CFG桩在变电站地基处理施工质量控制.pdf

'1l6低温建筑技术2012年第9期(总第171期)CFG桩在变电站地基处理施工质量控制黄锦林，陈剑锋，姚自勇(广东电网公司佛山供电局．广东佛山5280001【摘要】CFG桩即是水泥粉煤灰桩，是一种新的地基处理技术，在我国许多变电站地基处理中得到广泛应用。但由于各种因素的影响，有时候会出现断桩事故。本文结合某变电站，探讨CFG桩复合地基的检测，重点论述了断桩的控制处理。【关键词】CFG桩；变电站地基；复合地基检测；检测结果；控制【中图分类号】TU473．1【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2012)09—0116—03CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，它由碎石、粉煤灰、水泥等混合起来，加水搅拌做成的一种具有高粘性状的强度桩。通常在天然的地基中按一定的比例设置CFG桩体，同时要铺上褥垫层，褥垫层与桩间土、桩组在一起，形成复合地基，达到承担地基上的全部荷载效果。但处理地基时，由于施工不当，往往造成断桩的工程事故，影响地基的承载与均匀性。一定程度上制约了该技术的推广应用。笔者以某变电站为背景，就CFG桩的应用及出现的相关问题进行探讨。1工程概况某变电站由变压器、变电室、主控室、架构组成。选用CFG桩处理地基，桩的布置位置呈正三角形，桩图1CFG桩施工工艺流程距s等于1．2m，桩经d等于0．4m，有效桩长为7．5m，共785根桩。根据《土工程勘察报告》，该工程场地地桩号：15桩径：4c1IrI强度等级~25波速~．001ads期"．21)110403层主要由粘性土、粉土、砂土、砖块、瓦砾及灰渣组成，Il1107．9／：＼：：，’＼‘采取长螺旋钻孔管内泵压混合料成桩施工。处理地基厂＼⋯’后，单根桩基的承载力的特征值要求大于或等于U．UUU．O0U．OOO．OO180kN。Um2施工工艺图2断桩曲线示例长螺旋钻孔管内泵压混合料成桩是CFG复合地基每个地方的复合地基的承载力的特征值都符合的一种施工方法，也是目前国内使用较多的一种新工设计的要求。对于桩身的完整性检测，低应变检测共艺，桩体主要是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑、砂加水拌合97根桩，桩身波速平均值为4360m／s，波速范围为形成的高粘结强度桩。由于此工艺具有穿低噪音、透能3290～7630m／s。其中有74根I类桩，占总数的力强、无泥浆污染、施工效率高等特点，因此在复合地基76．3％，Ⅱ类桩有5根，占总数5．1％，没有Ⅲ类桩，有处理中占有很大的市场。施工工艺流程见图1。l8根Ⅳ类，占检测总数的18．7％，由此可见桩身的完3工程检测整性没达到设计的要求。因此，要扩大对桩的完整性根据施工情况、地质条件、成桩工艺、测试信号的检测的检测范围。衰减特征及桩型设计、缺陷出现深度，根据幅频信号及为了验证所有的CFG桩的完整性的具体情况，在实测时域的特征，综合起来判定，其中：I类桩是完整原有的工程桩检测基础上，扩大对桩身的完整性的检的、Ⅱ类桩存在轻度的缺陷、Ⅲ类桩的缺陷程度比较严测，对663根CFG桩进行了低应变测试，检测的结果：重、Ⅳ类是严重缺陷桩。桩身的波速平均值为4590m／s，波速范围为3250～依据GB50007—2002《建筑地基基础设计规范》8930m／s，其中波速已经超出了允许值范围。检测的中“复合地基载荷试验要点”，经过对复合地基的静载663根CFG桩中共有531根I类桩，占检测桩总数的试验，得出如图2的结果。80．1％，II类桩共有25根桩占总数的3．8％，Ⅲ类桩 黄锦林等：CFG桩在变电站地基处理施工质量控制l17有4根。占总数的0．6％，1V类桩有103根，占总数的5．2注浆法15．5％。依据JGJ106—2003《建筑基桩检测技术规如断桩位置较深时，也可采用注浆法处理。