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1、岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 地基处理质量管理与控制（之二）岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 7 7 钻孔灌注桩施工技术与质量控制钻孔灌注桩施工技术与质量控制 钻孔灌注桩由于它无噪声，无振动，对环境影响小，直径钻孔灌注桩由于它无噪声，无振动，对环境影响小，直径最大达最大达3 34m4m，承载力大，承载力大，随着高速公路、高速铁路和高层建筑，随着高速公路、高速铁路和高层建筑的建设，作为桩基础的一种形式，在工程中得到了广泛应用。的建设，作为桩基础的一种形式，在工程中得到了广泛
2、应用。但由于钻孔灌柱桩的施工大部分是在水下进行，其施工过程无但由于钻孔灌柱桩的施工大部分是在水下进行，其施工过程无法观察，成桩后也很难开挖验收，主要工序隐蔽作业，质量控法观察，成桩后也很难开挖验收，主要工序隐蔽作业，质量控制有一定难度，影响成桩质量的因素较多，质量控制点较多，制有一定难度，影响成桩质量的因素较多，质量控制点较多，施工中任一环节出现问题，都可能对成桩质量造成影响。只有施工中任一环节出现问题，都可能对成桩质量造成影响。只有控制好钻孔灌注桩施工，才能确保工程项目质量。本节根据多控制好钻孔灌注桩施工，才能确保工程项目质量。本节根据多年桩基施工经验，着重阐述了钻孔灌注桩施工技术与质量控制
3、。年桩基施工经验，着重阐述了钻孔灌注桩施工技术与质量控制。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 7.1 钻孔灌注桩施工准备钻孔灌注桩施工准备 7.1.1 做好施工技术交底做好施工技术交底 桩基开始施工前，必须对施工作业相关人员进行以下几桩基开始施工前，必须对施工作业相关人员进行以下几方面技术交底工作：方面技术交底工作： 组织施工图纸交底组织施工图纸交底。认真熟悉施工图纸，学习有关施工验认真熟悉施工图纸，学习有关施工验收规范，掌握地质资料，做到按图按规范施工；收规范，掌握地质资料，做到按图按规范施工； 钻孔灌注桩施工方案交底钻孔灌注桩施工方
4、案交底。包括测量放样、成孔操作、钢包括测量放样、成孔操作、钢筋笼制作吊装、混凝土灌注、成品保护等方案；筋笼制作吊装、混凝土灌注、成品保护等方案； 施工记录交底施工记录交底。包括成孔记录、钢筋笼制作吊装、混凝土包括成孔记录、钢筋笼制作吊装、混凝土灌注等记录，以便有效地对桩基施工质量进行控制。灌注等记录，以便有效地对桩基施工质量进行控制。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 7.1.2 施工前质量控制施工前质量控制 1）对施工人员的控制：对施工人员的控制：检查灌注桩施工人员的技术资质与条检查灌注桩施工人员的技术资质与条件是否符合要求。件是否符
5、合要求。 2）对施工方案的控制对施工方案的控制，具体包括，具体包括: （1）施工程序的安排施工程序的安排。主要是各桩的施工成桩先后次序。主要是各桩的施工成桩先后次序。 （2）合理的选择施工机械设备合理的选择施工机械设备。施工机械必须适应施工现场。施工机械必须适应施工现场的场地大小、场内搬迁、工期要求、供水、供电条件等。成的场地大小、场内搬迁、工期要求、供水、供电条件等。成孔机械必须与现场土质、桩径、桩深等要求相适应。孔机械必须与现场土质、桩径、桩深等要求相适应。 （3）施工前施工前的准备。的准备。首先要做好场地平整首先要做好场地平整，探明和清除桩位探明和清除桩位处的地下障碍物处的地下障碍物，按
6、平面布置图的要求做好施工现场的施工按平面布置图的要求做好施工现场的施工道路、供水道路、供水、供电、泥浆池和排浆槽等泥浆循环系统、施工供电、泥浆池和排浆槽等泥浆循环系统、施工设施布置、材料堆放等有关布置。设施布置、材料堆放等有关布置。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 7.2 钻孔施工技术与质量控制钻孔施工技术与质量控制 在混凝土灌注桩施工过程中，钻孔作为主要的施工工序在混凝土灌注桩施工过程中，钻孔作为主要的施工工序之一。钻孔施工质量的控制措施是否得当，直接关系到成桩之一。钻孔施工质量的控制措施是否得当，直接关系到成桩质量，进而影响整个工
