CFG桩试桩施工方案

目录1、 编制依据及原则 . .11.1编制依据 .11.2编制原则 .12、工程概况 . .13 试验目的 .24 试验总体安排 . .34.1试验时间 .34.2人员配置 . .34.3机械配备 .45、 CFG桩施工技术要求 .46 CFG 桩工艺性试验方案 .56.1试桩布置 . .56.2施工工艺 . .66.3桩位放样 .66.4钻机就位 . .66.5混合料搅拌 .86.6钻进成孔 .96.7灌注及拔管 . .96.8钻机移位 . .106.9桩头清理 . .106.10 铺设碎石垫层 .107、施工中常见的问题及处理方法. .117.1缩颈和断桩 . .117.2桩体强度不均匀 . .117.3桩顶上升量较大 . .118、施工注意事项 . .119 质量检测 .1310、质量保证措施 . .1311、试桩总结报告 . .14CFG桩工艺性试验施工方案1、编制依据及原则1.1 编制依据（ 1）怀邵衡铁路第七合同段施工图设计（ 2）客货共线铁路桥涵工程施工技术指南 TZ 203-2008（ 3）铁路混凝土结构耐久性设计规范 TB10005-2010（ 1）新建时速 200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准铁建设 20048 号（ 5）铁路路基工程施工质量暂行标准 TB101414-2003（ 6）建筑路基处理技术规范 JGJ79-2012（ 7）铁路工程地基处理技术规程 TB10106-20010、J1078-20101.2 编制原则（ 1）本方案遵循相关规范、标准、设计图纸文件等，并严格按照各相关施工和设计规范、验收标准中各项规定进行编制。（ 2）加强生产管理和施工组织，提高机械施工水平和作业人员生产率。（ 3）合理安排和调整施工进度计划，利用统筹方法组织平行流水和立体交叉作业，不断加快工程进度。（ 4）因地制宜，尽量利用当地资源，减少物资运输量并节约能源。2、工程概况本标段路基工程土质属于软土地基，在路基DK219+697.5DK219+817.28 处采用 CFG桩进行处理，桩间距2m，桩径 0.5m，桩长13.2-17.07m 。CFG 桩主要是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑加水拌和形成的混合料灌注而成，采用长螺旋成孔泵压混凝土灌注成桩施工工艺，桩身强度等级为C15。本段路基地形为丘间谷地， 地势平缓。表层为粉质黏土， 软硬塑，厚约 1.1 15.2m，其中软土层厚约710.8m。下伏基岩为石炭系灰岩、炭质灰岩，岩溶发育，溶洞规模为0.6 3m，多充填，呈串珠状。地下水较发育，对砼结构无侵蚀性，碳化环境作用等级为T2。3 试验目的本标段路基工程土质属于软土地基，在路基DK219+697.5DK219+817.28处采用 CFG桩进行处理， CFG桩施工质量的好坏直接影响到今后路基的不均匀沉降及影响路面行车的安全，是该段路基处理的关键环节，为了保证该段路基处路面行车的安全，保证本工程 CFG桩质量，桩基施工前首先做试桩，进行工艺性试验，总结出一定的规律，指导大面积 CFG桩的施工，更加有效地控制CFG桩的质量 , 工艺性试桩的目的。（ 1）确定混合料的配合比、坍落度，搅拌时间；（ 2）确定设备选型、确定施工工艺和施工顺序（ 3） 通过工艺性试桩勘明局部地质构造与设计图纸是否一致（ 4）确定拔管速度；（ 5）确定混凝土灌注的充盈系数；（6）确定作业队的人员组成和分工。（ 7）考查设计的施打顺序和桩距是否能保证桩身的质量（ 8）检验桩基施工队在 CFG桩常见问题的处理能力（9） 积累各种参数，以指导CFG 桩大面积施工，确保CFG 桩施工质量4 试验总体安排4.1 试验时间DK219+697.5段 CFG桩工艺性试验施工计划于2015 年 1 月 1 日2015 年 2 月 1 日完成，工期 31 天，总工期 31 天。桩身施工 2015 年 1 月 1 日2015 年 1 月 3 日桩身等强 2015 年 1 月 2 日2015 年 1 月 29 日桩身检测 2015 年 1 月 30 日2015 年 2 月 1 日。