即用范》，对Ⅲ、Ⅳ类桩做出相应的工程处理。高压注浆泵或大流量泵，沿注浆管或导管向断桩处注4断桩原因分析入水泥浆，切割并冲洗断桩部位未凝固的浮浆，并将其本工程出现的断桩可以分成两种类型，一种是浅置换出桩身，用水泥浆固结断桩部位。部断桩，这类型的断桩占断桩的比例较大，另一种是深(1)钻孔：注浆孔钻孔可采用小直径地质钻机部断桩，这类型的断桩数量不大，占断桩的比例较小。金刚石钻进成孔，直径90～1lOmm，钻至断桩处以下由于CFG桩是由碎石、粉煤灰、水泥等混合起来，加水50em。搅拌做成的一种具有高粘性状的强度桩，其中并没配(2)注浆管安装与封孑L：注浆管下至孑L底上部有钢筋，属于一种脆性桩。发生断桩的主要原因一般0．2m，孔口则高出桩顶0．8一1．2m，封孔从钻孔孔口是下面三个方面。往下长度约0．5m，采用混凝土封孔，并在封孔前安装(1)混合料的坍落度。CFG桩混合料坍落度应排水管，与注浆管并排，长度2．0m即可，与注浆管同按工艺性试验确定并经监理工程师批准的参数进行高，管口车丝，管底位于封孑L混凝土以下O．2～0．5m，控制；管内泵压混合料粉煤灰掺量通常为70—90kg，封孔混凝土的凝固时间不少于24h。坍落度为160—200ram，若坍落度偏大，很容易产生(3)注浆：一般采用3次注浆工艺进行注浆。离析、泌水，泵压作用下，骨料与砂浆分离，导致堵注浆浆液应采用P·042．5水泥，浆液水灰比一般控管；若坍落度偏小时，混合料流动性差，也容易造成制在0．5～1，浆液由稀逐渐变浓。注浆法处理断桩具堵管，堵管进一步造成灌注中断，降低泵送效率和泵有处理速度快、可操作性强、成本低、效果好等特点。送质量，易引起断桩，由于混合料塌落度没控制好时，5．3垫层加筋桩体内的混凝土就会离析，桩体因此而产生断裂。(1)垫层加筋设计。断桩会造成地基不均匀。承(2)提拔钻杆时间和速度。桩身的完整性在检载能力大大下降，在原有设计基础上。把原来的褥垫层测CFG桩质量标准中是一项比较常规而重要的项目，换成加筋复合的砂卵石垫层。加筋复合的砂卵石垫层超差点的数量要求低于20％，而在JGJ106—2003《建也就是在砂卵石垫层中加人数层的土工织物，土工织筑基桩检测技术规范》中，明确规定Ⅲ和Ⅳ类桩需经物筋层具有高抗拉的性能，从而使垫层的刚度和整体过有效处理后，才能进行下一道工序。由于在回灌的性得到强化，起到扩散应力、调整应力分布的作用。时候拨管太快，缩径严重而出现断裂现象。在原有的褥垫层加入设厚度为0．5m的加筋复合(3)运输车碾压。在清理预留虚桩的时侯，经过的砂卵石垫，铺设一层土工带，从垫层底部碾压结实重型的运输车碾压，或者是挖掘机的碰撞等外力的作20em厚的砂卵石垫层，再铺上一层土工带。土工带的用，桩的浅部因受力过大而发生断裂现象。由于这个回折的部分要压入基底1．5m以上，按方格布置网状工程清理桩头的时侯，没按相关的要求进行操作，从而土工带，尺寸为0．25m×0．25m为宜。使得断桩的概率高达18．7％，有些地方出现了连片断为了发挥加筋复合石垫层的刚度及强度，土工带桩的现象。质量要过关，选用具备耐腐蚀、低蠕变、低伸缩率、高强5处理措施度等特点的土工带；宜选用规格为0．025m×0．5m的5．1接桩法土工筋带，其断裂延伸率与抗拉强度指标分别要求达在变电站地基处理中，断桩位置较浅时，可采用到1．7％和120kPa。接桩法处理断桩，接桩通常人工挖孔到断桩部位，取(2)复合垫层的施工。地基坑挖开标高后，在出断裂桩头，再将桩顶断面修平、凿毛。先将断面清理碾压砂卵石垫层过程中分层铺设土工带。铺设土工带干净，至无松动石子即可，浇筑前用高一标号水泥浆刷的过程中，不能有重叠、皱折、扭曲等现象，在需要连接面。并用高一标号混凝土浇筑至设计标高。当CFG桩的地方，要使用钉接，最短的搭接长度至少在1．5m以断桩较深时，可用金刚石复合片钻头破碎桩体，钻至上，土工带纵横交接处要用钉接法来固定，施工工程中断桩面以下一定位置，钻孔直径可以大于或等于CFG必须严格按相关规范进行施工。