CFG長螺旋鉆施工工法

1、CFG樁長螺旋鉆施工工法袁海波（中交一航局第四工程第八項目部）前言CFG樁是由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和，采納長螺旋鉆孔，用 水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂漿混合料加水攪拌制成并進行管內(nèi)泵壓混合料灌 注形成的可變強度樁。 CFG樁是介于剛性樁與柔性樁之間的一種樁型。通常在基礎(chǔ)和樁頂之間設(shè)置必然厚度的褥墊層，使樁土一起承擔荷載形成復合地基。故可依照復合地基性狀和計算進行工程設(shè)計。CFG樁一樣不用配筋，而且還可利用工業(yè)廢料粉煤灰和石屑作攙和料，進一步降低了工程造價。工法的特點本工法之要緊特點是與灌注樁、高壓旋噴樁、 振動沉管 CFG樁等同類地基基礎(chǔ)相較較具有造價低廉、 施工速度快的特點，

2、同時施工時噪聲低， 無泥漿污染等建筑污染，具有環(huán)保、廉價、快捷的特點，同時依照工程地基處置要求不同，能 夠選擇灌注不同填料，從而增大了該工法的適用范圍。適用范圍本工法適用性普遍， 要緊適用于黏性土、 粉土、砂土和靠自重固結(jié)的素填土等地基的加固處置，對淤泥質(zhì)土應(yīng)按地域體會或通過現(xiàn)場實驗確信其適用性。 4工藝原理長螺旋 CFG樁工法施工是利用螺旋鉆桿通過旋轉(zhuǎn)將地基土體旋挖傳導至地面，從而成孔。同時為避免縮頸、塌孔等施工質(zhì)量缺點，在鉆桿上提進程中，水泥粉煤灰碎石混合料采納壓力泵通過空心螺旋鉆桿泵送至樁孔中從而達到成樁成效。本工法施工鉆桿上提進程中，引進灌注樁水下灌注砼的原理，使出料口鉆頭始終維持在混

3、合料液面以下必然高度，從而避免了夾層斷樁等缺點， 同時由于砼通過泵送壓入孔中，避免了縮頸等。施工準備工藝試驗測量放線樁機就位安裝樁機材料試驗長螺旋鉆進到設(shè)計標高配合比確定停鉆計量投料泵料注滿芯管混合料攪拌邊泵料邊拔芯管制作試件轉(zhuǎn)移樁機清土、截除保護樁成樁 28 天后檢測樁帽施工施工工藝流程及操作要點CFG樁施工工藝流程CFG樁施工工藝流程圖操作要點施工預備技術(shù)預備凡參加施工的操作人員必需參加技術(shù)培訓，經(jīng)考核合格后持證上崗。熟悉施工圖紙。做好技術(shù)交底。場地等其它預備技術(shù)人員依照設(shè)計圖放出每根CFG樁的具體位置，并用竹樁標記，或撒石灰畫圈。 因CFG樁灌注完成后要截除愛惜樁頭約50cm，故應(yīng)付地面

4、進行抄平，計算出每樁鉆進深度。對施工人員進行技術(shù)交底，包括樁位、鉆進深度、施工順 序和施工注意事項等。技術(shù)人員依照設(shè)計要求在 CFG樁施工前做好地質(zhì)查對工作， 地質(zhì)查對工作采納先導孔法， 利用長螺旋提出的芯樣查對每一個地層， 同時要注意是不是有軟弱層。假設(shè)勘探出的持力層標高和設(shè)計上相差超過 1m或其他異樣情形時， 將相關(guān)資料報設(shè)計進行核查處置。依照設(shè)計樁長情形，進場相應(yīng)匹配的長螺旋鉆機。施工前應(yīng)進行工藝性實驗，數(shù)量不小于 4根，以確信設(shè)備、工藝、施工順序，確信材料選擇、混合料配合比、坍落度、攪拌時刻、拔管速度等各項工藝參數(shù)，并報現(xiàn)場監(jiān)理審查簽認后作為施工依據(jù)。進場的長螺旋鉆機依照設(shè)計情形如下表

