藝 效果檢驗,主要內(nèi)容,概述,定義、性質(zhì),水泥粉煤灰碎石樁是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結(jié)強度樁，簡稱CFG樁。,通過調(diào)整水泥摻量和配合比，樁體強度可在C5C20之間變化，一般為C5C10。 CFG樁是在碎石樁的基礎上發(fā)展起來的，屬復合地基剛性樁 。,概述,定義、性質(zhì),碎石粗骨料 石屑中等粒徑骨料，使得級配良好； 粉煤灰種 類： 干排灰 濕排灰 主要成分：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO以及MgO 活性成分：SiO2、Al2O3及CaO。 細骨料和低標號水泥作用，提高樁體后期強度。 水泥提高強度。,概

2、述,技術發(fā)展,20世紀80年代，中國建筑科學研究院立題開始試驗研究； 1992年，通過部級鑒定； 1994年，被建設部列為全國推廣項目； 1995年，被國家科委列為國家級全國重點推廣項目。 目前，CFG樁可加固多層建筑及30層以下高層建筑。從民用建筑到工業(yè)建筑均可使用。,概述,與碎石樁比較,多層和高層建筑地基,多層建筑地基,適用范圍,應力應變曲線為直線關系，圍壓對應力應變曲線沒有多大影響,應力應變曲線不呈直線關系。增加圍壓，破壞主應力差增大,三軸應力應變曲線,增加樁長可有效地減少變形，總的變形量小,減少地基變形的幅度較小，總的變形量較大,變形,承裁力提高幅度有較大的可調(diào)性，可提高4倍或更高,加

3、固粘性土地基承載力的提高輻度較小，一般為0.51倍,地基承載力,樁的承載力主要來自全樁長的摩阻力及樁端承載力，樁越長則承載力越高。以置換率10計，樁承擔的荷載占總荷載的百分比為4075,樁的承載力主要靠樁頂以下有限長度范圍內(nèi)樁周土的側(cè)向約束。當樁長大于有效樁長時，增加樁長對承載力的提高作用不大。以置換率10計，樁承擔荷載占總荷載的百分比為1530,單樁承載力,CFG樁,碎石樁,概述,適用范圍,CFG樁由于自身具有一定的粘結(jié)性，故可在全長范圍內(nèi)受力，能充分發(fā)揮樁周摩阻力和端承力，樁土應力比高一般為1040。復合地基承載力的提高幅度較大，并有沉降小，穩(wěn)定快的特點。 CFG樁可用于加固填土、飽和及非

4、飽和粘性土、松散的砂土、粉土等。對塑性指數(shù)高的飽和軟粘土使用要慎重。,南京造紙廠地基采用CFG樁加固，加固前后取土進行物理力學指標,概述,適用范圍,按照施工工藝不同，分為擠土和非擠土兩類 振動沉管法施工擠土法 （泥漿護壁）螺旋鉆孔施工非擠土法,概述,勘察要求,工程地質(zhì)勘察內(nèi)容： 1、巖土埋藏條件及物理力學性質(zhì)。持力層、下臥層埋藏深度、厚度、性狀、變化及應力歷史； 2、查明水文地質(zhì)條件。地下水位埋藏（地下水位線位置、流向、地下水類型）、地下水對混凝土的腐蝕作用； 3、查明特殊土（膨脹土、濕陷性土或液化土層）的特性； 4、確定各層土的fak，預測地基沉降及其均勻性； 5、提供采用CFG樁設計所需的

