地基施工工艺十篇

时间:2023-03-28 14:55:49

地基施工工艺

地基施工工艺篇1

关键词:地基;桩基础;灌浆;施工工艺

1 地基的定义

地基(subsoil)指的是直接承受建筑构造物荷载影响的地层。它是地球的一部分,与土层直接接触,承受房屋墙、柱传来的荷载,连同自重传给土层。

从现场施工的角度来讲地基,地基可分为天然地基、人工地基。改善支承建筑物的地基(土或岩石)的承载能力或抗渗能力所采取的工程技术措施,要分为基础工程措施和岩土加固措施。有的工程,不改变地基的工程性质,而只采取基础工程搭话有的工程还同时对地基的土和岩石加固,以改善其工程性质。选定适当的基础形式,不需改变地基的工程性质就满足要求的地基称为天然地基;反之,已进行加固后的地基称为“人工地基”。

2 地基设计施工的要求

地基处理工程的设计和施工质量直接关系到建筑物的安全,如处理不当,往往发生工程事故,且事后补救大多比较困难。因此,对地基处理要求实行严格的质量控制和验收制度,以确保工程质量。

2.1 地基设计的要求

地基基础设计,必须坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则;根据岩土工程勘察资料,综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素,精心设计。在地基基础设计中要贯彻执行国家的技术经济政策,要严格遵守相关的规章规范,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境。

2.2 地基施工的要求

为了使建筑物安全、正常地使用而不遭到破坏,要求地基在荷载作用下不能产生破坏;组成地基的土层因膨胀收缩、压缩、冻胀、湿陷等原因产生的变形不能达大。在进行地基设计时,要考虑:①基础底面的单位面积压力小于地基的容许承载力。②建筑物的沉降值小于容许变形值。③地基无滑动的危险。由于建筑物的大小不同,对地基的强弱程度的要求也不同,地基设计必须从实际情况出发考虑三个方面的要求。有时只需考虑其中的一个方面,有时则需考虑其中的两个或三个方面。若上述要求达不到时,就要对基础设计方案作相应的修改或进行地基处理(对地基内的土层采取物理或化学的技术处理,如表面夯实、土桩挤密、振冲、预压、化学加固和就地拌和桩等工艺),以改善其工程性质,达到建筑物对地基设计的要求。

3 地基施工的工艺

通常把埋深度不大,只需经过挖槽、排水等普通施工程序就可以建行起来的基础称为浅基础。它可扩大建筑物与地基的接触面积,使上部荷载扩散。浅基础主要有:①独立基础(如大部分柱基);②条形基础(如墙基);③筏形基础(如水闸底板)。

当浅层土质不良,需把基础埋于深处的较好地层时,就要建造各种类型的深基础,如桩基础、墩基础、沉井或沉箱基础、地下连续墙等。它将上部荷载传递到周围地层或下面较坚硬地层上。下面是几种常见的深基础的施工工艺。

3.1 桩基础一种古老的地基处理方式。中国隋朝的郑州超化寺塔和五代的杭州湾海堤工程都采用桩基。按施工工艺不同,桩可分为预制桩和灌注桩。预制桩是将事先在工厂或施工现场制成的桩,用不同沉桩工艺沉入地基;灌注桩是直接在设计桩位开孔,然后在孔内浇灌混凝土而成。

3.2 沉井和沉箱基础,沉井又称开口沉箱。它是将上下开敞的井筒沉入地基,作为建筑物基础。沉井有较大的刚度,抗震性能好,既可作为承重基础,又可作为防渗结构。1945年美国蒙哥马利闸采用沉井作为承重防渗基础。沉箱又称气压沉箱,其开关、结构、用途与沉井类似,只是在井筒下端设有密闭的工作室南侧,防止水和土从底部流入,工人可直接在工作室内干燥状态下施工。如1937年中国钱塘江铁路桥的桥墩采用沉箱基础;1963年扬川闸用沉箱作为闸的承重防渗基础。

3.3 地下连续墙,利用专门机具在地基中造孔、泥浆固壁、灌注混凝土等材料而建成的承重或防渗结构物。它可作成水工建筑物的混凝土防渗老干部 也可作一般土木建筑的挡土墙、地下工程的侧墙等。墙厚一般40~130cm。世界上最深的混凝土防渗墙达131m(加拿大马尼克三级坝)。

3.4 土基加固采取专门措施改善土基的工程性质。土基加固工艺很多,如换土法、碾压法、强夯法、爆炸压密、砂井、预压砂井(堆载预压砂井及真空预压砂井)、振冲法、灌浆、高压喷射灌浆等。

(1)换土法:将软弱的土层挖除,置换以良好的土、砂、碎石或与建筑物相同的材料,然后压实或夯实。一般闸基用砂或碎石置换,称砂垫层或碎石垫层。

(2)强夯法:用几十吨重的夯锤,从几十米高处自由落下,进行强力夯实的地基处理工艺。夯锤一般重10~40t,落距6~40m,处理尝试可达10~20m。采用强夯法要注意可能发生的副作用及其对邻近建筑物的影响。

(3)预压砂井法:在地基内按一定的间距打孔,孔内灌注透水性良好的砂,缩短排水路径,并在上部施加预压荷载的处理工艺。它可加速地基固结和强度增长,提高地基稳定性,并使基础沉降提前完成。砂井直径一般25~50cm,间距2~3m。砂井一般用射水法造孔,也可采用袋砂井、排水纸板等,还可采用真空预压法,即用抽真空的办法加压,可取得相应于80kpa的等效荷载。

(4)振冲法:用振冲器加固地基的工艺,即在砂土中加水振动使砂土密实。用振冲法造成的砂石桩或碎石桩,都称振冲桩。

(5)灌浆:借助于压力,通过钻孔或其他设施将浆液压送到地基孔隙或缝隙中,改善地基强度或防渗性能的工程措施(见灌浆)。

(6)高压喷射灌浆:通过钻入土层中的灌浆管,用高压压入某种流体和水泥浆液,并从钻杆下端的特殊喷嘴以高速喷射出去的地基处理工艺。在喷射的同时,钻杆以一定速度旋转,并逐渐提升;高压射流使四周一定范围内的土体结构遭受破坏,并被强制与浆液混合,凝固成具有特殊结构的圆柱体,也称旋喷桩。如采用定向喷射,可形成一段墙体,一般每个钻孔定喷后的成墙长度为3~6m。用定喷在地下建成的防渗墙称为定喷防渗墙。喷射工艺有三种类型:①单管法,只喷射水泥浆液;②二重管法,由管底同轴双重喷嘴同时喷射水泥浆液及空气;③三重管法,用三重管分别喷射水、压缩空气和水泥浆液。

3.5 岩基加固少裂隙、新鲜、坚硬的岩石,强度高、渗透性低,一般可以不加处理作为天然地基。但风化岩、软岩、节理裂隙等构造发育的岩石,须采取专门措施进行加固。岩基加固的工艺,有开挖置换、设置断层混凝土塞、锚固、灌浆等。

(1)开挖置换:类似土基加固的换土法,将设计规定的建筑物建基高程以上的风化岩全部开挖,用混凝土置换。

(2)设置断层混凝土塞:将断层内断层角砾岩、断层挖除至一定深度,回填混凝土,形成混凝土塞。

(3)锚固:在岩石内埋设锚索,用以抵抗侧向力或向上的力;通常锚索为被水泥浆或其他固定剂所包裹的高强度钢件(钢筋、钢丝或钢束)。锚固法也可以加固土基。

(4)灌浆:主要有帷幕灌浆和固结灌浆。

地基施工工艺篇2

关键词:高铁施工;CFG基桩;软土地基;施工工艺

中图分类号:TU471 文献标识码: A

引言

随着社会的高速发展,我国高铁施工水平达到了新的高度,在高速铁路施工过程中,软土地基是遇见频率较高的难题,由于软土地基的存在会导致高铁施工因无法定型,使自身失去必要的平稳性能和整合程度,对完工后的高铁使用产生了巨大的影响。CFG是英文Cement Fly-ash Gravel的缩写,分别代表水泥、粉煤灰与碎石,广泛运用于各类工程的软弱地基处理。由于利用工业废料--粉煤灰代替部分水泥,大大地降低了工程造价,又增加了桩身后期强度。通过柔性垫层的设置,使CFG桩复合地基得到均匀沉降和较高的承载力,是加固软土地基最经济、适用、快速、可靠的一种新型灌注桩。CFG桩作为一项全国推广的施工工艺,在高铁施工环节中对加固软土地基有着良好的效果,可以比较圆满的解决高速铁路的软土地基加固问题。

一、高铁软土地基的特点及存在的问题

1、高铁软土地基的特点

顾名思义,压缩性较高并且强度较低的土层被称之为软土,可以将软土大体分成如下几个类型:淤泥、粘软类土、炭泥类土等,存在软土的地点主要分布在盆地、河口以及滨海平原,根据以上特点并结合科学分析,可以将软土地基的特点概括成如下几个方面,第一,压缩至稳定期所需要的时间较长,组成软土地基的成分主要以粘粒居多,该成分不仅自身渗透性不高,而且颗粒之间的缝隙较小,在受到挤压的情况时,很难在较短的时间内将软土中的水分排出。第二,变形量较大,软土地基与其他土质地基相比,成分中有机组织占有较大比例,并且所处环境多是河流、湖泊,所以自身含水量较大,再加之缝隙随着水分的渗入逐渐扩大,自然而然变形量也会随之提高。

2、高铁软土地基存在的问题

由于软土地基的存在而导致高铁出现问题的现象与日俱增,根据科学统计,可以将问题归纳为如下几个类型:第一,沉降不均匀问题,不同路段的高铁路基在受到天气、地形等因素的干扰,自身的重力承受系数并不统一,即使是相同的路段,也会受到位置的影响而存在较大的差异,根据这一情况,当土质为软土时重力承受能力强的区域的沉降度明显高于重力承受能力低的区域,这种沉降不均匀问题会直接导致列车行驶过程中的震动,甚至是侧翻情况的产生。第二,地基承载能力的问题,根据软土的特性不难发现由于自身渗透性较强以及土质的稀松,所能承受的重力不大,一旦软土路基形成,高铁在运输过程中对其产生的压力便会导致路基局部的塌陷甚至是下降,久而久之对高铁的正常使用也造成了影响。

