5.1.7施工技術(shù)要點(diǎn)
1 成樁工藝
水泥粉煤灰碎石樁的施工，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場條件選用相應(yīng)施工工藝。常用的成樁工藝有如下三種。
1)長螺旋鉆孔灌注成樁
適用于地下水位以上的黏性土、粉土、素填土、中等密實(shí)以上的砂土，適用于成孔時(shí)不會(huì)發(fā)生坍孔現(xiàn)象，且當(dāng)周圍環(huán)境對噪音、泥漿污染要求比較嚴(yán)格時(shí)。
2)長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料成樁，適用于黏性土、粉土、砂土以及對噪音或泥漿污染要求嚴(yán)格的場地。施工時(shí)，先用長螺旋鉆鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)孔深后，提升鉆桿，同時(shí)用高壓泵將樁體混合料通過高壓管路及長螺旋鉆桿的內(nèi)管壓到孔內(nèi)成樁。本施工方法噪音低。
3)振動(dòng)沉管灌注成樁
適用于粉土、非飽和黏性土及素填土地基，且周圍環(huán)境對噪音要求不嚴(yán)的場地。由于振動(dòng)沉管打樁機(jī)施工效率高，造價(jià)相對較低，因此，目前采用該工藝的較多。采用振動(dòng)沉管工藝時(shí)，由于要產(chǎn)生擠土效應(yīng)，有可能對周圍環(huán)境造成影響，且易造成相鄰樁移位、開裂或上浮等，因此要妥善制定施工方案。
2 成樁施工順序
以采用振動(dòng)沉管灌注成樁施工工藝為例，施工順序如下。
1)樁機(jī)進(jìn)入現(xiàn)場，根據(jù)設(shè)計(jì)樁長、沉管人土深度確定機(jī)架高度和沉管長度進(jìn)行設(shè)備組裝。2)樁機(jī)就位，調(diào)整沉管與地面垂直，確保垂直度偏差不大于1％。
3)啟動(dòng)馬達(dá)沉管到預(yù)定標(biāo)高，停機(jī)。
4)沉管過程中做好記錄，每沉1m記錄電流表上的電流一次。并對土層變化處予以說明。
5)停機(jī)后立即向管內(nèi)投料，直到混合料與進(jìn)料口齊平。混合料按設(shè)計(jì)配比經(jīng)攪拌機(jī)加水拌和，拌和時(shí)間不得少于1 min，如粉煤灰用量較多，攪拌時(shí)間還要適當(dāng)放長。加水量按坍落度3～5 cm控制，成樁后浮漿厚度以不超過20cm為宜。
6)啟動(dòng)馬達(dá)，留振5~10s，開始拔管，拔管速率一般為1.2~1.5 m/min，如遇淤泥或淤泥質(zhì)土，拔管速率還應(yīng)放慢。拔管過程中不允許反插。如上料不足，須在拔管過程中空中投料，以保證成樁后樁頂標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)要求。成樁后樁頂標(biāo)高應(yīng)考慮計(jì)人保護(hù)樁長。
7)沉管拔出地面，確認(rèn)成樁符合設(shè)計(jì)要求后，用粒狀材料或濕黏性土封頂。然后移機(jī)進(jìn)行下一根樁的施工。
8)施工過程中，抽樣做混合料試塊，一般一個(gè)臺(tái)班做一組(3塊)，試塊尺寸為15 cm×15 cm×l5cm，并測定28d抗壓強(qiáng)度。
3 易出現(xiàn)問題及處理措施
CFG樁施工時(shí)易出現(xiàn)的問題及相應(yīng)處理方法如下。
1)樁體上浮
當(dāng)采用振動(dòng)沉管灌注成樁時(shí)，在軟土中當(dāng)布樁較密時(shí)，由于軟土的滲透性低，特別是飽和軟土，大量樁體的快速沉入必然引起土體的水平位移與隆起，使樁體上浮，樁端與持力層脫空，或者樁身斷裂、上段樁與下段樁脫空。此類樁在進(jìn)行單樁靜載試驗(yàn)時(shí)的典型Q-S曲線如圖5.1-4所示。加載至樁側(cè)摩阻力達(dá)到極限后，樁向土中快速刺入，當(dāng)樁端下沉至與樁端土或下段樁接觸緊密后端阻力發(fā)揮作用，Q-S曲線變緩，直至端阻力或下段樁承載力達(dá)到極限而使Q-S曲線再次陡降。
對上浮的樁可采用快速靜壓的方法。
2)樁體偏位
