施工员(第3版)
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细节:水泥粉煤灰碎石桩

水泥粉煤灰碎石桩(Cement Flyash Gravel Pile)简称CFG桩,是近年发展起来的处理软弱地基的一种新方法。就是在碎石桩的基础上掺入适量石屑、粉煤灰和少量水泥,加水拌和后制成具有一定强度的桩体。其集料仍为碎石,用掺入石屑来改善颗粒级配;掺入粉煤灰来改善混合料的和易性,并利用其活性减少水泥用量;掺入少量水泥使其具有一定的粘结强度。它是一种低强度混凝土桩,可充分利用桩间土的承载力,共同作用,并可传递荷载到深层地基中去,具有较好的技术性能和经济效果。

CFG桩的特点是:改变桩长、桩径、桩距等设计参数,可使承载力在较大范围内调整;有较高的承载力,承载力提高幅度为250%~300%,对软土地基承载力提高更大;沉降量小,变形稳定快;工艺性好,灌注方便,易于控制施工质量;可节约大量水泥、钢材,利用工业废料,消耗大量粉煤灰,降低工程造价,与预制钢筋混凝土桩加固相比,可节省投资30%~40%。适用于多层和高层建筑如砂土、粉土,松散填土、粉质黏土、黏土、淤泥质土等软弱地基的处理。

1.施工要点

1)CFG桩施工工艺如图2-6所示。施工程序为:桩机就位→沉管至设计深度→停振下料→振动捣实后拔管→留振10s→振动拔管、复打。打桩顺序宜采用隔排隔桩跳打,间隔时间不应少于7d。

2)桩机就位须平整、稳固,沉管与地面保持垂直,垂直偏差不大于1%;如带预制混凝土桩靴,需埋入地面以下300mm。

3)在沉管过程中用料斗在空中向桩管内投料,待沉管至设计标高后须尽快投料,直至与钢管上部投料口平齐。混合料应按设计配合比配制,投入搅拌机加水拌和,搅拌时间不少于2min,加水量根据混合料坍落度控制,一般坍落度为30~50mm,成桩后桩顶浮浆厚度一般不超过200mm。

4)当混合料加至与钢管投料口平齐后,沉管在原地留振10s左右,即可边振动边拔管,拔管速度控制在1.2~1.5m/min左右,每提升1.5~2.0m,留振20s。桩管拔出地面并确认成桩符合设计要求后,用粒状材料或黏土封顶。

5)桩体经7d达到一定强度后,方可进行基槽开挖。如桩顶离地面在1.5m以内,宜用人工开挖,如大于1.5m,上部土方采用机械开挖时,下部700mm也宜用人工开挖,以避免损坏桩头部分。为使桩与桩间土更好地共同工作,在基础下宜铺一层150~300mm厚的碎石或灰土垫层。

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图2-6 水泥粉煤灰碎石桩工艺流程

a)打入桩管 b)、c)灌水泥粉煤灰碎石振动拔管 d)成桩

1—桩管 2—水泥粉煤灰碎石桩

2.质量控制

1)水泥、粉煤灰、砂石碎石等原材料应符合设计要求。

2)施工中应检查桩身混合料的配合比、坍落度和提拔钻杆速度(或提拔套管速度)、成孔深度、混合料灌入量等。

提拔钻杆(或套管)的速度必须与泵入混合料的速度相配,否则容易产生缩颈或断桩,而且不同土层中提拔的速度不一样,砂性土、砂质黏土、黏土中提拔的速度为1.2~1.5m/min,在淤泥质土中应当放慢。桩顶标高应高出设计标高0.5m。由沉管方法成孔后时,应注意新施工桩对已成桩的影响,避免挤桩。

3)施工结束后,应对桩顶标高、桩位、桩体质量、地基承载力以及褥垫层的质量做检查。

复合地基检验应在桩体强度符合试验荷载条件时进行,一般宜在施工结束2~4周后进行。

4)水泥粉煤灰碎石桩复合地基质量检验标准应符合表2-15的规定。

2-15 水泥粉煤灰碎石桩复合地基质量检验标准

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注:1.夯填度指夯实后的褥垫层厚度与虚体厚度的比值。

2.桩径允许偏差负值是指个别截面。