二、CFG 桩加固地基施工技术

1、 施工工艺

CFG 桩地基首先选用的是振动沉管 CFG 桩施工工艺。黏性土、粉土、素填土等地质条件,非常适合采用此种工艺。它具有很多优点,如施工简单且成本低、对桩间土的挤密效果明显、有效减少地基液化等。但是这种工艺也有难以避免的缺点: 对于硬土层,振动沉管打桩机难以穿过,施工过程中会产生较大振动及噪音污染,施工效率低且事故率高。长螺旋钻孔管内泵压 CFG 桩施工工艺的研究,就是在发现振动沉管 CFG 桩施工工艺的缺点的情况下开始的。长螺旋钻孔管内泵压 CFG 桩施工工艺和长螺旋钻孔管内泵压CFG 桩施工工艺相比,具有明显的优点: 没有噪音和泥浆污染,也不会产生振动,成孔穿透力强,施工效率高。除这两种常用的 CFG 桩施工工艺外,CFG 桩施工还可根据地基和设备情况采用以下工艺。

(1)对于位于地下水位以下的黏性土、粉土和填土地基,适合采用长螺旋钻于成孔灌注成桩。

(2) 对于深度不大,地下水位以上的黏性土、粉土和填土地基,适合采用人工或机械洛阳铲成孔灌注成桩。

(3) 对于有较厚卵石、砂和孔隙比小液性指数较低的黏土层以及饱和软土,桩端持力层具有水头较高的承压水,或对噪声污染要求严格的场地,适合采用泥浆护壁钻孔灌注成桩。在实际施工时,不是只能采用一种施工工艺,可根据工程的实际情况综合采用两种或更多施工工艺。具体施工流程图如下:

CFG桩施工流程图

2、 土层清运及 CFG 桩桩头处理

不同的施工工艺,土层清运的内容也会不同。就长螺旋钻孔管内泵压 CFG 桩施工工艺而言,钻孔废土清运和保护层清运是主要内容。土层清运要及时,这样可以提高施工效率、减小清运的难度。人工清运是工程中普遍采用的,但是工作量较大的工程也可采用机械清运。保护土层清除后进行下一道工序,将桩顶设计标高以上桩头截断。

3、 设置褥垫层

卵石最好不要作为褥垫层的材料,因为卵石咬合力差,施工时容易受到扰动而导致褥垫层厚度不一致。褥垫层的材料一般选择粗砂、中砂或粒径为 8 ~20 mm 的碎石。由设计来确定其具体厚度,但一般在 10 ~30 cm,施工时先进行虚铺。虚铺完成后采用静力或动力压实至设计厚度。

4、施工要点

压灌时必须连续进行,泵斗内要有一定的混凝土容量,混凝土容量要高出进料口40cm以上,以防吸进空气,当泵口混凝土低于进料口时应即时通过口哨通知钻机停止提升钻杆,待混凝土搅拌好时再进行压灌。

在压灌过程中,孔底1~2m段提钻速度放慢,中段可快些,上部3m放慢。直至达到设计标高,并超出设计标高0.5m停止压灌。

压灌前计算混凝土用量,成桩后检查每充盈系数不小于1.0。

三、CFG桩地基处理设计中相关问题探讨与思考

对于CFG桩复合地基来说,为了能够实现承受的荷载向较深的土层传递扩散作用,通过连接基础与褥垫层,这样就能够使得落在一般的软弱土层或者落在坚硬土层的复合桩的端部达到目的,同时,还能在一定程度上消弱相应的桩间土层所承担的荷载。这样就可以实现减少建筑基底变形的目的,总体上还能够有效使得地基的承载能力提高。但是,依然有许多问题存在于CFG桩地基处理设计中。文章通过振动沉管CFG桩、长螺旋CFG桩设计处理为例进行分析,主要探讨在实际工程中存在的问题,以及需要注意的问题。

1、桩长、桩径设计思考

要求桩端落在土层上则是CFG复合桩设计过程中一个重要原则,所以需要一定的控制桩长。施工设备等因素、建筑工程土质条件、建筑物对地基变形以及其承载力的要求等这些因素都需要在桩长设计过程中进行充分考虑,一般来说,CFG桩的长度都在30m的范围之内。在不同的地基施工方法下,CFG桩地基应该根据具体情况进行相应的桩径设计。对于沉管法的CFG桩施工过程中,则桩管的大小来确定相应的桩径大小,这里一般使用的桩径则是相应的350~600mm。

2、桩间距设计探讨

在桩长和桩径确定的基础上,单桩承载力可以首先计算,然后,桩间距的计算则需要考虑相应的高层建筑地基的天然承载力和结构设计的具体要求。一般来说,在3~5倍的桩径范围内控制桩间距,在这个范围外的桩间距,则应该对于桩长进行调整,这样才能满足相应的桩间距的具体要求。决定桩间距的大小的影响因素,则包括以下几种因素,变形范围、建筑地基土质条件、施工机械、设计要求的复合地基承载力等。桩间距可以在挤密性较好的砂土、粉土上进行一定的适当减小;设计桩间距过程中,如果对象则是面积不大的独立基础或者单双排布桩的条形基础,就应该对于桩间距可以适当减少;为了保证桩体的承载能力,对于大面积布置的箱型基础、多排布桩的条形基础、筏形基础来说,适当增大桩间距就显得尤为必要,这样能够较为有效地对于地基变形或者沉降进行控制;另外,为了满足复合地基承载力设计要求,对于特殊的地下水量大且地下水位高的高层建筑场地来说,适当增大桩距也十分必要。

3、桩体强度、褥垫层设计探讨

桩的弹性模量远大于土体的弹性模量,考虑到桩在承受垂直荷载作用的影响,把一定厚度的褥垫层设置在基础下,这样能够使得桩间土承载能力进一步提高,同时保证好桩与桩间同承受上部垂直荷载,使得复合土层沉降有所降低。另外,控制褥垫层的厚度在10~30cm左右,材料则一般为最大粒径不超过20m的中砂和粗砂。适当考虑加大褥垫层厚度,这在CFG桩间距过大的情况下尤为适用,能有效保证作用。

4、CFG桩配合比设计及材料要求

分析CFG桩的材料来看,混合材料的抗压强度、和易性等都受到其材料的成分含量的影响。配合比设计过程中,应该注重控制混料中的参数,包括F/C、W/C、石屑率等,同时,适当加大2%~5%的用水量在水泥混凝土的配合比设计中。设计的一个要点问题也是CFG桩材料选用,应该对此环节进行严格的控制。第一,保证掺入石屑的级配良好,能够充满粒径处于20~50mm范围内的碎石;第二,通过选择适当等级的水泥,来保证桩基的密实度、经济性以及和易性,32.5级的普通硅酸盐水泥则是常用水泥。桩的密实度以及和易性在高等级的水泥影响下会受到一定影响,当使用等级较低水泥时,则会使得工程桩基经济效益受到影响,造成材料浪费。第三,为了更好增强桩体的后期强度,粉煤灰应该多用袋装II级或者III级的细集料。另外,为了保证状体的质量,还应该添加一些常用的外加剂,比如早强剂。

结束语

综上所述,高铁近些年来的建设是在我国经济的推动下逐渐加快步伐的,在建设过程中对于软土地基的施工也是必不可免,所以必须总结出一套适合我国高铁建设的实际施工工艺,只有这样才能大幅度提升高铁的建设质量。本篇论文主要从高铁施工中软土地基处理的常用技术、高铁施工中软土地基的施工工艺等方面展开论述。

参考文献

[1]徐涛.高铁施工中软土地基处理工艺分析[J].《河南科技》,2013,(4).

地基施工工艺篇3

【关键词】高铁施工;软土地基处理工艺

中图分类号:C35文献标识码: A

一、前言

当今社会中,为了能使经济快速的发展,节约时间,节约能源是至关重要的话题之一,高铁的出现证明了人们的生活水平有更大的进步。但是对于人们的人身和财产的安全是非常重要的,所以,对于高铁在施工中关于软土地基的处理工艺是要求非常严格的,这样才能保证高铁运行的安全。

二、软地基处理技术的应用现状综合分析

1、强夯法和强夯置换法。我国于20世纪60年代引进强夯法,首先由法国Menard技术公司提出并使用。我国于20世纪80年代引进,交通部第一航务工程局科研所及协作单位在天津首先开展试验研究。由于设备简单、效果显著、经济和施工快,很快得到推广。除强夯挤密外,近年来,强夯置换得到不少应用。强夯置换和强夯挤密在加固机理上是不同的,应用范围也不相同,强夯挤密法一般用来加固碎石土、砂土、低饱和度的杂填土、黏性土、湿陷性黄土、素填土等各类地基。对于饱和度较高的黏性土等地基,如有工程经验或试验证明采用强夯法有加固效果的也可采用。通常认为强夯挤密法只适用于塑性指数Ip≤10的土。对于设置有竖向排水系统的软黏土地基,是否适用强夯法处理目前尚有不同看法。对于厚度小于6m的软黏土层采用强夯置换法处理,边夯边填碎石等粗粒形成深度为3m~6m,直径2m左右的碎石桩体与周围土体形成复合地基,也已取得较好的加固效果。强夯造成的振动、噪声等公害也应引起足够的重视。

2、深层搅拌法。通过特制机械沿深度将固化剂与地基土强制搅拌就地成桩加固地基的方法是深层搅拌法,当固化剂(水泥或石灰)为粉体时又称为粉体喷射搅拌法。深层搅拌法适用于处理淤泥、淤泥质土和含水量较高的地基及承载力特征值不大于120kPa的黏性土、粉土等软土地基。