7、程质量，进而影响整个工程质量，质量，因而应从以下几个方面加强因而应从以下几个方面加强钻孔施工技术与质量控制。钻孔施工技术与质量控制。 7.2.1 做好试成孔工作做好试成孔工作 正式施工之前，有必要做试成孔工作，试成孔施工记录正式施工之前，有必要做试成孔工作，试成孔施工记录必须全面详实。通过试成孔掌握施工现场必须全面详实。通过试成孔掌握施工现场的的地层稳定性，地地层稳定性，地质情况与设计资料符合度，成孔时间，泥浆配比及其相对密质情况与设计资料符合度，成孔时间，泥浆配比及其相对密度，清孔次数及其大约时间，钢筋笼制作吊装时间，混凝土度，清孔次数及其大约时间，钢筋笼制作吊装时间，混凝土浇注时间等，对正
8、式施工相关工序作业安排作指导。浇注时间等，对正式施工相关工序作业安排作指导。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 7.2.2 定位质量控制定位质量控制 这里所说的定位，既包括这里所说的定位，既包括坐标定位坐标定位、钻孔顺序定位钻孔顺序定位。 1）做好测量定位放样工作）做好测量定位放样工作 清理施工现场后，根据设计提供的坐标及高程控制点对清理施工现场后，根据设计提供的坐标及高程控制点对桩位定点放样，设置不受施工影响的临时测量控制点，桩位桩位定点放样，设置不受施工影响的临时测量控制点，桩位测放顺序按施工顺序进行，桩位应牢固可靠，桩中心偏差测放
9、顺序按施工顺序进行，桩位应牢固可靠，桩中心偏差220mm。小孔径浅孔桩灌注混凝土初。小孔径浅孔桩灌注混凝土初凝时间应凝时间应4.5h，大孔径深孔桩灌注混凝土初凝时间，大孔径深孔桩灌注混凝土初凝时间8.0h。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department （2）检查成孔质量合格后应尽快灌注混凝土，若清孔结）检查成孔质量合格后应尽快灌注混凝土，若清孔结束至混凝土开盘间隔时间超过束至混凝土开盘间隔时间超过4h，应重新检测孔底沉碴厚度，应重新检测孔底沉碴厚度，厚度不满足要求时要重新清孔至合格方可灌注混凝土。，厚度不满足要求时要重新清孔至合格方可灌注混凝土。
10、 （3）首盘混凝土应有足够的储备量，使混凝土埋没导管）首盘混凝土应有足够的储备量，使混凝土埋没导管底口不小底口不小1m，保证桩底质量。，保证桩底质量。 （4）灌注混凝土的导管应经水密试验合格，安装经复检）灌注混凝土的导管应经水密试验合格，安装经复检合格后使用，以避免灌注混凝土过程中导管接口进水，而造合格后使用，以避免灌注混凝土过程中导管接口进水，而造成混凝土离析或形成夹泥层，更为甚者产生断桩事故。成混凝土离析或形成夹泥层，更为甚者产生断桩事故。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department （5）注意隔水栓的使用，工程中一般采用直径与导管内）注意隔
11、水栓的使用，工程中一般采用直径与导管内径相同的充满气的橡皮球放入导管，在首盘混凝土的压力下径相同的充满气的橡皮球放入导管，在首盘混凝土的压力下形成排水栓效果。形成排水栓效果。对小于对小于1m直径的桩可采用砂包作隔水栓。直径的桩可采用砂包作隔水栓。首盘混凝土灌注的效果与隔水栓的有效使用有着很密切的关首盘混凝土灌注的效果与隔水栓的有效使用有着很密切的关系。系。 （6）混凝土灌注过程中为防止发生断柱夹泥、堵管等现）混凝土灌注过程中为防止发生断柱夹泥、堵管等现象，在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落象，在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制，并随时了解混凝土面的标高和埋管
12、深度。度的控制，并随时了解混凝土面的标高和埋管深度。导管在导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在混凝土面的埋置深度一般宜保持在24m，不宜，不宜6m或或1m，每次拔管长度不超过每次拔管长度不超过3m为宜。严禁把导管底端提出混凝土为宜。严禁把导管底端提出混凝土面，也不要因混凝土灌注顺畅而使导管埋深超过面，也不要因混凝土灌注顺畅而使导管埋深超过6m。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 当灌注至距桩顶标高当灌注至距桩顶标高810m时，应及时将坍落度调高至时，应及时将坍落度调高至120160mm，以提高桩身上部混凝土的抗压强度。，以提高桩身上部混
