CFG桩基试桩施工方案

CFG桩基试桩施工方案一、编制依据、范围及原则1、编制依据(1)国家相关法律、法规和铁道部相关规章制度，国家、铁道部颁发的现行规范、规程、验标等各项技术标准和有关的法律、法规。(2)沪昆铁路客运专线湖南有限责任公司提供的由铁道第三勘察设计院集团有限公司设计图纸、设计文件和设计资料。(3)铁建设【2009】226号客运专线施工组织设计指南及沪昆铁路客运专线湖南有限责任公司编制的指导性施工组织设计。(4)沪昆铁路客运专线湖南有限责任公司建设标准化管理体系(5)沪昆铁路客运专线湖南有限责任公司编制的沪昆客专长昆（湖南）段指导性施工组织设计(7)铁道部下发的有关铁路建设施工安全、质量、文明施工方面的有关文件、通知。(8)我单位前期踏勘、调查、采集和咨询所获取的资料。(9)我单位拥有的科技工法成果和现有的企业管理水平，劳力、设备技术能力，以及在同类铁路施工中所积累的丰富的施工经验。2、编制范围我单位承建的沪昆客专长昆湖南段CKTJ-2标合同段（DK126+840DK167+155）总长38.4公里施工区段内的CFG桩地基处理的路基工程。3、编制原则1）严格遵守部颁规范、规程和规则等技术标准的原则铁道部颁发的现行各项施工技术规范、规程和规则是指导长沙至昆明铁路客运专线工程施工的权威性行业标准，技术方案编制中将严格遵守这些行业标准并将其贯穿于整个实施性施工组织设计当中。2）全面响应投标文件和设计图纸要求的原则在充分领会投标文件要求和设计意图的前提下，结合现场调查情况及我单位的实际施工能力和水平，力求工期、质量、安全和技术方案等各方面能充分满足投标文件和设计图纸要求，并相应制定出完善的保证体系和保证措施，确保各项目标的实现。3）确保工程质量和施工安全的原则以项目质量目标为标准，制定创优规划，严格执行现行铁路质量标准，制定科学合理的施工方案，采用先进的施工工艺和施工方法。确保工程质量必须符合国家和铁道部有关标准、规范及设计文件要求，检验批、分项、分部工程施工质量检验合格率必须达到100%，单位工程一次验收合格率必须达到100%，实体工程质量零缺陷，实车最高检测速度达到设计速度的110%，开通速度达到设计速度。施工中以质量安全为核心，全力打造精品工程、安全工程，坚持“百年大计，安全第一，质量为本”的方针，杜绝较大及以上施工安全事故；杜绝较大及以上火灾爆炸事故；杜绝因建设引起的较大及以上铁路交通事故；遏制一般生产安全事故；遏制因建设引起的一般铁路交通安全事故。4）坚持文明施工，注重环保和水土保持的原则精心组织、严格管理、文明施工，在方案的编制上力争把施工对周围环境的影响降低到最低限度，并制定出详细的文明施工和环保措施，严格执行“三同时”：同时设计、同时施工、同时投入使用，把环境保护与水土保持工作与工程安全、质量和进度放在同等位置管理。5）力求施工方案的适用性、先进性相结合的原则结合本管段工程特点，搞好劳力、材料、机械的合理配置，推广“四新”技术，采用成熟可靠、先进的施工方法和施工工艺，力求施工方案的适用性、先进性相结合，做到施工方案科学适用、技术先进，确保实现设计意图。6）施工过程标准化原则本项目实施过程中将严格落实“六位一体”和坚持“高标准、讲科学、不懈怠”管理要求，以施工质量安全为核心，依据项目管理理论和系统工程理论，按照先进性、系统性、统一性、文化性的要求，以机械化、工厂化、专业化、信息化等现代化手段为支撑，强推“架子队”管理模式；以管理制度标准化、人员配置标准化为基础，强化现场管理标准化和过程控制标准化，全面实现建设管理标准化的目标。二、工程概况我单位承担沪昆客专长昆湖南段CKTJ-2标工程施工任务，工程工点位于娄底市，东起娄底市万宝镇，经涟源市水洞底镇、荷塘镇、杨市镇、茅塘镇，西至涟源市白马镇共计6个镇，起讫里程为DK126+840DK167+155，正线全长38.4km。