三、深层搅拌桩施工工艺

软基的处理方法有多种,而且在高速高铁软基取得了明显的效果,但是伴随着高铁建设的不断扩大,广泛分布于南方和沿海地区的深厚软土对高铁的建设产生了很大的阻碍。当面临软土地基是,到底是对其进行处理以形成地基还是修建桥梁通过便成了摆在施工方面前的一大难题,不同的选择对于投资会产生巨大的差异。从这个意义上说,对高铁施工中软土地基的处理工艺进行详细的分析对于控制施工成本和质量十分必要。而在软土地基处理工艺中,目前广泛采用的技术就是深层搅拌桩施工工艺。相对于普通铁路对地基变形的要求而言,高速铁路因其较快的速度对路基能够承受的变形程度要求高了许多。尽管利用深层搅拌桩处理软土地基已经取得了不少的成绩,在施工的具体工艺也有许多经验,但是考虑到高速铁路建设的标准严格和软土地基物化性质复杂的特点,如果都采用建设桥梁的方式来处理软土,则会导致工程的造价成本增加许多。目前流行的深层搅拌桩施工工艺能否满足严格的高速高铁沉降要求成为影响此工艺发展应用的重要问题。本文借助一次高铁施工现场所做的地基处理工艺同实验室研究结合,对软土地基处理工艺进行浅要地分析,使得深层搅拌桩工艺成为能够满足高铁建设对于软土地基处理工艺要求的施工工艺。

四、常用软土地基处理工艺方法简介

1、强夯及强夯置换法

强夯法处理地基是利用夯锤自由下落时产生的冲击波使地基密实。而强夯置换法与强夯法稍有不同的是,伴随着夯锤对地基土进行夯实的过程中,不断向夯坑内填筑砂石等填料,使其形成连续、密实的强夯置换墩与周围混有砂石的夯间土形成复合地基。

对于强夯法及强夯置换法,现行的计量方法都是根据设计图示尺寸以面积计算,采取综合单价对其进行计量,其中强夯置换法综合单价包含土石方置换的价格。

(1)强夯施工的计量:对于强夯法及强夯置换法,其强夯过程都分为点夯和满夯两步。目前均按设计图示尺寸以面积计算,采取综合单价对其进行计量。考虑到实际情况会与设计情况不同,建议根据现场实际填筑尺寸并结合设计尺寸计量。

(2)强夯喂料量的计量:一般情况下采取就地喂料的方法,无需外进石料,则不用单独对强夯喂料量进行计量,该部分费用包含在强夯施工的综合单价中;如因抛石量不够,喂料量不足等原因需外运石料,则需按车次对外运石料进行现场计量。强夯喂料按现行方法计量较合理,可操作性强。

2、碎石桩法

碎石桩法加固地基是利用特殊机械将碎石灌入原状地基土中,使其与原状地基形成复合地基以提高地基承载力和减少沉降。碎石桩现行计量方法是复核原始记录,按设计长度计量。该方法同样存在很大人为因素,尤其是在单价较低的情况下,经常出现多计少打的现象。鉴于碎石桩成桩后无法用抽芯或触探等常规方法进行检测(质量检测采用载荷试验),为此建议通过监理工程师旁站的方法进行全过程监控,保证原始记录(打入深度、碎石灌入量、垂直度、点位等)的准确性,并以原始记录作为计量依据结合设计要求进行计量。

3、水泥搅拌桩

水泥搅拌桩加固法是用于加固饱和软粘土地基的一种技术,利用水泥作为固化剂,通过深层搅拌机械,在地基深处将原状软土和水泥强制搅拌,经过物理及化学等一系列作用生成一种特殊的、具有较高强度、较好变形特性和水稳定性的混合柱体,它对提高软土地基承载力、减少地基的沉降量有明显效果。

水泥搅拌桩现行计量方法是按设计长度或实际长度计量。其中按设计长度计量对业主和承包人都存在一定风险,如果地质条件复杂,一定存在不合实际的情况,现场施工过程中往往出现大量的变更;按实际施工长度计量,往往只能依据承包人的施工记录作为计量依据,存在一定的人为因素。建议采取事前预控+事中监控+事后复核的综合计量方法。具体是在搅拌桩施工前按一定密度(每2000m2一点,地质条件复杂加密为每1000m2一点)进行静力触探,以此作为计量依据;施工过程中监理工程师加强监控,保证搅拌深度达到设计要求,并保证原始记录的真实性;水泥搅拌桩成桩后结合质量验收试验按比例随机选点进行标贯或抽芯检测,复核搅拌桩实际长度与原始记录的吻合度,如果原始记录长度与检测长度不符,有超计现象,则计量长度按超计比例折减。

4、实例分析

杭长高铁诸暨段,DK59+760-780段路基范围内有原有既有桥梁施工泥浆池,处理方法采用强夯置换法和水泥粉煤灰碎石桩(cfg桩)相结合的处理方式,得到了实践的验证。

DK59+760-780段路基基床表层下6米处存在复杂地质,勘测为强风化砂岩天然地基承载力,由于局部存在软弱图层,因此设计拟采用CFG桩法对此图层进行加固,桩直径0.5m,桩长6m,正方形布桩,桩间距1.6m。

已知:

经过估算复合地基承载力特征值595KPa,经过现场复合地基载荷试验确定,复合地基承载力特征值达到900KPa,大于最底部持力层弱风化砂岩的500KPa,满足处理要求,为设计符合提供现场实验数据,优化设计施工,取得了良好的效果。

五、软土地基的定义及其处理的重要性

软土指的是强度低,压缩性高、透水性较差的软弱土层。在高铁路基施工时,必须要对软土地基进行技术处理,不然会导致高铁路基稳定性下降,发生较为严重的沉降,高铁会出现路面开裂现象,高铁质量没有保证,影响高铁的正常使用。从工程的角度,一般将软土划分为淤泥、淤泥质土和软粘性土。我国江河众多,流经区域范围广,因此软土范围相应地也越大,这给高铁施工带来了一定的难度。为了能较好地处理好软土地基给高铁施工带来的影响,施工前需对施工现场的软土地基进行深入的了解,弄清楚软土地基的特征,进而选取合理的软土地基处理方法,这是高铁地基施工的必要工作也是重要工作,只有对症下药,才能有效地处理好软土地基,为高铁施工的顺利进行奠定基础。

六、结束语

综上所述,就高铁施工中软土地基处理工艺分析这方面而言,为了在高铁施工的安全着想,保证软土地基处理是十分重要的,这项技术一直在高铁建设中运用,所以,为了高铁这项交通能更加安全的运行,对于软土地基处理的要求是更加严格的。

参考文献

[1]白吉润 山临高速高铁软地基施工技术研究 甘肃科技 2003(9):110-111

地基施工工艺篇4

关键词:高速铁路;CFG桩;复合地基;桩帽

中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)07-0088-01

1工程概况

哈大客运专线新海城车站路基地基处理采用CFG桩复合地基,单桩长23m~30m不等,桩间距1.2m~1.6m不等;桩径均为0.5m。为保证桩顶对路基基底垫层应力的扩散,桩顶采用扩大桩头的形式。扩大桩头的施工方法是在挖除CFG桩间土截桩头后,于桩顶施工桩帽。通过现场施工,对现浇桩帽从工艺、工序、质量等方面进行总结分析,从而为高速铁路路基现浇桩帽施工提供参考。

2桩帽施工前期准备

在CFG桩桩帽施工前,必须要截桩头。截桩工艺为以下三步:①清理桩间土到设计高程位置之后,使用水准仪逐桩进行桩顶高程测量,用红油漆做出明显标记,平整桩周围的土比桩顶高程低10cm处(桩帽嵌入CFG桩10cm);②铺设切割机走行槽;③移切割机就位进行切割,切割机锯片直径50cm,可保证切入混凝土深度15cm,在同一水平面按同一角度对称放置2个或4个钢钎楔子将桩头打断。CFG桩桩头截除后,要用凿子、手砂轮等工具对桩头进行打磨,使桩头露出新鲜砼,以便桩头与混合料接合良好。桩间土开挖时,应提前掌握近期天气情况,避开阴雨天气,以防开挖出的CFG桩被雨水浸泡,或者是遇到下雨应及时进行防排水。开挖的桩间土应及时清除出施工现场,避免二次清理。在桩间土开挖清运和截桩头作业中,应避免机械和人工对设计桩顶平面以下桩间土的过度扰动和对桩身的磕碰,因为CFG桩为素混凝土,挖掘机轻微的磕碰,易造成桩身在浅层断裂。

3桩帽施工工艺及控制

3.1 桩帽施工工艺如下:测量定点人工平整、打夯场地清洗CFG桩桩头(直至露出新鲜砼)模板拼装校正模板、铺设木板(便于手推车运输砼)报检砼浇注养护拆模养护。

3.2 现浇桩帽砼强度等级为C30,混合料在拌和站统一拌制,上料顺序为:先装碎石或卵石,再加水泥、粉煤灰和泵送剂,最后加砂,每盘料搅拌时间不应小于60s;所用的机械设备主要有混凝土罐车、振捣棒、木板、手推车、抹灰板。

3.3 桩帽模板的安装模板采用定型钢模板,1.0*1.0m正方形,厚0.5m,模板运至现场后,采用人工拼装,安装模板前,先将桩头清理干净,然后在桩头上洒少许的清水。模板的安装通常需要劳动力11人以上,1人负责指挥,6人负责搬运和组装,2人负责对CFG桩桩头的清理(直至露出新鲜砼),2人负责布点牵线找平。

3.4 现浇桩帽施工质量控制现浇桩帽在现场采用定型钢模板施工,施工时先清理场地,在现场先由测量组进行放线,保证桩帽的线条美观;然后立钢模;立好模板后浇筑混凝土,并用振捣棒振捣,排除混凝土里的气泡。施工过程中要严格控制混凝土的质量,桩帽使用的混凝土质量标准参照规范要求进行。现浇桩帽相对来说,施工比较简单,桩帽出现问题能够及时解决,但要注意以下几点:

①模板内要涂刷好脱模剂;②现浇桩帽的尺寸要满足设计要求(见表1);③冬季施工时要注意保温,防止混凝土冻伤;④夏季养护采用洒水覆盖,冬季采用包裹养护。

4桩帽施工易出现的问题及控制措施

4.1 桩帽与桩头偏移及控制现浇桩帽与桩头之间的连接主要依靠混合料与桩头的咬合,因此CFG桩桩顶必须凿平打磨(直至露出新鲜砼),以保障良好连接;但在施工中发现,CFG桩成型过程中受各种情况影响,桩间距会出现一定的偏差,桩间距出现正负偏差过大的桩,单独制作1.5*1.5m的模板进行砼浇注。

