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        CFG樁施工實(shí)踐及其控制技術(shù)探討

        2013-06-10 01:22:08張建國
        交通運(yùn)輸研究 2013年6期
        關(guān)鍵詞:投料泵送鉆桿

        張建國

        (河北省滄縣公路管理站,河北 滄州 061000)

        1 工程概況

        某高速公路路基采用水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)。為方便CFG鉆機(jī)施工,也為施工質(zhì)量的控制提供良好條件,CFG樁場地平整必須按要求施工。本文詳細(xì)探討CFG樁在平整場地后的關(guān)鍵施工技術(shù)。

        2 施工準(zhǔn)備技巧

        為方便CFG鉆機(jī)施工,對CFG樁場地首先采取平整處理,從而為施工質(zhì)量的控制提供好的條件。施工場地準(zhǔn)備好壞,直接影響施工質(zhì)量和進(jìn)度。因此,場地平整必須按要求施工。

        2.1 測量放樣由測量班根據(jù)圖紙,放樣出CFG樁場地,并標(biāo)志出需要平整場地的界限與開挖深度。開挖標(biāo)高應(yīng)高出樁頂1m以上。采取平整場地,先用裝載機(jī)或挖機(jī)將表面虛土和附著物清除并送至棄土場。對高地采取削平,低洼地采取填筑,對場地進(jìn)行平整,要求坡度不得大于10%。然后采用15T壓路機(jī)振動(dòng)壓實(shí)。場地排水系統(tǒng)要保證,四周開挖寬和深均為1m的水溝,場地表面要有相應(yīng)的橫溝和橫坡,以免施工場地積水給施工造成困難。每隔100m修筑場地與便道的連接通道,方便機(jī)械物資進(jìn)場協(xié)助施工。

        2.2 場地平整好之后,按圖紙對CFG樁樁位進(jìn)行精確放樣,并用石灰灑出網(wǎng)格樁的樁位,樁位用筷子或者直徑8mm左右的鋼筋標(biāo)志,并將設(shè)計(jì)單位提供的水準(zhǔn)點(diǎn)引至施工現(xiàn)場旁,隨時(shí)對CFG樁施工標(biāo)高進(jìn)行控制、調(diào)整。同時(shí)組織施工人員對項(xiàng)目部編制的施工工藝進(jìn)行認(rèn)真學(xué)習(xí),根據(jù)項(xiàng)目部提供的各種技術(shù)資料填寫表格,熟悉記錄方法,以保證現(xiàn)場施工資料的齊全。準(zhǔn)備好現(xiàn)場試驗(yàn)器材,對混凝土溫度、坍落度進(jìn)行控制,并按照規(guī)范要求做好相應(yīng)的試件取樣工作準(zhǔn)備。C20混凝土由攪拌站集中供應(yīng),但是由于攪拌站到施工現(xiàn)場距離較遠(yuǎn),混凝土的供應(yīng)存在很大的問題,因此,混凝土的準(zhǔn)備工作尤其重要,應(yīng)指定專人為CFG樁施工調(diào)度混凝土。

        3 施工工藝參數(shù)

        本項(xiàng)目采用CFG樁工藝時(shí),混合料攪拌按配合比進(jìn)行配料。每盤料攪拌時(shí)間控制在120s左右。泵送混合料配合比塌落度控制在140~180mm。采取泵車對混合料用量進(jìn)行控制,每擊打5次,成樁約1m。根據(jù)擊打次數(shù)和提管高度雙向控制樁頂標(biāo)高。長螺旋鉆機(jī)勻速鉆進(jìn),正常鉆進(jìn)速度為2m/min左右,同時(shí)根據(jù)鉆塔標(biāo)記控制鉆進(jìn)深度,并根據(jù)電流變化情況控制進(jìn)入硬土層深度。