5、選配。動力頭型號表 1鉆孔深度（m）長螺旋鉆機規(guī)格與技術(shù)性能表動力頭（ kW）最大紐距（ kNm）鉆孔直徑（ mm）GLZ222245233400800GLZ262655244400800GLZ303055244400800GLZ 30A3075260400800ZKL8000BB16372800SZKL600BB13452600鉆機就位移動鉆機至設(shè)計樁位， 利用樁機塔身前后和左右垂直標桿檢查塔身導桿，校正位置，使鉆桿垂直對準樁位中心。 鉆桿的垂直度能夠利用在鉆進井架上豎向線墜或經(jīng)緯儀進行調(diào)整操縱，垂直度誤差不該大于1%，樁位誤差不大于 5cm。鉆進至設(shè)計標高鉆孔開始時，關(guān)閉鉆頭閥門，向下移動

6、鉆桿至鉆頭接觸至地面時，啟動電機 鉆入，鉆進時應(yīng)先慢后快。在碰到較硬土層，鉆桿顯現(xiàn)搖晃，進尺困難時，應(yīng)放 慢速度，直至鉆至設(shè)計標高。鉆桿上應(yīng)作好鉆進長度標記，記錄鉆進深度。整個 鉆進進程中應(yīng)注意維持鉆機穩(wěn)固，幸免傾斜和錯位。 同時邊鉆進邊清理樁位周邊的土。鉆到硬質(zhì)基底的判定標準：鉆進電流表達到實驗樁取得的抵達硬底的實驗值；鉆進鉆桿搖晃厲害，進尺緩慢；通過對鉆桿掏出的芯樣進行判別；混合料拌和、灌注施工時應(yīng)嚴格依如實驗室批準的配合比進行施工。CFG樁要求利用集中拌合站集中供料， 砼罐車輸送至現(xiàn)場。 混合料攪拌時的上料順序為先裝碎石，再加水泥、 粉煤灰，最后加中粗砂，攪拌均勻。每盤料攪拌時刻不小于6

7、0 秒，混合料塌落度操縱在 160-180mm，每臺班制作檢查試件，進行28天標準立方體抗壓強度檢測，強度值須知足設(shè)計要求?；旌狭喜杉{泵送。 通過試樁確信每沖程的泵送量，混合料的泵送量應(yīng)結(jié)合試樁確信的數(shù)量計算確信，泵送應(yīng)持續(xù)進行不得停泵待料。當鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管（鉆桿芯管充滿通過試樁時泵送沖程次數(shù)確信），嚴禁先提管后泵料。鉆桿應(yīng)靜止提拔，提拔速度一樣應(yīng)操縱在，施工中應(yīng)嚴格按工藝實驗確信并經(jīng)批準的參數(shù)操縱拔管速度和混合料泵送量，并保證持續(xù)提拔，持續(xù)供料。清土、截除愛惜樁鉆桿鉆進掏出芯土在砼強度達到設(shè)計強度后用小型挖機裝到施工范圍外，再裝運清走，幸免擾動樁間土，同時操縱開挖深度，不得超挖

8、。樁頭周邊土方采納人工開挖，嚴禁超挖，愛惜樁頭部份截除采納截樁機切割，嚴禁利用挖機挖除。質(zhì)量檢測當鉆桿拔出地面， 確認成樁符合設(shè)計要求后用麻袋覆蓋， 然后移機繼續(xù)下一根樁施工。 施工進程中， 應(yīng)緊密關(guān)注地面隆起及樁頂浮漿情形， 避免擠壓造成斷樁。全段施工完成，靜置 28天后，依照設(shè)計要求對樁身完整性、樁體強度、單樁和復合地基承載力等進行實驗。樁帽施工如設(shè)計有樁帽， 按設(shè)計位置進行測量放樣， 并用石灰標識每一個樁帽周圍位置，并對每一個樁帽開挖高度進行技術(shù)交底。開挖出樁帽位置的土方， 鑿除樁頭部份至設(shè)計標高，同時對基底密實情形、開挖深度、寬度等指標進行驗收，合格后才能現(xiàn)場澆筑樁帽砼； 樁帽土開挖完

