CN103590391A - 一种水泥粉煤灰碎石桩地基加固施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水泥粉煤灰碎石桩地基加固施工方法，包括如下步骤：（a）振冲成孔；（b）清孔；（c）下沉深层搅拌机；（d）拌制水泥粉煤灰碎石桩混合浆；（e）喷水泥粉煤灰碎石桩混合浆；（f）封桩顶并施打；（g）褥垫层施工；（h）成桩检测。本发明将水泥、砂、石和粉煤灰按一定比重加水拌合形成了高粘结强度水泥粉煤灰碎石桩，其与桩间土、褥垫层一起形成复合地基，利用桩间土的承载力作用，并可传递荷载到深层地基中，同时发挥水泥粉煤灰碎石桩的侧阻作用和端阻作用，达到增强地基承载能力的效果，同时施工速度快、工期短、质量容易控制、工程造价低廉，且施工简单、加固效果好、节省材料、无污染，突出了极高的科学性和可行性。

Description

一种水泥粉煤灰碎石桩地基加固施工方法

技术领域

本发明属于地基打桩方法技术领域，具体涉及一种水泥粉煤灰碎石桩地基加固施工方法。

背景技术

所谓软土地基，系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基，其特点是天然含水量大于液限，孔隙比大于1，抗剪强度低，压缩性高，渗透性小，天然地基承载力较小，易出现地基局部破坏和滑动；在荷载作用下产生较大的沉降和不均匀沉降，以及较大的侧向变形，且沉降与变形持续的时间很长，甚至出现蠕变等，如果处理不好，对上部结构危害极大。而目前对于软土地基，部分建筑公司采用碎石桩地基加固进行施工，其主要能提高地基的承载力，减小地基的沉降量，但是碎石桩地基加固施工方法容易发生桩体膨胀，进而对桩基的破坏；同时碎石桩地基加固施工仅在上部约3倍桩径长度的范围内传递荷载，超过此长度，增加桩长，承载力提高不显著，故此碎石桩加固粘性土地基，承载力提高幅度不大(约20％～60％)。

发明内容

本发明提供一种水泥粉煤灰碎石桩地基加固施工方法，目的在于利用桩间土的承载力作用，并可传递荷载到深层地基中，同时发挥水泥粉煤灰碎石桩的侧阻作用和端阻作用，从而达到增强地基承载能力的效果。

本发明采用如下技术方案：

一种水泥粉煤灰碎石桩地基加固施工方法，其特征在于包括如下步骤：

（a）振冲成孔：

按照设计图纸和工艺试验确定的成果放出桩位，并对各桩位进行编号，按规定顺序造孔，选用振冲器成孔，下振前复核桩位，振冲器向下造孔，振冲器以1～2m／min匀速在土层中下沉，造孔水压控制在0.5Mpa，振冲器每贯入1～2m深时记录一次，并将振冲器下振、上提2～4遍进行扩孔，保证桩径符合设计要求；

（b）清孔：

当振冲造孔深度达到设计高程，并经检验合格后进行清孔，清孔前将孔口附近的泥块、杂物清理干净，然后利用空压机压缩空气，通过风管送至孔内气浆混合器，在导管内形成气浆混合物，混合器底端形成负压，由于负压作用，下面的泥浆上升，并在压气动量的联合作用下，不断补浆，继续上升，上升至混合器的泥浆与气体形成气浆混合物后继续上升，从而形成流速、流量极大的正循环，携带残渣，起到极好的清孔效果；

（c）下沉深层搅拌机：

移动深层搅拌机到指定桩孔，并对中，然后搭设导向架，在深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动深层搅拌机，使深层搅拌机沿导向架搅拌下沉，并由电气控制装置的电流监测表控制下沉速度；

（d）拌制水泥粉煤灰碎石桩混合浆：

在深层搅拌机搅拌下沉的同时，后台按设计确定配合比拌制水泥粉煤灰碎石桩混合浆，按照水泥:砂:石:粉煤灰=300:750:1200:40的重量比进行配制，每次投料后拌合时间至少3min，待压浆前将浆液倒入集料斗中；

（e）喷水泥粉煤灰碎石桩混合浆：

深层搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵，待浆液到达喷浆口，按设计确定的提升速度边喷水泥粉煤灰碎石桩混合浆边提升深层搅拌机，直至水泥粉煤灰碎石桩混合浆达到设计要求；