5、巖土工程技術參數(shù)，確定和估算fpk，并可提出CFG樁長度和建議的施工方法。,概述,勘察要求,勘探點布置： 1、根據(jù)擬建建筑物的等級、體形、平面形狀等布置； 2、勘探點的布置應能控制持力層層面坡度、厚度、性狀變化； 3、勘探點間距可根據(jù)地基復雜程度等級確定。持力層層面高差較大時，間距應小些； 4、應取勘探孔總數(shù)的1/31/2作為控制性勘探孔； 5、勘探點深度應在樁尖以下，參見詳勘階段的控制性勘探孔深度。,室內(nèi)試驗： 1、土的物理力學常規(guī)試驗項目； 2、對基底以下土層做靈敏度試驗 為褥墊層施工提供依據(jù) 對高靈敏度的土，褥墊層施工時應盡量避免樁間土擾動，以防止發(fā)生“橡皮土”現(xiàn)象；,概述,勘察要求,增

6、加內(nèi)容： 1、提供各土層的樁側(cè)摩阻力和樁端阻力 樁側(cè)摩阻力：一般按灌注樁施工工藝提供 樁端阻力：按灌注樁和打入樁分別提供 可按建筑地基基礎設計規(guī)范有關規(guī)定確定也可參閱CFG樁復合地基技術規(guī)定（Q/JY06-1997）附錄A、B； 2、若有填土，應說明填土的材料組成；,概述,勘察要求,工作機理,單樁,一、CFG樁的剛性樁性狀,散體材料樁：主要通過有限樁長（一般為610d），傳遞豎向荷載。 當L有效樁長（碎石樁：4d），樁傳遞荷載的作用已明顯減弱。,CFG樁不同于碎石樁，其樁身有一定的粘結(jié)強度。 在外荷載作用下，樁身不會發(fā)生鼓脹破壞，并可全樁長發(fā)揮側(cè)摩阻力。樁端落在好的土層上具有明顯的端承力。 即

7、：樁承受的荷載通過樁的摩阻力和樁端阻力傳遞到深層地基中，fspk可大幅度提高。,1、樁長L=15.5m，樁端落在淤泥質(zhì)土中，單樁復合地基載荷試驗fspk=205kPa。,2、樁長L=15.5m，樁端落在較好土層中，單樁復合地基載荷試驗fspk=315kPa。,由此可見：CFG樁沒有碎石樁那樣的臨界樁長，可像剛性樁那樣把外荷載傳遞到深層地基中，對上軟下硬地質(zhì)條件尤為適用。,工作機理,單樁,國棉四廠紡紗車間，基底在厚度為2.44.8m的粉質(zhì)粘土層上（fak=90100kPa），要求：復合地基fspk150kPa。 原設計：采用碎石樁d=400mm，L=6m，l=1m，施工試樁后檢測fspk=130

8、kPa. 改用CFG樁d=360mm，L=7.58m，l=1.31.45m，樁端落在堅硬土層上， fspk180kPa。,工作機理,單樁,二、單樁承載力的可調(diào)性,CFG樁的樁長L可根據(jù)工程要求和地質(zhì)條件確定，從幾米到二十幾米 在CFG樁復合地基中樁體承擔的荷載占總荷載的35%70%，有的工程比例更高，這使得復合地基承載力大幅度提高，并具有很大的可調(diào)性。 地基承載力較高，荷載又不是很大時，L可短些； 地基承載力較低，荷載時，L可設計長些,工作機理,單樁,四、時間效應,剛施工完的CFG樁樁體可作為良好的豎向排水通道幫助樁間土消散由于外界施工等荷載產(chǎn)生的超孔隙水壓力，直到樁體結(jié)硬為止。這種排水過程可

9、延續(xù)幾小時。 通過施工后分層鑿開樁體和載荷試驗，沒有發(fā)現(xiàn)排水作用會影響樁體強度。反而這種排水作用對樁間土的固結(jié)和防止地面隆起有一定作用。,三、樁體的排水作用,樁體強度提高 樁與樁間土之間相互作用加強。,工作機理,單樁,工作機理,復合地基,一、褥墊層的加固作用,褥墊層不是基底下常做的10cm的素混凝土墊層。,褥墊層是在CFG樁樁頂與混凝土墊層間的由粒狀材料組成的散體材料墊層。,CFG樁+樁間土+褥墊層=CFG狀復合地基,褥墊層的加固作用,1、褥墊層保證樁與樁間土共同承擔荷載,H=0,工作機理,復合地基,褥墊層的加固作用,H0,工作機理,復合地基,褥墊層的加固作用,2、褥墊層調(diào)整樁、土荷載分擔比,