标段主要工程量有：路基8.144km，占正线长度的21.2%，路基土石250.45万m3。本标段共有CFG桩87019m，CFG桩施工采用长螺旋钻孔法。施工前每个工点进行成桩工艺性试验（不少于2根），确定各项施工工艺参数。三、工艺原理CFG桩 (水泥粉煤灰碎石桩)是由碎石、砂和粉煤灰掺适量水泥加水拌和，用长螺旋钻机在地基中制成的强度等级为C15的桩。这种处理方法是通过在碎石桩体中添加以水泥为主的胶结材料，添加粉煤灰是为增加混合料的和易性并有低强度等级水泥的作用，同时还添加适量的砂以改善级配，使桩体获得胶结强度并从散体材料桩转化为具有某些柔性桩特点的高粘结强度桩，桩、桩间土和褥垫层一起形成复合地基。四、施工准备1、组建CFG桩基施工班组，明确人员分工及职责；2、组织机械设备人员进场，并进行设备及水电的安装调试；3、对全体施工人员进行技术质量安全环保交底及培训，明确施工工艺质量标准，落实进度计划计保证质量安全措施；4、组织原材料分批进场数量，以满足正常施工进度为准，材料检验单，出厂证明应齐全完备；其中土源是在当地采选的表层腐殖土，用工程车运至施工现场；5、试验室对进场材料进行取样检验。五、拟投入的人员及机械设备每个CFG桩基施工工点拟投入人员表序号工种人数备注1现场管理12技术负责13测量34试验15记录16机械操作工37电工18杂工4合计15每个CFG桩基施工工点拟投入机械设备表序号设备名称型号单位数量备注1长螺旋钻机LZ-23套1包括混凝土泵2发电机200kw台13自卸汽车8T台44全站仪台15水平仪台16罐车9m辆4总计12六、施工工艺及方法1、工艺流程CFG桩成桩工艺流程见下“CFG桩施工工艺流程图”。CFG桩施工工艺流程图停 机测量、放线并复核平整场地桩位对中钻孔至设计标高边提钻边投混合料压罐混合料至设计桩顶面原材料进场、检验混合料搅拌安装钻机、混合料搅拌机（1）施工准备施工现场内道路应符合设备运输车辆和汽车吊的行驶要求，保证运输安全。清理整平原地面，使钻机能稳定摆放，并做好排水工作。设备组装时设立隔离区，专人指挥，严格按程序组装，非安装人员不得在组装区域内，以杜绝安全事故。安排材料进场。对全体施工人员进行质量、安全技术交底和质量、安全教育。（2）桩位放线根据桩位平面布置图及业主提供的测量基准点，由专职测量人员进行放线工作。桩位定位方法现场插木质短棍表示，木质短棍入土深度不少于25cm,并用白石灰作标记。（3）钻机就位钻机就位前，先施工排淤沟。移动钻机就位，用塔机塔身前后左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，确保垂直度偏差不大于1%。（4）混合料拌制混合料搅拌按配合比配制混合料，混合料的搅拌须均匀，搅拌时间不得少于60s。混合料坍落度宜为160mm200mm，成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200 mm。（5）钻进成孔关闭钻头阀门，移动钻杆使钻头触及地面，启动马达先慢后快钻进，减少钻杆摇晃，检查钻孔的偏差。在成孔过程中，发现钻杆摇晃或难钻时，可放慢进尺，避免导致桩孔偏斜、移位，甚至使钻杆、钻具损坏。钻至基岩顶面，记录钻进深度，判定是否满足设计要求，满足要求后停钻。CFG桩加固深度应穿透强风化岩层内不小于0.5m，可通过两种方式来确定CFG桩的加固深度：一是严格按照设计桩长施工；二是通过钻机上的电流表摆动情况和钻机钻杆抖动情况来判定CFG桩钻孔深度是否已到达基岩层顶面。施工中结合两个指标来判断桩长是否达到了设计要求。（6）灌注及拔管成孔到达设计桩底，停止钻进，泵送混合料，当钻杆芯充满混合料后开始拔管，不可先拔管后泵料。