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1、Cfg桩+粉喷桩处理软土地基施工工法G CFG桩+ +粉喷桩处理软土地基施工工法1前言1.1随着工程建设的飞速发展，地基处理手段日趋多样化。复合地基由于其充分利用桩和桩间土共同作用的特有优势，以及 相对低廉的工程造价得到了越来越广泛的应用。1.2本工程XX住宅楼主体长77. 5米，宽15. 5米，地下一层、 地上二十八层。施工场地为原铁路局旧站台及仓库，场地上部原建筑物已拆除， 但地下分布较多障碍物且建设方无法供应该场地旧有地下构筑物施 工图。而且场地地下水位较高，水位在自然地坪下T. 5米处。原设计中基础采纳伐板基础，桩采纳CFG正三角形布桩。但在清除拟建建筑处地下障碍物（有原混凝土硬化地面
2、、站台柱 碎独立基础、碎储油罐）后，拟建场地中心形成了直径为17米，深 度为6米的水坑。坑底标高已低于设计CFG桩有效桩顶标高1. 5米。将水坑抽完水回填土后，该部分场地抗变形实力性能较弱，CFG 桩机无法进入场地施工，不能保证CFG桩施工平安和质量。随后我施工单位提出处理方案，利用增加粉喷桩短桩处理该场 地，结合原CFG桩长桩组成复合地基。设置粉喷桩（干喷）可快速提高场地地基抗变形实力，便于后续CFG桩施工，同时增加了场地复合地基的承载实力。应小于3%o应有专人负责，记录全部喷粉桩的桩号，成桩时间、设 计桩长、实际桩长、设计桩径、实际桩径、固化剂实际喷入量、桩底 标高、桩顶标高等。成桩时间记
3、录必需按制桩程序（钻进、提升、复搅）具体记录， 时间记录误差不得大于5s,桩深记录误差不得大于5cm。7.2 CFG桩施工7.2. 1在CFG桩施工时，桩机应缓慢移动， 避开对前面施工的粉喷桩桩体造成较大破坏。7. 2.2混凝土进场后首先检验塌落度并做好试块。7. 2.3桩位偏差：桩位偏差不大于50mm,为达到要求，应进行两次桩位复测，校正 桩尖位置，以及成桩后进行桩位偏差检验。桩头处理：桩顶标高应大于设计标高的0. 5m以上，在开挖时可采纳人工或 者人工和机械联合开挖，但是在人工和机械联合开挖时应预留人工开 挖厚度，具体厚度应依据现场实际状况确定。以保证机械开挖造成的断裂部位不低于基础底面标
4、高，桩间土不 受到扰动。质量检验：按设计要求复合地基检测在桩体强度满意试验荷载条件时进行， 一般宜在施工结束4周后进行检测；复合地基承载力宜用单桩或多 桩复合地基载荷试验确定，试验数量不应少于3个试验点；对高层 建筑或重要建筑，抽取总桩数的10%进行低应变动力检测，检测桩身 结构完整性。8平安措施8.1场地必需平整，清除地表地下的一切障碍。当表土过软时应实行施工机械失稳措施。8.2 严格依据施工机械平安操作规程进行施工操作，不得违章 作业。8.3 施工遵守施工组织设计要求，非机械操作人员不得擅自开 机。8.4 在施工全过程必需有指挥员统一指挥，统一要求，统一调 配。8.5 机械设备运行时，特殊
