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CFG桩施工中常见问题及处理措施_电力/水利_工程科技_专业资料。CFG 桩施工中常见问题及处理措施 摘要:CFG 桩是近年来发展起来的一种新型桩,长螺旋钻孔管内泵压 CFG 桩 成桩施工方法,具有成桩速度快,工程造价低等特点。因此,近年来该施工方法 已在建设工程中
CFG 桩施工中常见问题及处理措施 摘要:CFG 桩是近年来发展起来的一种新型桩,长螺旋钻孔管内泵压 CFG 桩 成桩施工方法,具有成桩速度快,工程造价低等特点。因此,近年来该施工方法 已在建设工程中得到广泛的应用。但是,该施工方法在施工过程中也出现了不少 技术问题,如堵管、鳖钻、埋钻、钻孔偏斜、窜孔、钻进弃土大造成的钻孔定位 不准等问题时有发生,有时甚至造成质量事故。因此,特根据施工经验,并参考 有关文献资料, 对该施工工艺在施工中常见的问题机型分析,并提出一些相应的 措施,供同类工程施工时参考。 关键词:CFG 桩;长螺旋钻孔;管内泵压;质量问题;控制措施 一、CFG 桩的施工方法 1、主要施工参数 本工程 CFG 桩桩体材料为 C20 素混凝土, 根据现场实际情况采用泵送商品混 凝土。 在整个施工过程中,商品混凝土、混凝土输送泵、长螺旋钻机组成了 CFG 装承装的机械体系,要保证成桩的连续性,必须保证三者协调一致。商品混凝土 的供应要满足混凝土输送泵的输送能力, 混凝土输送泵的输送速度要与钻机提钻 的速度保持动态平衡。 施工过程中需要设置主要参数包括:商品混凝土的供应能 力Qt、混凝土输送泵的输送能力 B 和钻机的提钻速度 V。 本工程主要设计参数: 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 项目 桩径 桩长 混凝土强度等级 碎石垫层回填压实系数 桩数 砼方量 砼坍落度 处理后复合地基承载力特征值 桩孔直径允许偏差 规格 500mm 平均约 16.0m C20 不小于 0.95 6874 根21302m3 160~200mm 不小于 400KPa 不大于 1% 按照每根 16m 计算 桩长小于 2 米时采用换 填垫层 根据地层情况桩端进入 3 层基岩 0.5m 备注 2、施工工艺流程 当施工准备 (包括场地平整、 定位放线等) 工作结束, 钻机施工条件具备后, 先将钻机就位,调整钻头至桩位,开始钻孔,当钻至设计深度(本工程桩端进入 3 层基岩 0.5m,实际以钻机钻不动为止)后,先提钻 100mm,目的为防止钻头出 料口上的活门打不开而堵死钻杆。 提钻过程中保证泵送混凝土量与提钻速度的协 调,保证成桩的连续性。 施工工艺流程图: 施工准备 钻机就位 就位检查 测坍落度 商品混凝 土供应就 位 将混凝土投 入输送泵 提动钻具 泵送混凝土 钻至设计标高 提钻 100mm 试块制作 试块养护 提钻、 泵送混凝土至桩顶 清理弃土 移位施工下一根桩 二、施工中常见问题及处理措施 1、堵管 堵管是长螺旋钻管内泵压CFG桩成桩常见的主要问题, 它不仅影响施工效率, 增加劳动强度,而且还会造成材料浪费。如果处理不当还会引起断桩,造成工程 质量事故。根据现场经验,堵管的常见原因主要有以下几个方面: (1)混凝土配合比不合理、坍落度控制不当 本工程中采用商品混凝土,在施工中商品混凝土配合比不合理、和易性差, 容易发生堵管。 工程实践证明,坍落度太大,易产生离析,在管线内水浮到上面,在泵压的 作用下,水先流动,骨料与砂浆分离,摩擦力剧增,从而导致堵管。坍落度太小, 混合料在输送管内流动性差,也容易造成堵管。如发现混凝土有问题,及时与商 混站联系调整配合比。混凝土坍落度控制在160mm~200mm,搅拌好的混凝土到泵 送混凝土储料斗时,需经一定尺寸的过滤栅。 (2)输送泵管道接口处密封不严漏水、漏浆 混凝土在输送泵管道中的输送靠的是泵送压力, 而泵送压力靠起重的混凝土 料传递,如果泵管封堵不严密,造成漏水或漏浆使混凝土失水、失浆,造成输送 过程中的阻力增大,导致堵管。