挤密桩地基工程施工工艺

    (2)桩填料用天然级配的中砂、粗砂、砾砂、圆砾、角砾、卵石或碎石等，含泥量不大于5％，并且不宜含有大于50mm的颗粒。    ·
    3．施工工艺方法要点   
    (1)打砂石桩地基表面会产生松动或隆起，砂石桩施工标高要比基础底面高1～2m，以便在开挖基坑时消除表层松土；如基坑底仍不够密实，可铺以人工夯实或机械碾压。
　　　(2)砂石桩的施工顺序，应从外围或两侧向中间进行，如砂石桩间距较大，亦可逐排进行，以挤密为主的砂石桩同一排应间隔进行。
　　　(3)砂石桩成桩工艺有振动成桩法和锤击成桩法两种。振动法系采用振动沉桩机将带活瓣桩尖的砂石桩同直径的钢管沉下，往桩管内灌砂石后，边振动边缓慢拨出桩管；或在振动拔管的过程中，每拔0.5高停拔振动20～30s;或将桩管压下然后再拨,以便将落入桩孔内的砂石压实，并可使桩径扩大。振动力以30～70kN为宜，不应太大，  以防过分扰动土体。拔管速度应控制在1.0～1.5m／min范围内，打直径500～700mm砂石桩通常采用大吨位KM2—1200A型振动打桩机(图5-3)施工，因振动是垂直方向的，所以桩径扩大有限。本法机械化、自动化水平和生产效率较高(150—200m／d)，适用于松散砂土和软粘工。锤击法是将带有活瓣桩靴或混凝土桩尖的桩管，用锤击沉桩机打人土中，往桩管内灌砂后缓慢拔出，  或在拔出过程中低锤击管，或将桩管压下再拔，砂石从桩管内排入桩孔成桩并使密实。由于桩管对土的冲击力作用，使桩周围土得到挤密，并使桩径向外扩展。但拔管不能过快，  以免形成中断、缩颈而造成事故。对特别软弱的土层，亦可采取二次打人桩管灌砂石工艺，形成扩大砂石桩。如缺乏锤击沉管机，
亦可采用蒸汽锤、落锤或柴油打桩机沉桩管，另配一台起重机拔管。本法适用于软弱粘性土。
(4)施工前应进行成桩挤密试验，桩数宜为7～9根。振动法应根据沉管和挤密情况，以确定填砂石量、提升高度和速度、挤压次数和时间、电机工作电流等，作为控制质量的标准，以保证挤密均匀和桩身的连续性。
    (5)灌砂石时含水量应加控制，对饱和土层，砂石可采用饱和状态,对非饱和土或杂填土，或能形成直立的桩孔壁的土层，含水量可采用7％～9％。
    (6)砂石桩应控制填砂石量。砂石桩孔内的填砂石量可按下式计算:

S＝ （1+0.01ω）　　　　　　　　　

式中    S—填砂石量（以重量计）
        Ap—砂石桩的截面积；
　　　　　　l—桩长；
　　　　　ds—砂石料的相对密度；
　　　　　　e—地基挤密后要求达到的孔隙比；
　　　　　ω—砂石料的含水量（%）。
    砂桩的灌砂量通常按桩孔的体积和砂在中密状态时的干密度计算(一般取2倍桩管人土体积)。砂石桩实际灌砂石量(不包括水重)，不得少于设计值的95％。如发现砂石量不够或砂石桩中断等情况，可在原位进行复打灌砂石。
   4．质量控制
    (1)施工前应检查砂、砂石料的含泥量及有机质含量、样桩的位置等。
    (2)施工中检查每根砂桩、砂石桩的桩位、灌砂、砂石量、标高、垂直度等。
    (3)施工结束后检查被加固地基的强度(挤密效果)和承载力。桩身及桩与桩之间土的挤密质量、可用标准贯入、静力触探或动力触探等方法检测，以不小于设计要求的数值为合格。桩间土质量的检测位置应在等边三角形或正方形的中心。
    (4)施工后应间隔一定时间方可进行质量检验。对饱和粘性土应待超孔隙水压基本消散后进行，间隔时间宜为1～2周；对其他土可在施工后2—3d进行。
　　　(5)砂桩、砂石桩地基的质量检验标准如表5-2所示。

