CN111719558B - Cfg桩复合地基施工工艺 - Google Patents

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    • E02D5/46Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making in situ by forcing bonding agents into gravel fillings or the soil

Abstract

本申请涉及一种CFG桩复合地基施工工艺,其包括场地开挖、桩点放位、钻孔操作、灌注成桩和桩顶复合处理的步骤,其中桩点放位包括确定定位桩的位置,用桩点定位工具钻孔并向钻孔中灌注白灰用以标记桩点位置。本申请具有改善直接在土层上铺撒白灰,容易被雨水冲刷掉或者清除掉标记桩点上方的土后找不见标记桩点需要重新定位桩点位置的情况,大大加快了施工效率的效果。

Description

CFG桩复合地基施工工艺
技术领域
本申请涉及地基工程的领域,尤其是涉及一种CFG桩复合地基施工工艺。
背景技术
CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称,其复合地基是由桩、桩间土及褥垫层三部分组成。受力机理为褥垫层受上部基础载荷作用产生变形后以一定的比例将载荷分摊给桩基桩间土,使二者共同受力。同时,土体受到桩的挤密而提高承载力,桩又由于周围土的侧应力的增加而改善了受力性能,二者共同工作,形成了一个复合地基的受力整体,共同承担上部基础传来的载荷。
现有的CFG桩复合地基在施工时包括如下工艺流程:桩点放位-混凝土搅拌-长螺旋钻机就位、成孔-压灌素混凝土-边提升钻杆,边压灌素混凝土 -检测-清桩间土及预留桩头-铺设砂石褥垫层。
桩点放位:按照地基处理图设计的桩位、间距、竖梁,从定好的2个轴线控制点引放定出每一个桩的桩位点,并撒白灰做好标识;经监理验线合格后进行下道工序。
混凝土搅拌:根据设计好的配合比,(约水泥:砂:碎石:水:粉煤灰=1:2.12:3.48:0.82:0.28)加入碎石、砂、水泥、水搅拌120s。保证混凝土的实测坍落度为180-220mm。
长螺旋钻机就位、成孔:将长螺旋钻就位,调整钻机水平并固定,专人检查将钻头锥尖对准桩位中心点;螺旋钻机就位后,司钻人员根据钻机架上的铅锤调节钻机垂直度,确保垂直度偏差≤H%。全部调整到位后,开始钻孔,在钻架上预先做好深度标记,利用深度标记进行成孔深度控制,并由电流表的竖直判断是否进入卵石层。
成桩的顺序为:对称、间隔、邻排斜向挑打。严禁从一端开始按顺序逐个施工。
压灌素混凝土成桩。
边提升钻杆,边压灌素混凝土:长螺旋钻机钻至设计深度且等钻杆中孔灌满混凝土后,开始提升钻杆、压灌素混凝土。
检测:CFG桩施工完,桩体强度达到设定值后,由检测单位进行选桩、检测,具体检测项为静载荷检测和桩身完整性动测。
清桩间土及预留桩头:检测合格后,人工清除预留的后土层,采用钢钎及风镐等工具凿除预留桩头至设计标高。
铺设砂石褥垫层:铺设150厚砂石褥垫层,砂石体积配比为砂子:碎石=1:2(体积比)。
针对上述中的相关技术,发明人在实际施工中存在有多次重复定位桩位点的情况,施工效率低缺陷。
发明内容
为了一定程度上提高地基施工效率,本申请提供一种CFG桩复合地基施工工艺。
本申请提供的一种CFG桩复合地基施工工艺采用如下的技术方案:
一种CFG桩复合地基施工工艺,包括如下的步骤:
步骤1:场地开挖;
步骤2:桩点放位:确定定位桩的位置,用桩点定位工具钻孔并向孔中灌注白灰用以标记桩点位置;
步骤3:钻桩孔操作;
步骤4:灌注成桩;
步骤5:桩顶复合处理。
通过采用上述技术方案,步骤1中的场地开挖的目的主要在于平整场地,除去场地中多余的杂草,方便下一步骤的进行。
步骤2中确定了定位桩的桩点位置,确定后桩点定位工具能够钻孔并且向孔中灌注白灰,灌注的白灰能够深入至孔中一定的深度,在后续的钻桩孔时清除掉标记桩点上方的土壤后仍然能够准确的找到标记桩点的位置,改善了直接在地基上铺撒白灰,容易被雨水冲刷掉或者清除掉标记桩点上方的土后找不见标记桩点需要重新定位桩点位置的情况,大大加快了施工效率。
