论文部分内容阅读
中图分类号： TU522.3+5文献标识码：A文章编号：
侯庄节制闸工程位于衡水市桃城区侯庄村南，该工程竣工后将对完善衡水市防洪体系、市区截污导污、节制入沥水起到关键作用。工程建筑物级别3级，设计流量150m3/s，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值0.1g。全闸共分三孔，每孔净宽6m。地质结构为粘性土多层结构，岩性为第四系全新统冲洪积（a1+p1Q4）壤土、粘土、砂壤土，第四系全新统积湖沼积（1+hQ4）粘土、壤土。针对工程地质勘察报告提供的成果分析，设计采用水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）+抗滑桩方案，对闸室及较高挡土墙下地基进行处理，以提高地基承载力，满足抗滑稳定要求。现就水泥粉煤灰碎石桩在本工程中的的施工应用简述如下。
一、基本原理
水泥粉煤灰碎石桩简称CFG桩，是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加适量水拌和形成的高粘结强度桩，和桩间士、褥垫层一起形成复合地基。具有沉降变形小、施工速度快、工期短、承载力提高幅度大、工程造价低等特点。
二、技術指标
本工程共布置CFG桩1171棵，桩长分别为10m、8m，桩径500mm，桩间中心距为1.1m，正方形布置，桩体强度C25；褥垫层厚250mm，压实度大于0.94；经处理后的复合地基承载力特征值160kpa。
三、施工准备
1、清理并平整施工场地，现场修筑两条坡道用于场内交通。
2、施工人员及机械确定并到位，主要施工机械包括K24长螺旋钻机1台、混凝土输送泵1台、挖掘机1台、装载机1台、自卸汽车2辆，并配置145KW柴油发电机一台，作为备用电源。
3、按设计要求由试验室进行材料及配合比试验，由于交通便利，混凝土由商品混凝土搅拌站提供，原材料必须有材质单并经检验合格。
4、按施工图纸进行控制线测量及桩位放样，桩位中心点插入钢钎，并用白灰明示，确保桩位准确。
5、分别选取了闸底板下及1号挡土墙下各1棵桩进行成桩工艺试验，以检验设备、工艺是否合适，选用的技术参数是否满足设计要求。
四、施工方法
本工程采用长螺旋钻机钻孔压灌混凝土成桩工艺，施工工艺流程如下：钻机就位→设备调整→开钻至设计标高→泵送混凝土，同时提钻→混凝土送达设计标高→凿桩头及清理桩间土→铺设褥垫层。
1、钻机就位
钻机施工场地要平整，安装牢固平稳，钻机钻杆垂直对准桩位中心，在机架上垂直方向吊两根垂线，检查钻杆垂直度，偏差不超过1%。定位后进行检查，钻头与桩点偏差不大于20mm。
2、钻进成孔
钻杆对中桩位并接触地面后，开机钻至设计深度。钻进时先慢后快，同时检查钻孔有无偏差并及时调整。如发现钻杆摇晃或难钻时，要放慢速度，以免导致桩孔偏斜、位移或损坏机具。开工前测量钻具长度并在桩机塔身处做好明显标记以控制桩长。
3、灌注混合料
当钻至设计标高后，输送泵向钻杆内压灌混凝土。随着混凝土的压力开始提升钻杆，提升速度控制在0.8~1.2m/min，并控制桩管混凝土面高度，严禁先提钻杆后泵入混凝土，钻头要始终处于混凝土包围之中，以免出现断桩、缩径、夹泥现象。
压灌过程不能中断，桩机与输送泵的工作状态要协调一致，单方发生故障时另一方应马上停止工作，如在桩体施工过程中，任意一方出现故障造成停机，应在再次启动桩机时回转一米，保证与下部桩体完全吻合，在中断时间超过1小时或混合料产生离析时，在原桩位重新钻孔成桩。
施工过程中做好记录，每班组留取28天抗压试块一组，混凝土坍落度控制在160~200mm，发现问题及时调整。
混合料灌注高度在有效桩顶标高500mm以上，上部空间用土封顶压实，以保证桩顶质量。
4、开槽及桩头处理
桩体达到一定强度后，开始清除桩间土，并截取桩头。清除桩间土采用小型机械和人工联合开挖，避免扰动设计标高以下土层及桩体。剔除桩头时用钢钎等工具沿桩周向桩心逐次剔除多余的桩头，并把桩顶找平，不可用重锤或重物横向击打桩体。
5、褥垫层铺设
桩头处理完毕并经检测合格后铺设褥垫层，材料选用中砂、粗砂、级配碎石，最大粒径不超过30mm。采用平板振动器振压3~5遍压实，夯实厚度250mm。
五、质量控制
水泥粉煤灰碎石桩的质量主要控制内容包括：①桩的数量、布桩形式、位置符合设计要求，柱位允许偏差：满堂红布桩≤0.4D、条基布桩≤0.25D；②确保桩长、桩径符合设计要求，桩长允许偏差＋100mm，桩径允许偏差－20mm；③桩体垂直度偏差不超过1%；④工程用原材料质量符合设计要求；⑤严格检查混凝土出厂资料，混凝土强度必须符合设计要求；⑥褥垫层压实度大于0.94。
施工结束后委托第三方检测单位进行单桩复合地基荷载试验检测地基承载力，共抽检6点；并采用低应变动力试验检测桩身完整性，共抽检110根。检测结果全部符合设计要求。