5、是在制桩过程中，岗上人员必需坚 守岗位，夜间作业应有充分照明。8.6 建立桩机等设备的定期检查、保养制度。9环保措施9.1运至现场的水泥应用彩条布覆盖.，防止雨淋 水泥和水泥粉风吹扩散污染环境。9.2 在喷粉过程中，当钻头提升到最终阶段时应留意限制，使 钻头距地表面50cm时停止喷粉，不然粉体被带出地面而向空中飞散 污染环境。9.3 向固化剂罐中送料时，罐口应有防护装置防止粉体飞散污 染。9.4 长螺旋钻出的泥土，应刚好清运出场地。9.5 成桩完成后，应刚好清除钻杆及软管内残留混凝土。长时间停置时，应用清水将钻杆、泵管、地泵清洗干净。9.6 工地施工不扰民，应针对桩机施工工艺设置防尘和防噪声
6、设施，作到不超标。现场应建立不扰民措施。有专人负责管理和检查，或与四周社区居民定期联系听取看法， 对合理看法应处理刚好，工作应有文字记载。10效益分析10.1采纳水泥作固化剂制成的喷粉桩，由于水泥 与原位土混合后，原位土变成较密实的水泥土，大大降低软土的渗透 系数，可有效地起到阻水作用，避开坑壁流砂发生。同时:由于喷粉桩下端入土深度校长，切断了地下水的渗透途径, 使得基坑降水漏斗变陡，减小了由于降水量大对四周环境的危害，从 而使基坑排水作业简便化，有利于基坑的施工。10.2 CFG施工前先加入粉喷桩短桩，粉喷桩加固工艺合理，施 工简 单、技术牢靠、成本低廉、施工快、无振动、无噪音、工期短, 占
7、地面积小，对环境无污染，对四周建筑物无影响，加固效果好。它可以干脆在含有地下水的地层中施工成型。施工过程中只向土层中喷射固化料干粉无需向地层中注入附加 水分，不但削减了施工污染，而且使固化料能够充分汲取软土中的水 分，从而增加加固效果。10.3 在地下水位较高的地区，特殊是在旧城改建中，在清除原 有建筑物基础后，人为造成的不良软土地基加固采纳该技术，既经济 有合理。粉喷桩与CFG桩相结合共同处理软土地基，组合型复合地基能最 大限度地发挥这两种桩的优点，使复合地基的承载力得到了较大幅度 的提高，地基变形得以降低和限制。10.4 在本工程中如采纳土方换填法，首先必需施工帷幕桩，然 后进行打降水井进
8、行基坑降水。再进行土方换填后施工CFG桩。这样不但延长了工期更增加了施工成本费用。采纳该技术两种桩相结合，既施工简便，了加快了整体地基处理 施工进度近两个月，节约费用50余万元。该技术个体施工工艺成熟，且应用广泛，便于整体推广，而且地 基处理效果良好，复合地基承载力高满意设计要求。具有良好的社会效益和经济效益。11工程实例2023年施工的XX楼工程，地下一层、地上二十八层，位于XX市XX路以西、XX以南。经勘察地下水位较高，地基土质以粉土和粉质粘土为主，原基 础部位上为旧有车站站台及油库。清除原障碍物回填后，场地地基变形较大。采纳粉喷桩短桩。桩径450nm1,桩长10M,三角形布桩。CFG桩有
9、效桩长16M,桩径400nm1,三角形布桩。桩端为粉质粘土，该层为桩底持力层。采纳CFG+粉喷桩处理后单桩及复合地基载荷试验均满意设计要求，桩顶设置褥垫层厚度为300mni,现主楼地基沉降匀称。经设计院计算、认可、同意该处理方案后，我施工单位组织进行 了桩基施工。施工后CFG单桩和复合地基载荷试验均满意设计要求，达到了良 好的地基处理效果。1.3该施工方法，技术简便，在地下水位较高的地区进行旧城改 建中，在清除原有建筑物基础后，人为造成的不良软土地基加固可采 纳该技术，既经济又合理。这项技术2023年12月通过专家鉴定，达到国内领先水平。我们将这项技术总结形成本工法。2工法特点2.1 CFG桩
