一種可連續施工作業注漿式cfg樁施工方法
2023-12-10 21:13:07 3
專利名稱：一種可連續施工作業注漿式cfg樁施工方法
技術領域：
本發明涉及一種複合深層地基處理方法，具體是一種對淤泥、淤泥質土、粘性土、 粉土、砂性土雜填土及溼陷黃土等複合深層地基的處理過程中所採用的可連續施工作業注漿式CFG樁施工方法。
背景技術：
Cre樁(Cement Fly-ash Gravel pile)即水泥粉煤灰碎石樁，是在素混凝土樁基工藝上發展起來的，主要由碎石、石屑(或砂)、粉煤灰並摻適量水泥和水拌和而成的具有一定黏結強度的樁。CRi樁複合地基技術已在高速公路得到廣泛應用。對CFG樁施工的質量好壞直接影響了路基的工後沉降和高速公路建成後的通行服務水平，乃至整個路基的穩定，因此，控制CFG樁的施工質量是CFG樁複合地基的關鍵環節。目前CFG樁的施工主要是振動沉管灌注施工，因其工效高，造價低，靈活方便等優點，在國內外受到人們的普遍重視，但是這種施工工藝在一定程度上對CFG的成樁質量存在缺陷(1)施工擾動導致土的強度降低。特別是密實的砂土或粉土會振松，致使土的結構強度、密度減小，承載力降低；(2)縮頸和斷樁。當採用連打作業時，新打樁對已打樁的擠壓，使得已打樁擠壓成不規則形狀，嚴重時會產生縮頸；採用隔樁跳打工藝，若已打樁結硬強度又不太高，在中間補打新樁時，已打樁有時被振裂；(3)樁體離析。在地下水位高的場地成樁時，當樁管第一次下振時，很快就達到地下水位。地下水隨管尖活瓣進入樁管，當混凝土入管時，管內的水對混凝土有一個稀釋作用，再加上比較強的下振，使之入管的混凝土配比發生變化，導致成樁出現離析現象；(4)樁體夾土。當樁管下沉遇到很硬的地層時，或達到持力層時，樁管會發生往返向上的跳動，活瓣可能出現時開時合的現象，這樣就會把土體抓進管內；若採用反插辦法，由於樁管垂直度很難保證，反插容易使土與樁體材料混合，導致樁身摻土等缺陷，嚴重影響了 CFG樁的承載能力。
發明內容
為了克服上述之不足，本發明所要解決的是振動沉管CFG樁質量難控制的問題， 提供一種深層層軟弱土複合地基處理方案——可連續施工作業注漿式CFG樁複合地基。通過此處理方案CRi樁振動沉管中採用連續施工作業，避免跳打，在連續打完數排樁後一起進行清空注漿，減少斷樁、縮頸等現象的發生，以降低工程造價，提高CFG樁基質量，簡化施工工序，滿足施工要求。為解決上述技術問題，本發明所採用以下的技術方案 一種可連續施工作業注漿式CRi樁施工方法，其技術步驟包括
1)振動沉管機成孔整平場地之後，樁機就位後，啟動馬達，沉入沉管到預定標高，停
機；
2)安放注漿管和投放骨料停機後立即向沉管內安放注漿管，注漿管的下端必須安放到離孔底20cm處，安放好注漿管後開始投放按設計配比的骨料，可以是碎石或是按比例配製碎石和砂的混合料，碎石要求2-4cm的碎石，砂為中粗砂，含泥量不超過3%，均必須檢驗符合規範要求，投放的骨料按充盈係數1. 05來計算；
3)拔管及清孔啟動馬達，留振5 IOs，開始拔出沉管，與此同時通過注漿管向孔內注水，對孔及孔內骨料進行清洗，直到孔口溢出清水為止；
4)注漿成樁注漿用的漿料為粉煤灰水泥漿或粉煤灰水泥砂漿，漿液採用42.5級或 52. 5級普通矽酸鹽水泥；純粉煤灰水泥漿液的水灰比一般控制在0. 4-0. 5之間，粉煤灰水泥砂漿的水灰比以控制在0. 5-0. 6之間。所述步驟3)中，樁管拔出的速度控制在1. 2 1. 5 m/ min，對於打樁位置的土質為淤泥或淤泥質土，樁管拔出的速度要低於1. 2 m/ min。所述步驟2)中，所述注漿管的上端露出地面50-100cm。本發明的有益效果在於