4.2 桩帽平整性及控制现浇桩帽施工中,桩帽的平整性比较好控制,在浇筑完混凝土后就对桩帽板顶面进行抹平收光,在混凝土初凝后,进行第二次收光,保证桩帽面的水平、平整。

4.3 对CFG桩浅层断桩的桩帽施工施工中发现在桩间土开挖过程中机械难以避免对CFG的个别磕碰造成浅层断桩,对此情况应提前采取人工扩孔开挖(直径0.9m的圆形),开挖至断桩部位后用葫芦调运桩头出场外再进行桩头清洗并凿毛报检,用制好的圆型模板进行混合料浇注(C30混合料),浇注至桩顶设计标高并进行表面凿毛,待砼强度达到后再进行桩帽施工。

4.4 桩帽施工过程中的注意事项桩帽在施工过程中容易产生的几种情况:① 桩帽偏移;②由于养护不好造成的混凝土开裂。针对以上几个问题,采取了以下几点补救措施:①对于桩帽板偏移的,主要在于控制混合料浇注速率;②对于桩帽出现开裂现象的,主要是夏季注意及时洒水覆盖养护,冬季主要及时包裹养护。

地基施工工艺篇5

[关键词]粉喷桩;软土地基;施工

中图分类号:U416.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)29-0145-01

0 引言

粉喷桩处理是用于用于加固饱和粘性土地基的一种方法。它是以水泥材料作为固化剂,利用特制的搅拌机械在地基深处将水泥与原位软土进行强制搅拌、压缩,并吸收周围水分,经过一系列物理--化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度水泥加固土,它对提高软土地基承载能力、减少地基的沉降量及高填土路基稳定性具有明显的效果。

1 粉喷桩加固软土路基的优点

1.1、于搅拌法将水泥固化剂和原地基软土就地搅拌混合,因而最大限度地利用了原土;

1.2、搅拌时较少使地基侧挤出,所以对周围原建筑物的影响较小;

1.3、施工时无振动、无噪音、无污染,可在市区和密集建筑群中进行施工;

1.4、土体加固后重度基本不变,对软土下卧层不致产生附加沉降;

1.5、与钢筋混凝土桩相比,节省了材料,降低了造价;

1.6、可根据工程结构的实际需要,可灵合地采用柱状、壁状、格栅状等加固形式。

正由于上述优点,在公路改造建设工程中目前已广泛应用于工程实际中,下面就对粉喷桩处理公路软土地基施工工艺与检测方法进行探讨。

2 工程实例

2.1 设计情况

沿江高等级公路工程某标以下简称“本工程”)粉喷桩设计桩径为50cm,间距1~2m,按梅花型布置,桩长以穿透软、流塑层进入硬塑层不少于50cm为原则,通常为8~12m,用于粉喷桩的水泥(425#普通硅酸盐水泥)为干粉。根据地基含水量的大小,采用水泥喷入量为45~60kg/m。含水量在40%以下时,水泥用量为45Kg/m;含水量在40~60%之间,水泥用量为50kg/m;含水量在60~70%之间,水泥用量为55kg/m;含水量>70%时,水泥用量为60kg/m。设计要求水泥土28天无侧限抗压强度≥1.2MPa。

2.2 施工准备

2.2.1 粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料:施工场地的工程地质报告,土工试验报告,室内配比试验报告,粉喷桩设计桩位图,原地面高程数据表,加固深度与停灰面高程以及测量资料等。

2.2.2场地平整、清除障碍。如场地低洼,应回填粘性土;施工场地不能满足机械行走要求时,应铺设砂土或碎石垫层。若地表过软,则应采取防止机械失稳措施。

2.2.3 施工机具准备,进行机械组装和试运转。

2.2.4 粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩一般为5根,通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。

2.2.5 粉喷桩所用的水泥(425#普通硅酸盐水泥)应符合设计要求,并有产品合格证,并经室内检验合格才能使用,严禁使用受潮、结块变质的加固料。

2.3 施工工艺流程

粉喷桩施工操作步骤为:

①深层搅拌机械就位。

②预搅下沉(至设计标高)。

③搅拌提升,同时喷干水泥粉至地面以下0.5m处(设计桩顶)。

④桩上部强度要求较高,在桩上部的5m长范围内或 (1/3~1/2)桩长重复搅拌一次。

⑤重复搅拌提升,直到离地面下0.5m,上部回填5%灰土(或水泥土)并压实。

⑥关闭搅拌机械移位至下一桩位。

2.4 施工注意事项

2.4.1 控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面,确保粉喷桩长度。

2.4.2 为准确计量灰剂量, 喷粉机改造加设粉体流量装置。

2.4.3 定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头定期复核检查,其直径磨耗量不得大于2cm。

2.4.4 当钻头提升至地面以下0.5m时,喷粉机应停止喷粉。

2.4.5 当喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉,在第二次喷粉接桩时,其喷粉重叠长度不得小于1m。

2.4.6 粉喷桩施工时,泵送水泥必须连续,固化材料的用量以及泵送固化材料的时间应有专人记录,其用量误差不得大于±1%。

2.4.7 为保证搅拌机的垂直度。应检查起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度,每工作班检查不少于2次,使垂直度偏差不超过1%。

2.4.8 搅拌机喷粉提升的速度和次数必须符合预定的施工工艺要求,搅拌机每次下沉或提升的时间应有专人记录,深度应达到设计要求,时间误差不得大于5秒,施工前应丈量钻杆长度,并标上明显标志,以便掌握钻入深度,复搅深度。施工中出现问题应及时处理、做好记录。

2.4.9 储灰罐容量应不小于一根桩的用灰量加50kg,如储量不足时,不得对下一根桩开钻施工。

2.4.10粉喷桩必须根据试验确定的技术参数进行施工,操作人员应如实记录压力、喷粉量、钻进速度、提升速度、钻入深度及每根桩的钻进时间等,技术人员应随时检查记录情况。

2.4.11粉喷桩属地下隐蔽工程,施工质量受机具、施工工艺、施工人员的责任心等多种因素的影响,因而其质量控制要贯穿于施工的全过程,并建立全方位的施工质量监控管理体系。

2.4.12技术员与试验验收员在施工过程中必须随时检查加固料用量、桩长、复搅长度及施工中有无异常情况,记录其处理方法及措施。

3 质量检测

3.1 检测项目与规定见下表1

3.2 成桩7天内浅部开挖桩头,其深度宜为0.5m,目测检查搅拌的均匀性,测量成桩直径。检查频率为10%。解剖桩顶表明桩身质量良好,搅拌均匀,但桩头实际截面较较设计大,主要是浅部搅拌时拌轴晃动较大而引起桩头偏大。

3.3在成桩7天内采用轻便触探仪对桩顶区段的强进行连续检测,触探点应在桩径方向1/4处,长度桩长,现场测试结果其N10的平均击数54击,桩间土击数4-5击,抽检频率为2%。

3.4 成桩28天后在桩体上部(桩顶以下0.5m、1.0m、1.5m)分别截取3段桩体进行现场足尺桩身无侧限抗压强度试验,检查频率为2‰,每一工点不少于2根。

3.5 成桩28天后,按1‰频率或每一工点不少于2根采用钻孔取芯法对其进行终检,取芯通常用φ106岩芯管,取出可当场桩身的连续性、均匀性和硬度,并用锯、刀切割试块做无侧限抗压强度试验,但本方法取桩芯时,由于桩的不均匀性,在取样过程中水泥土很易产生破碎,试样的强度很难保证其真实性,一般将设计强度指标乘以小于1的系数(0.7-0.9)。

3.6 无损检测,用小应(下转147页)(上接146页)变仪和地质雷达对桩基完整性检测,随机抽查不小于10%的桩数,用以叛定是否出现断桩、桩长。与取芯对比,能通过小应变仪叛断桩的不均匀缺陷,但也有个别错误,主要于地下软土性质有关,主要为有机质含量最高的明、暗滨填土、冲填土、生活垃圾填土强度值低,无损检测灵敏度低,难以准确判断粉喷桩的施工质量。

3.7 单桩和复合地基承载力检验

对某一场地施工质量有疑问时,最终可以采用静荷载试验,检查复合地基承载力或单桩承载力。静荷载试验没场地不小于3点,取3点试验的代表值,检查其是否满足设计要求。

参照江苏省高速公路建设指挥部《粉喷桩施工质量的检验与评判方法》检测并进行评分,本工程2.8万根粉喷桩共计27.87万延米均能达到优良级。

4 结语

4.1 粉喷桩处理在高等级公路软土地基处理的常用方法之一,粉喷桩施工中,作业班组多,一定要制定严格的质量控制体系,加强质量管理,实行全过程、全方位控制,以确保施工质量。

4.2 对成桩28天的粉喷桩采用钻孔取芯法、动力解探法、无损检测等进行检测是行之有效的,一方面可以通过芯样的抗压强度试验掌握桩体的强度,另一方面对整个桩体也是一次全面的检查,以无损检测可以提高检验频率,从而保障了粉喷桩的施工质量。

参考文献

地基施工工艺篇6

关键词:长螺旋钻孔,复合地基 , 施工工艺

Abstract: with the development of the construction technology, composite foundation from flexible (gravel pile) to semi-rigid (lime pile, cement pile), development to the rigid composite foundation (conerete pile, CFG pile). CFG pile (i.e. cement flying-ash gravel pile) is the abbreviation of fly ash cement rubble mri, conerete pile, CFG pile is the high adhesive strength sex, the stress and deformation characteristics of the same. The rigid composite foundation (conerete pile, CFG pile), is in the foundation set up between the flexible serveral problems, give full play to between the bearing capacity of the pile soil, make the foundation strength and deformation modulus more uniform, to improve the structure stress, structure seismic grade, reduce the construction cost level is an advantage. In some soil good areas, such as Beijing, composite foundation has gradually to the traditional pile foundation into fields, have instead of power. The pearl river delta along the coast is a Marine or more deposition of soft soil, and in recent years the composite foundation also began in guangdong area applications.