步骤3中的钻桩孔操作能够完成CFG桩灌注用孔的钻设。
步骤4中经过灌注操作形成桩体。
步骤5中对桩顶检验后,桩顶填筑褥垫层夯实后形成CFG桩复核地基的施工。
优选的,步骤2中的所述桩点定位工具包括套筒和插装在套筒内的钻孔装置,所述钻孔装置与套筒内壁间隙配合。
通过采用上述技术方案,桩点定位工具在使用的过程中钻孔装置预先钻孔后将套筒同步插入至土层中,钻孔后将钻孔装置拿出,向套筒中加入白灰,用钻孔装置将白灰压实后,将套筒拿出,完成桩点定位标记的操作,因为套筒能够插入一定的深度,因此白灰的埋深就会较深,在清除掉标记桩点上方的土壤后后白灰仍然能够起到标识作用,减少了重新再次定位桩点的操作。
优选的,所述套筒的一端口设置有扩口部。
通过采用上述技术方案,扩口部的设置能够方便白灰的添加,改善了由于套筒上端开口过小造成白灰散落在套筒外的情况,进而使得白灰定点更加准确,也就改善了因为定位不准确造成的桩位偏差大的情况。
优选的,所述钻孔装置包括螺旋钻杆段和设置在螺旋钻杆段任一端的握持段。
通过采用上述技术方案,设置的螺旋钻杆段能够方便钻杆伸进土层中,并且在伸进土层中的过程中螺旋钻杆能够将土层中的部分土壤输送出来,设置的握持段一方面方便握持转动螺旋钻杆段,另一方面在进行桩点放位操作的过程中可以将套筒套在螺旋钻杆段的外周,在握持段的作用下随着螺旋钻杆端一同伸进土层中,直接实现一人即可完成钻孔的操作,操作简单。
优选的,所述螺旋钻杆段远离握持段的端部设置有导向段,所述导向段设置为棱锥形,棱锥的底面与螺旋钻杆段的端部连接。
通过采用上述技术方案,设置的导向段能够更加方便的钻进土层中,操作省力。
优选的,所述握持段与螺旋钻杆段可拆卸连接,所述螺旋钻杆段外周套设有与导向段可拆卸连接的保护罩,所述保护罩的外径小于套筒的内径,所述保护罩的外径与导向段的底面直径一致。
通过采用上述技术方案,螺旋钻杆段外周设置的与倒棱锥段可拆卸连接的保护罩能够在白灰加入套筒中进行压实操作时,避免螺旋钻杆段上的螺旋翅片将白灰带出套筒中,造成周围地基的污染。进一步的使得定位更加准确。
优选的,所述导向段的侧面设置有第一插装孔,在套筒的侧壁上设置有第二插装孔。
通过采用上述技术方案,插装孔的设置能够实现桩点定位工具在放置时,通过贯穿第一插装孔和第二插装孔插装定位杆,方便将螺旋钻杆段固定在套筒中,存放方便,不易造成部件的丢失。
优选的,步骤2中白灰标记定位桩点后在白灰中插入有定位杆。
通过采用上述技术方案,在进行白灰标记定位后会进行钻孔的操作,但是钻孔设备需要对准白定位桩点进行调整位置,直接靠近白灰定位点很难实现调整,所以设置的定位杆能够预先在距离定位桩点有一定距离的时候调节钻孔设备,后续进行钻孔操作时定位准确。
优选的,步骤4中灌注成桩的过程包括将混凝土泵送至桩孔内,接近桩孔开口处的混凝土内预留有安装口,安装口内插设有预制CFG桩头。
通过采用上述技术方案,在灌注成桩的过程中,预留的安装口插设预制的CFG桩头,能够改善传统灌注实现桩顶高于设计标高的操作,然后再用截桩机截除桩头的操作,安装预制桩头的操作更加的节约材料。
优选的,步骤4中在灌注成桩后在桩孔的外周钻设有与桩孔连通的辅助孔,辅助孔中灌注有混凝土。
通过采用上述技术方案,与桩孔连通的辅助孔的设置能够在灌注混凝土后与CFG桩连接,增加了CFG桩上段端的强度而且能够起到支撑的作用,改善CFG桩下陷的情况,进一步的配合CFG桩头,形成的CFG的支撑强度高,地基稳定性高。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.桩点放位过程中采用桩点定位工具能够钻孔并且向钻孔中灌注白灰,灌注的白灰能够深入至孔中一定的深度,在后续的钻桩孔时清除掉标记桩点上方的土壤后仍然能够准确的找到标记桩点的位置,改善了直接在地基上铺撒白灰,容易被雨水冲刷掉或者清除掉标记桩点上方的土后找不见标记桩点需要重新定位桩点位置的情况,大大加快了施工效率;
