水泥粉煤灰碎石桩施工技术浅析

2015-03-21肖健

黑龙江交通科技 2015年4期

肖健

(唐山兴达交通工程有限公司)

1 工程概况

本项目K23+300.612-K23+350.612段路基原设计采用水用搅拌桩，但是根据地质资料此段为淤泥质土，属软基再加之地水位较高，，有机物含量较高，通过水泥搅桩试桩，不能达到设计及规范要求，经业主、质监站、总监办和设计院确定，变更为水泥粉煤灰碎石桩桩进行软基处理，处理宽度为94 m，长度50 m，靠近桥头30 m范围内间距为1.2 m，远离桥20 m范围内间距为1.5 m，桩长8 m，桩径40 cm，共布置CFG桩4 300个，38 567 m。

2 水泥粉煤灰碎石桩桩施工方案及施工工艺

2.1 施工准备

(1)机具设备

对该职工现场地质条件进行分析判断，本项目施工选用DZ80型振动打桩机，最大振动力可以达到800 kN，先将φ400桩管用振动型沉管机沉入地基土中，然后向该桩管内部按比例注入一定数量拌合好的混合料，最后匀速振动成型最终拨管形成CFG桩。

(2)材料选定

本工程中砂采用中粗砂，细度模数2.3～3.0，含泥量不能超过5%。碎石标准尺寸为5～31.5 mm，中粗砂的含泥量不能超过1%。碎石为机械粉碎加工天然石块而形成，碎石压碎系数指标标准不能超过12%，碎石针状片指标不能超过10%，碎石含泥土量指标控制在2%以内，粒料级配采用连续级配，过筛率为100%。粉煤灰细度指标控制在12%以内，烧失量指标控制在5%以内，三氧化硫的含量控制在3%以内，需水量比不能超过95%，符合GB/T1596-1991之I级技术规范要求。

2.2 试桩

本工程施工采用DZ80桩机内压混凝土施工技术，施工前先进行试桩以确定最佳配比、桩长(试桩确定桩长为9 m±1 m，其中±1 m为现场监理确定)、桩距以及人员机具的配套组织，试桩合格后方可进行正式施工。

2.3 施工工艺

成桩工艺:测量确定桩位→桩尖安装→桩机预备→沉管振入→检测孔样→混合料浇筑→匀速振动拔管→成桩检测。

混合料拌合工艺:检测材料→确认最佳配比→按配比投放材料→混合料拌合→检验混合料坍落度→成品料形成及做检测试块。

2.4 施工质量控制

(1)混合料的拌合材料如碎石、中粗砂、粉煤灰、水泥在原材现场进行取样经自己检测合格后，送总监办中心试验室平行试验并获得批准方可进行采用，混合料的拌合配合比经试配后方可采纳，原材投放的数量，进行拌合时，每次拌合时间不能少于60 s，每天都要进行坍落度的检测，将坍落度指标掌控在6～10 cm，并做检测试块，试块抗压强度不能小于设计要求。

拌合时遵循最佳配合比方案进行配制，材料投放先后次序为先加碎石，然后加入水泥、粉煤灰、中粗砂，让粉煤灰、水泥夹在中粗砂与碎石之间，拌合时不易飞溅或者粘在搅拌筒内壁上，同时也易于拌合料的搅拌均匀。

配合比为:水泥∶水∶粉煤灰∶砂∶石 =1∶0.88∶0.26∶3.25∶4.87

(2)钻机速度采取先慢后快的的钻进成孔，这种方法不仅能防止钻杆过大摇晃，而且容易发现钻孔的偏差值，以便能够随时改正，待钻头钻到桩长设计高程时，在动力头底面停留处在对应的钻机塔身位置作上明显记号，以便施工中掌控桩长的长度。

(3)贯入度及桩长:打进设计土层后，打桩机的最大电流值在60A以上，说明桩长没有达到持力层的深度范围，由于各个点的土层厚薄不同，只能现场计算出CFG桩的桩长。

(4)桩位的偏差值及垂直度:桩位的偏差值控制在5 cm以内，为达到设计要求最好采取两次桩位校核与复测，以及成桩后进行对桩位偏差数值进行检测，垂直度控制:在机身沉管的高架上面，挂一钎锤，以便机长能够随时调整控制该机器的垂直度。

(5)桩头处理:桩顶高程高出地面0.5 m左右，7 d养生期过后采用对桩头进行人工处理，挖到设计标准位置，凿除桩头。

(6)灌注及拔管:待成孔位置达到设计高程时，停留振动5 s，然后钻机暂停钻入，当混合料灌满结束后再进行拔管工序，灌入混合料工序中，提管的速度控制为1.2～1.5 m/min，在淤泥或淤泥质土，拔管速度应适当放慢，施工中为控制平均速度，往往采用提升一段距离，停下留振一段时间，当将沉管提至比地表高出2 m后，应该把提管的速速减慢至一半，并且停留振动振10 s，成桩的施工进程应当连续推进，不能因为材料供应缓慢而致使停机待料。在施工过程中每一根桩的混合料投入多出设计混合料投入量1.1%。

(7)进行下一个桩施工前，根据该桩轴线与其他桩的位置来对该桩的施工桩位进行复核，以便进一步加强该桩位置的准确度。

(8)桩施工顺序:宜采用从内向外，或从一边到另一边的顺序跳桩施工。