一种CFG桩的施工方法技术

本发明专利技术公开了一种CFG桩的施工方法。其技术方案要点是该施工方法包括以下施工步骤：平整场地，测量放线，桩机就位，钻孔，泵送混凝土、拔杆，停止泵料，继续拔杆，钻机移位，基坑开挖，清除桩间土，切除桩头，桩基检测，褥垫层施工。用该方法能将桩基检测前需等待的混凝土强度上升时间与基坑开挖的时间重叠，从而大幅缩短施工工期。

Construction method of CFG pile

The invention discloses a construction method of CFG pile. The technical proposal is that the construction method comprises the following steps: the construction site preparation, measurement line, pile machine in place, drilling, pumping concrete, pull rod, stop the pump, to pull rod, drill shift, excavation, removal of soil between piles, pile foundation, pile head resection, cushion construction. With this method, the rise time of the concrete strength waiting for the pile foundation detection before the excavation can be overlapped with the excavation time of the foundation pit, thus greatly shortening the construction period.

【技术实现步骤摘要】
一种CFG桩的施工方法
本专利技术涉及CFG桩
，特别涉及一种CFG桩的施工方法。
技术介绍
CFG桩即水泥粉煤灰碎石桩，由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水搅和，用各种钻孔机械先造孔，然后灌注混凝土成桩。CFG桩桩径一般为350-600mm，桩中心间距为桩直径的3~5倍。根据地质不同，CFG桩主要有四种施工工艺，分别是长螺旋钻孔灌注成桩，泥浆护壁钻孔灌注成桩，长螺旋钻孔、管内泵压混凝土成桩，以及沉管灌注成桩。其中长螺旋钻孔、管内泵压混凝土成桩的方法适用于粘性土、粉土、砂土等地基，该方法噪音小、不产生泥浆污染，在城市建设中是最常用的施工方法。为保证成桩质量，建筑施工规范要求灌注桩身混凝土时，施工桩顶标高需高出设计桩顶标高不小于0.5m，形成超灌桩头，待桩体强度上升后，切除超灌桩头部分，进行下一步施工。如图1所示，CFG桩长螺旋钻孔、管内泵压混凝土成桩施工工艺主要步骤为:基坑开挖——坑底钻孔灌桩——等待混凝土强度上升——桩基检测——褥垫层施工。CFG桩的桩基检测一般包括单桩承载力试验、复合地基承载力试验和低应变检测。《建筑基桩检测技术规范》中规定，当采用低应变法检测时，受检桩混凝土强度至少达到设计强度的70%，且不小于15MPa；承载力试验前须有一定的休止时间供混凝土强度上升，休止时间根据土类的不同而变化，一般砂土的休止时间为7天，粉土为10天，粘性土为15~25天。总之，用此种工艺施工，在CFG桩基混凝土灌注完成后、桩基检测前需要等待约两周时间，施工周期长。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种CFG桩的施工方法，将桩基检测前需等待的混凝土强度上升时间与基坑开挖的时间重叠，从而大幅缩短工期。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种CFG桩的施工方法，包括以下施工步骤：步骤1、平整场地：清除地表耕植土、障碍物；步骤2、测量放线：根据坐标放出每根桩的具体位置并做好标记；步骤3、桩机就位：使长螺旋钻机的钻杆垂直对准桩位中心；步骤4、钻孔：启动电机钻孔，钻至设计标高后停机待料；步骤5、泵送混凝土、拔杆：混凝土用地泵泵送至长螺旋钻机进料口，进入钻杆内。当钻杆内部充满混凝土后，开始拔杆，拔杆过程中，钻杆内要一直有一定高度的混凝土；步骤6、停止泵料：当钻杆拔至设计桩顶标高以上0.5m后，停止混凝土泵入；步骤7、继续拔杆：继续拔杆，使钻杆内剩余混凝土流入桩孔内，灌注完成后，钻杆拨出至孔外；步骤8、钻机移位：钻机移至下一根桩进行施工；步骤9、基坑开挖：基坑开挖至坑底设计标高以上0.5m处；步骤10、清除桩间土：人工配合机械开挖桩间土，严禁超挖；步骤11、切除桩头；步骤12、桩基检测：混凝土强度和休止时间满足规范要求后，对CFG桩进行承载力试验和低应变检测；步骤13、褥垫层施工：桩基检测合格后，进行褥垫层施工。通过采用上述技术方案，将现有技术的先“基坑开挖”然后“坑底钻孔灌桩”，改为先“地面钻孔灌桩”然后“基坑开挖”，使得“等待混凝土强度上升”的时间与“基坑开挖”时间重叠，节约了原先等待混凝土强度上升所需的约两周时间，从而大幅缩短工期。