        對路堤地基采用CFG樁加固,樁徑0.5m,間距1.6m,DK218+256.07~DK218+278.87 段三角形布置,DK218+278.87~DK219+045 段正方形布置。CFG樁按硫酸鹽環(huán)境等級H2級考慮防腐。CFG樁施工后清除樁頭,非擋土區(qū)域鋪設(shè)鋼筋混凝土板,板厚0.5m,板底設(shè)0.15m碎石墊層;擋土墻區(qū)域不設(shè)樁板結(jié)構(gòu)。單樁承載力不小于800kN。樁板結(jié)構(gòu)每隔20m設(shè)置一道伸縮縫,伸縮縫寬0.02m,采用瀝青木板填塞。

        4 CFG樁施工實(shí)施

        對本工程采取的施工工藝見圖1所示。

        圖1 長螺旋鉆CFG樁樁網(wǎng)復(fù)合地基施工流程框圖

        4.1 鉆機(jī)就位

        鉆機(jī)就位后,應(yīng)使鉆桿垂直對準(zhǔn)樁位中心,確保CFG樁垂直度偏差不大于規(guī)范要求的1%。采用在鉆架上掛垂球的方法,在鉆架上用刻出明顯的對照位置,對點(diǎn)后對樁位和垂直度進(jìn)行檢查,保證在誤差容許范圍之內(nèi)后方可以開鉆,并對閥門進(jìn)行檢查,以防鉆進(jìn)后閥門打不開的情況出現(xiàn)。

        4.2 混合料攪拌

        混合料攪拌按配合比進(jìn)行配料。每盤料攪拌時(shí)間控制在120s左右,塌落度控制在140~200mm。具體攪拌時(shí)間由攪拌站集中控制室進(jìn)行控制,并在電腦中有詳細(xì)的記錄。

        4.3 鉆進(jìn)成孔

        鉆機(jī)開鉆時(shí),關(guān)閉閥門,一人扶住閥門不讓閥門打開,鉆機(jī)慢慢下落,直到鉆頭接觸地面閥門不再打開后,人放手離開,啟動(dòng)馬達(dá)鉆進(jìn)。先慢后快,同時(shí)檢查鉆機(jī)的偏差并及時(shí)糾正。發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或者難鉆進(jìn)時(shí),放慢鉆進(jìn)速度,防止樁孔偏斜、位移及鉆機(jī)鉆具損壞。根據(jù)鉆塔上的進(jìn)尺標(biāo)記,鉆機(jī)下鉆到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),停鉆。如果兩根樁施工連接不上,鉆機(jī)停止時(shí)間較長時(shí),在第二根對點(diǎn)前,應(yīng)檢查輸送管道是否暢通,一般采用試泵檢查。加強(qiáng)地質(zhì)復(fù)核,加密設(shè)計(jì)地質(zhì)勘測斷面。大面積施工前,對區(qū)域進(jìn)行劃分,每25m做一個(gè)地質(zhì)復(fù)核孔;小面積則只需要兩端復(fù)核。作好記錄,并繪制出詳細(xì)的地質(zhì)縱斷面圖和設(shè)計(jì)地質(zhì)勘測進(jìn)行對比分析,作為施工參考。或者對一定區(qū)域的首根樁進(jìn)行地質(zhì)復(fù)核,為在該區(qū)域施工提供可靠的數(shù)據(jù)參考。鉆進(jìn)時(shí),記錄每m電流變化并記下電流突變位置的電流值,作為地質(zhì)符合和該區(qū)域的施工數(shù)據(jù)依據(jù)。

        4.4 澆注及拔管

        鉆機(jī)下鉆到設(shè)計(jì)標(biāo)高,且符合進(jìn)入硬土層2米以下的要求后停鉆,必須在原深處進(jìn)行孔底虛土清理,然后停止轉(zhuǎn)動(dòng)、提鉆。注意在空轉(zhuǎn)清土?xí)r不得加深鉆進(jìn),提鉆時(shí)嚴(yán)禁回旋鉆桿。然后開始泵送混合料,并用通訊工具或者事先安排好的提示音進(jìn)行控制,等到鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管,閥門將會(huì)自動(dòng)打開。提管速度控制在2~3m/min左右。根據(jù)鉆塔上鉆進(jìn)尺控制樁頂標(biāo)高,高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高50cm后,停止泵送,樁頂蓋土保護(hù)成樁。每根樁的投料量應(yīng)不少于設(shè)計(jì)量。