13、凝土的抗压强度。在灌注在灌注过程中，要控制好灌注工艺和操作方法，抽动导管使混凝土过程中，要控制好灌注工艺和操作方法，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，有序拔管和连续灌注，尽量缩短间隔面上升的力度要适中，有序拔管和连续灌注，尽量缩短间隔时间，要徐徐缓慢灌注，防止导管内形成高压气囊而破坏导时间，要徐徐缓慢灌注，防止导管内形成高压气囊而破坏导管接口连接，使导管接口进水，抽拔导管幅度不易过大，以管接口连接，使导管接口进水，抽拔导管幅度不易过大，以免导致孔壁下坠或坍落，使桩身夹泥。免导致孔壁下坠或坍落，使桩身夹泥。导管在灌注过程中应导管在灌注过程中应尽量处于桩中心线，以防导管提升时被钢筋笼卡住，并使桩
14、尽量处于桩中心线，以防导管提升时被钢筋笼卡住，并使桩身混凝土均匀而确保桩身质量。身混凝土均匀而确保桩身质量。为避免钢筋笼上浮，在混凝为避免钢筋笼上浮，在混凝土埋过钢筋笼底端土埋过钢筋笼底端3.0m长上后应及时将导管提至钢筋笼底端长上后应及时将导管提至钢筋笼底端以上；当发现钢筋笼上浮时应立即停止灌注，在保证导管埋以上；当发现钢筋笼上浮时应立即停止灌注，在保证导管埋深的前提下提升导管后再进行灌注。深的前提下提升导管后再进行灌注。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department （7）混凝土灌注标高应比设计标高高出至少）混凝土灌注标高应比设计标高高出至少0
15、.51m，以保证桩头混凝土质量。以保证桩头混凝土质量。护筒拔除也不宜过早，以免对桩头护筒拔除也不宜过早，以免对桩头混凝土产生扰动。混凝土产生扰动。 通过对许多钻孔灌注桩的施工实践，通过对许多钻孔灌注桩的施工实践，想要保证钻孔灌注想要保证钻孔灌注桩的施工质量，其关键还在于人，只要现场施工管理人员有桩的施工质量，其关键还在于人，只要现场施工管理人员有高度的责任心，对桩基各个施工环节充分重视并实时控制，高度的责任心，对桩基各个施工环节充分重视并实时控制，严格按规范和设计要求施工，做到以预防为主，狠抓细节管严格按规范和设计要求施工，做到以预防为主，狠抓细节管理，及时纠正偏差，就一定能够保证钻孔灌注的质
16、量。理，及时纠正偏差，就一定能够保证钻孔灌注的质量。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 7.4.4 灌注水下混凝土质量控制灌注水下混凝土质量控制 灌注混凝土前灌注混凝土前，应探测孔底泥浆沉淀厚度应探测孔底泥浆沉淀厚度,如大于规定如大于规定，应应再次清孔再次清孔，但应注意孔壁的稳定但应注意孔壁的稳定,防止塌孔。防止塌孔。混凝土浇灌二次清混凝土浇灌二次清孔验收合格后孔验收合格后，现场初灌料斗、混凝土隔水栓、人员等应及时现场初灌料斗、混凝土隔水栓、人员等应及时准备到位准备到位，在混凝土到场后可停止清孔在混凝土到场后可停止清孔,进行料斗等安装。
17、混凝进行料斗等安装。混凝土灌注前必须检查混凝土坍落度是否满足要求土灌注前必须检查混凝土坍落度是否满足要求，一般宜控制在一般宜控制在180mm220mm，检查孔内导管的长度及离孔底的距离检查孔内导管的长度及离孔底的距离；根根据导管内外混凝土的压力平衡法计算首灌混凝土量据导管内外混凝土的压力平衡法计算首灌混凝土量，确定采用确定采用的料斗容量的料斗容量，保证首灌后导管底埋入混凝土中大于保证首灌后导管底埋入混凝土中大于1m以上。在以上。在料斗内放满混凝土后料斗内放满混凝土后，剪断铁丝剪断铁丝，隔水栓埋入底部混凝土。隔水栓埋入底部混凝土。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineeri
18、ng Department 此时后续混凝土浇捣必须及时跟上此时后续混凝土浇捣必须及时跟上，保证混凝土连续施保证混凝土连续施工。工。浇捣过程中检查导管提升、拆除等浇捣过程中检查导管提升、拆除等，必须保证管底在混必须保证管底在混凝土中的埋置深度凝土中的埋置深度,宜控制在宜控制在2m6m，并应通过测量确定并应通过测量确定，不盲目估计不盲目估计，避免拔空。在混凝土面接近钢筋骨架时避免拔空。在混凝土面接近钢筋骨架时，宜使宜使导管保持稍大的埋深导管保持稍大的埋深,并放慢灌注速度并放慢灌注速度,以减小混凝土的冲击以减小混凝土的冲击力力；混凝土面进入钢筋骨架一定深度后混凝土面进入钢筋骨架一定深度后，应适当提升
19、导管应适当提升导管，使钢筋骨架在导管下口有一定的埋深。灌注的桩顶标高应预使钢筋骨架在导管下口有一定的埋深。灌注的桩顶标高应预加一定高度加一定高度，一般应比设计高出不小于一般应比设计高出不小于0.5m1.0m；预加预加高度可于基坑开挖后凿除高度可于基坑开挖后凿除，凿除时须防止损毁桩身。凿除时须防止损毁桩身。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 如果首灌底口进水或灌注中导管提升过量进水时如果首灌底口进水或灌注中导管提升过量进水时，应立应立即停止灌注。利用导管做吸泥管即停止灌注。利用导管做吸泥管,以空气吸泥法将已灌注的混以空气吸泥法将已灌注的混