9、后要及時澆筑，如不能及時澆筑砼， 應(yīng)采取用采條布覆蓋等愛惜方法， 幸免受雨水浸泡； 樁帽澆筑完后及時用濕麻袋覆蓋養(yǎng)護。材料與設(shè)備材料選擇水泥依照工程特點、所處環(huán)境和設(shè)計、施工要求，選用強度品級為以上的水泥。施工前，對選用的水泥應(yīng)作初終凝時刻、安寧性和強度，作為生產(chǎn)操縱和進行配合比設(shè)計的依據(jù)。必要時，應(yīng)查驗水泥的其他性能。水泥應(yīng)按規(guī)定堆放在防雨、 防潮的水泥庫內(nèi)。 如因貯存不妥引發(fā)質(zhì)量明顯下降或水泥出廠超過三個月時，應(yīng)在利用前對其質(zhì)量進行復驗，并按復驗結(jié)果利用。褥材料褥材料宜用、粗砂、碎石或砂石等。最大不宜大于30mm。不宜選用卵石，卵石咬合力差，施工擾動容易使褥厚度不均勻。碎石碎石 2050m

10、m，松散密度 m3，雜質(zhì)含量小于5%。石屑10mm，松散密度t/m3 ，雜質(zhì)含量小于5%。粉煤灰粉煤灰應(yīng)選用級或級以上品級的粉煤灰。要緊機具要緊機具有螺旋鉆機、強制式混凝土攪拌機、翻斗運輸車、裝載機、混凝土輸送泵、經(jīng)緯儀、水準儀、鋼尺等。質(zhì)量操縱主控項目序號檢驗項目合格標準施工單位檢驗數(shù)量檢驗方法水泥和粗細骨料1品種、規(guī)格及質(zhì)量滿足設(shè)計要求每批抽樣檢驗 1組質(zhì)量證明文件及抽樣試驗混合料坍落度符合工藝試驗確定每臺班抽樣檢驗 3次現(xiàn)場坍落度試驗28d標準養(yǎng)護抗混合料強度符合設(shè)計要求每臺班做 1組試件施工數(shù)量、布樁壓強度試驗觀察、現(xiàn)場滿足設(shè)計要求全部檢驗形式尺量不少于設(shè)計灌每根樁的投料量注量每根樁現(xiàn)

11、場計量測量鉆桿或沉樁的有效長度滿足設(shè)計要求每根樁管長度樁身質(zhì)量、完整性滿足設(shè)計要求總數(shù)的 10%低應(yīng)變檢測單樁和復合地基8承載力壓縮模量、變形模9量滿足設(shè)計要求滿足設(shè)計要求總數(shù)的 2，且每檢驗批不少于 3根同單樁和復合地基承載力平板荷載試驗平板荷載試驗一樣項目序號檢驗項目合格偏差施工單位檢驗數(shù)量檢驗方法1樁位（縱橫向）50mm成樁總數(shù)的 10%抽樣檢驗，且每檢驗批經(jīng)緯儀或鋼尺2樁身垂直度1%3樁體有效直徑不小于設(shè)計值不少于 5根經(jīng)緯儀或吊線開挖50-100cm后，鋼尺丈量質(zhì)量操縱要點混合料必需嚴格依照配合比拌和，實驗人員要常常對混合料進行檢查， 并做好現(xiàn)場試件。嚴把材料采購、進場、利用查驗關(guān)，

