长螺旋钻孔灌注桩与CFG桩
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长螺旋钻机成孔CFG桩施工技术长螺旋钻机成孔CFG桩施工技术1.前言CFG桩,即水泥粉煤灰碎石桩的简称,是由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和,用各种成桩机械制成的具有一定强度的桩。
通过调整水泥掺量及配比,其强度等级可在C15-C25之间变化,是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。
CFG桩和桩间土一起,通过褥垫层形成CFG桩复合地基共同工作,故可根据复合地基性状和计算进行工程设计。
CFG 桩一般不用计算配筋,并且还可利用工业废料粉煤灰和石屑作掺和料,进一步降低了工程造价,是目前铁路、高速公路、水利建设等领域软土地基加固应用最经济、最有效、最可靠的措施之一。
2.CFG桩的特点2.1.施工污染小CFG桩施工工艺简单,不需要排放泥浆、污水等,对周围环境的污染较小。
长螺旋钻机及输送泵作业故障少,产生噪声污染小。
2.2.成桩速度快利用长螺旋钻机施工CFG桩工艺简单,成桩速度快。
一台桩机在正常施工条件下,每天可成桩600m~1000m桩,可有效减少施工工期。
2.3.加固效果好由于通过设置15cm~30cm厚的褥垫层使得桩与桩间土共同受力,CFG桩复合地基承载力大幅提高,并且沉降量较小,对软土地基的加固效果显著。
CFG桩的适用范围广,在粉土、砂土、粘土、淤泥质土、杂填土等地基均有大量成功的实例,且对独立基础、条形基础、筏板基础都适用。
2.4.工程造价低CFG桩体内不设钢筋,可节约大量钢材;桩身混合料水泥用量小,材料可就地取材,从而大大降低了工程造价。
与粉喷桩相比,可降低工程造价近50%;与钢筋混凝土打入桩相比,可降低工程造价20%~30%。
3.施工工艺3.1.施工准备(1)完成现场的“三通一平”,保证钻机顺利进场及用电安全。
(2)详细根据勘探资料核对现场地质情况,完成地上建筑物、地下管线等清理、标识工作。
(3)按照设计要求绘制详细桩位编号图并根据现场作业条件及施工进度要求标出打桩顺序。
(4)对桩身混合料多次试验,确定最佳配合比,保证成桩过程混合料泵送顺利以及成桩完成后桩身强度满足承载力要求。
(CFG)工法长螺旋钻孔管内泵压混合料成桩前言:长螺旋钻孔管内泵压混合料成桩是CFG复合地基的一种施工方法,桩体主要是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑、砂加水拌合形成的高粘结强度桩。
桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基。
长螺旋钻孔管内泵压灌注工艺,是国内近几年来使用比较广泛的一种新工艺,属非挤土成桩工艺,具有穿透能力强、低噪音、无振动、无泥浆污染、施工效率高及质量容易控制等特点,复合地基处理中占很大的市场。
1、特点1.1CFG复合地基具有承载力提高幅度大,地基变形小,并具有较大的适应范围。
1.2CFG桩具有较强的置换作用,其它参数相同的条件下,桩越长、桩的荷载分担比(桩承担的荷载占总荷载的百分比)越高。
1.3CFG桩材料取用广泛,可用素混凝土也可用水泥、粉煤灰、碎石砂的拌合物。
1.4机械化程度高、用工少,用商品混凝土一般每班6-7人,现场搅拌混凝土10-12人。
施工速度快桩长6-10m每班成桩35根以上;桩长10-20m每班施工20根以上。
2、适用范围适用于处理粘性土、粉土、砂土、已自固结的素填土等地基,由其适用于地下水位以上的粘性土、粉土、人工填土待地基,对淤泥质土应按地区经验或通过现场确定其适用性。