(1)連續施工作業。該技術可以採用連續施工作業法，不用跳打，在連續打完幾排以後在進行清孔注漿，避免了由於鄰近施工對已打樁的不良影響，也很好的避免了斷樁，縮頸現象也得到了很好的改善，可以在成樁之前對樁的長度，孔的施打質量進行嚴格的監控，從而保證樁的質量；
(2)增加CFG樁與樁間土的摩擦力。採用壓力注漿，解決了施工擾動導致土的強度降低問題，使樁與土體結合緊密，樁土表面摩擦力較大，具有較高的承載能力；
(3)提高樁端碎石和砂漿的粘結力。採用注漿管清孔可以對沉孔時從樁端進入的少量土進行清理，對碎石和砂也可以清洗，有利於和漿液更好的粘結；
(4)使用範圍廣。可適用於雜填土，素填土、碎石土、砂土、粘性土、溼陷性黃土、膨脹土等各種不同地質條件，既可適用於地下水位以上，也適用於地下水位以下。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細說明 圖1為本發明的CRi樁的施工示意圖2為注漿料配合比(重量比)表； 圖3為單樁和複合地基承載力比較表； 圖4為CFG樁抽芯結果比較表。圖中1、地面；2、孔；3、沉管；4、注漿管；5、骨料。
具體實施例方式如圖1所示，一種可連續施工作業注漿式CFG樁施工方法，其技術步驟包括
1)樁機的就位在整平場地之後，根據設計要求測量放樣好每個樁的位置，調整樁機的方向和沉管的角度，樁位偏差和垂直度都在規範容許範圍內；
2)振動沉管機成孔2樁機就位後，啟動馬達，沉入沉管3到預定標高，停機；
3)安放注漿管和投放骨料停機後立即向沉管內安放注漿管4，注漿管必須安放到離孔底20cm，安放好注漿管後開始投放按設計配比的骨料5，可以是碎石或是按比例配製碎石和砂的混合料，碎石要求2-4cm的碎石，砂為中粗砂，含泥量不超過3%，均必須檢驗符合規範要求，投放的骨料按充盈係數1. 05來計算；4)拔管啟動馬達，留振5 IOs，開始拔出沉管。拔管速率一般為1.2 1. 5 m/ min (拔管速度為線速度，不是平均速度)，如遇淤泥或淤泥質土，拔管速度還應放慢。 拔管過程中不允許反插。如上料不足，須在拔管過程中及時補料，補料過程中要保護好注漿管，以免注漿管被骨料埋掉，沉管拔出地面1，拔完沉管後用夯實機械對孔裡的骨料進行夯實處理，此舉可以減小施打相鄰樁時帶來的縮頸影響，同時必須保證注漿管露出地面 50-100cm ；
5)清孔拔出沉管3時孔內水比較渾濁，可以利用注漿管進行清洗，控制供水壓力的大小，直至孔口溢出清水為止；
6)注漿成樁按照設計要求，注漿用的漿料為粉煤灰水泥漿或粉煤灰水泥砂漿，漿液採用42. 5級或52. 5級普通矽酸鹽水泥。純粉煤灰水泥漿液的水灰比一般控制在0. 4-0. 5 左右，粉煤灰水泥砂漿的水灰比以控制在0. 5-0. 6左右。如圖2所示，是現場採用的配合比。實施例
為了驗證該工法的可行性，針對廣梧高速公路CRi樁軟基處理段進行了驗證，取兩段作比較，段A是採用未改進的CFG樁施工技術，試驗樁長是8. 5m,共有1202根；段B採用改進的CFG樁處理技術，試驗樁長是8. 5m,共有1234根，CFG樁的直徑都是50cm，樁的間距均是1. 5m，採用梅花形滿堂布置，施工所用材料均符合規範要求，施工結束達到齡期以後，按照《公路路基施工技術規範》(JTG F10-2006)要求，段A做3個單樁承載力和1個複合地基承載力，及60根抽芯檢測，段B做3個單樁承載力和1個複合地基承載力，及62根抽芯檢測，委託檢測單位對其分別進行檢測，檢測結果如圖3和圖4所示