在施工前要检查好泵管的连接,如有发现连接不 严密的,应及时解决。 (3)混凝土泵送量与提钻速度不协调 当提钻速度远远小于泵送量时,造成钻头阀门出后阻力增大,这时钻杆内和 管路中的混凝土输送压力增大, 在泵送压力的作用下, 混凝土容易发生沁水离析。 对于失水、失浆后的砂、碎石而言,管道或钻杆芯管接缝、弯道和糙面都会使它 的传输受阻,并很快挤压密室,导致堵管。解决办法就是想办法使混凝土的泵送 量和提钻速度协调,达到动态平衡。 以本工程为例,CFG桩施工深度M,其等体积的混凝土需要泵送时间为t1,应 该等于钻杆提拔M米需要的时间t2,结合施工实际得出以下公式: 该施工工艺中提钻速度和泵送量均可以调节,一般先确定泵送量,然后根据 式(1)或式(2),经过计算,调节提钻速度,以保证泵送量和提钻速度平衡的 动态控制。 其次还要掌握提钻时机,钻杆进入设计深度后,开始泵送混凝土料,管内空 气从排气阀排出,待钻杆芯管及输送管内充满混凝土料后,应及时提钻,否则在 泵压作用下, 容易将钻头处得水泥浆基础,同样使钻头阀门处产生感应性混凝土 塞梯,导致管路堵塞。 2、鳖钻 在螺旋钻杆下钻过程中, 由于钻进速度过快,螺旋叶片上的图来不及带出空 外,积压在钻杆与孔壁之间,知识钻杆突然停止旋转,严重时还可能会损坏动力 头得电机,如果出现这种现象,应该及时切断电源,将钻杆低速提升后重新开钻 即可。 3、埋钻 在长螺旋钻进,由于停电或地层原因,在提升过程中出现钻杆无法提升,产 生埋钻。 预防和处理办法:与洗煤厂协商,如需停电提前通知;在地层不明时应适当 控制钻进速度,不使孔内土、石松动、上移;若埋钻,应停钻并反钻提升,待钻 杆完全提出后再进行成孔,成孔深度应进入灌注的砼面以下1.00m以下,然后再 送砼从新成桩。 4、钻孔偏斜 偏斜原因 (1)钻孔中遇有较大的孤石或探头石。 (2)在有倾斜的软硬地层交界处,岩面倾斜处钻进;或者粒径大小悬殊的 砂卵石层中钻进钻头受力不均。 (3)扩孔较大处,钻头摆动偏向一方。 (4)钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。 (5)钻杆弯曲,接头不正。 预防和处理 (1)由于钻杆较长,转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架,控 制钻杆上的提引龙头,使其沿导向架对中钻进。 (2)钻杆接头应逐个检查,及时调正,当钻杆弯曲时,要用千斤顶及时调 直。 (3)在有倾斜的软硬地层钻进时,应控制钻进速度,低速钻进。 5、窜孔 穿孔为在一根桩施工完成后,邻近桩施工过程中,随着钻机得下钻,已完成 桩出现桩顶突然下沉,在新桩完成后,原桩桩顶有所回升,也可能恢复至原来灌 注的标高。 穿孔发现不及时或处理不当的时候,容易发生桩顶标高低于设计标高、桩身 夹泥等质量问题,该问题多发生在新桩的提钻过程中,可能是由于在新桩的下钻 过程中,震动饱和水土层,使土层变成流泥状态,而后在提钻过程中,由于提拔 的吸力, 导致孔内出现短暂的真空状态,这时在另一边新浇灌的混凝土的测压力 下,使两桩之间的流泥向新桩方向流动,形成穿孔。 解决方法, 采取隔桩或隔排的跳打方法施工,跳打的顺序及跳打的间距根据 现场情况决定。 当发现新桩提钻过程中出现穿孔现象的,应该立刻停止提钻,并连续泵送混 凝土,知道穿孔桩桩顶恢复到原标高。 6、钻机定位不准 桩机是根据现场定位轴线, 将图纸设计的桩位用竹签或其他方式定位在实地 上。由于CFG桩施工时弃土较多,在弃土不能及时清运时,很容易将定好的桩位 掩埋,造成施工过程中寻找已定桩位困难。解决方法是远距离参照定位,也就是 在弃土外沿CFG桩横排和竖排两个方向轴线找出四个定位点,来确认桩位,并严 格按照桩位布置图确定施工桩在图纸上的位置及编号,并做好施工记录。 三、结束语 长螺旋钻孔内泵压CFG桩成桩过程中,容易产生堵管、鳖钻、埋钻、钻孔偏 斜、窜孔、钻进弃土大造成的钻孔定位不准等问题,该论文针对以上问题提出了 有效的质量控制措施, 对类似工程的施工有借鉴的意义,同时继续加强了对这些 问题的研究,从而提高改施工工艺的应用水平。