当天然地基土的承载力特征值f a,k≤50KPa或灵敏度大于4的巨厚层淤泥质软粘土,不宜采用CFG 复合地基。
3、作业条件3.1CFG桩施工应详细了解场地岩土工程特性,地基处理的意图及场地环境条件等因素,选择适宜的施工工艺编制施工组织设计和作业指导书。
3.2对重要工程、缺乏经验及淤泥质土层较厚的地区,正式施工前应选择有代表性的场地进行成桩试验,并进行必要的测试,以检验设计参数,验证设计目的能否满足,工艺参数是否合理。
3.3施工过程中往往会存在许多环境、地层条件发生变化的因素,为保证地基处理后的均匀性,必须在施工过程中跟踪监测,及时反馈给施工效果,满足地基处理要求。
3.4施工场地进行平整,对桩机的路线有松软场地应进行夯实处理。
长螺旋钻孔灌注桩与CFG桩长螺旋干作业钻孔压灌(钢筋)砼桩长螺旋干作业钻孔压浆(钢筋)桩、CFG桩一、前言近几年来,随着施工技术的不断发展,人们对城市环境质量日益重视,沉管桩、夯扩桩、静压桩、深层搅拌桩及部份钻孔灌注桩施工因其噪声、振动、粉尘、泥浆排污及高成本等原因正逐步被长螺旋干作业钻孔桩(压灌钢筋砼桩、压浆钢筋桩及CFG桩)所代替。
同时由于长螺旋工艺能实现干作业成桩,桩承载力高,其施工质量易于保证、施工速度快、造价低等突出特点越来越被业界看好。
中南勘察基础工程总公司于1998年引进长螺旋桩机,通过在北京、辽宁、河北、湖北、广东、湖南、河南、南宁、云南、海南等地施工,积累了一定的经验。
二、长螺旋干作业钻孔桩特点⑴ 长螺旋干作业钻孔桩是一种无泥浆循环的机械式干作业连续成孔成桩施工方法,钻头切削下来的钻渣通过螺旋钻杆叶片不断从孔底输送到地表;长螺旋钻孔施工法对地层适应性强:适用于填土、粘性土、粉土、砂性土、园砾层、卵砾石层、强中风化岩石等;⑵ 桩基综合造价低,费效比(相同建筑条件下基础部份总价款与总承载力比值)比预制桩、水下钻孔桩降低约10~20%;⑶ 干作业工艺无循环介质,孔底无虚土、孔壁孔底不受泥浆污染、桩与桩壁无泥皮界面;⑷ 单桩承载力高。
压力注水泥浆或压灌砼入钻孔内,突破了钻孔桩依砼重力浇注的常规工艺,使桩壁受压、桩与桩壁间结合紧密,有部份挤土效应,桩周侧阻力和端阻力增高。
压灌桩单桩承载力提高30~50%;压浆桩单桩承载力提高50~130%;⑸ 桩身钢筋不受泥浆污染,砼包裹钢筋紧密;⑹ 不使用泥浆,无噪声、无振动、无污染,可很好实现城市文明施工,对城市环境和形象无影响;⑺ 施工速度快,明显缩短业主投资周期,投资见效快,“业主和房主看得见进度”。
压灌桩20~35根桩/24h,压浆桩15~25根桩/24h, CFG桩25~70根桩/24h;⑻ 成桩过程也是将孔内土自上向下按顺序取出的过程,操作人员、监理工程师、业主能亲眼直观地看到孔位处的地层实况。
长螺旋干作业钻孔压灌(钢筋)砼桩长螺旋干作业钻孔压浆(钢筋)桩、CFG桩一、前言近几年来,随着施工技术的不断发展,人们对城市环境质量日益重视,沉管桩、夯扩桩、静压桩、深层搅拌桩及部份钻孔灌注桩施工因其噪声、振动、粉尘、泥浆排污及高成本等原因正逐步被长螺旋干作业钻孔桩(压灌钢筋砼桩、压浆钢筋桩及CFG桩)所代替。
同时由于长螺旋工艺能实现干作业成桩,桩承载力高,其施工质量易于保证、施工速度快、造价低等突出特点越来越被业界看好。
中南勘察基础工程总公司于1998年引进长螺旋桩机,通过在北京、辽宁、河北、湖北、广东、湖南、河南、南宁、云南、海南等地施工,积累了一定的经验。
二、长螺旋干作业钻孔桩特点⑴ 长螺旋干作业钻孔桩是一种无泥浆循环的机械式干作业连续成孔成桩施工方法,钻头切削下来的钻渣通过螺旋钻杆叶片不断从孔底输送到地表;长螺旋钻孔施工法对地层适应性强:适用于填土、粘性土、粉土、砂性土、园砾层、卵砾石层、强中风化岩石等;⑵ 桩基综合造价低,费效比(相同建筑条件下基础部份总价款与总承载力比值)比预制桩、水下钻孔桩降低约10~20%;⑶ 干作业工艺无循环介质,孔底无虚土、孔壁孔底不受泥浆污染、桩与桩壁无泥皮界面;⑷ 单桩承载力高。
