新建九景衢铁路六标三工区CFG桩首件施工方案
3、长螺旋钻孔管内泵压混合料CFG桩施工中常见的问题及解决方法: 1)堵管
堵管是长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺常遇到的主要问题之一。它直接影响CFG桩的施工效率,增加工人劳动强度,还会造成材料浪费。特别是故障排除不畅时,使已搅拌的CFG桩混合料失水或结硬,增加了再次堵管的几率,给施工带来很多困难。产生堵管的原因及处理措施:
(1)混合料配合比不合理。
当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时,当混合料中的粗骨料 粒径过大时,常发生堵管。因此,要实验人员要严格控制混合料的配合比。
(2)混合料的和易性不好。
可以通过控制混合料的拌和时间来实现,一般拌和时间控制在90~120秒,具体搅拌时间根据实验确定。 (3)混合料搅拌质量有缺陷。
在CFG桩施工中,混合料由混凝土泵通过刚性管、高强柔性管、弯头最后到达钻杆芯管内。混合料在管线内借助水和水泥砂浆润滑层与管壁分离后通过管线。坍落度太大的混合料,易产生泌水、离析,泵压作用下,骨料与砂浆分离,摩擦力加剧,导致堵管。坍落度太小,混合料在输送管路内流动性差,也容易造成堵管。控制坍
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落度在160mm~200mm之间。 (4)输送管道泌水性不好。
输送管道泌水性不好,弯头或接口常会因漏浆而导致堵管。施工前应进行泌水性试验。
(5)混凝土输送管设置不合理。
根据工程情况当泵送距离较远时,应对混凝土输送管进行固定,防止在泵送过程中应混凝土输送管的来回震动造成堵管现象的发生。
(6)输送工作不连续。
当因故间歇,应每隔5min将混凝土泵正反转动2~3圈,同时开动料斗搅拌器,防止料斗中的混凝土离析。常温下间歇时间不宜大于30~40min。当间歇时间过长或浇注工作结束时,应将管内的混凝土排空,并予以清洗。
(7)施工操作不当。
钻孔进入土层预定标高后,开始泵送混合料,管内空气从排气 阀排出,待钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续时提钻。若提钻时间较晚,在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出,容易造成管路堵塞。
(8)设备缺陷。
弯头曲率半径不合理也能造成堵管。弯头与钻杆不能垂直连接, 否则也会造成堵管。混合料输送管要定期清洗,否则管路内有混合料的结硬块,还会造成管路的堵塞。
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2) 断桩
断桩按部位可分为深层断桩和浅层断桩;按形式可分为一般性断桩和操作失误性断桩。主要有以下几点:
(1)施工机械的钻头和钻杆直径不能同时保正设计要求的40cm,在施工过程中应力的重新分配和调整可能造成桩孔缩径。
(2)对于地下水位埋藏较浅的地层施钻,在提拔钻具的同时孔底很可能形成负空隙水压或真空现象,于是同时形成压差地下水产生流动可能造成桩孔缩径或踏孔。
(3)对于砂土地层进行施钻,由于砂土的凝聚力很小,在钻进过程中的扰动以及钻具的垂直度、钻头阀门开启方式等问题都可以造成孔壁的不稳定或坍塌。
(4)截桩方法不当造成的断桩。这部分断桩绝大部分是浅层断桩。
(5)混凝土量灌注不足造成的断桩。 断桩的预防措施: a:所有的施工机械必须满足设计的技术参数要求,特别是钻头和钻杆懂得直径和钻具的垂直度要求,最好采用双开门的钻头。
b:成桩过程应连续,避免中途停机,尤其是在饱和砂土、松散砂土、粉土层内停机。
c:严禁先拔管后泵料,拔管速度控制在1.2~1.5m/min。泵料要连 续,严禁间歇式泵料。
断桩的处理工艺:
(1)对于现场技术员发现未达到要求的桩,判断其未达到凝固
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时,采用原地移机到不合格的桩孔位,重新钻到原设计深度后,按要求灌注混凝土至孔口。
(2)对于检测间段发现的深层断桩,一般要求在发现的断桩旁进行补桩。
(3)对于浅层断桩,桩顶高程低于施工图设计高程时,采用开槽或剔除桩头,将混凝土面清洗干净后进行接桩,可采用比桩体强度高一个等级的砾石混凝土,接桩至施工图设计高程,其戴帽的嵌入深度大于100mm,直径600mm,施工中注意保护好桩间土。
(4)对于桩头在20cm 以内的桩,破桩后由监理工程师和技术员共同检查,如认为存在质量隐患的,凿除桩头混凝土至密实段,然后进行接桩。
(5)对于浅层断桩,桩顶高程等于施工图设计高程时,其桩体完好,水平断口深度小于设计高程0.6m时,可以不做处理。
3) 窜孔
在高压缩性淤泥层,流塑淤泥质土层,承压水的砂土层、流砂层和饱和细砂层、粉砂层中施工常遇窜孔现象,在一般情况下,完成一根桩所需时间为30min~40min,完成1号桩后,在2号桩钻进成孔过程中,1号桩混合料尚未凝固而流向2号桩钻孔中,所以发现已完的1号桩突然下落,已知1号桩下沉,当2号桩泵入混合料时,泵送压力加大,钻杆提升速度放慢,也可在30s内,不提升钻杆,迫使2号桩的混合料又流向1号桩恢复到原设计标高。这种现象叫窜孔。 窜孔现象处理办法 :
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(1)采取大桩距的设计方案,增大桩距的目的在于减少新打桩机器的剪切扰动,避免不良影响。
(2)改进钻头,提高钻进速度。
(3)减少打桩推进排数,如将一次打好几排改为2排或1排,尽快离开已打成的桩,减少对已打桩扰动能量的积累。
(4)必要时采用隔桩、隔排跳打方案,但跳打要求及时清除成桩时排出的弃土,否则会影响施工进度。
4)钻头阀门打不开
当钻头构造缺陷、桩端落在透水性好、水头高的砂土或卵石层时会出现此问题。可采用改进阀门的结构型式或调整桩长令桩端穿过砂土,进入粘性土层的措施来避免这一情况发生。
5)桩体上部存气
主要是施工过程中,排气阀不能正常工作所致。为杜绝桩体存气,必须保证排气阀正常工作。施工过程中,要经常检查排气阀是否发生堵塞。若发生堵塞必须及时采取措施加以清洗。
6)先提钻后泵料
这样操作会出现下列问题:有可能使钻头上的土掉进桩孔,当桩端为饱和的砂卵石层时,提拔30cm易使水迅速填充该空间,泵送混合料后,混合料不足以使水立即全部排走,桩端处的混合料可能存在浆液与骨料分开现象。两种情况均会影响CFG桩的桩端承载力的发挥。 4、施工质量标准
(1)CFG桩的数量、布桩形式应符合设计;检验数量:全部检
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