10、1）、調(diào)整豎向樁、土荷載分擔比,樁荷載分擔比,土荷載分擔比,p、s與m、n有關,工作機理,復合地基,褥墊層的加固作用,當d、l不變（m不變），L，n ，p ； L，n ，p 當L、d、l不變，墊層厚度H，n； 墊層厚度H很大時,n1 如H=0，n很大，p 很大，就需要樁的強度很高，樁長L增加，處理費用增加； H很大時，n 1，p m,工作機理,復合地基,褥墊層的加固作用,2）、調(diào)整水平樁、土荷載分擔比,工作機理,復合地基,褥墊層的加固作用,根據(jù)葉書麟主編的地基處理工程實例應用手冊中給出的復合地基水平載荷試驗的資料表明：褥墊層H越大，樁頂水平位移越小。即樁頂承受的水平荷載越小。 大量工程實踐和室

11、內(nèi)外試驗結(jié)果表明：只要褥墊層H不小于10cm，樁體就不會發(fā)生水平折斷，樁在復合地基中就不會失去工作能力。,不同墊層厚度時 - 曲線,1)墊層厚2cm 2)墊層厚10cm 3)墊層厚20cm 4)墊層厚30cm,工作機理,復合地基,褥墊層的加固作用,根據(jù)實測的樁土應力比與褥墊層厚度H的變化關系： 當褥層厚度很小時，樁對基礎底面產(chǎn)生應力集中，和樁基礎一樣，需要考慮樁對樁基的沖切破壞； 但當褥墊厚度大于10cm時，應力集中明顯降低(樁土應力比約為6)； 當褥墊層厚度為30cm時，樁土應力比降為1.23。,3）、減少基礎底面的應力集中,工作機理,復合地基,褥墊層的加固作用,CFG復合地基的設計原則：充

12、分利用樁間土的垂直和水平承載能力。 由于CFG樁復合地基的置換率一般不大于10%，其余不小于90%的基底面積為樁間土，總荷載扣除樁間土承擔的荷載后就是CFG樁應承擔的荷載。 顯然，遵循這一設計原則，可大量減少樁的數(shù)量，再加上CFG樁不消耗鋼筋，樁體利用工業(yè)廢料和石屑作為摻合料，水泥用量少，可大大降低工程造價。,二、設計思想,CFG樁不只是用于加固軟弱地基； 對于較好的地基土，若建筑物荷載較大，天然地基承載力不夠也可利用CFG樁補足。,工作機理,復合地基,設計思想,三、復合地基受力特性,1、樁、土荷載分擔作用,p、s通常與p、L、H、土的性質(zhì)有關,剛性基礎下CFG樁復合地基p、s隨p的變化,L=

13、1.2m,L=2.0m,L=3.2m,工作機理,復合地基,復合地基受力特性,p較小時，土承擔的荷載樁承擔的荷載 p，s，p 。 當p=pk時，s =p 當ppk時，sp P一定，當其他條件相同時，p 隨L而,p隨m而,土強度越低，褥墊層H越薄，荷載向樁體集中現(xiàn)象越嚴重。p越大,工作機理,復合地基,復合地基受力特性,2、樁傳遞軸向力的特征,樁基礎：s樁頂=s土表面=s承臺,s樁頂以下樁s相應部位的土,土對樁產(chǎn)生的側(cè)摩阻力方向向上，為正摩阻力,最大軸向力Nmax出現(xiàn)在樁的頂部。,工作機理,復合地基,復合地基受力特性,CFG樁復合地基：s樁頂s樁間土表面 s基礎底面,Nmax,工作機理,復合地基,復