4.2 人员配置（1）管理人员配置序号职务姓名备注1工程负责人缪东升施工负责人李传松2技术负责人魏喜超3质量负责人李植栋安全负责人樊秉祥4现场施工人员杨旭峰、桂昌旺5测量员陈进忠、李翔6试验员胡盛平、姜峰7资料员魏笑笑（2）劳动力安排CFG桩工艺性试验施工时共配置钻机操作手4 人，挖掘机司机 2 人，压路机司机 2 人，工班长 1 人，电工： 1 人，罐车司机： 4 人，机修工：1 人，普工： 5 人4.3 机械配备CFG 桩工艺性试验采用长螺旋钻杆钻机施工，桩间土采用小型挖机开挖，自卸汽车运至弃土场，桩头凿除采用切割机环形切除，用电钻打三个眼后用錾子断掉桩头。测量仪器经过鉴定， 试验设备已经齐备并标定， 试验室已通过验收。表 3主要机械、设备表序号设备名称规格型号单位数量状态备注1长螺旋钻机CFG20-40台1良好2挖掘机220台1良好3压路机YZ20台1良好4自卸车辆2良好5混凝土溜槽个1良好表 4测量、试验仪器表序号设备名称规格型号单位数量检测状态备注1全站仪TCR-702台1合格2水准仪NA720台1合格3水准尺5m把2合格4钢尺50m把2合格5塌落度筒个1合格5、 CFG桩施工技术要求（ 1）CFG桩桩径为 0.5m，桩顶铺设 0.6m 厚加筋碎石垫层，夹两层双向拉伸土工格栅。（ 2）根据现场地质条件， CFG桩选用长螺旋钻孔灌注成桩。（ 3）水泥采用 42.5 级普通硅酸盐水泥，水泥掺入量不大于200kg/m3，掺入优质粉煤灰的量为7090kg/m3，粉灰比为11.2 ，石屑率一般在0.3左右，碎石粗骨料满足级配要求，松散堆积密度大于1500kg/m3，碎石最大粒径不大于25mm。（ 4）为保证施工中混合料的顺利运输，施工中应采用强制式搅拌机，坍落度控制标准为：长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注法为160200mm。（ 5）为保证质量，应隔排跳桩施工，施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于 0.5m。（ 6）CFG桩桩顶铺设加筋碎石垫层，碎石最大粒径不得大于 30mm，含泥量不得大于 5%，且不含草根、 垃圾等杂质， 碎石垫层碾压满足地基系数 K30130MPa/m，孔隙率小于 31%的要求。土工格栅采用聚丙烯双向土工格栅，幅宽不小于 4.0m，网孔直径 812cm，纵、横向屈服抗拉强度 80KN/m，对应纵、横向伸长率 10%，铺设土工格栅时，必须拉直拉平，幅与幅之间要对齐对好，格栅的搭接 1015cm。为了保证复合地基结构质量，土工格栅必须耐碎石挤桩，不得在填筑碾压时出现折断。6 CFG 桩工艺性试验方案6.1试桩布置成立 CFG 桩工艺试验施工管理小组， 负责 CFG 桩工艺性试验施工，负责提前准备合理的劳动力、机械设备、施工材料。进行混合料配合比的试验、施工方法的选择、施工机具的配备、成果分析等工作，责任到人。试桩位置选择在CFG 桩加固区域内桩身最长的桩位，具体桩位如下：施工里程 DK219+697.5，试桩根数 610 根，桩间距 2m 正三角形布置，桩径 0.5m，桩长 13.2m，试桩编号为 S1S10。试桩位置平面布置见图6-1 CFG 桩平面布置示意图CFG桩S1CFG桩S22mCFG桩S36.2施工工艺施工工艺见图 6-2CFG 桩施工工艺流程图。6.3 桩位放样按照设计图纸进行布置桩位， 用全站仪按 20m为一个断面测放桩位，每个段面测放 5 个控制点。用钢尺拉出点位后钢钎打入 20cm深后灌入白灰。6.4钻机就位钻机就位前，技术人员对桩点进行十字定位，并设定位桩，便于随时检查孔位偏差。根据设计桩长确定机架高度，并在钻机表面做好明显的深度标计；钻机就位后，钻头对准桩中心的误差控制在50mm内，保证钻杆垂直，并在钻孔过程中，随时注意检查钻杆垂直度, 及时调整。CFG桩钻机就位后，应用钻机塔身的前后和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CFG桩垂直度容许偏差不大于 1%。原地面处理成桩试验测量放线桩机对位钻进安装桩机材料试验否长螺旋钻进到设计标高配合比确定是停止钻进计量投料向管芯泵送拌合料提钻拌合料拌制试件制作否管内拌合料有足够高度是提升钻杆封顶、移机施工下一根桩图 6-2 CFG 桩施工工艺流程图6.5 混合料搅拌混合料搅拌要求按配合比进行配料，计量要求准确，上料顺序为：先装碎石，再加水泥、粉煤灰和泵送剂，最后加砂，使水泥、粉煤灰和泵送剂夹在砂、石之间，每盘料拌合时间不小于60s。