　　　　　　              砂桩、砂石桩地基的质量检测标准          表5-2
项 序 检 查 项 目 允许偏差或允许值 检 查 方 法
   单位 数值 
主控项目 1 灌砂、砂石量 % ≥95 实际用砂、砂石量与计算体积比
 2 地基强度 设计要求 按规定方法
 3 地基承载力 设计要求 按规定方法
一般项目 1 砂、砂石料的含泥量
砂、砂石的有机质含量 %
% ≤3
≤5 试验室测定
焙烧法
 2    
 3 桩位
砂桩、砂石桩标高
垂直度 mm
mm
% ≤50
±150
≤1.5 用钢尺量
水准仪
经纬检查桩管垂直度
 4    
 5    
5.3  水泥粉煤灰碎石桩地基
    水泥粉煤灰碎石桩(Cement Fly-ash 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。它是在碎石桩的基础上掺人适量石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌合后制成具有一定强度的桩体。其骨料仍为碎石，用掺人石屑来改善颗粒级配；掺人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；掺人少量水泥使具一定粘结强度。它不同于碎石桩，碎石桩是由松散的碎石组成，在荷载作用下将会产生鼓胀变形，当桩周土为强度较低的软粘土时，桩体易产生鼓胀破坏；并且碎石桩仅在上部约3倍桩径长度的范围内传递荷载，超过此长度，增加桩长，承载力提高不显著，故此碎石桩加固粘性土地基，承载力提高幅度不大(约20％～60％)。而CFG桩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。
    1．特点及适用范围
    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，承载力提高幅度在250％～300％，对软土地基承载力提高更大；沉降量小，变形稳定快，如将CFG桩落在较硬的土层上，可较严格地控制地基沉降量(在lOmm以内)；工艺性好，  由于大量采用粉煤灰，桩体材料具有良好的流动性与和易性，灌筑方便，易于控制施工质量；可节约大量水泥、钢材，利用工业废料，消耗大量煤灰，降低工程费用，与预制钢筋混凝土桩加固相比，可节省投资30％一40％。
　　　CFG桩适于多层和高层建筑地基，如砂土、粉土、松散填土、粉质粘土、粘土、淤泥质粘土等的处理。
　　　2．构造要求
　　　（1）桩径
　　　根据振动沉桩机的管径大小而定，一般为350~400mm。
　　　（2）桩距
　　　根据土质、存桩形式、场地情况，可按表5-3选用。
　　　                 桩距选用表表                  5-3
       土    质
　　　桩  距
　布桩形势 挤密性好的土，如砂土、粉土、松散填土等 可挤密性土，如粉质粘土、非饱和粘土等 不可挤密性土、如饱和粘土、淤泥质土等
　单、双排布桩的条基 （3~5）d （3．5~5）d （4~5）d
　含9根以下的独立基础 （3~6）d （3．5~6）d （4~6）d
　满堂布桩 （4~6）d （4~6）d （4．5~7）d
　　　　注：d——桩径，以成桩后桩的实际桩径为准。
　　　（3）桩长
　　　根据需挤密加固深度而定，一般为6~12m。
　　　3．机具设备
　　　CFG桩成孔、灌筑一般采用振动式沉管打桩机架，配DZJ90型变矩式振动锤，主要技术参数为：电动机功率：90kW；激振力：0~747 kN；质量：6700kg。也可根据现场土质情况和设计要求的桩长、桩径，选用其他类型的振锤。亦可采用履带式起重机、走管式或轨道式打计机，配有挺杆、桩管。桩管外径分φ325mm和φ377mm两种。此外配备混凝土搅拌机及电动气焊设备及手推车、吊斗等机具。
　　　4．材料要求及配合比
　　　（1）碎石
　　　粒径20~50mm，松散密度1.39t/m3,杂质量小于5%。
　　　（2）石屑
　　　粒径20~10mm，松散密度1.47t/m3,杂质量小于5%。
　　　（3）粉煤灰
　　　用Ⅲ级粉煤灰。
　　　（4）水泥
　　　用强度等级32.5普通硅酸盐水泥,新鲜无结块。
　　　（5）混合料配合比
　　　根据拟加固场地的土质情况及加固后要求达到的承载力而定。水泥、粉煤灰、
　　　碎石混合料的配合比相当于抗压强度为C1.2~C7的低强度等级混凝土,密度大于2.0 t/m3。掺加最佳石屑率（石屑量与碎石和石屑总质量之比）约为25%左右情况下，当
　　　     (水与水泥用量之比)为1.01~1.47，     （粉煤灰与水泥重量之）为1.02~1.65，混凝土抗压强度约为8.8~1.42Mpa。
　　　5．施工工艺方法要点
（1）CFG桩施工工艺如图5-4所示。
（2）桩施工程序为：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。应考虑隔排隔桩跳打，新打桩与已打桩间隔时间不应少于7d。
　　　（3）桩机就位顺平整、稳固，沉管与地面保持垂直，垂直度偏差大于1.5%；如带预制混凝土桩尖，需埋入地面以下300mm。

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