作为优选地，在钻杆的侧壁上设置可流出混凝土浆液的观察孔，通过观察孔控制停止混凝土泵入的时间，步骤如下：步骤4钻孔前，计算h并在杆壁开孔：计算公式为：h=（s+n）*R2/r2，式中h是超灌桩头所需混凝土在钻杆内的高度，s是超灌桩头的长度，且0.5m≤s≤1.2m，n是不小于0的任意数，n的取值可满足h≥地面标高至设计桩顶标高的高差H,R是桩孔的半径，r是钻机钻杆的内径；增设观察孔情况下，步骤6为：混凝土灌至设计桩顶标高时暂停拔杆；继续往钻杆内泵入混凝土，当观察孔流出混凝土时，停止混凝土泵入。通过采用上述技术方案，工人可直接判断停止泵料的时间，使超灌桩头长度统一为s，不仅节约了混凝土，而且超灌桩头长度统一更方便基坑开挖，进一步提高了整体施工效率。作为优选地，观察孔开设在两层螺旋叶片中间靠近上层螺旋叶片位置。通过采用上述技术方案，在观察孔离地面较高的情况下，工人视线也不易被位于观察孔下面的螺旋叶片遮挡，能近距离看到观察孔，及时了解到混凝土浆液从孔口流出情况，做出停止混凝土泵入的指令。作为优选地，前2~7根桩施工完成后即时测量桩孔内施工桩顶标高是否满足超灌桩头长度s≥0.5m。通过采用上述技术方案，引入验证手段，排除了因地质原因，桩孔实际孔径与设计孔径偏差太大而造成超灌桩头长度无法≥0.5m，提高了施工桩长的质量控制。若超灌桩头长度s≥0.5m，则满足规范要求，若s<0.5m，需停止施工、分析原因，调大h值使超灌桩头长度满足规范要求。作为优选地，步骤7中继续拔杆分两个阶段，第一阶段使钻杆内混凝土流入桩孔内，形成超灌的桩头，此过程中钻杆拨出速度控制在2~4m/min；第二阶段是灌注完成后，此过程钻杆按3~6m/min速度拨出。通过采用上述技术方案，使钻杆内剩余混凝土在灌入桩孔内时，钻杆底部不会与已施工混凝土面分离，不容易出现断桩现象，提高了成桩质量。作为优选地，在一个工地的CFG桩全部施工完成后，将观察孔用大小相适配的铁块进行堵塞，并焊接牢固。通过采用上述技术方案，可以减小下一个工地施工时，观察孔对钻机钻杆刚度的影响，延长了钻杆的使用寿命。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1、CFG桩从地面施工，将桩基检测前需等待的混凝土强度上升时间与基坑开挖的时间重叠，从而大幅缩短施工工期；2、该方法可有效控制超灌桩头的长度，以减少混凝土的浪费和因超灌桩头长短不一对基坑开挖效率的影响；3、CFG桩从地面施工，可以省去坑底施工CFG桩，在钻机进场前对坑底工作面的回填处理，进一步节约工期。附图说明图1是现在施工工艺的坑底钻孔灌桩示意图；图2是一种CFG桩的施工方法准备工作示意图；图3是一种CFG桩的施工方法钻孔完成状态示意图；图4是一种CFG桩的施工方法桩内混凝土灌注至桩顶设计标高以上0.5m时的状态示意图；图5是一种CFG桩的施工方法CFG桩全部灌注完成状态示意图；图6是一种CFG桩的施工方法桩基试验状态示意图；图7是一种CFG桩的施工方法褥垫层施工完成状态示意图；图8是实施例二施工方法准备工作示意图；图9是桩内混凝土灌注至桩顶设计标高时的状态示意图；图10是实施例二中停止泵料时的状态示意图；图11是实施例三中，h<H情况下，拔杆暂停时状态示意图；图12是实施例四验证施工桩顶标高操作示意图。图中，11、原地面标高；12、基坑底标高；13、设计桩顶标高；14、施工桩顶标高；15、设计桩底标高；16、孔口标高；2、长螺旋钻机；21、立架；22、钻杆；23、钻杆底；24、电机顶面；25、进料口；26、螺旋叶片；3、桩孔；4、基坑；5、基准标记；6、停止供料标记；7、钻孔完成标记；8、暂停拔杆标记；9、观察孔；10、褥垫层；H、地面至设计桩顶标高的高差；h、观察孔距钻杆底的高差；a、停止供料标记与基准标记的距离；b、钻孔完成标记与基准标记的距离；c、暂停拔杆标记与基准标记的距离；s、超灌桩头的长度。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CFG桩的施工方法，其特征在于：包括以下施工步骤：步骤1、平整场地：清除地表耕植土、障碍物；步骤2、测量放线：根据坐标放出每根桩的具体位置并做好标记；步骤3、桩机就位：使长螺旋钻机（2）的钻杆（22）垂直对准桩位中心；步骤4、钻孔：启动电机钻孔，钻至设计桩底标高(15)停机待料；步骤5、泵送混凝土、拔杆：混凝土用地泵泵送至长螺旋钻机(2)进料口（25），进入钻杆（22）内,当钻杆（22）内部充满混凝土后，开始拔杆，拔杆过程中，钻杆（22）内要一直有一定高度的混凝土；步骤6、停止泵料：当钻杆（22）拔至设计桩顶标高（13）以上0.5m后，停止混凝土泵入；步骤7、继续拔杆：继续拔杆，使钻杆（22）内剩余混凝土流入桩孔（3）内，灌注完成后，钻杆拨出至孔外；步骤8、钻机移位：钻机移至下一根桩进行施工；步骤9、基坑开挖：基坑开挖至坑底设计标高以上0.5m处；步骤10、清除桩间土：人工配合机械开挖桩间土，严禁超挖；步骤11、切除桩头；步骤12、桩基检测：混凝土强度和休止时间满足规范要求后，对CFG桩进行承载力试验和低应变检测；步骤13、褥垫层施工：桩基检测合格后，进行褥垫层施工。