混合料的泵送量与拔管速度相匹配，拔管速度控制在1.2- 1.5m/min左右。成桩过程须连续进行，施工中因其他原因不能连续灌注，须避开饱和砂土、粉土层停机。砼灌注到桩顶后用振动棒对桩顶以下34m范围内进行振捣。施工桩顶标高宜高于设计标高50cm。灌注成桩后，用湿黏土盖好桩头，进行保护。在施钻的同时,搅拌站按工地试验室确定的配合比搅拌水泥、粉煤灰、砂、碎石、外加剂混合料，并检查其坍落度。用砼罐车运到工地后，再次检查混合料的坍落度，符合要求后向管内泵送混合料。（7）停机移位由于桩头受浮浆与自重压密的影响，在灌注至设计标高后应继续灌注50cm的保护桩头，然后移机进行下一根桩的施工。（8）桩头处理 桩间土清理CFG桩施工完毕后,待桩体达到一定强度后（一般为7天）,开始清理桩间土。桩间土清理分两步，第一步使用挖掘机清除至桩帽顶。第二步用人工清除至桩顶。 桩头截除桩头截除采用截桩机截除。桩间土清除后，CFG桩的保护桩头采用切割机环切，切痕10cm以上，然后人工截除桩头。桩帽间土使用满足设计要求的填料夯填密实，压实系数至0.9以上。禁止在桩顶标高处打眼，重锤击打截除桩头；禁止使用挖机钩断桩头。 加固区无保护层段落禁止任何机械进入。 桩顶标高可根据地面标高调整，为确保CFG桩受力均匀，桩顶标高与控制标高偏差不应大于5cm。（9）浇筑桩帽按设计要求，桩帽采用圆形桩帽，直径100cm，高50cm，现场立模浇筑。2、施工常见问题及预防措施（1）堵管堵管是长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺常遇到的主要问题之一。它直接影响CFG桩的施工效率,增加工人劳动强度,还会造成材料浪费。特别是故障排除不畅时,使已搅拌的CFG桩混合料失水或结硬,增加了再次堵管的几率,给施工带来很多困难。以下为产生堵管的原因和具体的预防措施： 混合料配合比不合理。当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时,混合料和易性不好,常发生堵管。预防措施：要注意混合料配合比,尤其要注意将粉煤灰掺量控制在70kg/m90kg/m的范围内,混凝土坍落度应控制在160mm200mm之间。 混合料搅拌质量有缺陷。在CFG桩施工中,混合料由混凝土泵通过刚性管、高强柔性管、弯头最后到达钻杆芯管内。混合料在管线内借助水和水泥砂浆润滑层与管壁分离后通过管线。预防措施：严格控制混凝土坍落度。坍落度太大的混合料,易产生泌水、离析,泵压作用下,骨料与砂浆分离,摩擦力加剧,导致堵管。坍落度太小,混合料在输送管路内流动性差,也容易造成堵管。 施工操作不当。钻孔进入土层预定标高后,开始泵送混合料,管内空气从排气阀排出,待钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续时提钻。若提钻时间较晚,在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出,容易造成管路堵塞。预防措施：严格控制提钻时间，在钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续时必须提钻。 冬期施工措施不当。冬期施工时,混合料输送管及弯头均需做防冻保护,防冻措施不力,常常造成输送管或弯头处混合料的冻结,造成堵管。预防措施：冬季施工时,采用加热水的办法提高混合料的出口温度,但要控制好水的温度,水温最好不要超过60,否则会造成混合料的早凝,产生堵管,影响混合料的强度。 设备缺陷。弯头曲率半径不合理也能造成堵管。预防措施：严格控制弯头曲率半径，弯头与钻杆不能垂直连接。混合料输送管要定期清洗,否则管路内有混合料的结硬块,还会造成管路的堵塞。