20、凝土拌合物全部吸出。针对发生的原因凝土拌合物全部吸出。针对发生的原因,予以纠正后予以纠正后，重新灌重新灌注混凝土。灌注开始不久发生堵管时注混凝土。灌注开始不久发生堵管时，可用长杆冲、捣或用可用长杆冲、捣或用振动器振动导管。若无效果振动器振动导管。若无效果,拔出导管拔出导管，用空气吸泥机或抓斗用空气吸泥机或抓斗将已灌入孔底的混凝土清除将已灌入孔底的混凝土清除，换新导管换新导管，准备足够量混凝土准备足够量混凝土，重新灌注。对桩身在用地质钻机钻芯取样重新灌注。对桩身在用地质钻机钻芯取样，表明有蜂窝、表明有蜂窝、松散、裹浆等情况松散、裹浆等情况(取芯率小于取芯率小于40%时时)；桩身混凝土有局部桩身混
21、凝土有局部混凝土松散或夹泥、局部断桩时混凝土松散或夹泥、局部断桩时,应采用压浆补强方法处理。应采用压浆补强方法处理。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 7.5 提升钻孔灌注桩施工质量、排除故障的建议提升钻孔灌注桩施工质量、排除故障的建议 7.5.1 卡管故障原因及排除措施卡管故障原因及排除措施 卡管原因有：卡管原因有：混凝土和易性、流动性差造成离析，各种混凝土和易性、流动性差造成离析，各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在管中停留时间过长而卡机械故障引起混凝土浇筑不连续，在管中停留时间过长而卡管，导管进水造成混凝土离析等。管，导管进水造成
22、混凝土离析等。排除措施：排除措施： （1）锤击导管法兰，安装附着式振动器，吊绳上下抖动）锤击导管法兰，安装附着式振动器，吊绳上下抖动等皆可疏通；等皆可疏通； （2）若卡管位置在地面以下不远者，可用）若卡管位置在地面以下不远者，可用25以上的钢筋以上的钢筋冲捣；冲捣； （3）在导管外加焊铁板，利用导管下落时铁板与其它卡）在导管外加焊铁板，利用导管下落时铁板与其它卡座的撞击振动疏通。座的撞击振动疏通。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 7.5.2 导管进水原因及排除措施导管进水原因及排除措施 导管进水原因有：导管进水原因有：首灌混凝土量不足
23、或导管口提升过高首灌混凝土量不足或导管口提升过高以至无埋深；误测导致导管提升至混凝土面外，其表现为导以至无埋深；误测导致导管提升至混凝土面外，其表现为导管中会重新充水，孔内水位明显下降。排除措施有：管中会重新充水，孔内水位明显下降。排除措施有： （1）用导管作为吸管，用空管吸泥方法将孔内混凝土吸）用导管作为吸管，用空管吸泥方法将孔内混凝土吸出，重新灌注；出，重新灌注； （2）重新插入混凝土中，用泥浆泵抽出管内的泥浆，再）重新插入混凝土中，用泥浆泵抽出管内的泥浆，再重新浇灌混凝土。重新浇灌混凝土。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 7.6
24、 小结小结 对已完工的钻孔灌注桩进行质量检测与验收对已完工的钻孔灌注桩进行质量检测与验收，也就是对其也就是对其进行事后质量控制。质量检测可检验钻孔灌注桩成桩后承载力进行事后质量控制。质量检测可检验钻孔灌注桩成桩后承载力能否达到设计要求。这里仅指能否达到设计要求。这里仅指桩身的完整性及静载试验法。桩身的完整性及静载试验法。静静载试验法比较直观载试验法比较直观,得出的数据容易让人信服得出的数据容易让人信服，但缺点是堆载的但缺点是堆载的重量常常达到数百吨、操作不便、费工时重量常常达到数百吨、操作不便、费工时；动测法可通过波速动测法可通过波速来测出桩身的完整性及桩的长度来测出桩身的完整性及桩的长度,测
25、出的误差一般在测出的误差一般在300mm；取芯法的缺点是取芯深度有限取芯法的缺点是取芯深度有限；目前只有声波透射法机理明目前只有声波透射法机理明确确，设备简单设备简单，使用方便使用方便,检测准确可靠检测准确可靠，能测出桩身的完整性能测出桩身的完整性、均匀性而被广泛应用。、均匀性而被广泛应用。仅采用静载试验法不能保证施工后沉仅采用静载试验法不能保证施工后沉降达到设计要求降达到设计要求；目前动测法还不能直接测出承载力值。目前动测法还不能直接测出承载力值。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 总之，钻孔灌注桩施工质量的控制是一项较总之，钻孔灌注