14、合地基受力特性,負摩阻力作用：,樁基礎中：（樁穿越欠固結(jié)土層、地下水位變化等情況）,負摩阻力對樁的承載力有不利的影響。,CFG樁復合地基中：（褥墊層的存在）,負摩阻力對樁的承載力有不利的影響。,負摩阻力對樁間土的承載力有提高的作用。,它對提高樁間土的承載力，減少復合地基的沉降變形起著有益的作用。,工作機理,復合地基,復合地基受力特性,3、樁間土應力分布,剛性基礎下，不同位置處樁間土的應力不同。,s1,s1s2,s1/s2=1.251.45,工作機理,復合地基,復合地基受力特性,四、復合地基變形特性,1、CFG樁復合地基變形模式,P=0,H0,L,Ht,ss,sp,上,L,下,sp,ss,工作機

15、理,復合地基,復合地基變形特性,sp=sp （忽略樁身壓縮量）,上= ss-sp,下= sp-ss,L-L= s1（加固區(qū)沉降量）,s1 = 上+下=ss-sp+ sp-ss,sp=sp,s1= ss-ss,ss= s1+s2,s3= H0-Ht,s= s1+s2+s3=ss+s3,工作機理,復合地基,復合地基變形特性,2、CFG樁復合地基沉降影響因素,1）、p、L對s的影響,地質(zhì)條件相同，p相同時，L ， 上和下。,L ， s2,s1,L ， s,S隨L而,s1,，s2,P不變，Ls1/s , s2/s 。,L不變，ps1/s, s2/s 變化不大。,工作機理,復合地基,復合地基變形特性,2

16、）、其他指標對s的影響,H p 上。,下臥層較硬 下。,s1 = 上+下,s1,3）、基礎尺寸對s的影響,天然地基：p相同，bs,b壓縮層厚度,復合地基：p、L、m相同，bs1，s2 s,綜合考慮樁長L和基礎寬度b兩個因素，用L/b作為參量,P、m相同，L/bs,L/b=6時，s2/s已經(jīng)很小,工作機理,復合地基,復合地基變形特性,3、CFG樁復合地基深層變形性狀,曲線1：天然地基土，p=119kPa,曲線2：9樁復合地基，p=320kPa，s=119kPa,Zl時，s1s2,淺層土,Zl時，s1s2,深層土,樁的設置使一部分荷載傳入地基深層,工作機理,復合地基,復合地基變形特性,樁對樁間土變

17、形的影響：,樁對樁間土的側(cè)向約束使得ss， 隨著樁數(shù)量的增加ss下降的程度越大,褥墊層的設置必然會存在負摩阻力區(qū)，樁對樁間土有向上的摩阻力影響，使得ss。,荷載較小時，樁側(cè)摩阻力起主要作用，端阻較小 總應力面積之和為負，使得ss。,荷載較大時，端阻增加，負側(cè)摩阻力區(qū)減小 總應力面積之和為正，使得ss。,工作機理,復合地基,復合地基變形特性,4、CFG樁復合地基樁變形性狀,1）剛性基礎下，不同位置下樁的沉降變形基本相等。,2）同一荷載作用下，群樁復合地基中樁的沉降單樁復合地基中樁的沉降，這是由于群樁效應和負摩阻力區(qū)的作用。復合地基中樁的沉降自由單樁的沉降。樁數(shù)越少這些影響越小。,工作機理,復合地