侯庄节制闸工程位于衡水市桃城区侯庄村南，该工程竣工后将对完善衡水市防洪体系、市区截污导污、节制入沥水起到关键作用。工程建筑物级别3级，设计流量150m3/s，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值0.1g。全闸共分三孔，每孔净宽6m。地质结构为粘性土多层结构，岩性为第四系全新统冲洪积（a1+p1Q4）壤土、粘土、砂壤土，第四系全新统积湖沼积（1+hQ4）粘土、壤土。针对工程地质勘察报告提供的成果分析，设计采用水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）+抗滑桩方案，对闸室及较高挡土墙下地基进行处理，以提高地基承载力，满足抗滑稳定要求。现就水泥粉煤灰碎石桩在本工程中的的施工应用简述如下。
一、基本原理
水泥粉煤灰碎石桩简称CFG桩，是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加适量水拌和形成的高粘结强度桩，和桩间士、褥垫层一起形成复合地基。具有沉降变形小、施工速度快、工期短、承载力提高幅度大、工程造价低等特点。
二、技術指标
本工程共布置CFG桩1171棵，桩长分别为10m、8m，桩径500mm，桩间中心距为1.1m，正方形布置，桩体强度C25；褥垫层厚250mm，压实度大于0.94；经处理后的复合地基承载力特征值160kpa。
三、施工准备
1、清理并平整施工场地，现场修筑两条坡道用于场内交通。
2、施工人员及机械确定并到位，主要施工机械包括K24长螺旋钻机1台、混凝土输送泵1台、挖掘机1台、装载机1台、自卸汽车2辆，并配置145KW柴油发电机一台，作为备用电源。
3、按设计要求由试验室进行材料及配合比试验，由于交通便利，混凝土由商品混凝土搅拌站提供，原材料必须有材质单并经检验合格。
4、按施工图纸进行控制线测量及桩位放样，桩位中心点插入钢钎，并用白灰明示，确保桩位准确。
5、分别选取了闸底板下及1号挡土墙下各1棵桩进行成桩工艺试验，以检验设备、工艺是否合适，选用的技术参数是否满足设计要求。
四、施工方法
本工程采用长螺旋钻机钻孔压灌混凝土成桩工艺，施工工艺流程如下：钻机就位→设备调整→开钻至设计标高→泵送混凝土，同时提钻→混凝土送达设计标高→凿桩头及清理桩间土→铺设褥垫层。
1、钻机就位
钻机施工场地要平整，安装牢固平稳，钻机钻杆垂直对准桩位中心，在机架上垂直方向吊两根垂线，检查钻杆垂直度，偏差不超过1%。定位后进行检查，钻头与桩点偏差不大于20mm。
2、钻进成孔
钻杆对中桩位并接触地面后，开机钻至设计深度。钻进时先慢后快，同时检查钻孔有无偏差并及时调整。如发现钻杆摇晃或难钻时，要放慢速度，以免导致桩孔偏斜、位移或损坏机具。开工前测量钻具长度并在桩机塔身处做好明显标记以控制桩长。
3、灌注混合料
当钻至设计标高后，输送泵向钻杆内压灌混凝土。随着混凝土的压力开始提升钻杆，提升速度控制在0.8~1.2m/min，并控制桩管混凝土面高度，严禁先提钻杆后泵入混凝土，钻头要始终处于混凝土包围之中，以免出现断桩、缩径、夹泥现象。
压灌过程不能中断，桩机与输送泵的工作状态要协调一致，单方发生故障时另一方应马上停止工作，如在桩体施工过程中，任意一方出现故障造成停机，应在再次启动桩机时回转一米，保证与下部桩体完全吻合，在中断时间超过1小时或混合料产生离析时，在原桩位重新钻孔成桩。
施工过程中做好记录，每班组留取28天抗压试块一组，混凝土坍落度控制在160~200mm，发现问题及时调整。
混合料灌注高度在有效桩顶标高500mm以上，上部空间用土封顶压实，以保证桩顶质量。
4、开槽及桩头处理
桩体达到一定强度后，开始清除桩间土，并截取桩头。清除桩间土采用小型机械和人工联合开挖，避免扰动设计标高以下土层及桩体。剔除桩头时用钢钎等工具沿桩周向桩心逐次剔除多余的桩头，并把桩顶找平，不可用重锤或重物横向击打桩体。
5、褥垫层铺设
桩头处理完毕并经检测合格后铺设褥垫层，材料选用中砂、粗砂、级配碎石，最大粒径不超过30mm。采用平板振动器振压3~5遍压实，夯实厚度250mm。
五、质量控制
水泥粉煤灰碎石桩的质量主要控制内容包括：①桩的数量、布桩形式、位置符合设计要求，柱位允许偏差：满堂红布桩≤0.4D、条基布桩≤0.25D；②确保桩长、桩径符合设计要求，桩长允许偏差＋100mm，桩径允许偏差－20mm；③桩体垂直度偏差不超过1%；④工程用原材料质量符合设计要求；⑤严格检查混凝土出厂资料，混凝土强度必须符合设计要求；⑥褥垫层压实度大于0.94。
施工结束后委托第三方检测单位进行单桩复合地基荷载试验检测地基承载力，共抽检6点；并采用低应变动力试验检测桩身完整性，共抽检110根。检测结果全部符合设计要求。