压力注水泥浆或压灌砼入钻孔内,突破了钻孔桩依砼重力浇注的常规工艺,使桩壁受压、桩与桩壁间结合紧密,有部份挤土效应,桩周侧阻力和端阻力增高。
压灌桩单桩承载力提高30~50%;压浆桩单桩承载力提高50~130%;⑸ 桩身钢筋不受泥浆污染,砼包裹钢筋紧密;⑹ 不使用泥浆,无噪声、无振动、无污染,可很好实现城市文明施工,对城市环境和形象无影响;⑺ 施工速度快,明显缩短业主投资周期,投资见效快,“业主和房主看得见进度”。
压灌桩20~35根桩/24h,压浆桩15~25根桩/24h, CFG桩25~70根桩/24h;⑻ 成桩过程也是将孔内土自上向下按顺序取出的过程,操作人员、监理工程师、业主能亲眼直观地看到孔位处的地层实况。
1.长螺纹钻孔灌注成桩技术概况长螺纹钻孔灌注成桩技术是正在推广使用的一种施工新技术。
它是由长螺纹钻孔机、混凝土输送泵和强制式混凝土搅拌机组成的完整的施工体系。
目前该工艺施工桩长一般为30m。
该钻机均由液压马达驱动,扭矩较大,采用混凝土泵车通过钻杆内腔直接灌注混凝土,在合适的地层和深度,施工效率一般为300~500米/天,通常钻孔直径为300~800mm,深度在30m以内。
长螺纹钻孔灌注桩可以取代水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)和混凝土灌注桩。
长螺纹钻孔灌注成桩的施工程序如图1、图2所示。
1.1 长螺纹钻孔灌注成桩技术的发展过程长螺纹钻孔灌注桩技术实质上是CFG工法桩在中国的具体化和发展应用。
1997年国家投资立项研制开发长螺旋钻机和配套的施工工艺,并列入“九五”全国重点攻关项目,于1999年12月通过国家验收。
该技术已在全国20多个省、市广泛推广应用,既可用于水下混凝土灌注桩施工,也可用于CFG桩复合地基施工。
CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称。
它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩,和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。
CFG桩复合地基试验研究成果于1992年由建设部组织鉴定,专家们一致认为该成果具有国际领先水平,推广意义很大。
CFG桩复合地基成套技术,1994年被建设部列为全国重点推广项目,被国家科委列为国家级全国重点推广项目。
1997年被列为国家级工法,并制定了中国建筑科学研究院企业标准,现已列入国家行业标准《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)。
几年来通过施工工艺、成桩机具或注桩材料等方面的不断革新,长螺纹钻孔灌注技术也不断地改进和提高,按其成桩过程对桩侧土体的影响程度,可分为非挤土型(普通长螺旋钻孔灌注桩)和挤土型(长螺旋挤孔灌注桩—螺纹桩)。
长螺纹钻孔水下灌注成桩技术,经过多年实践证明技术是可靠的,经济效益十分显著。
建设部要求进一步推广应用建筑业10项新技术(2005)中,就列有“长螺旋水下灌注成桩技术”和“水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)复合地基成套技术”。
无循环钻孔灌注桩施工工法1前言1.0.1 1随着我国基础建设的大力发展,无循环钻孔灌注桩(旋挖桩)施工被广泛应用到高速公路、铁路、城市道路、工业和民用建筑等各个领域。
1.0.3 我公司自2000年以来已承接多项采用该技术的工程项目,施工灌注桩4000余根,取得了良好的经济效益与社会效益。