26、桩施工质量的控制是一项较为系统、复杂的工作。钻孔灌注桩施工质量控制为系统、复杂的工作。钻孔灌注桩施工质量控制的好坏，直接关系到整个工程质量的好坏。因而的好坏，直接关系到整个工程质量的好坏。因而作为施工企业，必须控制好灌注施工中每一道工作为施工企业，必须控制好灌注施工中每一道工序的质量，不断提升施工工艺水平，在提高施工序的质量，不断提升施工工艺水平，在提高施工质量的同时提升企业的社会效益和经济效益。质量的同时提升企业的社会效益和经济效益。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 8 CFG8 CFG桩施工技术与质量控制桩施工技术与质量控制 8.
27、0 引言引言 水泥粉煤灰碎石桩，简称CFG桩，是由碎石、石屑、粉煤灰掺适量水泥加水拌合，用成桩机具制成的一种具有一定粘结强度的桩。由桩、桩间土和褥垫层一起组成复合地基的地基处理方法。CFG桩有振动沉管灌注，长螺旋钻孔灌注，长螺旋钻孔、管内泵压混合料，泥浆护壁钻孔灌注四种成桩工艺。 CFG桩复合地基是目前应用最广泛，也是最有效的地基处理方法之一，具有造价经济、质量合理、工期较短的优势。在施工中，存在着地质条件、基础类型、结构类型、地基承载力和变形要求等各种原因，对桩身质量影响较大，出现了诸如桩端虚空、不饱满，桩身缩颈，断桩等各种质量问题，影响复合地基承载力。岩土工程系岩土工程系 Geotechn
28、ical Engineering Department 8.1 CFG 桩施工工艺桩施工工艺 施工工艺的选择是确保成桩质量关键的第一步，应综合考虑地基条件、加固要求、环境保护、工程造价等多方面因素。在CFG桩复合地基的施工工艺上，最主要有振动沉管法和长螺旋钻管内泵压CFG桩法两种。振动沉管法是目前应用最广泛的成桩工艺。具有工艺简单，工程造价低的优势，但受地质因素影响大，存在噪声污染。长螺旋管内泵料CFG钻机成桩工艺钻孔成桩一步到位(见图1)，无噪声污染，成桩质量可靠，但工艺复杂，成本较高。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 岩土工程系岩
29、土工程系 Geotechnical Engineering Department 对淤泥质土层等无坚硬土层和密实砂层的地质条件，且远离城区或振动噪声混凝土限制不严格的地方，优先选用振动沉管法，施工效率高，造价相对较低。对于粘性土、密实砂土等穿透性要求较高的土层，以及对噪声混凝土和泥浆污染比较严格的地方，建议采用长螺旋管内泵料CFG钻机成桩工艺，先用长螺旋钻孔达到设计的预定深度，然后提升钻杆，同时用高压泵将混合料通过高压管道的长螺旋钻杆的内管压到孔内成桩，利用混凝土的自密性达到强度和桩身承载力要求。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 对部
30、分存在的夹有硬土层地质条件的地区，灵敏度和密实度较高的土，如采用振动沉管法，会破坏土的结构强度，密实度减小，使得承载力下降。宜采用长螺旋钻孔，再用振动沉管机制桩的组合，可有效避免振动对桩间土的结构破坏而导致的地基强度降低。 8.2 CFG桩施工工艺流程桩施工工艺流程 CFG桩施工工艺流程见图2。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 图图2 CFG桩施工工艺流程图桩施工工艺流程图岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 8.3 桩帽施工桩帽施工 在施工中，当单独使用CFG桩加固软弱地基时，
31、应截桩头设桩帽，以提高桩的荷载分担，增强桩对地基承载力和减小地基沉降所发挥的作用。浇筑桩体时，桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5m。截桩时，不得造成桩顶标高以下桩体断裂和扰动桩间土，只能采用切割或人工剔凿，不得采取动力扰动，如挖机等。 桩帽施工流程：人工开挖清除CFG桩设计桩顶以上部分桩间土截除桩顶设计标高以上桩头(图4)模板安装混凝土浇筑(见图5)。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 图图4 切断桩头切断桩头岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 图图5 切割后的桩头切割后的桩