（f）封桩顶并施打：

用泥土覆盖桩顶，然后采用隔桩跳打对桩振密实；

（g）褥垫层施工：

在基础与桩间土之间设置褥垫层，褥垫层铺设时需要根据基础与桩间土的承载能力来控制褥垫层的厚度，铺设好后需要对褥垫层碾压至少3次；

（h）成桩检测：

桩体密实度的检测方法是采用重型Ⅱ动力触探，对桩间土的检测采用标准贯入试验。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1、将水泥、砂、石和粉煤灰按一定比重加水拌合形成了高粘结强度水泥粉煤灰碎石桩，其与桩间土、褥垫层一起形成复合地基，利用桩间土的承载力作用，并可传递荷载到深层地基中，同时发挥水泥粉煤灰碎石桩的侧阻作用和端阻作用，达到增强地基承载能力的效果；2、在基础与桩间土之间设置褥垫层，保证基础和桩间土保持接触，桩间土始终参与工作，桩土共同承担荷载，才能构成复合地基；3、采取正循环方式进行清孔，在导管内形成流速、流量极大的正循环，携带残渣，起到极好的清孔效果；4、本施工方法施工速度快、工期短、质量容易控制、工程造价低廉，同时施工简单、加固效果好、节省材料、无污染。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种水泥粉煤灰碎石桩地基加固施工方法的结构框图。

具体实施方式

本施工方法包括如下步骤：

（a）振冲成孔:

按照设计图纸和工艺试验确定的成果放出桩位，并对各桩位进行编号，按规定顺序造孔，选用振冲器成孔，下振前复核桩位，振冲器向下造孔，振冲器以1～2m／min匀速在土层中下沉，造孔水压控制在0.5Mpa，振冲器每贯入1～2m深时记录一次，并将振冲器下振、上提2～4遍进行扩孔，保证桩径符合设计要求。成孔需要注意：1、成孔深度误差不超过0.1m；2、垂直度偏差小于l％。

（b）清孔：

当振冲造孔深度达到设计高程，并经检验合格后进行清孔，清孔前将孔口附近的泥块、杂物清理干净，然后利用空压机压缩空气，通过风管送至孔内气浆混合器，在导管内形成气浆混合物，混合器底端形成负压，由于负压作用，下面的泥浆上升，并在压气动量的联合作用下，不断补浆，继续上升，上升至混合器的泥浆与气体形成气浆混合物后继续上升，从而形成流速、流量极大的正循环，携带残渣，起到极好的清孔效果。

（c）下沉深层搅拌机：

移动深层搅拌机到指定桩孔，并对中，然后搭设导向架，在深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动深层搅拌机，使深层搅拌机沿导向架搅拌下沉，下沉不宜冲水，并由电气控制装置的电流监测表控制下沉速度，电流控制在130A以内。

（d）拌制水泥粉煤灰碎石桩混合浆：

在深层搅拌机搅拌下沉的同时，后台按设计确定配合比拌制水泥粉煤灰碎石桩混合浆，按照水泥:砂:石:粉煤灰=300:750:1200:40的重量比进行配制，泥标号一般选用425号，水泥应当具有良好的保水性能，粉煤灰是电厂生产的合格品，每次投料后拌合时间至少3min，待压浆前将浆液倒入集料斗中。为了确保搅拌水泥粉煤灰碎石桩混合浆用量达到设计要求，保证成桩质量，每台搅拌桩机都必须配备经标定合格的电脑自动计量仪；同时现场还徐配备经标定合格的比重计，以备质检人员随时抽查水泥粉煤灰碎石桩混合浆的比重。

（e）喷水泥粉煤灰碎石桩混合浆：

深层搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵，待浆液到达喷浆口，按设计确定的提升速度边喷CFG桩混合浆边提升深层搅拌机，直至水泥粉煤灰碎石桩混合浆达到设计要求，为保证桩端施工质量，当混合浆达到出浆口后，应喷浆座底30s，使混合浆完全充满桩端。

（f）封桩顶并施打：

用泥土覆盖桩顶，然后采用隔桩跳打对桩振密实，如果采用连续对桩施打，会出现桩身混合料出现上涌现象，而采用隔桩跳打对桩振密实不会出现混合料上涌现象，所以选用隔桩跳打进行施打。

（g）褥垫层施工：

在基础与桩间土之间设置褥垫层，褥垫层用中粗砂，褥垫层铺设时需要根据基础与桩间土的承载能力来控制褥垫层的厚度，铺设好后需要对褥垫层碾压至少3次，标准为：铺厚度20cm，压实后为15cm，并达到设计高程。褥垫层厚度过小，桩间土承载能力不能充分发挥，承载力达不到设计要求，厚度过大，会导致桩、土应力比等于或接近1，此时桩承担的荷载太小，复合地基中桩的设置失去意义，且建筑物变形较大。