10、与粉喷桩相结合共同加固软土地基，有效利用了两者的优 点，工程造价相对其他地基处理方法低廉，处理后的复合地基承载实 力提高。2.2 先对浅层软土地基进行粉喷桩处理后，固化材料可提高加 固土的早期强度，使场地复合地基抗变形实力有明确提高，并有肯定 的隔水CFG作用，便于后续CFG桩施工。又因CFG桩的插入而使粉喷桩的侧限约束作用得到增加。同时，由于设置了粉喷桩，上部地基土的变形实力得到改善，提 高土体的抗剪强度，避开CFG桩产生刺入破坏。2.3 桩体上部设置褥垫层，使桩间土有效接触力增加，有利于 调整桩土相对变形问题，提高了周边土抗剪强度，使桩体承载力提高。同时对地基不匀称沉降起到肯定的补偿作用。
11、2.4 施工组织科学合理，保障措施得力，工序连接紧密。3适用范围3.1地下水位较高地区处理粘性土、粉土、沙土和桩端具有相对硬土层、承载力标准值不低于70Kpa的淤泥质土。3.2 地下水位较高的非欠固结人为不良填土地基。3.3 土层上部为正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、 素填土、粘性土以及无流淌地下水的饱和松散砂土等地基。地基土的自然含水量大于30%时。4 4、工艺原理4. 1该技术应用CFG桩和粉体喷射搅拌桩（简 称粉喷桩）形成复合地基，充分发挥CFG桩的高承载力性能和粉喷桩 的抗变形性能，并且通过褥垫层的设置发挥桩间土的承载力。4. 2喷粉桩加固地基的机理是利用粉体喷射桩机在钻孔过
12、程 中，用高压空气将粉状固化剂以雾状喷入被加固的软土中，凭借机械 上特制的钻头叶片的旋转，使固化剂与原位软土就地强制搅拌混合； 固化剂吸水后进行一系列物理化学反应，使桩位原土有软变硬，形成 整体性好、水稳性强和承载力高的新桩体；这种桩体与桩间土相互作 用形成比自然软土地基承载力有大幅度提高的复合地基。使场地复合地基抗变形实力有明确提高，并有肯定的隔水作用， 便于后续CFG桩基施工。4. 3 CFG桩、粉喷桩两种施工增加体与自然地基土体组成三元复 合地基，既能发挥CFG桩高承载力的特点，又因CFG桩的插入而使粉 喷桩的侧限约束作用得到增加。同时，由于设置了粉喷桩，上部地基土的变形实力得到改善，提
13、 高土体的抗剪强度，避开CFG桩产生刺入破坏。5工艺流程及操作要点 5.1工艺流程 若依据地质状况和设计布桩形式，CFG桩采纳隔桩跳打施工，场地分 两（三）遍施工完成，第一遍钻出的泥土、淤泥应刚好清运出场地， 为其次遍施工创建有利条件。平整场地，测量场地标高，放粉喷桩桩点桩机定位、调平、对 中预搅钻进下沉粉喷搅拌提升重复搅拌移位，下一根粉喷桩施 工完毕，平整场地，测量场地标高，放CFG桩桩点桩机就位桩位复 核成孔提升钻杆商品混凝土进场试块及坍落度检查混凝土输送 至桩顶标高成桩移位，桩机移位下一根施工 5.2施工操作要点 5. 2.1场地标高限制粉喷桩施工前进行平整场地和标高测 量计算，确定粉喷
14、桩桩端标高。计算粉喷桩与CFG桩共同作用段长度、粉喷桩单独加固土体段 长度、CFG桩设计桩顶标高上空桩长度。5. 粉喷桩施工完毕后对场地进行平整，再次测量场地标 另J O确保后续CFG桩施工标高正确。5. 2. 1.3若CFG桩采纳隔桩跳打施工，场地分两（三）遍施工 完成，第一（二）遍钻出的泥土、淤泥清运出场地后，在其次（三） 遍CFG桩施工前要进行场地标高测量。计算CFG桩入土深度和空桩长度。5. 2. 2粉喷桩施工5. 2. 2. 1定位:平整场地，整套设备安装就位，喷粉桩机自动纵横向移动，钻头 对准孔位。5. 2. 2. 2预搅钻进下沉：启动搅拌机电机，钻头正向旋转，实施钻进作业。为了不