        灌注混合料時(shí),也可以通過采用記錄泵壓次數(shù)來計(jì)算投料量的方式對于混合料進(jìn)行控制。對于同一種型號的輸送泵每次泵送量基本上是固定值。用此方法結(jié)合鉆機(jī)上鉆進(jìn)尺控制標(biāo)高,效果更好。灌注時(shí),應(yīng)靜止提拔鉆桿,先泵送后提鉆桿。

        4.5 移機(jī)

        上一根樁施工完畢,應(yīng)對鉆頭進(jìn)行檢查和保護(hù),移位進(jìn)行下根樁施工。

        4.6 現(xiàn)場試驗(yàn)

        對于每車混合料,試驗(yàn)人員都要進(jìn)行坍落度的檢測,合格后方可進(jìn)行混合料的投料,并抽樣做混合料試塊,每臺(tái)班做三組試塊,測定28d抗壓強(qiáng)度。

        5 施工關(guān)鍵技術(shù)

        通過控制鉆孔深度有效確保鉆孔到設(shè)計(jì)深度。鉆孔過程中每鉆1m詳細(xì)記錄電流表電流一次,并對土層變化處予以說明。水泥、粉煤灰、碎石混合料必須用攪拌機(jī)拌合,混合料配合比嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求選定,控制拌合時(shí)間,向管內(nèi)一次投足混合料,控制投料后留振時(shí)間在5~10s。

        控制拔管速率,拔管過程中不許反插,如上料不足,須在過程時(shí)空中加料,不用許停拔再投料,控制樁頂標(biāo)高,實(shí)際樁頂標(biāo)高宜高于設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高50cm,浮漿厚度不超過20cm。

        為有效防止施工中樁與樁及移機(jī)等對樁身的影響(斷樁或縮徑),樁的施工順序按照設(shè)計(jì)要求辦理。CFG樁施工允許偏差應(yīng)符合“CFG樁允許偏差表”的要求(見表1)。

        表1 CFG樁允許偏差表

        開鉆前對鉆機(jī)進(jìn)行水平、垂直檢查,并在鉆進(jìn)中隨時(shí)觀測。鉆機(jī)必須安裝導(dǎo)向套。在開始鉆進(jìn)或穿過軟硬土層交界處時(shí),為保持鉆桿垂直,宜緩慢進(jìn)尺;在含磚、瓦的雜填土層中或含水量較大的軟塑性土層中鉆進(jìn)時(shí),應(yīng)盡量減少鉆桿晃動(dòng),以免擴(kuò)大孔徑。鉆進(jìn)過程中如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或鉆進(jìn)困難,表明可能遇到硬土、石塊或硬物等,這時(shí)應(yīng)立即提鉆檢查,待查明原因并妥善處理后再鉆,否則較易導(dǎo)致樁孔嚴(yán)重傾斜、偏移,甚至使鉆桿、鉆具扭斷或損壞。

        6 結(jié)語

        工程實(shí)踐表明,為有效提高質(zhì)量,應(yīng)當(dāng)選用技術(shù)先進(jìn)、性能穩(wěn)定的施工設(shè)備?;旌狭瞎嘧r(shí)鉆桿拔管速度和輸送泵的泵送量要嚴(yán)密配合,鉆桿靜止提拔,并保證連續(xù)拔管,施工中嚴(yán)禁出現(xiàn)超速提拔及先提拔后泵料或停拔待料。灌注過程中,芯管插入混合料的最小深度宜按25cm控制。同時(shí)混合料的各種材料技術(shù)指標(biāo)必須滿足規(guī)范要求,其抗壓強(qiáng)度必須滿足設(shè)計(jì)要求。這些值得同類工程借鑒。

        [1]傅思峰,王國田,節(jié)昌錄,等.談CFG樁施工中應(yīng)注意的問題[J].工業(yè)建筑,2006,28(12):118-119.

        [2]張細(xì)寶,楊自剛.中國交通土建工程學(xué)術(shù)論文集[C].成都:西南交通大學(xué)出版社,2006.

        [3]李曉宏.CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)與施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012,13(9):15-16.

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