【技术特征摘要】
1.一种CFG桩的施工方法，其特征在于：包括以下施工步骤：步骤1、平整场地：清除地表耕植土、障碍物；步骤2、测量放线：根据坐标放出每根桩的具体位置并做好标记；步骤3、桩机就位：使长螺旋钻机（2）的钻杆（22）垂直对准桩位中心；步骤4、钻孔：启动电机钻孔，钻至设计桩底标高(15)停机待料；步骤5、泵送混凝土、拔杆：混凝土用地泵泵送至长螺旋钻机(2)进料口（25），进入钻杆（22）内,当钻杆（22）内部充满混凝土后，开始拔杆，拔杆过程中，钻杆（22）内要一直有一定高度的混凝土；步骤6、停止泵料：当钻杆（22）拔至设计桩顶标高（13）以上0.5m后，停止混凝土泵入；步骤7、继续拔杆：继续拔杆，使钻杆（22）内剩余混凝土流入桩孔（3）内，灌注完成后，钻杆拨出至孔外；步骤8、钻机移位：钻机移至下一根桩进行施工；步骤9、基坑开挖：基坑开挖至坑底设计标高以上0.5m处；步骤10、清除桩间土：人工配合机械开挖桩间土，严禁超挖；步骤11、切除桩头；步骤12、桩基检测：混凝土强度和休止时间满足规范要求后，对CFG桩进行承载力试验和低应变检测；步骤13、褥垫层施工：桩基检测合格后，进行褥垫层施工。2.根据权利要求1所述的一种CFG桩的施工方法，其特征在于：在钻杆（22）上开设观察孔（9），以控制停止泵料时间，步骤如下：步骤4钻孔前，计算h并在杆壁开孔：计算公式为：h=（s+n）*R2/r2，式中h...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈世成，冯军峰，
申请(专利权)人：北京中润宝成工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11