为进一步推广无循环钻孔灌注桩(旋挖桩)技术的应用,在结合以往施工经验的基础上,特编制本施工工法。
2 工法特点2.0.1施工效率高、成桩质量可靠、泥浆排放量小(与传统钻孔灌注桩相比)。
2.0.2 施工时无振动,避免扰动已施工的桩和对临近建筑物产生的不良影响。
2.0.3 适用范围广,无循环钻孔灌注桩适用于穿越填土、粘性土、粉土、砂土、碎(砾)石土层、风化岩层以及地质情况复杂、夹层多、起伏变化较大的软质岩层。
2.0.4 桩长可达65m,可发挥桩身全长的摩擦阻力作用,并具有很好的端承作用。
3 适用范围3.0.1单桩承载力要求高的道路桥梁、工业和民用建筑。
3.0.2 可适用于深基坑支护工程排桩施工。
3.0.3 可适用于对噪音、振动和泥浆污染要求严格的场地施工。
4 工艺原理4.0.1 复合地基是在天然地基中设置一定比例的增强体,并由原土和增强体共同承担由基础传来的建筑物荷载。
CFG桩是由水泥、粉煤灰、碎石、砂加水拌和形成的桩,CFG桩和桩间土、褥垫层一起形成CFG桩复合地基。
4.0.2 长螺旋钻孔压灌CFG桩采用长螺旋钻机钻进成孔,并由混凝土输送泵通过中空钻杆泵送混合料,同步提钻而成桩。
4.0.3 褥垫层技术是CFG桩复合地基的一项关键技术。
褥垫层能保证桩、土共同承担荷载,通过调整褥垫层的厚度还能调整桩、土垂直荷载和水平荷载分担比;褥垫层还有减少基础底面的应力集中的作用。
4.0.4 该工艺可发挥桩身全长的摩擦阻力的作用,并具有很好的端承作用,通过褥垫层的作用能充分发挥桩间土的承载能力,从而使地基承载力得以大幅度提高。
5 施工工艺流程及操作要点5. 1 施工工艺流程图5.2 钻机就位5.2.1 钻机就位必须平稳,液压支腿要落在可靠处。
CFG桩:通过调整水泥掺量及配比,其强度等级在C15-C25之间变化,是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。
CFG桩和桩间土一起,通过褥垫层形成CFG桩复合地基共同工作,故可根据复合地基性状和计算进行工程设计。
CFG桩一般不用计算配筋,并且还可利用工业废料粉煤灰和石屑作掺和料,进一步降低了工程造价。
CFG桩是英文Cement Fly-ash Gravel的缩写,意为水泥粉煤灰碎石桩,由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和,用各种成桩机械制成的可变强度桩。
一.适用范围应根据现场条件选用下列施工工艺:1、长螺旋钻孔灌注成桩,适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的桩土.2、长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩,适用于粘性土、粉土、砂土,以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地.3、振动沉管灌注成桩,适用于粉土、粘性土及素填土地基.二.材料要求1、混凝土、混凝土外加剂和掺和料: 缓凝剂、粉煤灰,均应符合相应标准要求,其掺量应根据施工要求通过试验室确定.2、严格按照配合比配制混合料。
3、长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工的坍落度宜为160~200mm,振动沉管灌注桩成桩施工的坍落度宜为30~50mm,振动沉管灌注成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm.4、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时间,混合料泵送量应与拔管速度相配合,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匀速控制,拔管速度应控制在1.2~1.5m/min左右,如遇淤泥或淤泥质土,拔管速度应适当放慢。