32、头 图图6 桩帽浇筑完成桩帽浇筑完成岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 8.4 施工中的注意事项施工中的注意事项 以长螺旋管内泵料CFG钻机成桩工艺为例，在施工中注意以下事项： 1）了解场地工程地质条件和水文条件 根据土层特点，制定详细的施工组织计划，对钻头和活门的结构进行改进。钻头结构应考虑适应硬土层钻进的需要。 2）掌握机械设备的性能参数 了解混凝土泵的泵送速度和泵送效率，混凝土输送管的尺寸，钻机卷扬机的提升速度情况。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 3）做好施工前的准备工
33、作 施工人员的合理配备；施工现场各工序间的衔接和配合；施工现场和搅拌站间的协调；场地平整。 4）做好标识，确保成孔深度不小于设计桩长；同时还要考虑施工工作面的标高的差异，核对实测地面与设计原地面的差异，做相应增减。 5）保证混凝土的质量 除保证强度外，施工过程中应保证混凝土具有良好的和易性。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 6）加强泵机与钻机司机间的配合，保证灌注过程中无提空现象。确保桩身不出现空洞、夹砂浆、夹泥断桩。严格执行标准化作业，先泵混凝土后拔管。拔管过程中始终保证钻头埋入混凝土，即始终保证钻杆内有混凝土。 7）控制好提拔钻杆
34、时间 当钻孔达到预定的深度以后，开始泵送混凝土，待钻杆芯管及输送软、硬管内混凝土连续时开始提拔。禁止在泵送混凝土前提钻杆。要经常检查排气孔，确保泵送混凝土时畅通。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 8.5 CFG桩复合地基的施工要求桩复合地基的施工要求 1）施工时应按设计配合比配制混合料，在搅拌机中加水搅拌，加水量由混合料坍落度控制，长螺旋钻孔，管内泵压混合料成桩施工的坍落度为160mm200mm，振动沉管灌注成桩的坍落度宜为30mm50mm，振动沉管灌注成桩后桩顶浮浆厚度不宜超出200mm。岩土工程系岩土工程系 Geotechnica
35、l Engineering Department 2）长螺旋钻孔，管内泵压混合料成桩施工在钻至设计深度后，应准确掌握提拔钻杆的时间，混合料泵送量应与拔管速度相配合，以保证管内有一定高度的配合料，遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料，沉管灌注成桩施工拔管速度应按均匀线速度控制，拔管线速度应控制在1.2m/minl.5m/min之间，如遇淤泥或淤泥质土，速度应尽可能放慢。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 3）桩顶标高应超出设计桩顶标高不少于0.5m。施工中桩顶标高应高出设计桩顶标高，留有保护长度。成桩时桩顶不可能正好与设计标高完全一致，
36、一般要高出桩顶设计标高一段长度，桩顶一般由于混合料自重压力小或由于浮浆的影响，靠桩顶一段桩体强度较差，同时已打桩尚未硬结时，施打新桩可能导致已打桩受到振动挤压，混合料上涌使桩缩小，增大混合料表面的高度即增加了自重压力，可提高抵抗周围土挤压的能力。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 4）成桩过程中抽样作混合料试块，每台机械1d应做一组(3块)试块(边长为150mm的立方体)，标准养护为28d，测定其立方体抗压强度。 5）沉管灌注成桩在施工过程中应观测新施工桩对已施工桩的影响，当发现桩断裂并脱开时，必须对工程桩逐桩静压，静压时间一般为3mi
37、n，静压荷载为保证使断桩接起来为准。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 6） 复合地基的基坑可采用人工或机械、人工联合开挖。机械、人工联合开挖时，预留人工开挖厚度应由现场试开挖确定，以保证机械开挖造成桩的断裂部位不低于基础底面标高，且桩间土不受扰动。 7）褥垫层铺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，也可采用动力压实法，褥垫夯实后的厚度与虚铺厚度的比值不得大于0.9。 8）复合地基检测必须在桩体强度满足试验荷载条件时进行，一般宜在施工结束14d28d后进行。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineer
38、ing Department 9）复合地基承载力宜用单桩复合地基载荷试验确定，试验数量不应少于3个试验点，抽取总桩数的0.5%1%，进行低应变动力检测桩身结构完整性。 10）施工中桩长允许偏差为100mm，桩径允许偏差为20mm，垂直度允许偏差为1%。对满堂布桩基础，桩位允许偏差为0.5倍桩径；对条形基础，垂直于轴线方向的桩位允许偏差为0.25倍桩径；顺轴线方向的桩位允许偏差为0.3倍桩径；对单排布桩桩位允许偏差不得大于60mm。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 8.6 CFG 桩施工中存在的质量通病及控制措施桩施工中存在的质量通病及
39、控制措施 在施工中，由于各种因素的影响，主要存在的质量问题有缩颈、断桩、桩体强度不均和不足等。 8.6.1 桩身垂直度及桩位偏差（见图7） 主要原因：操作手未按技术交底进行作业；旁站人员未对桩机进行有效监控；技术交底未明确具体作业方式。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 图图7 桩位偏差桩位偏差岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 控制方法：控制方法：垂直度控制，在桩机悬挂双向垂球；旁站人员在桩机就位后进行实测，判定桩身的垂直度偏差是否满足规范或设计要求。 桩位偏差：桩位偏差：施工
40、前清除地下障碍，平整压实场地以防钻机偏斜；放桩位时认真仔细，严格控制误差。 桩机的水平度和垂直度在开钻前和钻进过程中注意检查复核。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 8.6.2 短桩短桩（见图见图8） 主要原因：主要原因：标识不清；施工队伍偷工减料；旁站人员不足、控制不严，管理人员巡查不够。 控制方法：控制方法：在桩机机身上做明确的长度标识，为方便夜间施工控制，需用反光材料进行标识；标识的最小刻度一般为50cm或25cm；增加必要的旁站人员，进行现场培训；分部和经理部管理人员加强巡视，特别是夜间施工的巡视。岩土工程系岩土工程系 Geot
41、echnical Engineering Department 图图8 短桩短桩岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 8.6.3 浅层断桩浅层断桩（见图见图9） 主要原因：主要原因：上覆土清除时间、机械不妥；桩头破除方式不妥；褥垫层施工方法不当。 控制方法：控制方法：在桩身强度达到设计强度的70%以上后，用小型挖掘机清除上覆土；建议电锯进行切桩头；褥垫层第一层施工时采用机械配合人工进行，大型机械不得进入地基处理区。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 图图9浅层断桩浅层断桩 图图10
42、 桩头疏松桩头疏松岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 8.6.4 桩头疏松桩头疏松（见图见图10） 主要原因：主要原因：提管速度过快；混合料离析等；停灰面过低，未留相应的超灌长度。 控制方法：控制方法：按作业指导书规定的提管速度严格控制；预留适当的超灌长度；加强对混合料搅拌、运输、浇筑过程的监控。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 8.6.5 桩身离析桩身离析（见图见图11） 主要原因：主要原因：混合料工作性能不佳；提管速度过快；提管过程中，停止供混合料。 控制方法：控制方法：加
43、强对混合料搅拌、运输、浇筑过程的监控；根据混凝土泵的实际功效，确定合理的提管速度；提管过程中，严禁停泵。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 图图3 桩身离析桩身离析 岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 8.6.6 桩端未进入相应的持力层桩端未进入相应的持力层 主要原因：主要原因：对瞬间电流控制目的不清，未按瞬间电流、桩长进行双控。 控制方法：控制方法：细化作业指导书和技术交底，对现场旁站、技术、管理人员进行培训；做好电流桩长的相互控制和配合。岩土工程系岩土工程系 Geotechn
44、ical Engineering Department 8.6.7 桩身混凝土收缩桩身混凝土收缩 桩身回缩是普遍现象，一般通过外加剂和超灌予以解决，施工中保证充盈系数大于1。 控制措施：控制措施：桩顶至少超灌1.0m，并防止孔口土混入；选择减水效果好的减水剂。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 8.7 CFG桩复合地基施工质量的控制措施桩复合地基施工质量的控制措施 8.7.1 深入了解地质情况，选用合理的成桩工艺，严格按施工要求，在施工过程中，施工工艺对CFG桩复合地基的质量至关重要，不合理的施工工艺将造成重大的质量问题，甚至导致质量事