混合料加水量和坍落度（设计要求长螺旋钻管内泵压混合料法施工时，坍落度控制在160200mm）、具体搅拌时间根据试验参数确定，电脑进行拌合自动控制和记录。在泵送前混凝土泵料斗、搅拌机搅拌桶应备好熟料。6.6 钻进成孔钻孔开始时，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。一般应先慢后快，这样既能减少钻杆摇晃，又容易检查钻孔的偏差，以便及时纠正。在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则较易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。当钻头到达设计桩长预定标高时，在动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记，作为施工时控制孔深的依据。当动力头底面达到标记处桩长即满足设计要求。施工时还需考虑施工工作面的标高差异，作相应增减。在钻进过程中，记录每米电流变化并记录电流突变位置的电流值，作为地质复核情况的参考。6.7灌注及拔管CFG桩成孔到设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料，当钻杆芯充满混合料后钻杆开始反向旋转提升钻杆，提钻过程中应严格控制提升速度与旋转速度，使二者匹配，严禁先提管后泵料。成桩的提拔速度宜控制在 23m/min，成桩过程宜连续进行，应避免因后台供料慢而导致停机待料。若施工中因其它原因不能连续灌注，须根据勘察报告和已掌握的施工场地的土质情况，避开饱和砂土、粉土层，不得在这些土层内停机。灌注成桩完成后，用水泥袋盖好桩头，进行保护。施工桩顶高程宜比设计桩顶高50cm左右，桩长允许偏差不大于10cm，桩径允许偏差不大于 2cm，对桩顶以下 2.5m 内进行振动捣固的措施。 施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量。6.8钻机移位当上一根桩施工完毕后，钻机移位，进行下一根桩的施工。施工时由于 CFG 桩的土较多，经常将临近的桩位覆盖，有时还会因钻机支撑时支撑脚压在桩位旁使原标定的桩位发生移动。因此，下一根桩施工时， 还应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位准确。6.9 桩头清理CFG桩桩体强度达到设计强度的70%后方可进行桩间土开挖及清运，桩间土采用小型挖机配合人工开挖，清除保护土层时不得扰动基底土施工，防止形成橡皮土，施工时严格控制标高，不得超挖，从横向方向采用小挖掘机开挖，靠近桩周围预留20cm 采用人工清除桩间土，小型自卸车运至弃土场，开挖过程中不能触动桩身和桩头。清除表面土层，采用人工凿除桩顶50cm 桩头，破除预留桩头至设计标高（在同一分区内相邻桩顶高程相差不大于5cm），桩顶允许偏差0+20mm。桩头清除采用切割机环向切割一圈，电钻打三个眼后用錾子断掉桩头。6.10 铺设碎石垫层在 CFG桩加固区基底均铺设0.6m 厚加筋碎石垫层，加筋为两层双向 80KN/m土工格栅，路堑及低矮路堤地段桩顶垫层的顶部铺设一层PVC毛细防排水板（详见图7-1 加筋碎石垫层示意图） 。通过对桩体及桩间土干密度、桩身混凝土密度、单桩复合地基承载力检验合格后进行下道工序的施工。加固区域地面线0.2m厚碎石垫层一层土工格栅0.2m厚碎石垫层一层土工格栅0.2m厚碎石垫层图 7-1 加筋碎石垫层示意图7、施工中常见的问题及处理方法7.1缩颈和断桩为避免此类现象发生， 无论是在饱和软土中成桩还是在上部有较硬的土层或中间夹有硬土层的地基中成桩，均需根据施工中注意事项选择合适的成桩顺序，并根据土层情况选用较为适宜的施工工艺和设备。7.2桩体强度不均匀在施工过程中，要严格控制拔管速度在23m/min，并始终保持速度均匀一致，并很好地控制留振时间。7.3桩顶上升量较大通过施工监测发现桩顶上升量较大，并且桩的数量较多时，可以逐个桩快速静压以消除可能出现的断桩对复合地基承载力造成的不良影响。这一技术称为静压。8、施工注意事项（ 1）水泥采用 42.5 级普通硅酸盐水泥，粉煤灰可采用电厂收集的粗灰，混合料坍落度控制在 160200mm，碎石、石屑杂质含量小于 5%。