三.技术指标1、混凝土、混凝土外加剂和掺和料: 缓凝剂、粉煤灰,均应符合相应标准要求,其掺量应根据施工要求通过试验室确定.2、严格按照配合比配制混合料。
3、长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工的坍落度宜为160~200mm,振动沉管灌注桩成桩施工的坍落度宜为30~50mm,振动沉管灌注成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm.4、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时间,混合料泵送量应与拔管速度相配合,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匀速控制,拔管速度应控制在1.2~1.5m/min左右,如遇淤泥或淤泥质土,拔管速度应适当放慢。
长螺旋钻孔压灌桩(CFG桩)施工技术摘要:长螺旋钻孔压灌桩是一种新的灌注桩施工方法,是国内近几年来使用比较广泛的一种工艺,属非挤土(或部分挤土)成桩工艺,具有穿透能力强、无沉渣、低噪音、无振动、无泥浆污染、施工效率高及质量容易控制等特点。
广泛适用于处理地下水位以上的黏性土、粉土、砂土和自重固结已完成的素土地基。
关键词:长螺旋钻孔,CFG桩,施工技术长螺旋钻孔压灌桩(简称CFG桩)是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高粘结强度桩,和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。
无论桩端落在一般土层还是坚硬土层,均可保证桩间土始终参与工作。
由于桩体的强度和弹性模量比桩间土大,在荷载作用下,桩顶应力比桩间土表面应力大。
桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少了桩间土承担的荷载(由CFG桩和桩间土共同承担上部荷载)。
由于桩的作用使复合地基承载力提高,变形减小,再加上CFG桩不配筋,桩体利用工业废料粉煤灰作为掺合料,大大降低了工程造价。
长螺旋钻孔压灌桩施工工艺为:长螺旋钻机就位;启动钻机钻孔至预订标高;砼泵将搅拌好的砼通过钻杆芯管压至钻头底端,边压砼边提钻直至桩顶标高形成素砼桩。
该方法施工的灌注桩具有施工便捷、无泥浆或水泥浆污染、噪声小、效率高、成本低和成桩质量稳定等特点,是一种很有应用前景的施工方法。
一、CFG桩施工应具备条件1、应有具有资质的设计单位设计的图纸、应有具有资质的地勘单位出具的地勘报告,图纸和地勘报告需经图纸审查中心审查通过;由建设单位组织相关单位进行图纸会审,并由设计单位进行设计交底;2、应由具有相应资质的桩基专业分包单位进行施工:总承包单位与有相应资质的桩基专业分包单位签订分包合同(并经建设单位同意),分包单位项目班子人员必须到岗履职。
3、必须编制施工组织设计:长螺旋钻孔压灌桩施工,应根据设计要求、场地条件和季节编制施工组织设计,并应符合下列规定:(1)应按桩号标明桩长、桩径、桩位、砼强度等级;(2)应说明施工顺序、绘制水电线路和临时设施的位置图。
长螺旋干作业钻孔压灌(钢筋)砼桩长螺旋干作业钻孔压浆(钢筋)桩、CFG桩一、前言近几年来,随着施工技术的不断发展,人们对城市环境质量日益重视,沉管桩、夯扩桩、静压桩、深层搅拌桩及部份钻孔灌注桩施工因其噪声、振动、粉尘、泥浆排污及高成本等原因正逐步被长螺旋干作业钻孔桩(压灌钢筋砼桩、压浆钢筋桩及CFG桩)所代替。