（2）窜孔在饱和粉土、细砂层中成桩经常会遇到这种情况,打完X号桩后,在施工相邻的Y桩时,发现未结硬的X号桩的桩顶突然下落,当Y号桩泵入混合料时,X号桩的桩顶开始回升,此种现象称为窜孔。 发生窜孔的三个条件：a)被加固土层中有松散饱和粉土、粉细砂;b)钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动;c)土体受剪切扰动能量的积累,足以使土体发生液化。 施工中采取的预控措施:a)采取隔桩、隔排跳打方法;b)设计人员根据工程实际情况,采用桩距较大的设计方案,避免打桩的剪切扰动;c)减少在窜孔区域的打桩推进排数,减少对已打桩扰动能量的积累;d)合理提高钻头钻进速度。（3）桩头空芯 发生桩头空芯的原因：主要是施工过程中,排气阀不能正常工作所致。钻机钻孔时,管内充满空气,泵送混合料时,排气阀将空气排出,若排气阀堵塞不能正常将管内空气排出,就会导致桩体存气,形成空芯。 预防措施：为避免桩头空芯,施工中应经常检查排气阀的工作状态,发现堵塞及时清洗。（4）桩端不饱满 发生桩端不饱满的原因：主要是因为施工中为了方便阀门的打开,先提钻后泵料所致。这种情况可能造成钻头上的土掉入桩孔或地下水浸入桩孔,影响CFG桩的桩端承载力。 预防措施：为杜绝这种情况,施工中前、后台工人应密切配合,保证提钻和泵料的一致性。3、主要施工质量检验1）成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械一天应做一组（3块）试块（边长为150mm的立方体），进行28天标准养护后，测定立方体无侧限抗压强度，无侧限抗压强度应不小于15MPa。2）应抽取不小于总桩数的10%的桩进行低应变动力试验，检测桩身完整性。3）成桩28天后采用复合地基荷载试验检验承载力，复合地基承载力特征值应不小于200KPa，抽检率为桩的5，且每一工点不应少于3处。4、施工工艺质量控制要求施工中CFG桩施工的桩位、倾斜度的允许偏差、检验数量及检验方法见下表：CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法序号检验项目允许偏差施工单位检验数量检验方法1桩位（纵横向）50mm按成桩总数的10抽样检验，且每检验批不少于5根经纬仪或钢尺丈量2桩体垂直度1%经纬仪或吊线测钻3桩体有效直径不少于设计值开挖50-100cm深后，钢尺丈量七、工程质量保证措施1、工程质量控制要点CFG桩质量控制的主要对象是：桩长、强度、桩底是否到持力层这三项指标，现场管理和监控要点如下：1）测量桩位前应对施工现场原始地面标高进行抄平测量，并用平地机平整碾压后放出各桩的准确位置，将线路纵坡、横坡考虑在内后，原地面标高控制在正负5cm以内。将施工区域进行划分，并将各桩进行编号，定机定人进行管理。2）布桩时，CFG桩的数量、布置形式及间距必须严格按设计要求。并遵循从中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工的原则。不宜从四周转向内推进施工。3）对进场施工的所有长螺旋钻机在开钻前应由施工技术人员对标尺、刻画进行复核，消除标识误差。尤其是钻机初始标识要指定专人进行复查，防止操作人员弄虚作假、骗取米数。使用反差大的反光贴条每0.5米进行标识，粘贴在钻机导向架上，利于夜间记录人员识别读数。4）指派责任心强、懂技术并经严格考核合格的员工对劳务队伍施工的CFG桩进行现场监控和记录。防止作业队伍偷工减料、暗中做手脚的现象发生。5）现场管理人员每根桩都要根据桩机上的垂球目测导向架垂直度，以保证桩身垂直度不大于1%，确保桩体的正常受力。