（ 2）施工前按照施工平面图放好桩位，采用预埋砼桩尖时，桩尖需埋入地表以下 30cm。（ 3） 施工时务必采取跳桩法施工，避免造成相邻桩断桩，一般跳桩 1-3 根，相邻施工时间间隔必须大于7 天，采用从中心向两侧坡脚推进的方案，为防止缩径、断桩及桩身强度不均，沉管时间尽量缩短，拔管速度控制在 23m/min，施工中严禁反插。（ 4） 密切关注地面隆起及桩顶浮浆情况，必要时进行桩体静压。（ 5）施工桩顶标高宜高出设计标高 0.5m，CFG 桩地基加固完成达到设计强度后，桩头 0.5m 范围内应挖出，清土和截桩时不得造成桩顶标高一下桩身断裂和扰动桩间图。（ 6）CFG 桩施工完成 28 天后，采用低应变检测桩身质量，抽检频率为 10%，承载力采用复合地基载荷试验，抽检率为桩数的 0.2%，但不少于 3 点，经抽检合格后方可填筑路基。（ 7）CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法应符合表 8-1 CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法的规定。表 8-1 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%抽样经纬仪或钢尺丈量2桩体垂直度1%检验，且每检验批不少经纬仪或吊线测钻杆倾斜度3桩体有效直径不小于设计值于 5 根开挖 50 100cm深后，钢尺丈量9 质量检测CFG 桩质量检验内容包括桩身完整性、均匀性、桩身强度、单桩或复合地基承载力等，检验内容如下：（ 1）低应变应力检测成桩 7d 后，可采用无损低应变检查桩身完整性、检验数量为总桩数的 10%，且不少于 3 根。（ 2）钻心取样检测及无侧限抗压强度检测成桩 28d 后，应采用双管单动取样器在桩径方向1/4 处、桩长范围内垂直钻孔取芯，观察桩体完整性、均匀性，在桩身上、中、下取不同深度的不少于3 个试样作无侧限抗压强度试验，检验数量为总桩数的2，且不少于 3 根，钻芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。（3）单桩或复桩承载力检测CFG桩承载力检验在成桩28d 后进行，采用单桩或复合地基承载力试验，检验数量为总桩数的2，且不少于 3 根。10、质量保证措施为确保工程施工质量， 施工中应始终坚持质量第一的方针，加强全面质量管理的方法，组织施工，确保工程质量。（ 1）对全体施工人员进行质量教育，树立质量就是生命，质量就是效益的思想观念。（ 2）每项工程开工前，技术人员要对全体施工人员进行技术交底，明确任务和质量要求，严格执行各项施工程序和管理制度，确保整体工程质量符合设计和施工规范的要求。（ 3）严格把好每道工序完成后，均应及时进行质量自检和互检，发现问题及时解决。（ 4）设立专职质量检查员，坚持“三检制” （自检、互检、专检）制度，积极协助监理做好对工程的监理工作，确保成桩质量。（ 5）针对施工中出现的问题，积极开展 QC小组活动，分析原因，制定对策，解决问题，确保施工的顺利进行。（ 6）执行质量否决权和质量奖惩制度，对发生质量事故的岗位人员视情节轻重程度，分别给予相应处罚。（ 7）认真做好各种原始记录的填写，归档工作。（ 8）CFG试桩完成后应编制试桩工艺性施工总结报告。11、试桩总结报告试桩施工、检测完成后，立即根据试桩的施工、检测情况进行试桩总结，并写出试桩总结报告，报监理审查，通过后用以指导工程的大面积施工。试桩总结报告应包含以下内容：（1）、施工机械设备和人员配置是否合理，如不合理应如何改正配置。（ 2）、施工工艺是否妥当，能否保证以后大面积施工的施工质量和施工进度，如不合理，应如何调整施工工艺。（ 3）、试桩能否达到设计和规范要求的施工质量， 提高地基承载力。（ 4）、大面积施工时应注意的问题。（ 5）、地质情况与设计是否吻合，按设计施工能否达到设计要求。CFG 桩现场检测记录表施工单位：合同段：监理单位：编号： E 05- 分项工程名称所属分部工程施工时间工程部位（里程）施工自检或监理抽检检测时间项检测项目设计值实测值偏差值检测频率次和方法12345678910123456789101桩距（ mm ）2桩径（ mm ）3桩长（ m）4竖直度（ %）5 单桩水泥用量（ kg）6 单桩粉煤灰用量（ kg ）7 单桩碎石用量（ kg）8强度（ kPa）外观描述：