同时由于长螺旋工艺能实现干作业成桩,桩承载力高,其施工质量易于保证、施工速度快、造价低等突出特点越来越被业界看好。
中南勘察基础工程总公司于1998年引进长螺旋桩机,通过在北京、辽宁、河北、湖北、广东、湖南、河南、南宁、云南、海南等地施工,积累了一定的经验。
二、长螺旋干作业钻孔桩特点⑴ 长螺旋干作业钻孔桩是一种无泥浆循环的机械式干作业连续成孔成桩施工方法,钻头切削下来的钻渣通过螺旋钻杆叶片不断从孔底输送到地表;长螺旋钻孔施工法对地层适应性强:适用于填土、粘性土、粉土、砂性土、园砾层、卵砾石层、强中风化岩石等;⑵ 桩基综合造价低,费效比(相同建筑条件下基础部份总价款与总承载力比值)比预制桩、水下钻孔桩降低约10~20%;⑶ 干作业工艺无循环介质,孔底无虚土、孔壁孔底不受泥浆污染、桩与桩壁无泥皮界面;⑷ 单桩承载力高。
压力注水泥浆或压灌砼入钻孔内,突破了钻孔桩依砼重力浇注的常规工艺,使桩壁受压、桩与桩壁间结合紧密,有部份挤土效应,桩周侧阻力和端阻力增高。
压灌桩单桩承载力提高30~50%;压浆桩单桩承载力提高50~130%;⑸ 桩身钢筋不受泥浆污染,砼包裹钢筋紧密;⑹ 不使用泥浆,无噪声、无振动、无污染,可很好实现城市文明施工,对城市环境和形象无影响;⑺ 施工速度快,明显缩短业主投资周期,投资见效快,“业主和房主看得见进度”。
压灌桩20~35根桩/24h,压浆桩15~25根桩/24h, CFG桩25~70根桩/24h;⑻ 成桩过程也是将孔内土自上向下按顺序取出的过程,操作人员、监理工程师、业主能亲眼直观地看到孔位处的地层实况。
能较好把握复杂地层地质情况,很好克服因勘察布孔少引起的地层反映不全面的问题;⑼ 施工易于控制,成桩质量可靠。
不存在静压桩桩身遇稍厚砂土、卵石层难以刺入而需预打取土孔至使孔壁应力释放而达不到勘察和设计预估的承载力问题及不存在桩易偏斜、桩身易折断、桩头易破损的通病;不存在桩易出现砼离析、缩径、断桩、孔底虚土难以清除干净等水下钻孔桩易于出现的通病;注:钻孔压浆桩是一项专利技术专利号(86100705)⑽ 当地层中砂层、卵石层较厚、压缩系数低的粘土,预制桩难以穿过(常需打超前取土孔),因压桩引取周围土的隆起而影响周围建筑安全,长螺旋干作业钻孔桩却能顺利穿越一次成桩;⑾ 当园砾层埋深浅或持力层埋深起伏较大时,长螺旋干作业成孔法能达到设计的预想深度。
⑿ 对环境影响小,施工速度快,干作业成桩,有一定挤土作用,承载力高,设备简单,易操作,质量易于保证。
目前长螺旋工艺对桩径、桩长有一定限制,一般孔径不超过Φ800mm,孔深不超过30m。
设备功率与成孔直径、深度关系见表一。
现阶段全螺旋螺纹桩已处于推广阶段。
长螺旋桩的衍生产品如雨后春笋般不断恿现,该工艺正以其成本低,质量直观、可靠、易于保证,施工文明、速度快等众多优越性以强大的生命力在全国各地得到越来越广泛的应用。
设备功率与成孔直径、深度关系3 长螺旋干作业钻孔桩施工工艺3.1 施工工艺流程:见流程图一。
3.2 钻进参数3.2.1 转速:长螺旋钻进的钻速与钻渣沿叶片上返的速度取决于转速。
在实际钻进中并非瞬间钻速越高越好,瞬间钻速过高则对钻进有一定影响,一般取值20~35转/分。
3.2.2 钻速:长螺旋钻机成孔钻进速度取决于转速与动力头下放速度。
施工过程中一般转速调整好后不再调整。
根据现场地层情况,通过钻进电流来控制进尺速度(亦即动力头下放速度),电流值增大,说明孔内阻力大,应降低钻速,保持钻具垂直,否则易因钻速过快,扭矩过大而蹩钻。
3.3 施工工艺3.3.1 长螺旋干作业钻孔压浆(钢筋)砼桩该工艺在长螺旋钻机机械干成孔后提钻过程中边提钻边注入水泥浆,提钻后安放钢筋笼并投碎石料的一种连续成孔成桩方法。
该桩型可提高桩侧阻力,同时桩端形成扩大头。
