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1、振动沉管法CFG桩的施工技术引言桩是水泥、粉煤灰和碎石桩的简称它是将暂时堵住下端开口的无缝钢管即沉管沉入到地基预定深度然后向沉管内灌注混凝土再用动力将沉管拔出地面混凝土留在地下形成的桩.它是由碎石、砂或石屑、粉煤灰和水泥加水拌和制成的具有较高粘结强度的刚性桩它与桩间土、褥垫层共同形成复合地基对软基产生桩体作用、挤密作用从而提高软基承载力和抗侧向变形能力。在软土地基上修筑高速公路软基的处理质量直接关系到运营期路基的稳定性以及后期的维护费用。湖北省汉洪高速公路第八合同段起始于武汉市汉南区邓西村终止于汉南区鞋尖村路线全长。地质钻探资料表明该地段地貌属江汉冲积平原地貌地层结构自上而下分布为粘性土、淤泥
2、质土、砂层、基岩.地层中软土分布较厚地下水位高。为提高地基承载力当桥头或涵洞等构造物处的软基深度在之间且软土天然含水量大于时用桩进行软基处理。桩间距为桩径为采用正三角形布置。本标段设计桩总长共计根。桩的特点材料组成特点一般桩的混凝土强度等级为其配合比组成的最大特点是粉煤灰的使用。利用粉煤灰配制混凝土既降低工程造价又改善混凝土的工作性能同时利用其火山灰活性能够提高混凝土的后期强度。受力特点桩是由桩、桩间土和褥垫层构成的复合地基在外部荷载作用下它们之间相互协调、共同工作。施工特点施工工艺简单成桩迅速无需排泥浆不污染环境噪音小。同时桩体强度形成时间较短有利于加快施工周期对缩短沉降时间较为有利。施工工
3、艺原材料水泥采用凌云级普通硅酸盐水泥粉煤灰采用荆门三级灰砂采用？区级配的岳阳中砂细度模数含泥量小于碎石采用军山碎石。预制混凝土桩尖外购强度不低于见图。配合比混凝土设计强度等级为坍落度为每立方米材料用量见表。施工流程见图。施工准备本标段使用的主要机械设备见表。按设计的正三角形原则在已整平的施工部位施放桩位用竹桩标识示意图见图.振动沉管法桩的施工技术刘绍舜罗贤武房铁柱彭学良中国葛洲坝集团公司湖北宜昌从材料组成特点、受力特点、施工特点及施工周期等个方面简述了振动沉管法桩的特点并结合汉洪高速公路的施工实例从原材料、混凝土配合比和施工流程等方面介绍了桩的施工工艺最后总结了施工中常见的几个问题及质量控制措
4、施。桩施工工艺问题质量控制措施中图分类号文献标识码文章编号压实机械与施工技术根据设计桩长和沉管入土深度确定机架高度并进行设备组装。打桩机沉管表面有进尺标记。在桩位位置埋入预制混凝土桩尖埋入地表下约外露桩管底口卡住桩尖凸头密贴、无缝隙。桩机就位水平、稳固调整沉管使之与地面垂直竖直度偏差小于。桩迨?迨?治郊闯凉堋？嘧？炷梁桶喂堋,颈甓尾捎谜穸凉艹勺嘧？炷劣氚喂芙惶娼小，凉茏臀缓笃舳穸凉堋,凉芄讨凶?獾髡奈榷辖阈焙痛砦弧，龊檬？锹及棵壮凉艿恼穸奔浜妥詈蟮恼穸奔涠酝敛惚浠乇鹚得髦钡匠凉苤辽杓票旮摺，嘧？炷梁桶喂艹凉艽锏缴杓埔笊疃群罅?垂嘧？炷凉嘀凉苣诨炷劣敫止芡读峡谄狡搿,敉读喜还挥诎喂芄讨锌罩型读霞
5、庸嗷炷潦笨刂乒苣诨炷撩娓哂谧匀坏孛嬉话阋愿叱鑫恕,喂芮霸涣粽袢繁,纸罨炷磷馔牙氤凉堋,喂芄讨胁辉倭粽癖苊饣炷晾胛龈灰朔床逡悦庠斐勺宀敉痢,凑昭莫嫠俣缺哒癖甙卧人俚匕瓮耆獭,勺旮咝韪叱錾杓谱旮卟簧儆诔凉馨纬龅孛嫒啡铣勺仙杓埔蠛罂捎檬惩练舛缓笠贫绦邢乱桓氖？,?瓯洗宕锏揭欢慷纫话阄熳笥铱山谢劭诤驮涑贰,斓娌闫躺枞嵝匀斓娌阄挥谧妥渫恋纳喜科渥饔弥饕写倘胱饔梦渫敛斡牍魈峁?跫虾玫胤?恿俗渫恋某性亓龃蠡酌娴哪磷饔檬棺春系鼗哂幸欢牡挚顾胶稍氐哪芰缘鼗痪瘸两档牟钩饔谩,?旌罂谥辽杓票旮呓厝；躺枞斓娌恪,嵝匀斓娌阄竦募杜渌槭躺璨捎镁擦故捣弊渫梁拷闲？辈捎枚皇捣善滔凳淮笥凇,嵝匀斓娌闶?旰笤傺芈坊菹蚱躺璨闼蛲凉