12、對不合格的材料一概禁止利用。技術(shù)人員要增強對拔管速度、灌注持續(xù)性、灌注量操縱、樁長操縱、拔管與泵料順序、樁身和樁間土愛惜（截樁和清土時）的檢查，對不符合設(shè)計和標準要求的一概要求整改，并對整改結(jié)果進行復查。CFG 樁施工時，施工員要全程跟班監(jiān)督。成樁常見問題堵管（1) 混合料配合比不合理。當混合料中的細骨料和粉煤灰用量較少時, 混合料和易性不行 , 常發(fā)生堵管。因此 , 要注意混合料的配合比 , 尤其要注意將粉煤灰摻量操縱在 70kg/m390kg/m3 的范圍內(nèi) , 坍落度應(yīng)操縱在 160mm200mm之間。（2) 混合料攪拌質(zhì)量有缺點。在CFG樁施工中 , 混合料由混凝土泵通過剛性管、高強柔

13、性管、 彎頭最后抵達鉆桿芯管內(nèi)?；旌狭显诠芫€內(nèi)借助水和水泥砂漿潤滑層與管壁分離后通過管線。坍落度太大的混合料 , 易產(chǎn)生泌水、離析, 泵壓作用下, 骨料與砂漿分離 , 摩擦力加重 , 致使堵管。坍落度過小 , 混合料在輸送管路內(nèi)流動性差 , 也容易造成堵管。施工操作不妥。鉆孔進入土層設(shè)計標高后, 開始泵送混合料 , 管內(nèi)空氣從排氣閥排出 , 待鉆桿芯管及輸送軟、硬管內(nèi)混合料持續(xù)時開始提鉆。假設(shè)提鉆時刻較晚, 在泵送壓力下鉆頭處的水泥漿液被擠出, 容易造成管路堵塞。冬期施工方法不妥。冬期施工時, 混合料輸送管及彎頭均需做防凍愛惜,防凍方法不力 , 常常造成輸送管或彎頭處混合料的凍結(jié), 造成堵管。

14、冬季施工時 , 必要時應(yīng)采納加熱水的方法提高混合料的出機溫度, 但要操縱好水的溫度 , 水溫不宜超過 60, 不然會造成混合料的早凝, 產(chǎn)生堵管 , 阻礙混合料的強度。設(shè)備缺點。彎頭曲率半徑不合理也能造成堵管。彎頭與鉆桿不能垂直連接, 應(yīng)圓順連接?；旌狭陷斔凸芤雌谇逑? 不然管路內(nèi)殘余的混合料結(jié)硬后, 還會造成管路的堵塞。竄孔在飽和粉土、粉細砂層中成樁常常會碰到這種情形, 打完上一根樁后 , 在施工相鄰的樁時 , 發(fā)覺未結(jié)硬的樁頂突然下落, 當下一根樁泵入混合料時, 前一根樁的樁頂開始上升 , 此種現(xiàn)象稱為竄孔。 發(fā)生竄孔的條件有如下三條:1) 被加固土層中有松散飽和粉土、粉細砂;2) 鉆桿

15、鉆進進程中葉片剪切作用對土體產(chǎn)生擾動;3) 土體受剪切擾動能量的積存, 足以使土體發(fā)生液化。施工中采取的預控方法 :1) 采取隔樁、隔排跳打方式; 2)減少在竄孔區(qū)域的一次持續(xù)施工的樁數(shù) , 減少對已打樁擾動能量的積存;3) 合理提高鉆頭鉆進速度。樁頭空芯主若是施工進程中 , 排氣閥不能正常工作所致。鉆機鉆孔時, 管內(nèi)充滿空氣 , 泵送混合料時 , 排氣閥將空氣排出 , 假設(shè)排氣閥堵塞不能正常將管內(nèi)空氣排出, 就會致使樁體存氣 , 形成空芯。為幸免樁頭空芯 , 施工中應(yīng)常常檢查排氣閥的工作狀態(tài), 發(fā)覺堵塞及時清洗。樁端不飽滿這主若是因為施工中為了方便閥門的打開 , 先提鉆后泵料所致。這種情形可