该工艺可以用于一般地质条件,穿过卵砾石层效果效好,可进入强中风化中软质岩石层,能顺利克服地下水位以下的软土、粉土、砂土等易坍塌地层。
桩身采用无砂混凝土,其强度不低于C20,可采用Φ400~Φ800mm长螺旋钻具成孔;高压泵的注浆压力3.0~5.0MPa为宜(大直径取大值)。
二次补浆压力控制在0.50~1.50MPa,用量根据场地地层情况,砂性土、卵砾石层用量大,二次补浆控制在2~4次,粘性土用量小,控制补浆1~2次。
3.2.2 长螺旋干作业钻孔压灌(钢筋)砼桩:该工艺是在长螺旋钻机干成孔后边提钻边泵压灌注砼,提钻结束再用振动平台安装钢筋笼的一种连续机械式干成孔成桩方法,属于干作业成桩。
它适用于一般地质条件,对桩端持力层地质条件无特殊要求,可为较高或低强度土层或粉细砂层、卵石层、强中风化基岩等地层,能顺利克服地下水位以下的软土、粉土、砂土等易坍塌地层。
桩身采用超流态砼,泵送砼(坍落度18~20cm)配以钢筋笼,桩身强度C20~C30,可采用Φ350~Φ600cm长螺旋钻具钻孔成桩。
砼泵输送压力控制在6.0~10.0Mp a,砼流量18~24m3/h为宜,充盈系数控制在1.20~1.35(软弱土层取大值)。
桩的侧阻力、端阻力较常规干作业桩有不同程度的提高,桩的承载力有明显提高幅度。
3.3.3 长螺旋干作业钻孔压灌砼桩(CFG桩)该桩是在长螺旋压灌砼桩基础上的应用,是在长螺旋钻机干成孔后提钻过程同时泵压灌注砼的一种干作业连续成孔成桩施工方法。
该桩型适用于一般地质条件,对桩端持力层无特殊要求,属于刚性桩复合地基桩。
CFG桩可用于软弱地基,也可用于力学性能较好的地基。
若建筑物荷载较大,天然地基承载力不够,可用CFG桩参入工作。
长螺旋CFG桩复合地基中桩土应比n多为10~40,在软弱土中n 可达100,桩承担荷载占总荷载一般为百分之40~75。
桩身材料分超流态砼(坍落度18~20cm)—桩身强度C15~C25,或为砂浆—强度C10~C15或为水泥、碎石、粉煤灰、砂水拌合成C10~C20的可变强度桩。
直径一般为Φ350~Φ600mm,砼泵输送压力控制在6~10Mpa,流量18~24m3/h,充盈系数控制1.25~1.45,保护桩头长0.5~1.0m。
四、长螺旋干作业钻孔桩单桩承载力确定4.1 按照《建筑地基基础设计规范》(GB5007—2002)及《建筑桩基技术规范》(JGJ94—94),用静载试验确定“长螺旋干作业钻孔桩”单桩竖向承载力标准值(或特征值)时,在同一条件下试桩数量不宜小于总桩数的1%,且不应小于3根。
4.2 根据土的物理力学指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向承载力代表值时,可采用如下方法计算。
4.2.1 长螺旋干作业钻孔压浆桩4.2.1.1 以干作业钻孔桩桩土的物理指标与承载力经验关系确定单桩竖向承载力代表值时,可按下式计算:①单桩竖向极限承载力标准值Q uk=βs u p l iΣq sik + βp q pk A P式中 Q uk:单桩竖向极限承载力标准值(KN);u p:桩身周边长(m);q sik:第i层桩侧土极限侧阻力标准值(KPa),可按表二取值;q pk:桩端土的极限端阻力标准值(KPa),可按表三取值;l i:按土层划分的各段长(m);A P:桩端投影面积(m2);βs:桩侧土受高压浆扩渗后的增强系数,取1.10~1.20,淤泥、细砂为1.10~1.15,中砂、砂砾、砂卵石为1.15~1.20βp:桩端土受高压浆扩渗后的增强系数,取1.15~1.30,淤泥、细砂土为1.15~1.20,中砂、砂砾、砂卵石为1.20~1.30。