18、基,復合地基變形特性,設計計算,樁身材料及配比設計,一、樁身材料及配比設計,1、CFG樁樁身材料,CFG樁由碎石、粉煤灰、水泥、石屑加水拌和形成。各種材料之間的配合比對混合料的強度及和易性有很大影響。,水泥：一般采用42.5級普通硅酸鹽水泥,碎石：粒徑一般為2050mm,石屑：碎石料之間一般為點接觸，接觸比表面積小，樁體抗剪強度較低。在碎石料中摻入中等粒度的石屑后，可改善級配，增大接觸比表面積，提高樁體的抗剪強度。,有資料表明：在碎石含量和水泥摻量不變的情況下，摻入石屑后，樁體強度可提高50%。,設計計算,樁身材料及配比設計,粉煤灰：,種 類：干排灰 濕排灰 濕灰活性低于干灰 （部分活性組成先

19、行水化） 活性成分：SiO2、Al2O3及CaO。,細度：粉煤灰細度越大，球形顆粒越多， 其水化及接觸面越多，容易發(fā)揮其活性。,燒失量（粉煤灰中未燃盡煤的含量）：燒失量過大，需增加用水量，這樣會影響粉煤灰的質(zhì)量，降低混合料的強度。,2、CFG樁樁體配比,設計計算,樁身材料及配比設計,1）、樁體配比設計,由于各種材料性質(zhì)差異，很難給出一個統(tǒng)一的、精確度很高的配比。 下面給出的方法，曾經(jīng)在工程中使用過，效果良好，供參考：,石屑率：,單方混合料中碎石的用量（kg/m3）,單方混合料中石屑的用量（kg/m3）,據(jù)試驗研究結(jié)果：取0.25-0.33為合理石屑率。,混合料28d強度與水泥強度等級及灰水比之

20、間的關系,設計計算,樁身材料及配比設計,水泥強度等級（kPa）,單方混合料中水泥的用量（kg/m3）,單方混合料中水的用量（kg/m3）,混合料塌落度T按3cm控制，水灰比w/c與粉灰比F/c的關系,單方混合料中粉煤灰的用量（kg/m3）,設計計算,樁身材料及配比設計,混合料的密度一般為：2.12.2t/m3,利用以上關系，參考混凝土配比用水量，并加大2%5%，進行配比設計,（1）單方用水量w： 參考混凝土控制坍落度T=3cm時，單方用水量,（2）單方水泥用量c： Rcb為42.5級普通水泥,c=134.9kg,w=189kg,（3）單方粉煤灰用量F：,設計計算,樁身材料及配比設計,c=134

21、.9kg,w=189kg,F=207.1kg,（4）單方石屑用量G1和碎石用量G2：,混合料的密度?。?.2t/m3,則：,2200kg,189kg,134.9kg,207.1kg,設計計算,樁身材料及配比設計,取=0.28,則：,可按上述配比試配，并按塌落度T=3cm調(diào)整用水量,2）、樁體配比試驗,設計計算,樁身材料及配比設計,（1）不同石屑摻量配比試驗。,水灰比w/c與粉灰比F/c一定時，,過小，則和易性差。（混合料離析、泌水）,過大，則混合料流動性小，塌落度低,在25%33%，塌落度出現(xiàn)峰值。為最佳石屑率,水灰比w/c與粉灰比F/c一定時，與R28之間的關系與相似，其最佳石屑率與也相近。

22、,設計計算,樁身材料及配比設計,（2）不同水泥、粉煤灰摻量的配比試驗。,對某一石屑率，不同水泥、粉煤灰摻量得出的混合料的立方抗壓強度與水灰比W/C成反比。,當石屑摻量為最佳石屑率時，控制混合料坍落度為3cm，根據(jù)不同水泥、粉煤灰摻量的配合比實驗，如果增加粉煤灰的摻量，為了保證3cm的坍落度，混合料的需水量得增加；反之，需水量得減小。,設計計算,樁身材料及配比設計,（3）養(yǎng)護條件和齡期的配比試驗。,試驗結(jié)果顯示：無論水中養(yǎng)護，還是標準養(yǎng)護?；旌狭系暮笃趶姸热杂休^大增長。齡期超過半年，后期強度還在增長。 這是因為粉煤灰經(jīng)過一段時間在水中溶解能較好地發(fā)揮其活性。,3、CFG樁樁體材料強度與地基承載力