從圖3中可以看出B段的CFG樁單樁和複合地基承載力都明顯優於A段，這主要是改進的CFG樁施工技術採用了壓力注漿工藝，使土體和樁能夠更好的結合在一起，對沉降的控制效果更佳明顯，表3中A段的I類樁有42根，佔70%，IV類樁竟然高達15% ；B段的I 類樁高達93. 5%，沒有出現IV類樁，從抽芯的過程中注意到A段出現了不少斷樁，出現的IV 類樁都是有離析，骨料間沒有粘結，嚴重影響了樁的承載力；而B段是沒有發現此類現象， 因此可以說採用改進的CRi樁施工技術是可行的，滿足規範要求。另外，為了提高樁體的承載力，可採用二次壓力注漿成樁工藝，採用二次注漿成樁工藝時，注漿管一般做成管型，在管底口以上Im範圍內的注漿管內設置孔眼直徑為10mm、 縱向間距為IOcm的五排注漿孔，並用一層聚氯乙烯封住，以防一次注漿時漿液進入管內。樁長較長時可適當增加注漿壓力，採用二次注漿時，可在第一次粉煤灰水泥漿初凝後進行。由於注漿過程中會引起振動，使樁頂石子和砂有一定數量的沉落，故在整個壓漿過程中應及時灌入骨料至樁頂，漿液在孔口冒出後，壓漿方可停止，防止振動沉管給附近樁帶來的不良影響，注漿工作必須離振動沉管作業點有縱橫各5m的距離，也可以整個段落打完以後再集中進行注漿。
權利要求
1.一種可連續施工作業注漿式CRi樁施工方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟1) 振動沉管機成孔整平場地之後，樁機就位後，啟動馬達，沉入沉管到預定標高，停機；2)安放注漿管和投放骨料停機後立即向沉管內安放注漿管，注漿管的下端必須安放到離孔底 20cm處，安放好注漿管後開始投放按設計配比的骨料，可以是碎石或是按比例配製碎石和砂的混合料，碎石要求2-km的碎石，砂為中粗砂，含泥量不超過3%，均必須檢驗符合規範要求，投放的骨料按充盈係數1.05來計算；3)拔管及清孔啟動馬達，留振5 IOs，開始拔出沉管，與此同時通過注漿管向孔內注水，對孔及孔內骨料進行清洗，直到孔口溢出清水為止；4)注漿成樁注漿用的漿料為粉煤灰水泥漿或粉煤灰水泥砂漿，漿液採用42. 5級或 52. 5級普通矽酸鹽水泥；純粉煤灰水泥漿液的水灰比一般控制在0. 4-0. 5之間，粉煤灰水泥砂漿的水灰比以控制在0. 5-0. 6之間。
2.根據權利要求1所述的可連續施工作業注漿式CFG樁施工方法，其特徵在於所述步驟3)中，樁管拔出的速度控制在1. 2 1. 5 m/ min。
3.根據權利要求1所述的可連續施工作業注漿式CFG樁施工方法，其特徵在於所述步驟幻中，所述注漿管的上端露出地面50-100cm。
全文摘要
本發明公開了一種可連續施工作業注漿式CFG樁施工方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟1)振動沉管機成孔啟動馬達，沉管到預定標高，停機；2)安放注漿管和投放骨料停機後立即向沉管內安放注漿管，注漿管的下端必須安放到離孔底20cm處，安放好注漿管後開始投放按設計配比的骨料；3)拔管及清孔啟動馬達，留振5～10s，開始拔管，與此同時通過注漿管向孔內注水，對孔及孔內骨料進行清洗；4)注漿成樁注漿用的漿料為粉煤灰水泥漿或粉煤灰水泥砂漿，本發明主要通過在普通CFG樁振動沉管、投放碎石等骨料的基礎上，通過樁體的置換作用或不排土時的擠密作用，褥墊層的調整均化作用，以提高地基承載力和減少地基變形。
文檔編號E02D5/38GK102322057SQ201110181728
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月30日 優先權日2011年6月30日
發明者盧自立, 呂世明, 吳定略, 曹亮宏, 曹志月, 楊文亞, 許海, 陳勃志, 陳培衝 申請人:廣東省長大公路工程有限公司