2.在灌注成桩的过程中,预留的安装口插设预制的CFG桩头,能够改善传统灌注实现桩顶高于设计标高的操作,然后再用截桩机截除桩头的操作,安装预制桩头的操作更加的节约材料;
3.与桩孔连通的辅助孔的设置能够在灌注混凝土后与CFG桩连接,增加了CFG桩上段端的强度而且能够起到支撑的作用,改善CFG桩下陷的情况,进一步的配合CFG桩头,形成的CFG的支撑强度高,地基稳定性高。
附图说明
图1是本申请实施例的桩点定位工具的整体结构图。
图2是本申请实施例的桩点定位工具的内部结构图。
附图标记:1、套筒;11、扩口部;2、钻孔装置;21、螺旋钻杆段;22、握持段;23、导向段;3、保护罩;41、第一插装孔;42、第二插装孔。
具体实施方式
以下对本申请作进一步详细说明。
一种CFG桩复合地基施工工艺,包括如下的步骤:
步骤1:场地开挖,将场地开挖至桩顶设计标高以上1.2m处,整平压实。
步骤2:桩点放位:确定定位桩的位置,按照地基处理图设计的桩位、间距、竖梁,从定好的2个轴线控制点引放定出每一个桩的桩位点,用桩点定位工具钻孔并向孔中灌注白灰用以标记桩点位置,用白灰标记定位桩点后在白灰中插入有用以进行对准钻杆的定位杆,本实施例中的定位杆可以选择竹筷。
步骤3:钻孔操作,用钻机进行,在钻机塔身上标记出20m、21m、22m直到29m白色反光标记,用于控制钻进深度与灌注高度的标识,钻机就位后,应使钻杆垂直对准桩位中心,采用在钻架上挂锤球的方法,在钻架上刻上明显的对照位置线,确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1.0% 。每根桩施工前都有专门的人员进行桩位对中及垂直度检查,满足要求后,方可开钻。不同场地的操作情况不同,举例当场地有卵粒石层,采用合金钢钻头,施工中要采取较低的钻进速度同时检查钻孔的偏差并及时纠正,一般钻进提拔速度控制在2-3m/min。在成孔过程中,发现钻杆摇晃或难钻时,放慢进度,防止桩孔偏斜、位移。根据钻杆上的进尺标记,成孔达到设计标高时,停止钻进。
为加强工程地质复核,加密设计地勘断面,在施工前先在规划好的断面位置进行地质复核,并进行详细记录绘制成地质纵断面图,作为施工参考;或在一定区域范围内第一个孔进行地质复核,作为本区域CFG桩施工的依据。
在钻进时,记录每米电流变化并记录电流突变位置的电流值,作为地质复核情况的参考,桩尖必须钻至持力层上并保证有效设计桩长。
步骤4:灌注成桩;混凝土料由混凝土搅拌站提供,对于每罐混凝土料,试验人员都要进行坍落度的检测,每罐料坍落度控制在180㎜,合格后方可进行混凝土料的泵送,在成桩过程中抽样做混凝土试块,每台班做1组试块,测定其标准养护28天抗压强度。
钻孔至设计标高后,开始泵送混凝土料,每根桩的泵送量应不少于设计灌注量。长螺旋钻钻孔成桩,边灌注边提钻,泵送量应与拔管速度相配合,保持连续灌注,均匀提升,提升速度不得大于砼灌注速度,防止发生缩径、断桩。做到钻头始终埋入混凝土内1m左右。施工桩顶高程平地面,注浆时,必须注满桩孔,观察到砼浆溢出地面后才能停止注浆,在钻孔开口处的混凝土浆料内预留有安装口,安装口内插设有预制CFG桩头,CFG桩头包括与安装口插装的插装段和与插装段一体设置的外径大于灌注桩外径的桩帽,在灌注成桩后在桩孔的外周钻设有与桩孔连通的辅助孔,辅助孔中灌注有混凝土。灌注的混凝土为C25等级的混凝土,当上一根桩施工完毕,钻机头进行保护、移位,进行下一根桩的施工,施工时由于CFG桩排出的土较多,经常将临近的桩位覆盖,有时还会因钻机支撑时支撑脚压在桩位旁使原标定的桩位发生移动,因此,下一根桩施工时,还应根据轴线或周围桩的位置对下一桩位进行复核,保证桩位准确。施工必须按照横向和纵向隔桩施工。
步骤5:桩顶复合处理。CFG桩经质量检验合格后,桩顶填筑褥垫层,褥垫层采用级配3:7砂石,其中最大粒径不大于30mm,用平板振动器夯实,夯实度0.9,在褥垫层上浇筑混凝土垫层。混凝土垫层采用C25的混凝土。
本实施例中CFG桩的桩径为400mm,有效桩长22m,在其他实施例中也可以设置有效桩长不小于22m,虚桩长度0.8米,复合地基承载力特征值均不小于530kPa 。