23、間的關系,當樁體材料強度大于某值時，提高樁體強度對復合地基承載力不再有影響。 因此，復合地基設計時，不必把樁體強度標號取得過高，一般取樁頂應力的3倍即可。,施工時，混合料要嚴格按設計配合比配備，攪拌時間不少于1min，碎石和石屑含雜質(zhì)不超過5%。長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料成樁施工的坍落度宜為160200mm,振動沉管灌注樁施工的坍落度宜為3050mm。,設計計算,樁身材料及配比設計,設計計算,復合地基承載力設計,二、復合地基承載力設計,CFG樁復合地基地基承載力特征值，應通過現(xiàn)場復合地基載荷試驗確定，初步設計時也可按下式估算：,設計計算,復合地基承載力設計,也可按下式估算：,其中：樁間土承載力

24、折減系數(shù)，一般取0.8； n樁土應力比，一般取1014； m樁的置換率。,綜合考慮施工對樁間土的影響、樁對樁間土變形的影響、樁與樁間土承載力發(fā)揮的問題、褥墊層對于樁間土承載力發(fā)揮的影響等因素,其中：樁間土承載力發(fā)揮度，一般工程取0.900.95， 重要、變形要求較高的工程取0.750.9； 樁間土強度提高系數(shù)，按經(jīng)驗取值， 如無經(jīng)驗，一般粘性土取1.0；靈敏度高，施工速度快時1.0,單樁豎向承載力特征值Ra的取值，應符合下列規(guī)定： 當采用單樁載荷試驗時： 應將單樁豎向極限承載力除以安全系數(shù) 2； 當無單樁載荷試驗資料時，可按下式估算：,設計計算,復合地基承載力設計,Ra=Ru/k,樁體試塊抗壓

25、強度平均值應滿足下式要求：,設計計算,復合地基沉降設計,復合地基總沉降量分為加固區(qū)的沉降和未加固區(qū)的沉降. 未加固區(qū)的沉降 分層總和法 加固區(qū)的沉降 應力修正法(沉降折減法) 復合模量法 樁身壓縮量法,三、復合地基沉降設計,設計計算,復合地基設計參數(shù),四、復合地基設計參數(shù),樁徑 一般樁徑為350600mm，由施工設備的樁管決定。CFG樁常采用振動沉管法施工。,d過小，施工質(zhì)量不易保證； d過大，需加大褥墊層厚度才能保證樁、土共同承擔荷載。,一般樁徑設計為為350400mm,（2）樁距,設計計算,復合地基設計參數(shù),樁距可以按下表選用。選用時遵循以下原則： 對擠密性好的土，如砂土、粉土和松散填土用

26、小樁距； 單、雙排布樁的條形基礎和面積小的獨立基礎用小樁距，對滿堂布樁的 筏基礎、箱基礎以及多排布樁的條形基礎、設備基礎，樁距適當放大； 地下水位高、地下水豐富的地基，樁距適當放大。,（3）樁長,設計計算,復合地基設計參數(shù),代入,L,樁頂應力,樁頂承受的集中力,樁頂承受的集中力推算樁長,（4）褥墊層,設計計算,復合地基設計參數(shù),樁頂和基礎之間應設置褥墊層，褥墊層厚度宜取 150300mm，當樁徑大或樁距大時褥墊層厚度宜取高值。 褥墊層材料宜用中砂、粗砂、級配砂石或碎石等，最大粒徑不宜大于30mm。不宜采用卵石。 鋪設范圍：大于基底面積，四周寬出部分不宜小于褥墊層厚度,（5）樁的布置,CFG樁可