施工的同时，要控制桩直径，然后冲洗干净，重新灌注混合料，与下部桩好碎石垫层密实度，可以用大容重法对碎石层进行检体连接在一起，但这种方法施工一定要保证孔内清理验，最大干容重要求至少20．5kN／m，压实系数要求范干净。当CFG桩断桩位置处于桩底端时，甚至可以围为0．95～0．96，每100m的面积内要设有不少一个将CFG桩桩体全部钻掉，重新成桩。但此种处理费检验点。用相对较高。6技术经济效果分析 I18低温建筑技术2012年第9期(总第171期)注浆加固堵水技术在海底隧道施工中应用肖红渠(中铁隧道集团有限公司技术中心．河南洛阳471009)【摘要】海底强风化围岩的隧道施工过程中，往往由于围岩的透水能力强且力学性质差，导致开挖中存在坍塌突水等安全隐患，为此需要进行相应的加固堵水措施来保证工程的安全进行。本文以某海底隧道为工程实例，通过对围岩进行注浆加固，从而改善了围岩的透水能力及力学强度，保证了工程安全快速施工。【关键词】海底隧道；注浆加固；强风化岩【中图分类号】TU753．67【文献标识码】B【文章编号】1001—6864{2012)09—0118—02随着我国现代化建设的飞速发展，隧道工程的数层厚度为36．9m，最大水深为25．7m。围岩主要为全、量和长度也越来越大，而隧道所处的环境也越来越复强风化花岗岩，并夹二长岩岩脉和强风化花岗闪长岩。杂，这对相应的施工技术提出了巨大的挑战。对隧道围岩风化严重，呈硬塑砂质粘性土状，含有中粗砂和粉施工安全有重要影响的围岩地质情况及水文情况越细砂；强风化二长岩脉高岭土矿物含量较高，具有弱膨来越受到界内的重视：如果围岩属于强风化岩体，则其胀潜势，并含少量风化残块，围岩力学参数见表1。力学性质就非常不理想，开挖后在原始应力下隧道变1．2水文条件形就会很大，极有可能出现变形失稳；再加上隧道处在水位面以下，围岩承受的水压力很高，也有可能在开挖表1围岩力学参数过程中出现突水涌水的险情。对于此，需要在开挖之围岩篙角前，采取必要的控制措施，以保证工程的安全施工。本文以某海底隧道为例，在开挖前对围岩进行注浆加固堵水来提高围岩力学性质，从而保证开挖过程中围岩变形稳定且大大减小突水涌水的安全隐患。1工程概况全、强风化花岗岩，岩体破碎，节理裂隙发育，因此1．1地质条件围岩渗透能力强，地下水极其发育，洞内超前钻探取样隧道断面为曲墙仰拱形式，跨度17m，隧道上部岩表明，全、强风化岩层渗透系数分别为17．1×10em／s(1)CFG桩提高了传统的碎石桩的复合地基承法不当的时候，通常会出现断桩的现象，。虽然CFG载力，更加适合变电站地基处理。CFG桩复合地基其桩施工过程中可能会发生一些事故，但是只要按照本强度和沉降均可满足规范及设计要求，证明这种地基文所述的预防措施进行严格管理，完全可以将事故发处理方式是科学，安全合理的，且大幅缩短了工期。生率降至最低，取得比较好的社会效益及经济效益。(2)CFG桩充分利用了工业废料粉煤灰代替水泥且桩身不配筋可大幅减少工程造价，还具有施工速参考文献度快、质量控制好等优点。(3)在实现同样的承载效果的同时，CFG桩桩[1]申素芳．CFG桩法在某变电站地基处理中的应用[J]．科技信身不用配置钢筋，可节约大量钢材，这在不可再生资源息(学术研究)，2008，23．[2]周先荣．CFG桩复合地基的设计、施工与检测[J]．岩土工程13益紧缺的今天尤其重要，再加上由此而生的良好的界，2002，5(7)．防腐蚀性能，更值得在沿海地区广泛推广。[3]阎明礼，张东刚．CFG桩复合地基技术及工程实践[M]．北京：(4)CFG桩设备简洁，在变电站施工过程无泥中国水利水电出版社，2001．浆污染，没有噪音，更加适合基础建设。7结语【收稿日期】2012—03—30目前CFG桩在我国许多变电站地基处理中得到[作者简介】黄锦林(1978一)，男，广东佛山人，工程师，从事电力工程管理、土建工程管理工作。广泛应用，但在实际的开挖与截桩的工作中，使用的方'