與發(fā)生樁體上浮情況類似，先施工的樁受到后期施工樁的影響而位移，可通過合理安排打樁流程來解決。但樁位密集且土質(zhì)以飽和黏性土為主時(shí)，應(yīng)盡量采取非擠土成樁工藝。
3)樁身斷裂
采用振動(dòng)沉管灌注成樁時(shí)由于拔管速度快、沉樁擠土的影響、機(jī)械開挖碰撞樁頭等均埸造成樁身斷裂，一些工程樁身斷裂者可達(dá)總樁數(shù)的40％以上。應(yīng)在選擇設(shè)計(jì)、選擇沉樁工藝及施工過程控制等各方面綜合考慮解決。此外，采用振動(dòng)沉管灌注成樁工藝時(shí)，還應(yīng)注意對周圍環(huán)境可能產(chǎn)生的影響。
5.1.8質(zhì)量檢驗(yàn)
1 施工質(zhì)量檢驗(yàn)
施工質(zhì)量檢驗(yàn)主要應(yīng)檢查施工記錄、混合料坍落度、樁數(shù)、樁位偏差、褥墊層厚度、夯填度和樁體試塊抗壓強(qiáng)度等。
2 竣工驗(yàn)收質(zhì)量檢驗(yàn)
竣工驗(yàn)收質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)采用復(fù)合地基載荷試驗(yàn)。檢驗(yàn)必須在樁體強(qiáng)度滿足試驗(yàn)荷載條件時(shí)進(jìn)行，一般宜在施工結(jié)束28d后進(jìn)行。試驗(yàn)數(shù)量宜為總樁數(shù)的0.5％~1％，單體工程的試驗(yàn)數(shù)量不應(yīng)少于3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)。此外，還應(yīng)抽取不少于總樁數(shù)的10％的樁進(jìn)行低應(yīng)變動(dòng)力試驗(yàn)，檢測樁身結(jié)構(gòu)完整性。
【例題9】在進(jìn)行復(fù)合地基載荷試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)點(diǎn)的選擇應(yīng)本著( )的原則。
A、隨機(jī)分布；
B、甲方指定；
C、先施工的樁；
D、先相對軟點(diǎn)的位置
答案：A
1 成樁工藝
水泥粉煤灰碎石樁的施工，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場條件選用相應(yīng)施工工藝。常用的成樁工藝有如下三種。
1)長螺旋鉆孔灌注成樁
適用于地下水位以上的黏性土、粉土、素填土、中等密實(shí)以上的砂土，適用于成孔時(shí)不會(huì)發(fā)生坍孔現(xiàn)象，且當(dāng)周圍環(huán)境對噪音、泥漿污染要求比較嚴(yán)格時(shí)。
2)長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料成樁，適用于黏性土、粉土、砂土以及對噪音或泥漿污染要求嚴(yán)格的場地。施工時(shí)，先用長螺旋鉆鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)孔深后，提升鉆桿，同時(shí)用高壓泵將樁體混合料通過高壓管路及長螺旋鉆桿的內(nèi)管壓到孔內(nèi)成樁。本施工方法噪音低。
3)振動(dòng)沉管灌注成樁
適用于粉土、非飽和黏性土及素填土地基，且周圍環(huán)境對噪音要求不嚴(yán)的場地。由于振動(dòng)沉管打樁機(jī)施工效率高，造價(jià)相對較低，因此，目前采用該工藝的較多。采用振動(dòng)沉管工藝時(shí)，由于要產(chǎn)生擠土效應(yīng)，有可能對周圍環(huán)境造成影響，且易造成相鄰樁移位、開裂或上浮等，因此要妥善制定施工方案。
2 成樁施工順序
以采用振動(dòng)沉管灌注成樁施工工藝為例，施工順序如下。
1)樁機(jī)進(jìn)入現(xiàn)場，根據(jù)設(shè)計(jì)樁長、沉管人土深度確定機(jī)架高度和沉管長度進(jìn)行設(shè)備組裝。2)樁機(jī)就位，調(diào)整沉管與地面垂直，確保垂直度偏差不大于1％。
3)啟動(dòng)馬達(dá)沉管到預(yù)定標(biāo)高，停機(jī)。
4)沉管過程中做好記錄，每沉1m記錄電流表上的電流一次。并對土層變化處予以說明。