27、只在基礎范圍內(nèi)布樁。 樁的數(shù)量：,實際工程中，根據(jù)基礎大小、形狀等，樁數(shù)有一定增減。,振動沉管施工工藝 長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工工藝 長螺旋鉆孔灌注樁施工工藝 人工或機械洛陽鏟成樁工藝 泥漿護壁鉆孔灌注樁施工工藝,施工工藝,振動沉管施工工藝,施工工藝,施工工藝,施工準備 施工前應具備的資料和條件: 場地工程地質(zhì)勘察報告; CFG樁布樁圖。應注明樁位編號、設計說明和施工說明。 場地鄰近的高壓電纜、地下管線、地下構(gòu)筑物和障礙物等調(diào)查資料。 場地的水準控制點和線路控制坐標。,施工技術措施： 確定施工機具和配套設備； 制定材料供應計劃。標明所用材料的規(guī)格、技術要求和數(shù)量； 進行試成孔，復核地質(zhì)資料

28、以及設備、工藝的適用性，核定或調(diào)整技術參數(shù)； 按施工平面圖放好樁位； 確定施打順序； 復核測量基線、水準點及樁的軸線定位點，檢查場地所設的水準點是否受施工影響； 打樁機沉管表面應有明顯的進尺標記。,施工工藝,施工流程 (1)沉管： 根據(jù)設計樁長、成管入土深度確定機架高度和沉管長度，并進行設備組裝； 樁機就位，樁管保持垂直，垂直度偏差不大于1%； 若采用預制鋼筋砼樁尖，需埋入地表以下300mm左右； 開始沉管。啟動馬達，沉管到預定標高、停機。 記錄激振電流變化情況。一般可1m記錄一次。,施工工藝,(2)投料： 沉管至設計標高后須盡快投料，直到管內(nèi)混合料與鋼管投料齊。若投料量不夠，應在拔管過程中空

29、中投料，以保證成樁樁頂標高滿足設計要求。,沉管拔出地面，確認成樁符合設計要求后，用粒狀材料或濕粘性土封頂。 施工過程中，抽樣做混合料試塊，一般一個臺班一組，尺寸150mm150mm150mm,并測定28天抗壓強度。,(3)拔管： 拔管前，應在原位留振約10s再振動拔管。 控制拔管速度，一般1.21.5m/min較合適。拔管過快易造成局部縮頸或斷樁；拔管太慢、振動時間過長，會使樁頂浮漿增厚，易使混合料離析。,施工工藝,施工常見問題及對策,施工常見問題 施工擾動對土強度的影響 根據(jù)振動沉管成樁工藝對土密實性的影響，可將地基土分為三類： 擠密效果好的土：松散填土、粉土、砂土等； 可擠密的土：塑性指數(shù)

30、不大的松散的粉質(zhì)粘土和非飽和粘性土； 擠密效果差的土：塑性指數(shù)高的飽和軟粘土和淤泥質(zhì)土。,施工工藝,施工工藝,土的密實度對土的擠密性影響很大： 密實的砂土或粉土，產(chǎn)生剪脹，由密變松。 松散的砂土或粉土，孔隙減小，由松變密。 縮徑和斷樁 在飽和軟土中施工施工時，在地基土中將產(chǎn)生超孔隙水壓力，沿水平方向衰減較快。當采用連打作業(yè)時，孔隙水壓力來不及消散，對鄰樁產(chǎn)生擠壓，使得已打樁被擠成橢圓形或不規(guī)則形，嚴重的會產(chǎn)生縮徑和斷樁。 在上部有較硬的土層或中間夾有硬土層的土中成樁，施工產(chǎn)生的振動力較大，鄰樁易出現(xiàn)振動破壞。采用隔樁跳打工藝，若已打樁結(jié)硬但強度不高，在中間補打新樁時，已打樁有時會被振裂。,施工