6）长螺旋钻施工，钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动马达钻进，一般先慢后快。在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则容易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。7）CFG桩成桩过程由现场值班人员指挥，桩机操作手和地泵操作手密切配合，按照先泵料后拔管的原则，防止先拔管后泵料，防止CFG桩成吊脚桩。8）严格控制拔管速率。拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀，桩顶浮浆过多，桩身强度不足和形成混和料离析现象，导致桩身强度不足。故施工时，应严格控制拔管速率。9）整个施工过程中，应安排质检人员旁站监督，并作好施工原始记录。记录的内容主要有桩号、钻孔深度、孔深、拔管速度、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等。10）为控制提钻速度，应购置秒表配发到记录人员，钻孔时间、拔管速度、灌注混凝土时间应记录至秒。当天的记录每页必须由设备租赁方和项目队现场记录人当天进行相互签字确认。11）提钻泵送过程中，旁站人员要经常敲打输送管，确认管内混合料是否充实，以保证桩体密实。12）拔管过程避免反插。在拔管过程中若出现反插，由于桩管垂直度的偏差，容易使土与桩体材料混合，导致桩身掺土影响桩身质量，施工中应避免反插。13）桩顶砼停灰面根据导向架上标识由值班人员判断，控制在桩顶标高以上0.5米位置。14）控制好混合料的坍落度。大量工程实践表明，混合料坍落度过大，会形成桩项浮浆过多，桩体强度也会降低。15）设置保护桩长。在泵送混合料时，比设计桩长多加0.5米的料。16）在截取桩头前应准确测量桩顶标高，并在纵横向挂线标示桩头水平位置。凿除桩头时严禁单边打眼凿桩头，防止桩头成斜面或破损，截取后的桩头面应是水平面。清理桩间土和截取桩头时，应采取相应的预防措施，防止造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。17）CFG桩施工中，每台班均须制作检验试件，进行28天强度检验，成桩28天后应及时进行单桩承载力或复合地基承载力试验，其承载力、变形模量应符合设计要求。18）CFG桩施工属隐蔽工程，施工完毕后先进行自检。自检合格后报监理工程师签认后方可进行下一道工序施工。19）CFG桩成桩后，桩顶以上没有一米垫层情况下严禁大型机械进入施工区。八、安全生产保证措施1、安全措施1)施工前组织全体人员认真学习有关安全制度及施工操作规程，配备专职安全检查员，随时对施工现场进行安全检查，发现问题及时解决处理。现场设安全员，树立警示牌，时刻提醒施工人员注意安全。2)在操作之前必须检查操作环境是否符合安全要求，道路是否顺畅，机具是否完好牢固，安全设施和防护用品是否齐全，经检查符合后才可施工。3)现场设专职安全、消防员随时对施工现场进行检查，发现隐患有通知单，并限期改正。4)严格遵守业主有关安全规章制度，进入现场必须戴安全帽、穿工作鞋，严禁场地内吸烟。5)现场用电设备做好防雨工作，用电采用三相五线制，两级漏电保护装置。6)各工种需经安全培训方可上岗，特殊工种要有上岗证。7)现场人员及车辆应由专人指挥，各部门分工明确，互相协作，定期对施工人员进行安全教育。8)现场电器设备要有防漏电措施，非电工不得安装、操作电器设备。9)易燃、易爆、有毒物品单独存放，专人负责，严格控制；可燃易燃物附近要配备一定数量的灭火器及水桶。10)密切注意天气预报，遇到特殊天气情况，及时采取各种措施，保证施工安全。2、安全防护1)各种施工、操作人员必须持证上岗，各种作业人员应配带相应的安全防护用具和劳保用品。