15、至堵塞钻头上的喷射口，钻进过程中不喷固化料，只喷射 压缩空气，即确保顺当钻进，又减小负载扭矩。随着钻进，使被加固的软土体在原位受到搅动。钻至设计孔底标高后停钻。5. 2. 2. 3喷粉搅拌提升：当深层搅拌机下沉到设计深度时，再次启动搅拌机，反向旋转提 升钻头，同时打开发送器前面的限制阀，按须要量向被搅动的疏松土 体中喷射固化料水泥粉（或石灰粉），边提升边喷射边搅拌，尽量达 到搅拌匀称，使软土与固化料充分混合，喷射量与限制阀的开放大小 成正比，与钻头的提升速度成反比。5. 2. 2. 4重复搅拌：搅拌机喷灰反转提升至原地面以下5 0 cm时，关闭空压机。防止粉体被带出地面而向空中飞散污染环境。为
16、使软土和固化剂搅拌匀称，再次将搅拌机钻进下沉，直至设计 深度，再将搅拌机按规定速度反转提升出地面。5. 2. 2. 5 移位：利用喷粉桩机的步履功能移动钻机至新孔位重复以上过程。5.2.3 CFG桩施工5. 2. 3. 1桩机就位必需铺垫平稳，钻塔 垂直、稳定、坚固，钻尖对准桩位。5. 2. 3. 2开钻前必需检查钻头上的契形出料活门是否闭合，严 禁开口钻进。5.2. 3. 3钻进过程中，未达设计标高不得反转提升钻杆，如因 特殊状况须要提升钻杆或反转，应将钻杆提升到地面，对钻头活门重 新清洗，疏通，闭合。5. 2. 3. 4施工前应按设计要求由试验室进行混合料配比试验， 依据选择机型进行塌落度
17、的选择。长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工的坍落度宜为160200mmo5. 2. 3. 5起先钻进或穿过软硬土层交界处时，应保证钻杆 垂直，缓慢进入；在含有砖头、瓦块的杂填土层或含水量较大的软塑 粘性土层中钻进时，应尽量削减钻杆晃动，以免扩大孔径。5. 2. 3. 6钻进时，应留意视察电流值改变在正常工作状态 (200A)o5. 2. 3. 7开动混凝土输送泵，提前将拌合好的混凝土充溢整个输 送管道，并将混凝土储满输送泵料斗。5. 2. 3.8压力灌注与钻杆提升速度应协作好，一般提升速度是 当听到空心钻杆中有混凝土落声时提升钻杆为宜，以确保桩径。5. 2. 3. 9压力灌注时混凝土的泵送应连
18、续进行。泵斗内混凝土容量应高出进料口 50mm以上，以防吸进空气造成堵管。当料斗混凝土低于进料口时应刚好通过口哨或其他警示音通知 钻机停止提升钻杆，待混凝土补足够量后再进行压力灌注、提钻。5. 2. 3.10钻进过程中，操作人员与指挥人员要亲密留意钻进状 况，如遇卡钻、钻杆猛烈抖动、钻杆偏斜等异样状况，应马上停钻， 查明缘由，采纳相应措施解决后方可接着作业。5. 2. 3. 11桩体垂直度严格按设计要求及GB50202-2024 规范要求限制，为保证有足够的工作面和提高成桩质量，钻出的泥土 要刚好清运。5. 2. 3. 12成桩桩顶标高宜高出设计桩顶不少于50cm。成桩过程中应留意做好混合料试