Keywords: long helical drilling, composite foundation, the construction technology

中图分类号: U443.15+4 文献标识码:A文章编号:

2特点

2.1 刚性复合地基(长螺旋钻孔灌注桩)具有承载力高,荷载调理幅度大、沉降变形小、沉降稳定性快等特点。

2.2 施工无噪声、无震动、无污染。

2.3 钻孔后不需要清理孔底虚土,混凝土(或CFG桩混合料)从钻孔没有尖泵出决定了这种桩无桩底沉碴,从而提高桩底圭的极限端阻。

2.4 不用泥浆的干钻法,避免了泥浆降低土的摩阻力。

2.5 长螺旋钻孔时形成“土桩”,在回转离心力和输土挤密作用下把部分土挤向孔壁,挤密了桩间土。

2.6 因为长螺旋钻孔压灌混凝土(或CFG桩混合料),在连续压力泵送下,桩身完整性好,桩身混凝土与嵌固土层结合紧密,没有断桩、缩径、孔底沉渣等普通泥浆护壁钻孔桩的质量通病,单桩承载力高,混凝土(或CFG桩混合料)泵入时,因孔内高压使混凝土(或CFG桩混合料)充盈性好,易形成扩径桩。

2.7 施工速度快,一根桩长20米的桩一般成桩时间60分钟以内,日成桩10~30根左右。

2.8 单位承载力造价低。由于采用泵压混凝土(或CFG桩混合料)成桩、不加钢筋、可以掺入工业废料粉煤灰以及充分发挥桩间土的承载能力,因而地基承载力高、工程造价低。

3 适用范围

3.1 长螺旋钻孔灌注桩适用于施工素混凝土桩、水泥粉煤灰岁石桩(CFG桩)复合地基适合在软弱地层、复合地层中施工,主要用于桩基础、排桩支护及混凝土止水账幕。适用城粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥质土等地基,及对噪声或泥浆污染要求严格的场地,使用范围从多层住宅发展到高层和大型工业建筑。

4 工艺原理

4.1 长螺旋钻孔灌注桩由高强度桩、桩间土、褥垫层一起形成复合地基。钻孔时把桩周围的土挤密,承受荷重时桩、褥垫层,桩间同受力,从而改善场地土的承载力(可提高到4倍左右,承载力可达300~600kpa),提高地基承载力的基础的刚度(减小沉降量)。

4.2 素混凝土桩、CFG桩复合地基受力性能亦刚亦柔。对桩而言,是介于刚性桩与柔性桩之间的桩型,在外载作用下,大部分荷载由桩承受,桩周摩阻力得充分发挥,端阻力随着荷载作用的时间及桩侧阻力发挥的程度而逐渐增高。同时,桩顶褥垫层则发挥调节作用,使桩间土与桩身进入共同工作状态,形成复合地基。复合地基承载力的大小取决于桩径、桩长、桩距、持力层土质及褥垫层厚度等因素。

5 工艺流程及操作要点

5.1 工艺流程

施工准备定位放线制备桩料压灌成桩转移桩机桩体养护质量检验

5.2 操作要点

5.2.1 施工准备

施工前机械设备、材料进场,有关施工人员到岗,由技术人员、安全人员组织进行技术与安全交底,使施工作业人员明确设计与施工要求,增强安全生产意识;并由技术人员安排专人负责记录与质检工作。

5.2.2 施工设备安装及调试

长螺旋钻孔压灌桩机进场后,应及时进行安装及调试,确保成孔钻机行走平稳,运转正常。在钻面支架立柱上根据深度要求标注控制尺寸标记。

5.2.3 试成桩

施工人员要明确钻孔压灌村的桩径、有效桩长、桩体强度、桩顶标高等设计控制参数,并按确定的参数试成桩。

5.2.4 定位放线

以甲方提供的轴线为基准,由工程技术人员从轴线控制点引放桩位点,经监理工程师验线合格后,方能施工。

5.2.5 钻机就位、成孔

钻机就位后应调整平稳,施工作业人员应从钻机正面与侧面两相相互垂直方向,采用吊锥线或利用钻机平台用水平尺进行垂直检查,及时调理钻机位置,保证钻具垂直,并将钻头锥尖对准桩位中心。同时检查钻头两侧阀门,应开闭自如,成孔阶段应保证钻头两侧阀门密闭。启动钻机,旋转钻具进行成孔施工。钻孔开始时,关闭钻头阀门,向下移动钻杆至钻头触地时,启动马达钻进,先慢后快,同时检查钻孔的偏差并及时纠正。在成孔过程中发现钻杆摇晃或难钻时,应放慢进尺,防止桩孔偏斜、位移和钻具损坏。根据钻机塔身上的进尺标记,成孔到达设计标高时,停止钻进。

成孔时作业人员应随时检查钻具成孔时的垂直度,发现偏斜及时进行调整,以保证钻孔的垂直度。成孔深度应满足设计师要求,可利用的钻机位柱上施划尺寸标记或其它方法进行施工深度控制。对成孔时钻出土及时清理,以保证现场道路通畅、平整。

5.2.6 桩料配合比

长螺旋钻孔灌注桩的施工配合比应以实验试验提供的材料配合比为准,长螺旋钻孔压灌混凝土(或CFG桩混合料)采用商品混凝土(或CFG桩混合料)。作业班组应做好施工记录。

5.2.7 压灌成桩

当钻机钻孔达到要求深度后,停止钻进,同时启动混凝土输送泵向钻具内输送桩料,待桩料输送到钻具底端将钻具慢慢上提0.1~0.3m,观察混凝土输送泵压有无变化,以判断钻头两侧的阀门是否打开,在确认钻头两侧的阀门已经打开,输送桩料顺畅后,方可开始压灌成桩工作。严禁先提管后泵料。成桩时的拔管速度控制在2-3米/分钟。压灌成桩时,边泵送桩料边提拔钻具,压灌成桩过程应连续进行,压灌成桩必须一次连续灌注无成。压灌成桩桩顶村高应高于设计桩顶村高0.5-0.8m。施工时,记录员应按要求做好成桩记录,班组长、项目技术负责人应对每班记录的《混凝土(混合料)工程施工记录表》、《钻孔压灌桩施工记录表》进行检验核实无误后签字。

5.2.8 转移钻机

根桩施工完成后,转移钻机到下一桩位桩机移机至下一桩位施工时,应根据轴线或周围桩位置对需要施工的桩位进行复核,保证桩位正确。

5.2.9 现场试验:对于每车混凝土(或CFG桩混合料),试验人员都要进行榻落度的监测,合格后方可进行混凝土(或CFG桩混合料)的投料,在成桩过程中抽样作试块,每根混凝土桩(CFG桩)必须做一组试件,在试块上标明制作日期,关进行标准养护,以测定其28天抗压强度。

5.2.10 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,一般宜在施工结束后2-4周后时行,复合地基承载力宜用单桩或多桩复合地基载荷试验确定,对高层建筑或重要建筑,可抽取总桩数的10%进行低应变动力检测,检验桩身结构完整性。

6 安全注意事项

1 除严格遵守国家的各种安全法规、技术规程外,还应该注意以下事项:

2 钻机、混凝土泵等必须由专职操作手按规定操作,设备定期检查维修,钢丝绳、滑轮、机械等传动部件应经常检查、维修、保养,使其运转正常,安全装置必须齐全、灵敏、可靠。

3 严禁酒后操作钻机。爬上钻机高空作业必须拴好安全带。

4 钻机在遇有六级以上的大风、大直雨时停止作业。

7质量要求

7.1 施工质量验收应符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)》、《建筑地基处理技术规范(GB50007-2002)》、《建筑桩基技术规范(JGJ94-94)》、《建筑基桩检测技术规程(JGJ106-2002)》及广东省和深圳市有关标准、规范要求。

7.2 水泥、粉煤粉、砂、碎石等原材料应符合设计要求。

7.3 素混凝土村与CFG桩质量验收标准:

1 素混凝土桩与CFG桩孔径允许偏差—20mm;素混凝土桩孔深允许偏差+300mm;CFG桩长允许偏差+100mm;素混凝土桩垂直度允许偏差≤1%;CFG桩垂直度允许偏差≤1.5%;对满堂布桩基础下的CFG謤,桩位允许偏差为0.04倍桩径;对条形基础下的CFG桩,桩位允许偏差为0.25倍桩径。

2 素混凝土桩;当桩为1-3根、单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩时,桩位允许偏差为70mm;条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩,桩位允许偏差为150mm。

3 施工中应随时进行检查,当发现偏差大于允许偏差值时,应及时差明原因并加纠正,采用有效措施进行控制。

7.4 混凝土(或CFG桩混合料)要求:

桩料质量检验应根据工程施工配合比要求进行,混凝土(或CFG桩混合料)应采用商品混凝土(或CFG桩混合料),每车要严格检查混凝土(或CFG桩混合料)坍落度。

7.5 施工中应检查桩身混合料的配合比、坍落度和提升钻杆速度、成孔深度、混合料灌入量等,提升钻杆(或套管)的速度必须与泵入混合料的速度相匹配,而且不同土层中提拔的速度不一样。砂性土、砂质粘土、粘土中提拔的速度为2-3米/分,在淤泥质土中应放慢提升速度。

7.6 褥垫层辅设宜采用静力压实法,当基础底面下桩间土的含水量较小时,也可采用动力夯实法。

7.7 施工中应保证排气阀正常工作,要求每班经常检查排气阀,防止排气阀被桩料堵塞。

8效益分析

8.1 技术效益

可处理各类疑难地基,解决了其他技术在地基处理工程中,承载力低、缩径、断桩、虚桩难题,该技术可根据工程地质上部结构特征,打造一个串珠扩大头,能消除湿陷、液化、无侧限刚度复合地基的缷陷,满足大型高耸结构的疑难地基的处理,用于流塑、湿陷性黄土地基,其沉降变形满足国家规范要求。

8.2 经济效益

由于单桩承载力提高,桩的数量可以减少,这样可以缩小桩连梁及承台尺寸,减少基础钢筋混凝土量。由于混凝土桩、CFG桩复合地基不配筋,桩体利用工业废料粉煤灰作为掺和料,大大降低了工程造价,无混浆污染。成桩速度快,带来巨大的工期效益。与静压预制桩及其他桩型相比,可节约投资造价约1/3-1/2。