严禁操作人员违章作业，管理人员违章指挥。2)施工中所用机械、电气设备必须达到国家安全防护标准，自制设备、设施通过安全检验及性能检验合格后方可使用。3)施工过程中，各种作业人员应配带相应的安全防护用具和劳保用品。4)派专人协调大型机械设备施工，避免发生意外。5)进入现场所有施工人员在现场要服从管理。6)施工开始前，安全负责人负责成立工地安全小组，负责工地的安全检查与监督工作，安全小组成员如发现事故隐患时，有权立即令其停工，待采取适当的改正措施后方可复工。7)项目管理人员每天下班后应开一次碰头会，研究解决施工中发现的安全问题，并做到随时发现问题随时处理。重大问题应提请公司安全委员会解决，认真接受所属劳动安全部门及甲方的安全检查，并协同甲方共同做好现场的安全工作。8)现场施工人员按规定戴好安全帽，工作期间不得饮酒、赌博，严格遵守工地的各项规章制度。9)各工种的施工作业，必须遵照相应的工种作业安全规定执行。九、文明施工措施1、防止扰民：在施工过程中，要为当地居民着想，不损害居民的利益。按照相关条例严格实施，对违反者处以重罚，以确保施工中少扰民、不扰民。2、治安保卫：为确保施工顺利进行，施工队伍进驻后，成立现场治安管理小组，并与甲方配合，杜绝不良的治安事件的发生。3、强化文明施工的教育工作：开工前，对职工文明施工知识培训，制定文明施工细则，使参与施工的职工遵纪守法，举止文明。4、加强项目管理，促进文明施工：施工中的场容场貌、料具管理、环境控制、综合治理等方面有专人负责，采取“标准明确，责任到人”的管理目标责任制，将文明施工落实到实处。5、场容场貌：临时设施设置充分考虑，对生产生活设施、道路、管线、电力线路、临时停车场等进行布置和动态管理，加强施工机械、材料、设备的管理和使用，做到场地整齐有序，文明施工。场地规划要保证运输道路的畅通，排水有组织。施工现场严格挂牌施工，管理人员配卡上岗。各施工车辆在施工前后做到停放有序，在每天完工前进行场地清理，做到文明施工。6、环境控制：建立卫生清洁责任制，划分卫生责任区，由各负责人具体负责。在现场和临时设施内设置足够的卫生设施，定期清扫处理。生活生产垃圾按环保法规进行无污染处理。对涉及本标段通行的施工便道要经常洒水，防止尘土飞扬，造成扬尘公害。十、环境保护措施1、环境保护机构设置1)环境管理体系运行的总负责人为项目经理。2)施工现场环保管理具体实施者为生产经理。3)施工现场环保措施执行者为项目部各有关部门，负责施工区域内的环保措施的落实和具体管理工作。2、防尘措施1)为降低施工现场扬尘发生，施工现场主要的扬尘源，施工区域地面，混凝土、灰土和垃圾要及时进行清扫，作业面保持清洁，并适量洒水压尘，达到环卫要求。2)大风时禁止现场作业，必要时应进行良好的围挡措施。3)施工时要做到活完场清，垃圾要运送到指定区域。3、噪声控制1)合理安排施工分项的施工时间，将容易产生噪声污染的分项施工尽量安排在白天，尽量避免扰民。2)所有车辆进入施工现场后禁止鸣笛，以减少噪声。3)手持电动工具或切割器应尽量在封闭的区域内使用，或远离居民住宅区域，必要时采用降噪围挡。4、水土保持措施1）施工前，应详细调查工程周边水资源设施情况，以供编制施工组织设计参考，不得破坏现有的水资源措施。部分占用时，应及时向水利部门审批。2）严禁占用、阻塞主河道，造成土石淤塞主河道时，应及时清理，确保雨季前清理通畅，安全渡汛。3）严禁破坏防洪堤，施工中不得随意降低防洪堤堤顶标高。造成损坏，须立即恢复原状，确保安全渡讯。4）因施工挖断或阻塞农田水利灌溉沟渠，农作物耕种前应恢复或疏通。5）严禁乱砍滥伐树木、乱倒废方，尽量减少污染河道、水库等水资源。6）施工废水、废液必须按环保规定进行处理，使各项指标达到排放要求，不造成水源污染。