45、故，而要选择确定合理的施工工艺必须深入了解地质情况。同时，CFG桩复合地基区别于桩基的主要特点就是CFG桩充分利用了桩间土的承载力，所以，施工过程中应尽量减少扰动原状土而引起土的强度降低。CFG桩成桩工艺中，选用哪一类成桩机和什么型号，与土的性质具有密切关系，要视工程的具体情况而定。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 在施工准备阶段，应根据地质情况合理地选用施工机械，这是确保CFG桩复合地基施工质量的有效途径。选择好施工工艺后，要严格按要求施工，把握好施工要点和施工环节。在施工准备阶段确定施工方案时，设计好相应的技术和质量保证措施，做到
46、心中有数。 8.7.2 采用正确的打桩顺序采用正确的打桩顺序 1）在饱和软土中成桩，桩机的振动力较小，当采用连打作业时，由于饱和软土的特性，新打的桩将挤压已打桩，使已打桩被挤扁形成椭圆状或不规则形状，严重的产生缩颈和断桩。此时，应采用隔桩跳打施工方案岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 2）在饱和的松散粉土中施工，由于松散粉土振密效果好，桩体施工完后，土体密度会有显著增加。而且，打的桩越多，土的密度越大。在采用跳打方式打桩时，一是加大了沉管难度，二是非常容易造成已打桩断裂。此时，隔桩跳打方法不宜采用。 3）当满堂布桩时，不宜从四周转向内推
47、进施工，宜从中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工。但仅凭打桩顺序的改变并不能完全避免新打桩的振动对已结硬桩体产生影响。此时，应采用螺旋钻孔的方案，避免新打桩的振动造成已打桩的断桩。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 8.7.3 严格控制拔管速率严格控制拔管速率 控制混合料泵送量与拔管速率相匹配，不得停泵待料。拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀、桩顶浮浆过多、混合料离析和桩身强度不足等现象。因此施工时，应严格控制拔管速率，正常的拔管速率应控制在1.2m/min1.5m/min，一般桩顶浮浆可
48、控制在10cm左右。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 8.7.4 控制好混合料的坍落度控制好混合料的坍落度 大量工程实践表明，坍落度的大小对CFG桩施工质量影响非常显著。混合料坍落度过大，会形成桩顶浮浆过多，形成桩体的离析和泌水，桩体强度降低；坍落度过小会导致桩体材料流动性降低，频繁堵管。坍落度控制在 3cm5cm时，和易性好，成桩质量容易控制。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 8.7.5 设置保护桩长设置保护桩长 每根桩在加料时，要比设计桩长多加0.5m桩长的混合料。用插入
49、式振捣棒对桩顶混合料加振3s5s，提高桩顶混合料密实度。上部基础施工时再将保护桩长剔除掉，确保成桩标高与设计标高一致。同时褥垫层铺设应保证在桩顶以下30mm50mm，即桩体嵌入褥垫层30mm50mm。褥垫层铺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。施工垂直度偏差不应大于1%，对满堂布桩基础，桩位偏差不应大于0.4倍桩径，对条形基础，桩位偏差不应大于0.25倍桩径，对单排布桩桩位偏差不应大于60mm。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 8.7.6 加强施工过程中的管理加强施工过程中的管理 加强施工过程中的
50、监测和反馈，加强监测，及时发现问题，以便针对性地采取有效措施。重点应做好施工场地和已打桩桩顶标高观测，经纬仪跟踪进行桩轴线的控制，及时抽查浇筑质量，对承压水压力较高的场地钻探深井降低水压力，褥垫层施工前桩间浮土清除干净等监测工作。岩土工程系岩土工程系 Geotechnical Engineering Department 8.8 CFG桩成桩检测桩成桩检测 在CFG桩施工中，桩位、垂直度、有效直径的允许偏差应符合以下规定：桩长允许差不大于10cm；桩径允许差不大于2cm；垂直度允许差不大于1%；桩位允许偏差: 1）筏板基础满堂红布桩的基础不大于1/2D； 2）条基或独立基础：垂直轴线方向不大于