8.3 环保、社会效益

长螺旋钻孔灌注桩复合地基中应用活性矿物掺合料粉煤灰,不仅可改善混凝土的微观结构,提高粗骨料与砂浆之间的界面强度,改善了混凝土和易性。粉煤灰的应用,节省了水泥,利用了工业废料,减少了环境污染。而且长螺旋钻孔灌注桩施工无震动、噪音低,地基处理速度快,几台设备可以一起施工,加快了地基处理的速度,社会、环保效益明显。

9 应用实例

9.1深圳市中医院住院楼工程

深圳市中医院住楼工程位于深圳市福田区福华路1号,建筑面积约39630m²,地下二层,地上20层,地基处理采用水泥粉煤灰碎石(CFG桩)复合地基成套技术。CFG桩进入强风化层。工程于2004年2月8日开工,2006年12月26日竣工。

工程施工完毕后,对CFG桩进行了基桩低应变动力检测及复合地基静载检测。低应变动力检测47根CFG桩,满足设计要求;CFG桩复合地基静载检测:所有被测CFG桩的极限承载力≥800kPa,复合地基的承载力特征值≥400kPa,复合地基静载检测满足设计要求。

地基施工工艺篇7

关键词:软土地基;处理方法;存在问题;施工工艺

中图分类号: TU471.8 文献标识码: A

引言

软土地基一般指由吹填土、杂填土、淤泥质土等构成的压缩层或者其他高压缩性土层所组成的地基,其存在不稳定性。软土路基拥有强度低、固结慢、变形大等特点,因而常使地基上工程出现裂缝、下沉,甚至是破坏。因此,在软土地基上建造建筑物或施工,要求对软土地基进行处理,主要是使地基工程性质得到改善,满足建筑物对地基稳定和变形的要求,消除存在的不利影响。

一、我国软土地基的现状

在我国沿海地区及内陆平原或山间盆地都广泛分布着不同类型的软土,其主要特点是地基承载力较低,荷载作用下变形较大,这给公路修建带来了许多工程问题。而不同地区的软土形成机理不同,特点和性质各异,对于公路的作用也有所差别。同时建好或修建中的公路由于各种原因使得路基强度较低,发生路基沉陷、路面脱空或路面变形过大等病害,特别是桥头、通道台背等与路基接头处两者沉降量不同,直接影响路面的平整度、线型的平顺和路面结构的稳定。对于高速行驶的车辆来说,其安全性、经济性、舒适性均受到影响,大大降低了高速公路的实用性,同时,给养护部门也带来了诸多不便。因此选择合适的软土路基处理方法已成为保证高速公路的质量和充分发挥其优越性的重要因素之一。

二、现有软土地基处理方法存在的问题

现有的软土地基处理方法繁多,有的技术已比较成熟,在实践工程得到广泛的运用;有的处理技术还在探索和研究阶段。目前,地基处理技术存在以下问题,并有待进一步解决。(1)未能因地制宜选用合理的地基处理方法,存在一定的盲目性。(2)施工单位素质成为地基处理的重要影响因素。施工队伍缺乏必要的技能,有时存在偷工减料现象,这些都严重影响软土地基处理的质量。(3)施工机械的优良直接影响地基处理的水平和质量。目前,我国地基处理施工机械不能满足现代工程建设的需要,因而简陋的机械难以保持稳定良好的施工质量。(4)地基处理技术理论与实践发展不一致。土木工程的实践先于理论是一般规律,但重视理论研究,用理论指导实践也具有重要意义。

三、软土地基处理方法及施工工艺

1、换填土法

当淤土层厚度较簿时,可采用淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等办法进行地基处理,鉴于换砂不利于防渗,且工程造价较高,一般应就地取材,以换填泥土为宜。可将软土全部挖除,使路堤筑于基底或尽量换填渗水性土。这种方法适用于软土厚度小于2m的路堤。换土法要回填有较好压密特性土进行压实或夯实,形成良好的持力层,从而改变地基承载力特性,提高抗变形和稳定能力,施工时应注意坑边稳定,保证填料质量,填料应分层夯实。

2、表层处理法

表层处理法适用于地表面极软的情况下,该法是通过排水、敷设或增添材料等方法,提高地表强度,防止地基局部剪切变形,保证施工机械作业:同时尽可能把填土荷载均匀地分部于地基上。这类处理方法又分为:砂垫层法、表层排水法等等。

2.1砂垫层法

对于地基上部软土层极薄且含水量大时,要在软土地基上敷垫0.5-1.2m左右厚的砂砾垫层。这样可以达到固结软土层,使砂砾层既起到上部排水层作用,又起到填土内地下排水层的作用,在确保降低填土内水位的同时,又为施工机械提供了良好的通行条件,在施工中要注意以下问题:(1)妥善处理砂砾垫层的端部。若用透水较差的粉土作填料时,其砂砾垫层的坡脚要宽出0.5-1.0m,免得被覆盖,一旦被覆盖,就有可能防碍侧向排水,因此对砂砾垫层的端部要妥善处理。(2)砂砾垫层施工时应设放样板。摊铺作业一般采用自卸汽车与推土机联合操作,要尽量做到均匀一致。(3)与其他方法并用。在极软地基上,若仅考虑砂砾垫层来确保大型机械的通行,往往需要较厚的砂砾垫层,这样就会提高工程造价,这是很不经济的,所以常于表层排水或敷垫层材料等方法并用。

2.2表层排水法

对土因含水量过大而导致的软土地基,在填土之前,地表面先开挖沟槽,排出地表水。同时降低地基表层的含水量,以保证施工机械通行。回填沟槽时,最好采用透水性好的砂砾或碎石为回填材料,这样可保证沟槽在施工中能达到盲沟的效果。(1)沟槽的布置沟槽布置要考虑利用自然坡度排水;填土沉降要考虑坡度的变化;不使来自四周挖方部位的地表水、渗透水侵入填土;沟槽的间隔要尽可能加密,以增大排水能力,即使有部分沟槽切断也不会防害整体排水。(2)沟槽的构造沟槽一般宽为0.5m,深0.5-1.0m。填土之前在沟槽内用透水性良好的砂砾(砂)回填成为盲沟。纵向盲沟一般沿道路纵向或中央纵向,开挖横向盲沟一般间距按10-15m内布置。在沟槽内埋设多孔排水管时,必须选用优质反滤层加以保护。

3、添加剂法

对于表层为粘性土的软土地基,可在表层粘土内参入添加剂,来改善地基的压缩性能和强度特性,提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用生石灰、熟石灰和水泥。用石灰类作添加材料主要通过现场拌和或厂拌的方法,在降低土壤含水量和生产团粒效果外,还会对被固结的土随着时间的推移发生化学性固结,使粘土成分发生质的变化,从而促进土体稳定。在施工中应注意以下问题:(1)添加材料配比设计。添加材料的适当剂量,要根据所处理的土质、施工方法和试验配比的结果来判定。一般改良土、石灰土、水泥稳定土较为常用。改良土是利用现场地基土掺石灰(一般含石灰6%)后再次选用,其优点是施工方便,造价低。石灰土是用黄土掺石灰(一般含灰10%-12%)后使用其造价较改良土要高;水泥稳定土是用黄土掺水泥(一般含水泥3-5%)后使用,其造价较高,在秋、冬季雨天施工时,工期短时不得已采用,其优点是不需要太长的养生时间,就可以使地基固结达到施工要求的强度。(2)固结与养生。用水泥或熟石灰处理软土地基时,当拌和已结束即产生固结。用生石灰处理软土地基时,从拌和时的初步碾压到生石灰消解结束,要进行二次固结,若强度足够,可不必养生。但因土质或施工条件不同,被处理过的土质强度增长也不同,一般以养生一周后的强度为所要求的固结强度。(3)生石灰消解程度的判断。生石灰消解过程常伴随着体积膨胀,若在此期间进行碾压,就不可能获得预期效果,因此在固结时要掌握发热温度、准确判断消解结束时间。

4、置换法

本法是以优质土置换软弱土,确保填土稳定和减少沉降量。施工方法分为人工挖掘置换和机械挖掘置换。其施工比较容易,多数情况下能在短时间内达到所要求的目的,一般在工期紧的情况上使用。从可能性来说置换结果较优,置换材料应采用即使受到水浸也不致降低承载力的粗粒土,最好采用质量较好的砂砾或石渣,但必须进行充分压实,在施工中应注意以下问题:(1)妥善处理换填层的端部。最好不用透水较差的粉土填料,尽量采用水稳性好的路基填料,且注意侧向排水。(2)要注意充分压实,只有达到规定的压实度,才能保证路基的整体稳定性。(3)开挖范围必须要开挖至软弱土边缘或路基全宽,且要考虑压实机械的工作宽度;深度视下部土质和设计承载要求而定,一般不超过2.5m。

结束语

综上所述,本文以道路工程为例,讨论了几种常用软土地基处理方法及其复合处理措施。然而在实际工程中由于软土地基成因复杂和多变的地质条件,因此需要根据具体情况,采用合理的软土地基处理措施,并且从经济、技术、建设要求等多方面综合比较分析,选择最优处理方案。

参考文献

[1]《路基施工技术规范》.北京:人民交通出版社,2003.