16、能造成鉆頭上的土掉入樁孔或地下水浸入樁孔 , 阻礙 CFG樁的樁端承載力。為杜絕這種情形 , 施工中前、后臺工人應(yīng)緊密配合 , 保證提鉆和泵料的一致性。平安方法增強對施工人員的平安教育。所有施工人員必需戴平安帽?，F(xiàn)場設(shè)專職平安員，對工地發(fā)生的平安隱患應(yīng)及時檢查解決。用電設(shè)備應(yīng)實行一機一閘一漏一箱。漏電愛惜裝置應(yīng)與設(shè)備匹配，不得用一個開關(guān)直接操縱兩臺及以上的用電設(shè)備。除電工外，其他人員嚴禁私接用電設(shè)備。樁機操作手必需是由經(jīng)崗前培訓合格的人擔任，嚴格依照操作規(guī)程進行。移動樁機時，應(yīng)有專人指揮。施工人員應(yīng)付保險鋼絲繩進行檢查。洗芯管廢水引排到廢水池，不能隨意排放。環(huán)保方法序號環(huán)境因素控制措施1螺旋鉆

17、松土產(chǎn)生的余土裝載機及時清理，并運送生產(chǎn)廢棄物至制定地點。2機械設(shè)備定期維修、保養(yǎng)，加大檢查力度，實行電能消耗操作人負責制，嚴禁機械長時間未施工空轉(zhuǎn)。3火災施工現(xiàn)場嚴格執(zhí)行國家和地方有關(guān)消防安全的法規(guī)、標準和規(guī)范，堅持“預防為主”的原則，現(xiàn)場的各類消防建筑材料應(yīng)整齊碼放，消防通道必須暢 通，防止重大施工火災事故的發(fā)生。機械加油時，嚴禁吸煙。施工現(xiàn)場增加消防設(shè)施，對工人宣傳安全知識，提高其安全意識。工程施工前對環(huán)境因素進行識別和評判，按國家、地址政府法律法規(guī)進行嚴格操縱，施工中重點做好以下環(huán)境因素的操縱。效益分析長螺旋鉆 CFG樁施工與灌注樁、 振動沉管 CFG樁施工工藝比較具有速度快，本錢低，

18、環(huán)境污染及施工噪聲小的特點，與深層水泥攪拌 樁相較較具有地基加固成效好，承載力高，施工速度快的特點，具體 比較如下：本錢低2由于 CFG長螺旋鉆施工工法在地基處置中采納復合地基理論進行設(shè)計，因此，與灌注樁相較較，單位面積地基處置施工本錢低廉。在京唐港首鋼碼頭礦石、原輔料及成品泊位地基處置工程（第三標段）軌道梁區(qū)地基處置中，通過施工進程中方案比選估算，地基處置節(jié)約工程造價約410 元/m ，共降低工程造價約 4717460 元。CFG長螺旋鉆施工工法與振動沉管施工工法相較較，前者每臺班約成 樁 15-20 根，施工工效為振動沉管施工工法的 2 倍，節(jié)省機械費、人工費及機械耗油耗電一半， 在京唐港首鋼碼頭礦石、 原輔料及成品泊位地基處置工程 （第三標段） 軌道梁區(qū)地基處置中， 采納 CFG長螺旋鉆施工工法施工， 共計節(jié)約機械費、人工費及耗油耗電費約 834760 元。速度快CFG樁長螺旋鉆施工每臺樁機每臺班成樁約15-20 根，灌注樁每臺班成樁1根， CFG振動沉管法施工每臺樁機每臺班成樁8 根，因此， CFG長螺旋鉆施工工效較其它樁基施工效率提高幾倍，能專門好的適應(yīng)目前建筑市場要求。對環(huán)境阻礙小與 CFG振動沉管法相較較，