参见图1和图2,本实施例中,步骤2中的桩点定位工具包括套筒1和插装在套筒1内的钻孔装置2,所述钻孔装置2与套筒1内壁间隙配合,其中钻孔装置2包括螺旋钻杆段21和设置在螺旋钻杆段21任一端的握持段22,握持段22与螺旋钻杆段21可拆卸连接,具体采用螺纹连接的方式,握持段22可以设置呈圆盘形结构,也可以设置呈横杆结构,本实施例中设置为横杆结构,在螺旋钻杆段21和握持段22上均设置有配合的螺纹结构以实现螺纹连接。螺旋钻杆段21也可以使用施工现场废弃的钢筋,钢筋的直径选择25-35mm均可。
在进行桩点定位时,将套筒1套装在螺旋钻干段的外周,对准预先确定好的桩点的位置进行钻孔,钻入土层中至少20cm后,拔出螺旋钻干段,向套筒1内加入白灰,并用螺旋钻杆段21进行捣实,形成圆柱状的白灰定位标记。在捣实后将套筒1从土层中转动拔出。
参见图1,上述的套筒1结构直接加入白灰时容易存在白灰从套筒1上端散落的情况,所以在套筒1的上端口设置有与套筒1连通的扩口部11,方便了白灰的添加。
参见图1,进一步的为了方便钻孔的进行,在螺旋钻杆段21远离握持段22的端部设置有导向段23,导向段23设置为棱锥形,棱锥的底面与螺旋钻杆段21的端部连接。
参见图2,实际螺旋钻杆段21在捣实的过程中可能会带走部分的白灰,所以还可以在螺旋钻杆段21外周套设有与导向段23可拆卸连接的保护罩3,保护罩3的外径小于套筒1的内径,保护罩3的外径与导向段23的底面直径一致,在设置螺旋钻杆段21时可以设置其高度为大于保护罩3与套筒1轴向叠加的长度,在进行钻孔时,保护罩3的上端可以与握持段22连接,此处可通过在保护罩3的上端设置于螺旋钻杆段21配合的内螺纹,当钻孔结束进行捣白灰时,将保护罩3与导向段23连接,保护罩3表面结构光滑,从而避免过多的白灰被带出套筒1。
参见图2,在定位标记结束后,为了方便下一次的使用,在倒棱锥段的侧面上设置有第一插装孔41,在套筒1的侧壁上设置有第二插装孔42。穿过第一插装孔4241和第二插装孔42插装一个插销既可以实现螺旋钻杆端和套筒1的稳定固定,方便放置。
本实施例中的C25混凝土的重量配比具体为水泥372份、水175份、砂593份、碎石1260份。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种CFG桩复合地基施工工艺,其特征在于:包括如下的步骤:
步骤1:场地开挖;
步骤2:桩点放位:确定定位桩的位置,用桩点定位工具钻孔并向孔中灌注白灰用以标记桩点位置;所述桩点定位工具包括套筒(1)和插装在套筒(1)内的钻孔装置(2),所述钻孔装置(2)与套筒(1)内壁间隙配合;所述套筒(1)的一端口设置有扩口部(11);所述钻孔装置(2)包括螺旋钻杆段(21)和设置在螺旋钻杆段(21)任一端的握持段(22);所述螺旋钻杆段(21)远离握持段(22)的端部设置有导向段(23),所述导向段(23)设置为棱锥形,棱锥的底面与螺旋钻杆段(21)的端部连接;
所述握持段(22)与螺旋钻杆段(21)可拆卸连接,所述螺旋钻杆段(21)外周套设有与导向段(23)可拆卸连接的保护罩(3),所述保护罩(3)的外径小于套筒(1)的内径,所述保护罩(3)的外径与导向段(23)的底面直径一致;
所述导向段(23)的侧面设置有第一插装孔 (41),在套筒(1)的侧壁上设置有第二插装孔(42);
步骤3:钻桩孔操作;
步骤4:灌注成桩;
步骤5:桩顶复合处理。
2.根据权利要求1所述的CFG桩复合地基施工工艺,其特征在于:步骤2中白灰标记定位桩点后在白灰中插入有定位杆。
3.根据权利要求1所述的CFG桩复合地基施工工艺,其特征在于:步骤4中灌注成桩的过程包括将混凝土泵送至桩孔内,接近桩孔开口处的混凝土内预留有安装口,安装口内插设有预制CFG桩头。
4.根据权利要求1所述的CFG桩复合地基施工工艺,其特征在于:步骤4中在灌注成桩后在桩孔的外周钻设有与桩孔连通的辅助孔,辅助孔中灌注有混凝土。
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