31、工藝,樁體強度不均 樁機卷揚機提升沉管速度太快，為控制平均速度，提升留振 縮徑、斷樁 離析 樁身強度不均 樁料與土的混合 采用活瓣樁靴成樁，當樁靴開口打開的寬度不夠，混合料下落不充分 樁端與接觸不密實或樁端較小。 若采用反插法，樁管垂直度難保證，樁身易摻土。,對策,施工工藝,1、控制拔管速度 太快 縮徑、斷樁 太慢 混合料離析，樁頂浮漿多 現(xiàn)場試驗：沉管 377mm，投料量1.8m3 1.2m/min 開挖樁徑380mm 2.5m/min 開挖樁徑360mm 0.8m/min 樁頂浮漿多，樁身強度低 合理的拔管速度： 1.21.5m/min,注意：拔管速度指線速度，不是平均速度。 除啟動后51

32、0s ，拔管過程中不再留振，不得反插。 若樁機卷揚速度較快，可增加卷揚系統(tǒng)中動滑輪數(shù)量或通過電動機-減速箱系統(tǒng)調(diào)整。,2、合理布置樁距 樁距的確定需要考慮以下因素： 承載力、沉降；施工影響；經(jīng)濟性 試驗表明，其它條件相同時，樁距越小，復合地基承載力越高；當樁距4d，提高幅度不明顯。故，從樁土作用考慮，樁距一般4d。 擠密效果好的土，施工振動使土體密度增加，場地下沉;不可擠密土,地表隆起,樁距越小，隆起量越大。樁距越大，施工質(zhì)量越容易控制。,施工工藝,3、確定施打順序 連續(xù)施打 間隔跳打 在確定施打順序時，要考慮土性和樁距。 軟土中，樁距較大，可采用隔樁跳打；在飽和松散粉土、粉砂中施工，若樁距小

33、，不宜采用隔樁跳打。松 密，加大沉管難度和易形成斷樁。 對大面積布樁，采用由中心向外或一邊向一邊推進的施工順序，不應由外向中心推進 土體隆起、斷樁,施工工藝,4、混合料坍落度 坍落度 過大，樁頂浮漿多，樁身強度降低 過小，和易性差 混合料坍落度控制在35cm，和易性好，拔管速度合理，浮漿可控制在10cm，質(zhì)量容易保證。,施工工藝,施工質(zhì)量控制措施,施工前的工藝試驗 目的: 施打順序和樁距能否保證樁身質(zhì)量. 方法：在樁頂表面埋設標桿，觀測樁頂位移量。 內(nèi)容： 新打樁對未結(jié)硬已打樁的影響。上升量與樁身直徑的關系。 新打樁對已結(jié)硬已打樁的影響。上升量1cm。,施工工藝,施工監(jiān)測 信息化施工 及時發(fā)現(xiàn)

34、施工過程中的問題 分析 措施 觀測內(nèi)容： 施工場地標高觀測。施工前測量場地標高，施工過程中隨時測量地面是否隆起。 樁頂標高的觀測。注意已打樁樁頂標高變化，特別樁距小的樁。 對樁頂上升量大的樁開挖檢查。,施工工藝,長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工工藝,該工藝由長螺旋鉆機、混凝土泵和強制式攪拌機組成。,施工工藝,施工工藝,施工工藝,存在的主要問題： 堵管。 原因：a.混合料配合比不合理。 b.坍落度不合理。太大 離析，泌水 骨料與砂漿分離 c.設備缺陷。彎頭、管接頭、鉆頭 竄孔 在飽和粉土、粉細砂中施工常出現(xiàn)。 鉆頭閥門打不開。 現(xiàn)提料后泵送。,施工工藝,施工工藝對比 振動沉管施工工藝 優(yōu)點：施工操作簡便，施工費用低，對樁間土擠密 效果顯著。 缺點：對施工控制不嚴，可能產(chǎn)生質(zhì)量事故。振動 和噪音污染。 為目前主要施工工藝。,施工工藝,長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工工藝 優(yōu)點：無振動和噪音污染，施工效率較高。 缺點：施工設備相對復雜，成本較高。,