5)停機(jī)后立即向管內(nèi)投料，直到混合料與進(jìn)料口齊平。混合料按設(shè)計(jì)配比經(jīng)攪拌機(jī)加水拌和，拌和時(shí)間不得少于1 min，如粉煤灰用量較多，攪拌時(shí)間還要適當(dāng)放長。加水量按坍落度3～5 cm控制，成樁后浮漿厚度以不超過20cm為宜。
6)啟動(dòng)馬達(dá)，留振5~10s，開始拔管，拔管速率一般為1.2~1.5 m/min，如遇淤泥或淤泥質(zhì)土，拔管速率還應(yīng)放慢。拔管過程中不允許反插。如上料不足，須在拔管過程中空中投料，以保證成樁后樁頂標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)要求。成樁后樁頂標(biāo)高應(yīng)考慮計(jì)人保護(hù)樁長。
7)沉管拔出地面，確認(rèn)成樁符合設(shè)計(jì)要求后，用粒狀材料或濕黏性土封頂。然后移機(jī)進(jìn)行下一根樁的施工。
8)施工過程中，抽樣做混合料試塊，一般一個(gè)臺(tái)班做一組(3塊)，試塊尺寸為15 cm×15 cm×l5cm，并測定28d抗壓強(qiáng)度。
3 易出現(xiàn)問題及處理措施
CFG樁施工時(shí)易出現(xiàn)的問題及相應(yīng)處理方法如下。
1)樁體上浮
當(dāng)采用振動(dòng)沉管灌注成樁時(shí)，在軟土中當(dāng)布樁較密時(shí)，由于軟土的滲透性低，特別是飽和軟土，大量樁體的快速沉入必然引起土體的水平位移與隆起，使樁體上浮，樁端與持力層脫空，或者樁身斷裂、上段樁與下段樁脫空。此類樁在進(jìn)行單樁靜載試驗(yàn)時(shí)的典型Q-S曲線如圖5.1-4所示。加載至樁側(cè)摩阻力達(dá)到極限后，樁向土中快速刺入，當(dāng)樁端下沉至與樁端土或下段樁接觸緊密后端阻力發(fā)揮作用，Q-S曲線變緩，直至端阻力或下段樁承載力達(dá)到極限而使Q-S曲線再次陡降。
對上浮的樁可采用快速靜壓的方法。
2)樁體偏位
與發(fā)生樁體上浮情況類似，先施工的樁受到后期施工樁的影響而位移，可通過合理安排打樁流程來解決。但樁位密集且土質(zhì)以飽和黏性土為主時(shí)，應(yīng)盡量采取非擠土成樁工藝。
3)樁身斷裂
采用振動(dòng)沉管灌注成樁時(shí)由于拔管速度快、沉樁擠土的影響、機(jī)械開挖碰撞樁頭等均埸造成樁身斷裂，一些工程樁身斷裂者可達(dá)總樁數(shù)的40％以上。應(yīng)在選擇設(shè)計(jì)、選擇沉樁工藝及施工過程控制等各方面綜合考慮解決。此外，采用振動(dòng)沉管灌注成樁工藝時(shí)，還應(yīng)注意對周圍環(huán)境可能產(chǎn)生的影響。
5.1.8質(zhì)量檢驗(yàn)
1 施工質(zhì)量檢驗(yàn)
施工質(zhì)量檢驗(yàn)主要應(yīng)檢查施工記錄、混合料坍落度、樁數(shù)、樁位偏差、褥墊層厚度、夯填度和樁體試塊抗壓強(qiáng)度等。
2 竣工驗(yàn)收質(zhì)量檢驗(yàn)
竣工驗(yàn)收質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)采用復(fù)合地基載荷試驗(yàn)。檢驗(yàn)必須在樁體強(qiáng)度滿足試驗(yàn)荷載條件時(shí)進(jìn)行，一般宜在施工結(jié)束28d后進(jìn)行。試驗(yàn)數(shù)量宜為總樁數(shù)的0.5％~1％，單體工程的試驗(yàn)數(shù)量不應(yīng)少于3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)。此外，還應(yīng)抽取不少于總樁數(shù)的10％的樁進(jìn)行低應(yīng)變動(dòng)力試驗(yàn)，檢測樁身結(jié)構(gòu)完整性。
【例題9】在進(jìn)行復(fù)合地基載荷試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)點(diǎn)的選擇應(yīng)本著( )的原則。
A、隨機(jī)分布；
B、甲方指定；
C、先施工的樁；
D、先相對軟點(diǎn)的位置
答案：A