②单桩竖向承载力特征值R a=βs u p l iΣq sia + βp q pa A P式中 R a:单桩竖向承载力特征值(KN);q pa:桩端土的端阻力特征值(KPa),可按表三取值;u p:桩身周边长(m);q sia:第i层桩侧土侧阻力特征值(KPa),可按表二取值;l i:按土层划分的各段长(m);A P:桩端投影面积(m2);βs:桩侧土受高压浆扩渗后的增强系数,取1.10~1.20,淤泥、细砂土为1.10~1.15,中砂、砂砾、砂卵石为1.15~1.20。
βp:桩端土受高压浆扩渗后的增强系数,取1.15~1.30,淤泥、细砂土为1.15~1.20,中砂、砂砾、砂卵石为1.20~1.30。
4.2.1.2 以水下钻(冲)孔桩桩土的物理指标与承载力经验关系确定单桩竖向承载力代表值时,可按下式计算:①单桩竖向极限承载力标准值Q uk= u p l iΣq sik+ βq pk A P式中 Q uk:单桩坚向极限承载力标准值(KN);q pk:桩端土的极限端阻力标准值(KPa),可按表三取值;u p:桩身周边长(m);q sik:第i层桩侧土极限侧阻力标准值(KPa),可按表二取值;l i:按土层划分的各段长(m);A P:桩端投影面积(m2);α:桩侧土受高压浆扩渗后的增强系数,取1.15~1.25,淤泥、细砂为1.15~1.20,中砂、砂砾、砂卵石层为1.20~1.25;β:桩端土受高压浆扩渗后的增强系数,取1.2~1.50,粘性土取1.20~1.30,细中粗砂、砾砂、卵石层取1.25~1.50。
②单桩竖向承载力特征值Ra=αu P l iΣqsia + βqpa A P式中 Ra :单桩竖向承载力特征值(KN);q pa:桩端土的端阻力特征值(KPa); u p:桩身周边长(m);q sia:第i层桩侧土侧阻力特征值(KPa);l i:按土层划分的各段长(m);A P:桩端投影面积(m2);α:桩侧土受高压浆扩渗后的增强系数,取1.15~1.25,淤泥、细砂为1.15~1.20,中砂、砂砾、砂卵石层为1.20~1.25;β:桩端土受高压浆扩渗后的增强系数,取1.2~1.50,粘性土取1.20~1.30,细中粗砂、砾砂、卵石层取1.25~1.50。
4.2.1.3 以长螺旋干作业钻孔压浆桩桩土的物理指标与承载力经验关系确定单桩竖向承载力代表值时,可按下式计算:①单桩竖向极限承载力标准值Q uk= u p l iΣq sik + q pk A P式中 Q uk:单桩竖向极限承载力标准值(KN);q pk:桩端土的极限端阻力标准值(KPa),可按表三取值;u p:桩身周边长(m);q sik:第i层桩侧土极限侧阻力标准值(KPa),可按表二取值;l i:按土层划分的各段长(m);A P:桩端投影面积(m2);②单桩竖向承载力特征值R a= u p l iΣq sia +q pa A P式中 R a:单桩竖向承载力特征值(KN);q pa:桩端土的端阻力特征值(KPa); u p:桩身周边长(m);q sia:第i层桩侧土侧阻力特征值(KPa);l i:按土层划分的各段长(m);A P:桩端投影面积(m2);4.2.2 长螺旋干作业钻孔压灌钢筋砼桩4.2.2.1 以干作业钻孔桩桩土的物理指标与承载力经验关系确定单桩竖向承载力代表值时,可按下式计算:①单桩竖向极限承载力标准值Q uk=α u p l iΣq sia + βq pa A P式中 Q uk:单桩竖向极限承载力标准值(KN);q pk:桩端土的极限端阻力标准值(KPa),可按表三取值;u p:桩身周边长(m);q sik:第i层桩侧土极限侧阻力标准值(KPa),可按表二取值;l i:按土层划分的各段长(m);A P:桩端投影面积(m2);α:桩侧土压灌增强系数,取1.05~1.15,淤泥、细砂为1.05~1.10,中砂、砂砾、砂卵石为1.10~1.15;β:桩端土压灌及无孔底虚土增强系数,取1.10~1.20,粘性土取1.10~1.15,细中粗砂、砾砂、卵石层取1.15~1.20。