6、裾，斓娌懔讲喽艘云鲎芸矶扔沓雎坊呓拧,，奈侍夂椭柿靠刂拼胧?凉苁钡募窳妥嗤良费沽崾怪芪撂宀嘁坪吐？鹩锌赡芗断邻近的已完成但强度还未达到要求的桩.因此在软土中要求桩施工时必须纵向及横向隔排跳打以减少对相邻桩的挤压。连续施打可能造成桩径被挤扁或缩颈.本标段为满堂布桩为了减少因桩间土的侧向变形造成的大面积土体隆起或断桩采用了从一边向另一边推进施打的顺序。混凝土灌注直接关系到桩身的质量好坏是造成缩颈、断桩及桩身强度不均匀的主要因素。经总结施工经验本标段采取的主要质量控制措施如下。沉管达到设计要求深度后立即灌注混凝土一方面可减少混凝土坍落度的经时损失另一方面可避免管底渗入水及泥浆影响成桩质量。混凝土应逐
7、渐倒入沉管使管内空气能够排除以免形成气泡影响成桩质量.拔管速度是灌注混凝土的核心技术参数一般提升速度为.若拔管速度过大管内混凝土振捣不密实易形成空洞、蜂窝甚至由于沉管下端的混凝土还来不及向四周图桩位布置图桩施工工艺流程理论配合比材料含水率施工配合比表每立方米材料用量表自行振动桩机制桩滚筒式搅拌机型制料发电机组施工供电表投入主要机械设备一览表图桩机压实机械与施工技术上接第页面处理检查、水准测量施工过程中应做好强夯施工记录、强夯施工自检、不良地质地基处理施工自检、地基承载能力自检。在强夯施工前以及施工过程中或施工结束后应该按要求的试验检测项目、方法及频率对强夯处理路基的质量进行检测。另外在进行强夯
8、试验路施工时可采用瑞雷面波仪检测强夯深度。结构物基底及台背回填强夯处理范围必须满足设计要求强夯处理击必须在监理下进行。施工安全操作要点大吨位强夯施工应有固定的作业班组现场管理和施工应由专人统一指挥并坚持召开进行安全教育。施工前应在强夯区采取隔离措施严禁非操作人员进入施工现场。夯锤起吊后严禁非操作人员从夯锤下方通过起重机操作室应设防护网遮挡.强夯设备使用中防止起重机吊臂在强夯夯锤脱钩时突然释重而产生后倾当起吊过重时宜在起重机上附加门架或支撑架避免前倾。强夯一段时间后一般在次夯击左右起重机应进行保养要检查机械设备、钢丝绳等磨损情况并着重检查调整回转台平衡钩轮与导轨的间隙避免平衡钩轮的冲击负荷增大。
9、结语永咸高速公路采用重锤强夯对桥涵结构物地基及台背基础进行处理后起到了良好的效果保证了路基和结构物的稳定。实践证明采用此法对湿陷性黄土地区的高等级公路建设具有很强的可操作性适用于此类地区高速公路地基加固处理。重锤强夯处理改变了人们的旧观念和理解偏差具有良好的经济、社会效益。参考文献张茂花谢永利刘保健湿陷性黄土变形的各向异性及与浸水路径的无关性中国公路学报凌治平易经武基础工程北京人民交通出版社沙爱民陈开圣压实黄土的湿陷性与微观结构的关系长安大学学报自然科学版侯建军强夯法处理高速公路软土地基筑路机械与施工机械化收稿日期责任编辑林通扩散就被提升混凝土受土层侧压力的作用易形成缩颈、砂层面或断桩。若速度
10、过小振捣过于充足混凝土容易离析导致碎石沉积造成卡管此时若不能及时处理容易造成断桩。沉管上拔至距地面时要特别放慢速度以保证这段桩身直径符合要求。沉管拔出地面后若发现桩身混凝土面低于设计桩顶标高应立即将桩顶浮土清理干净补灌混凝土至设计标高并用振捣器振实。灌入过程中由专人统计混凝土用量计算充盈系数理论灌入量由沉管外径和桩长计算得出一般情况下充盈系数为。充盈系数过大增加工程成本造成浪费过小则难以保证成桩质量甚至会降低桩的整体承载力。灌注混凝土过程中按规定制作混凝土试块每台机械每天做组试块。施工结束后注意保护桩头在龄期之前禁止重型机械局部碾压不得填土加载。在桩施工过程中有时会由于地下水位较高或由于地下有
11、较厚的流动性质的淤泥质土层在沉管过程中可能发生孔口涌水泥。为了防止这种现象的发生经试验采取了如下较为有效的措施。调整混凝土的配合比采用较小的坍落度。在汉洪高速公路施工中将混凝土的坍落度降低了。此措施取得了较好的效果.调整施工工艺采用带混凝土下沉管的施工工艺.振动沉管之前向管中灌注部分混凝土以压住管中上涌的水泥一般为左右。此措施取得了良好的效果.结语通过对振动沉管桩施工工艺的应用掌握了桩在高速公路软基处理中的施工与质量控制的初步经验.桩施工完成天后对桩和桩复合地基进行了检测。施工标段的桩质量优良符合设计与规范要求.参考文献杨丽君顾晓林桩复合地基中褥垫层的作用研究四川建筑罗其青路基桩处理软基工艺及沉降与稳定观测筑路机械与施工机械化收稿日期责任编辑林通压实机械与施工技术