地基施工工艺篇8

关键词 水利工程;灌浆;工艺

中图分类号TV5 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)103-0161-02

我国大部分水利工程都建设于上个世纪80年代之前,由于技术原因,再加上多年运行,部分坝体存在着裂缝或者渗漏等现象,严重影响了水库的安全运行。水利工程中的地基质量好坏对于坝体质量具有重要的影响,在水利工程的地基施工过程中,常常要面临着各种复杂的地质情况,需要选择灌浆工艺加以解决。

1 灌浆施工工艺介绍

在浆液被打入地层的过程中,会对地层产生一定的挤压作用,可以使地层中的裂缝和空隙被压缩或者压紧,增强了地层的力学性能和紧密性;某些浆液可以和地层中的黏土发生化学反应,将这些材料变成固态的类岩体,例如常用的水泥和一些化学灌浆材料;同时,浆液中所具有的黏结作用,可以将地层中已经裂开的建筑物裂缝或者岩石等粘合在一起,并且还有填充的作用,提高了地基的承载能力。

在钻孔的过程中应当按照逐步增加其密度的方式进行,首先进行的是一次成孔,然后是第二次和第三次的成孔灌浆施工。通过这种施工方法可以将后续的灌浆孔作为前面孔的检测孔,通过检测吸水率和水压的方法来检测灌浆和成孔质量,前面的孔如果达到相关的标准就可以减少后续的灌浆。

在灌浆施工中还要注意对灌注压力的控制。不同地区不同的地质情况下的灌注压力都存在差异,在制定相关的标准时要根据实地实验的数据。通过不断的调整压力的大小进行灌注实验,直到可以满足地层稳定性的要求为止。在进行低压实验时,岩层的吸水率和压力之间呈现正比例的关系,等岩层受到扰动的时候,其吸水率也会逐渐的增加。灌浆压力的控制常常有以下常见的两种方法,一次升压和多次升压的方法。在一些岩层基础比较好,岩层之间的缝隙和不大,透水性比较好,而且岩层也比较坚固的情况下,可以考虑一次增压的方法,在灌注开始后可以尽可能快的使灌注压力达到设计压力。在这一过程中,达到一定吸水率后可以通过不断的提高浆液的浓度,直到单位吸水率下降并且达到灌浆设计标准为止。对于岩层空隙比较大的地层条件可以考虑使用多次增压的方法,通过几个不同的阶段提高压力。

浆液的粘稠度也是影响灌浆工艺是否成功的关键。在施工的过程中常常需要根据地层的情况,例如裂缝或者孔隙大小来配置浆液的粘稠度。改变浆液粘稠度的主要因素是灌注压力和灌浆量,在同样的灌注压力之下,如果某一级别黏稠度的浆液灌注量超过了相关的标准,在灌注压力没有改变的情况,应当适当增加浆液的粘稠度。当灌注速度和灌注压力不变时,浆液的总量超过相关的标准时要增加浆液的粘稠度。

2 灌浆工艺在水利工程地基施工中的应用

根据地基条件的不同,所使用的施工工艺也不相同,主要表现在以下几个方面:

1)对于灌浆孔中有承压现象的灌浆工艺。如果灌浆地层处于压力比较大的含水层中,而且水库已经蓄水,那么可以在地域水库水位的洞中火灾廊道中灌浆。这种情况下要有高粗涌水压力来抵抗周围的巨大压力,否则灌浆不能够成功。在具有压力的情况下,可以按照下列方法进行灌浆:(1)在正常的压浆达到标准而且结束之后,仍然保持原来的水泥浓度,或者使用5:1比例的稀浆,按照原来的压力进行灌注一段时间后结束,这样可以防止已经灌浆完毕的浆液产生回流的现象;(2)在正常的压浆达到标准而且结束之后,要马上关闭进浆管和回浆管阀门,保持灌入的浆液仍然处于受压的状态,在过一段时间浆液凝固之后,可以打开阀门检查是否有涌水的现象,如果没有涌水,则说明灌浆技术达到了要求,一般情况下其凝固的时间保持7个小时左右即可;(3)灌浆结束之后,如果以上几种方法仍然不能达到比较满意的效果,可以使用化学灌浆的方法,首先要减少以上方法中的浆液的注入率,然后采用化工灌浆的工艺,化学浆液能够快速的凝固,不仅可以堵住涌水,同时也增强了地层的密实度[3];

2)漏水通道的灌浆工艺。在建造大坝的过程中所采用的爆破方法容易在岩体中产生比较大的裂缝,在具有可溶性岩石的地区,由于腐蚀作用所形成的喀斯特地貌,常常造成大量漏水的现象。对于这种地质情况复杂的漏水通道,采用常见的灌浆工艺不仅会浪费大量的材料,甚至有时候也没有任何成效。当孔口利用稀水泥浆方法(包含粗砂和砾石)进行灌注,经过一段时间后效果仍然不明显,可以使用浓浆冲灌配料。在灌注的过程中可以先将一定稠度的浆液灌入到孔口中,灌满之后再用常用的灌浆工艺进行灌注。可以考虑使用模袋灌浆的工艺,模袋是由聚酯、尼龙或者聚丙烯等材料所组成的特殊纺织物,其强度比较高。在灌浆压力的作用下,模袋浆液中的水分会从袋中析出来,而且其中的浆液材料不会发生渗漏的现象,通过采用这种灌浆工艺可以降低浆液中的水分,提高了材料凝固的强度,同时也缩减了凝固的时间。除此之外还可以利用双浆液灌浆的方法,这是一种常见的化学灌浆工艺。浆液和速凝剂分别从灌浆管中进入混合器,在混合器中进行充分的混合后,在凝固之前到达孔底;

3)吸浆量比较大的情况下的灌浆工艺。在一些岩层中存在裂缝的灌浆过程中,一般情况下2个小时左右就可以完成灌浆,而且单位立方米灌浆料不会超过200kg。但是在一些地层条件下会大量出现吸浆,而且灌浆难以完成的现象。其主要原因在于由于比较复杂的地质环境造成浆液从地表冒出或者沿着某一地下通道流失。对于这些情况可以采取一些措施:(1)降低灌浆压力,在岩层中的裂缝充满浆液,而且浆液的流动性比较低的情况下,再不断的提高灌浆压力;(2)现状浆液的流动速度,可以浆液尽快的凝聚,其注入速度应当保持在10L/min~15L/min;(3)采用浓度比较高的浆液,可以考虑使用浓度最高的浆液,一般为0.5:1的浓度进行灌注;(4)还可以在浆液中加速凝剂的办法,在浓度最高的浆液中添加水玻璃氯化钙速凝剂[5];(5)采用间歇灌注的方法,当灌注一定时间或者灌注一定数量的浆液之后,可以停止一段时间,在每次间歇之前,要根据灌浆时间、灌浆目的和灌浆量来确定,一般间歇时间为2~8小时为宜,在这种情况下,在每次灌浆停止时可以不用满足设计压力,结束灌浆之前如果不能够满足设计压力时,可以在浆液凝聚一段时间之后,进行扫孔、复灌,努力在结束的时候达到灌浆压力标准。

3 结论

随着我国水利工程建设数量和速度的不断加快,同时水利工程在建设的过程中慢慢面临着比较复杂的地质环境。在这种情况下对灌浆工艺的要求相对比较高,只有对水利工程中的地基进行适当的处理才能保证水利工程的质量。由此可以看到,灌浆工艺在地基处理的过程中具有独特的价值和功能。

地基施工工艺篇9

关键词:真空预压;地基;施工工艺

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

真空预压技术是经过国家“六五”攻关获得成功后,在“七五”期间该项技术被列为国家计委重点推广新技术第28顶,也是建筑业10 项新技术推广应用之一。预压地基是在原状土上加载,使土中水排出,实现土的排水固结,减少建筑物地基后期沉降和提高地基承载力。以实现土的排水固结,减少建筑物地基后期沉降和提高地基承载力。真空预压:是以大气压力作为预压载荷,通过先在需加固的软土地基表面铺设一层透水砂垫层或砂砾层,再在其上覆盖一层不透气的塑料薄膜或橡胶布,四周密封与大气隔绝,在砂垫层内埋设渗水管道,然后与真空泵连通进行抽气,使透水材料保持较高的真空度,在土的孔隙水中产生负的孔隙水压力,将土中孔隙水和空气逐渐吸出,从而使土体固结的一种软土地基加固方法。

一、施工工艺

1.工作垫层。工作垫层由铺荆笆和填土两道工序组成,做法为:先铺荆笆,选用柔韧性好的荆笆,在软土表面按顺序满铺两层,荆笆的块与块之间搭接200mm,并用14 -16号钢丝按500mm间距绑扎牢固,层与层之间要错缝。然后填土,厚度不小于400mm。填土宜用人工手推车进行,严禁用机械作业,亦禁止在加固区堆放土,以防止被加固土受到扰动而影响下道工序施工和造成回填材料浪费。

2.铺滤水层。滤水层的材料通常用中粗砂,也可用不带利刃的其他小颗粒材料代替(如电厂的工业废料、液态渣),其作用是在土表而形成水平排水通道。滤水层厚度为400mm,作业要求表面平整、厚度均匀,厚度误差不大干±20mm,如原来地势高低起伏太大时,在铺干土和铺滤水层时进行调整。铺滤水层亦应由人工用手推车进行。

3.插塑料排水带。(1)塑料排水带是专门用于土体排水的专用材料,用于竖向排水有四种规格。(2)插板的操作要点:a 插板前应根据设计要求和地块形状进行布点,接近加固区周边的排水带应离开铺膜沟中心线1200-1500mm。门式插板机转向比较困难,因而行走方向应沿地块长方向安排。b排水带的平面布置和埋置深度应严格控制,水平间距允许误差不大于±100mm,埋置深度允许误差不大于±200mm。为防止埋置深度不够,要根据土质条件选择合适的桩靴,操作时桩管满足插人深度后缓缓向上拔管,待确认排水带下端锚固后再加快拔管速度。c单根排水带长度计算,应增加桩尖锚固时折起长度200mm 和滤水层上表面加长200mm 。因桩孔中土体在回涌时,会将排水带下拉,故要求桩孔及时回填。回填时应将排水带适当向上提拉,以保证排水带上端在滤水层内的埋置长度。d排水带出厂时每盘长度200mm,塑料排水带需要接长时,应采用滤膜内芯板平搭接的连接方式,搭接长度宜大于200mm。

4.铺管网和设备安装。滤水管:滤水管采用φ90聚氯乙烯硬塑料管制作,在管壁上按每60mm钻一圈φ10小孔,每圈为6个孔。然后在管表面先裹一层塑料窗纱,再包一层剪去硬皮的棕皮,并用16号钢丝按每100mm一道绑扎牢固。安装和绑扎时应注意将绑扎钢丝头朝下,以防扎破上面的密封膜。滤水管的间距不大于8m,外侧管距膜沟中心距离不大于4m。真空泵:射流式真空泵是由射流器、离心式清水泵、循环水箱等组成,真空泵是真空预压的关键设备,其性能好坏直接影响加固效果。