（h）成桩检测：

桩体密实度的检测方法是采用重型Ⅱ动力触探，对桩间土的检测采用标准贯入试验。

本施工方法将水泥、砂、石和粉煤灰按水泥:砂:石:粉煤灰=300:750:1200:40的重量比，并加水拌合形成了高粘结强度水泥粉煤灰碎石桩，其与桩间土、褥垫层一起形成复合地基，利用桩间土的承载力作用，并可传递荷载到深层地基中，同时发挥水泥粉煤灰碎石桩的侧阻作用和端阻作用，达到增强地基承载能力的效果。本施工方法施工速度快、工期短、质量容易控制、工程造价低廉，同时施工简单、加固效果好、节省材料、无污染，突出了极高的科学性和可行性。

本施工方法质量保证措施：

1、造孔的质量控制：主要为孔位中心偏差、孔斜、孔径、孔深等方面，应结合不同项目的具体情况，采取切实可行的保证措施。

2、清孔的质量控制：主要为保证清孔时间和回水时间，不同的地层应区别对待，灵活掌握。

3、填料的质量控制：主要为原材料质量、每次加料量的控制，应严格按照设计或规范要求执行。

4、成桩的检测控制：场地复杂或施工有问题的桩应进行单桩载荷试验，检验其承载力。

本施工方法安全措施：

1、早在人员已经体检合格，无妨碍作业的疾病和生理缺陷，并经过专业培训，考核合格取得操作证后，方可持证上岗。

2、操作人员在作业过程中，应集中精力，正确操作，不得擅自离开工作岗位或将机械交给其他无证人员操纵，严禁无关人员进入作业区域操作室内。

3、机械设备应按其性能的要求正确使用，减少安全装置或安全装置失效的机械设备不得使用。

4、操纵人员应遵守机械设备的有关保养规定，认真及时做好各级保养工作，经常保持机械的完好状态。

5、实行多班作业的机械，应执行交接班制度，认真填写交接班记录，接班人员经检查机械无误后，方可进行工作。

6、严禁违章操作，凡违反本规程的作用命令，操作人员应先说明理由后，可以拒绝执行，由于发令人强制违章作业而造成的一切事故，均由发令人承担。

7、人机固定，定机定人，操作人员必须搞好机械设备的例行保养，在开机前，停机后，搞好清洁、润滑、调整、坚固和防腐工作，经常保持机械设备的良好状态。

8、所有机电设备自下班后一定要切断电源。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (1)

1.一种水泥粉煤灰碎石桩地基加固施工方法，其特征在于包括如下步骤：

（a）振冲成孔:

按照设计图纸和工艺试验确定的成果放出桩位，并对各桩位进行编号，按规定顺序造孔，选用振冲器成孔，下振前复核桩位，振冲器向下造孔，振冲器以1～2m／min匀速在土层中下沉，造孔水压控制在0.5Mpa，振冲器每贯入1～2m深时记录一次，并将振冲器下振、上提2～4遍进行扩孔，保证桩径符合设计要求；

（b）清孔：

当振冲造孔深度达到设计高程，并经检验合格后进行清孔，清孔前将孔口附近的泥块、杂物清理干净，然后利用空压机压缩空气，通过风管送至孔内气浆混合器，在导管内形成气浆混合物，混合器底端形成负压，由于负压作用，下面的泥浆上升，并在压气动量的联合作用下，不断补浆，继续上升，上升至混合器的泥浆与气体形成气浆混合物后继续上升，从而形成流速、流量极大的正循环，携带残渣，起到极好的清孔效果；

（c）下沉深层搅拌机：

移动深层搅拌机到指定桩孔，并对中，然后搭设导向架，在深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动深层搅拌机，使深层搅拌机沿导向架搅拌下沉，并由电气控制装置的电流监测表控制下沉速度；

（d）拌制水泥粉煤灰碎石桩混合浆：

在深层搅拌机搅拌下沉的同时，后台按设计确定配合比拌制水泥粉煤灰碎石桩混合浆，按照水泥:砂:石:粉煤灰=300:750:1200:40的重量比进行配制，每次投料后拌合时间至少3min，待压浆前将浆液倒入集料斗中；

（e）喷水泥粉煤灰碎石桩混合浆：

深层搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵，待浆液到达喷浆口，按设计确定的提升速度边喷水泥粉煤灰碎石桩混合浆边提升深层搅拌机，直至水泥粉煤灰碎石桩混合浆达到设计要求；

（f）封桩顶并施打：

用泥土覆盖桩顶，然后采用隔桩跳打对桩振密实；

（g）褥垫层施工：

在基础与桩间土之间设置褥垫层，褥垫层铺设时需要根据基础与桩间土的承载能力来控制褥垫层的厚度，铺设好后需要对褥垫层碾压至少3次；

（h）成桩检测：

桩体密实度的检测方法是采用重型Ⅱ动力触探，对桩间土的检测采用标准贯入试验。