19、块，每台机械每天应做一组（3 块）试块（边长为150150150mm立方体），标准养护，测定其为立方 体抗压强度。5. 2. 3. 13施工垂直度偏差不应大于1祝对满堂布桩基础，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60mmo5. 2. 3. 14施工期间如需停电、停水，甲方应提前通知施工单位, 以免造成质量事故和设备损坏。褥垫层5. 2. 4. 1桩顶和基础之间按设计要求设置褥垫 层，褥垫层材料宜用中砂、粗砂、级配砂石或碎石等，最大粒径不宜 大于30mm o5. 24. 2褥垫层铺设宜采纳静力压实法，当基础底面下桩间土的 含
20、水量较小时，也可采纳动力夯实法，夯填度（夯实后的褥垫层厚度与虚填厚度的比值）不得大于0.9o6材料与设备6.1主要机械设备液压步履式PH-5型粉喷桩 机、空气压缩机、粉体发送器、长螺旋钻机、混凝土泵、经纬仪、水 平仪、电子全站仪。6.2劳动力组织组别工种人数职责粉喷机组组长1 负责该机指挥，协调各工种间的操作联系操作机工2负责钻机的移 位、钻进、粉喷、提升等工作技术质量检查员1具体记录施工状况, 包括开机时间、钻进速度、提升速度、终孔时间、送灰状况，并负责 监督检查桩位、桩数、标高、成孔质量等 机械工1负责配套设备的 机械及电器安装、运输、修理等 协助工2负责供气、供灰等工作CFG 组长1负责
21、该机指挥，全面施工质量及平安 桩机组钻机工2 负责操作钻机，修理保养和解除故障泵工1负责混凝土的泵送普 工2负责清理长螺旋钻杆上提升时的泥土，协作钻机工对桩点电工 1负责钻机、混凝土地泵、工地照明及电器故障的解除 技术质量检 查员1负责施工技术、质量，记录施工日记7质量限制7. 1粉喷 桩施工打桩前场地平整不宜对拟建场地土方进行开挖后施 工，保留肯定深度的土方以确保后续施工CFG成桩的有效桩顶上部 爱护桩体长度，避开CFG桩在施工过程中桩机碾压对四周先成桩有 效桩体的上端造成破坏。7. 1.2施钻前应进行测量放线，精确定出各桩位中心，打短木 桩作出标记，并在木桩四周撒上白石灰粉以醒目，便于施钻
22、过程中找 寻。7. 1.3在施工过程中，每根桩都必需精确测量钻进深度，确保桩顶及桩底标高符合设计要求。7. 1.4喷粉桩相宜在含有地下水的土层中施工，但在任何状况 下的钻进和制桩过程中，均不得随意向孔中注水。1.1.1 1.5严格防止地下水或其它水渗入套管等输送混合料的通道 中，以免堵塞通道，影响喷粉质量。防止方法是钻头一入土就不停的送气。假如造成堵塞，则应起升钻杆，拆下钻头，用铅丝通开。7.1.6 向固化剂罐中送料时，应在罐口装过滤网，防止纸屑、 灰块、杂物、金属谶等掉进罐内。7.1.7 钻架必需保持竖直，以保证桩体的垂直度。在每一根桩开钻前，必需检查钻头是否对准桩位中心，不得偏位。7.1.8 1.8制桩过程中时刻应留意施工状况，避开发生供气不足， 喷粉不 够、断喷、喷嘴堵塞等不良现象，发觉问题应刚好处理。7.1.9 每根桩的桩体制作应一挥而就，不得在喷粉过程中间歇、 中断。应依据桩长和固化料掺入比计算出一根桩的喷灰量。当然，每根桩的用灰入罐量应稍高于计算用量，以防因喷灰不匀 称造成储灰量不足。7.1.10 钻进速度，不宜过快，确保使原位土搅拌后疏松透气。 提升钻头时应匀称慢速，保证掺入料与原位土充分混合。严格限制固化剂喷入量，每延长米的固化剂喷入量与设计值误差