5.加固单元划分。加固单元是指在一张完整的密封膜覆盖下的加固地块为一个单元。加固单元的面积不大于10000m2,不小于2000m2;划分加固单元和技术条件有:地块的长边和短边之比不大于3:2;地块的地势要平坦,相对高差不大于0.3m,否则应适当划小单元面积。

6.密封膜。塑料薄膜采用厚度为以0.08-0.10mm的普通白色聚氯乙烯农用薄膜按一定尺寸要求经热缝合而成。为防止热冷缩,加工尺寸应比实际尺寸大一些。铺膜:密封膜应铺三层,铺膜前应先挖好压膜沟。铺膜工作应选择无风天气、在白天一次完成。一块10000m2的地块,铺膜的人数不少于30人。并用整卷塑料薄膜。施工人员必须穿无钉软底鞋,认真检查塑料薄膜有无开焊、破孔,并及时修补。第一层膜修补后才能铺第二层、第三层。相邻两层膜的和缝必须错开500mm以上,严禁焊缝重叠。修补孔洞可用小块薄膜,要求用湿布将破孔周围和小薄膜擦洗干净,再分别涂刷氯丁胶,待胶干燥(以不粘手为准)后将小块膜粘贴在破孔处,以两层膜间没有气泡即可。

压膜沟与挡水埝。为了保证压膜沟的密封质量,压膜前需先在沟内灌水深200-30Omm。压膜时先把膜浸入水底,再在膜上压一层黏土。当泥浸透后由人工将黏泥踩成泥浆,然后再在沟里填黏土,并分层轻轻夯实。膜沟填实后再做挡水埝,埝高600-800mm,同一块的埝顶要在同一平面上,高差不大于100mm,为防止风浪冲刷和便于行走,埝顶压两层土袋。

局部密封。抽气管需穿过密封膜,膜与钢管的接口处需采取特殊的密封措施,既要把接口处压密实,又要防止抽真空时将膜拉裂。

7 预压。

(l)试抽气。抽气开始时,应将所有的抽气泵同时开动,并认真观察真空度的变化,正常情况下开泵后2-4h,泵口处的真空度应达到2.66KPa (20mmHg)。此时应安排专人在地块内和膜沟附近认真巡查,寻找漏气部位。如有漏气,停泵进行修理,直至无漏气点为止。巡查时应特别注意压膜沟有无漏气,如有漏气应及时停泵,进行全面检修。

(2)抽气。经检查修理,再抽气时真空度提高很快,此时更应注意观察整个预压区内有无异常,因为随着真空度的提高,一旦发生故障,情况比较突然,会造成较大的损坏,而且不易修复。经过24h抽气,如情况正常,便可向埝内灌水密封;亦可采用膜上全面覆水密封,可提高膜的密封性能;防止塑料膜直接暴晒,减缓膜的老化;冬期施工可以起到保温防冻作用。

(3)观测与检测。a.临时水准点:由于真空预压的地块处在大面积软土地区,附近很难设置较好的临时水准点。为此除需就近选择正式水准点供施工观测时对观测结果进行调整外,还必须认真做好临时水准点。临时水准点可将100mm 的钢管,用插板机插人地下,钢管下端应达到比较密实的土层。当桩周土稳定后(一般需15d ),在桩顶浇注混凝土墩,并埋人短钢筋头制成水准点。b.沉降观测标尺:沉降观测标尺以每50Om2 设一个标尺,底座用混凝土制作。尺杆要选用经烘干的红松制作,尺杆每格读数为5mm。为防止放尺时割破塑料膜,宜在尺座下垫两层塑料编织袋。c.沉降观测:沉降观测每天应观测一次。如遇到大风天气,应在观测记录中注明。观测时必须按平面图中的编号顺序进行,并做好记录。

二、质量标准

地基施工工艺篇10

[关键词] 振冲碎石桩 地基处理 施工工艺

中图分类号: TU473.1 文献标识码:A 文章编号:

1 工艺特点

振冲法加固地基特点是:技术可靠,机具设备简单,操作技术易于掌握,施工简便,可节省三材,因地制宜,就地取材,采用碎石、卵石、砂或矿渣等作填料;加固速度快,节约投资;而且,碎石桩具有良好的透水性,可加速地基固结,使地基承载力可提高1.2~1.35倍;此外,振冲过程中的预震效应,可使砂土地基增加抗液化能力。

2 工艺原理

振冲置换法是在地基土中借振冲器成孔,振密填料置换,制造一群以碎石、等散粒材料组成的桩体,与原地基土一起构成复合地基,使地基承载力提高,沉降减少,增加抗液化能力,它又名振冲置换碎石桩法。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 工艺流程

3.2 操作要点

本项目施工中,振冲造孔方法选用跳打法,即同一排孔采取隔一孔造一孔,采用跳打法造孔影响小,易保证桩的垂直度;但要防止漏掉孔位,并应注意桩位准确。振冲桩的布置采用正方形、梅花形两种形式。填料方法采用连续填料法。施工前应先进行振冲试验,以确定完成孔合适的水压水量、成孔速度及填料方法;达到土体密实电流,填料量和留振时间(施工工艺三要素)。

1.振冲定位

吊机起吊振冲器对准桩位(误差小于10cm),开启供水泵,水压可用200~600kPa、水量可用200~400/min,待振冲器下口出水后,开动电源,启动振冲器,检查水压、电压和振冲器的空载电流是否正常。

2.振冲成孔

启动施工车或吊车的卷扬机下放振冲器,使其以1~2m/min的速度徐徐贯入土中。造孔的过程应保持振冲器呈悬垂状态,以保证垂直成孔。注意在振冲器下沉过程中的电流不得超过电机的额定电流值,万一超过,须减速下沉或暂停下沉或向上提升一段距离,借助于高压水松动土层后,电流值下降到额定电流以内时再进行下沉。在开孔过程中,要记录振冲器各深度的电流值和时间。电流值的变化能定性地反映出土的强度变化,若孔口不返水,应加大供水量,并记录造孔的电流值、造孔的速度及返水的情况。

3.留振时间和上拔速度

当振冲达到设计深度后,对振冲密实法,可在这一深度上留振30s,将水压和水量降至孔口有一定量回水但无大量细小颗粒带走的程度。如遇中部硬夹层,应适当通孔,每深入1m应停留扩孔5~10s,达到深度后,振冲器再往返1~2次进行扩孔。对连续填料法振冲器留在孔底以上30~50cm处准备填料。

4.清孔

成孔后,若返水中含泥量较高或孔口被泥淤堵塞以及孔中有强度较高的粘性土,导致成孔直径小时,一般需清孔。即把振冲器提出孔口(或提到需要清孔的位置);然后借助于循环水使孔内泥浆变稀,清除孔内泥土,保证填料畅通;最后,将振冲器停留在加固深度以上30~50cm处准备填料。

5.填料

采用连续填料法施工时,振冲器成孔后应停留在设计加固深度以上30~50cm处,向孔内不断填料,并在整个制桩过程中石料均处于满孔状态;采用间断填料时,应将振冲器提出孔口,每次往孔内倒0.15~0.5m3石料,振冲器下降至填料中振捣一次。如此反复,直到制桩完成。振冲器在填料中进行振实,这时,振冲器不仅能使填料振密,并且可依靠振冲器的水平向振动力将填入孔口的填料挤入侧壁中,从而使桩径增大。由于填料的不断挤入,孔壁的约束力逐渐增大,一旦约束力与振冲器产生的水平向振动力相平衡时,桩径不再扩大,这时振冲器的电流值迅速增大。当电流达到规定电流(即前述的“密实电流”)时,认为该深度的桩深已经振密,如果电流达不到其密实电流,则需要提起振冲器向孔内倒一批料,然后再下降振冲器继续振密,直至孔口。如此反复操作,直到该深度的电流达到密实电流为止。每倒一批填料进行振密,都必须记录深度、填料量、振密时间和振密时的电流量。密实电流由现场制桩确定或按经验估算。

6.制桩结束

制桩加固至桩顶设计标高以上0.5~1.0m时,先停止振冲器运转,再停止供水泵,这样1根桩就完成了。

4 质量控制

4.1特殊工艺、关键控制点控制方法

特殊工艺、关键控制点控制方法

4.2 施工中应注意的质量问题

1.桩头不密实

振动桩施工完毕,振冲最上1m左右时由于土覆盖压力小,桩的密实难以保证,宜予挖除,另用垫层,或另用振动碾压面进行碾压密实处理。

2.桩体缩颈或断桩

在软粘土地基中施工时,应经常上下提升振冲器进行清孔,如土质特别软,可在振冲器下沉到第一层软弱层时,就在孔中填料,进行初步挤振,使这些填料挤到该软弱层的周围,起到保护此段孔壁的作用。然后再继续按常规向下进行振冲,直至达到设计深度为止。

3.检验间隔时间不足

振动施工结束后,除砂土地基外,应间隔一定时间方可进行质量检验。对粘性土地基间隔3-4周,对粉土地基为2-3周。

4.地基承载力不足

振冲法用于处理粘粒含量小于10%的中砂地基,亦可采用不加填料的振冲密实法(又称振冲挤密砂桩法)。主要是利用振动和压力使砂层液化,砂颗粒相互挤密,重新排例,孔隙减少,从而提高砂层的承载力和抗液化能力。振冲法不适于在地下水位较高、土质松散塌方和含有大块石等障碍物的土层中使用。

5 结语

本工艺适用于工业与民用建筑工程加固粘性土、粉土、松散砂土、饱和黄土和人工填土等采用振冲法加固地基的工程。施工中要加强施工管理、严格过程控制,加大检查力度,通过合理组织及充分的技术储备,施工中始终保持“技术先行”,同时注重“过程控制”,在北京四环制药新厂建设项目的施工中我们取得了很好的效果。

参考文献:

[1] 中华人民共和国城乡建设环境保护部,《地基与基础工程施工及验收规范》GBJ202-83,1984年5月1日实施。

[2] 中华人民共和国建设部,《建设地基处理技术规范》JGJ79-2002,2003年1月1日实施。

[3] 中华人民共和国建设部,《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002,2002年5月1日实施。

[4] 建筑施工手册(第四版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2003。