基处理专项方案129文档格式.docx
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黄褐色～褐黄色，密实，潮湿，厚2.4～3.5m，σ0=180KPa；
褐灰色～褐黄色，硬塑，厚1.9～3.1m，σ0=160KPa；
以下为粉土。
1.2.2京九联络线右线右HLDK95+147.68～右HLDK95+744.1段工程地质
黑灰色～黄褐色，软塑～硬塑，厚6.3～9.3m，σ0=110KPa,夹粉质黏土、粉土透镜体；
灰褐色～褐黄色，软塑～硬塑，厚5.5～8.3m，σ0=120KPa,夹粉土透镜体。
1.2.3京九联络线右线右HLDK95+854.54～右HLDK96+541.37段工程地质
深灰色～褐黄色，软塑～硬塑，厚3.7～7.0m，σ0=120KPa,夹粉质黏土透镜体；
褐灰色～褐黄色，软塑～硬塑，厚4.3～13.1m，σ0=140KPa,夹粉土透镜体。
褐灰色～褐黄色，软塑～硬塑，厚1.0～7.1m，σ0=160KPa,夹粉土、砂层透镜体。
1.2.4地震资料、最大冻结深度
京九联左线HLDK94+014.68～HLDK94+140.14;
京九联络线右线右HLDK95+854.54～右HLDK96+541.37段地震动峰值加速度均为0.10g地段;
最大冻结深度为0.7m;
1.3水文地质、环境类别
京九联左线HLDK94+014.68～HLDK94+140.14地下水类型为第四系孔隙潜水，地下水埋深2.7-6.0m,变幅1.0-2.0m，主要靠大气降水及地下径流补给。
地下水对混凝土结构具有硫酸侵蚀性，环境作用等级H2。
对混凝土结构具有氯盐侵蚀性，环境作用等级为L1。
京九联络线右线右HLDK95+147.68～右HLDK95+744.1地下水类型为第四系孔隙潜水，地下水埋深2.0～3.0m（高程2.82～4.14），变幅1.0～2.0m，主要靠大气降水及地下径流补给。
京九联络线右线右HLDK95+854.54～右HLDK96+541.37地下水类型为第四系孔隙潜水，地下水埋深5.7～6.3m（高程0.46～0.21），变幅1.0～2.0m，主要靠大气降水及地下径流补给。
1.4气象条件
沿线经过区为暖温带亚湿润海黄淮渭河气候区，四季变化明显，春季干旱多风，冷暖多变；
夏季气温高、湿度大、雨水集中；
秋季天高气爽、冬季寒冷干燥、少雨雪。
降雨量多集中在6～8月份，约占全年的70％，大风多集中在3、4月份。
按照对铁路工程影响气候分区为温暖地区。
2．工程特点
本段路基多为填方量，京九联左线HLDK94+014.68～HLDK94+140.14段路堤中心填筑最大高度大于6.53m；
京九联络线右线右HLDK95+147.68～右HLDK95+744.1段路堤中心填筑最大高度大于6.97m；
京九联络线右线右HLDK95+854.54～右HLDK96+541.37段路堤中心填筑最大高度大于8.11m
路基工程主要有以下特点：
①本单位工程全段均需进行地基处理，其中京九联左线HLDK94+014.68～HLDK94+140.14段地基处理采用多方位立体搅拌桩、CFG桩地基加固；
京九联络线右线右HLDK95+854.54～右HLDK96+541.37段地基处理采用多方位立体搅拌桩、CFG桩、高压旋喷桩地基加固；
②质量标准要求高：
要求路基工程高稳定性、小沉降和沉降匀质性。
3.本段路基工程主要工程数量
主要工程数量表
序号
项目名称
计量单位
工程数量
地基处理
1
旋喷桩
延米
16142
2
多方立体搅拌桩
308154
3
CFG桩
30191
四、施工总体方案
1征地拆迁
本着“合理布局，节约用地”的原则，对施工区所在永久征地范围内的地亩、电力线等，在第一工程有限公司津保项目部的统一部署下，按照程序进行征地拆迁；
对临时租地，在地方政府的有力配合下，按照国家和地方的有关标准，先办理手续，后开工。
2场地清理
按照大临设施布置进行规划，对本段内场地进行平整、清理，做好“三通一平”，为正式工程施工创造条件。
3测量放线
工区根据公司《施工技术管理条例》的规定，工区精测队负责组织本段的测量任务。
4现场核对
为最大限度地纠正和避免因施工图与现场实际不一致及工点设置不合理而造成的损失乃至造成工程隐患，对本段内路基地基处理工程在工点开工前进行施工图现场核对，完善施工图设计，确保工点设置合理，强化使用功能，合理使用投资。
未经现场核对、完善的工点不予开工。
5开工报告
管段开工必须具备的条件：
承包合同已经签订；
管理机构已经设立。
规章制度健全，单位工程负责人和主要管理人员已到位；
单位工程施工组织设计已经完成，并按规定的审批程序进行了审查；
主要施工图纸已经完成施工图的复核优化工作；
主要施工便道已经贯通，工地布置、施工用水、用电，临时房屋和便道能满足开工要求；
线路复测已完成，施工桩橛完备；
征地、拆迁手续已经完成，有关外部生产条件已达成协议；
工地实验室已经建立，并能满足施工要求。
材料试验已经完成；
主要物资（材料）订货已完成，并能满足连续施工三个月的要求。
6工程实施
开工报告经过审批后，立即组织人员按照设计文件、铁道部有关规范、规程、验标及施工组织设计施工进行实施。
7施工检查验收
项目设安全质量部，全面负责本段的质量检查和管理工作，设专职质检工程师（员）负责全部工序检验批的质量检查。
工区质检工程师（员）负责本管段的工序检验批检查，各基层班组负责本班组的施工工序检验批自检。
建立三级质量检查体系。
在施工当中必须不定时的抽检，发现不合格工程必须制定补救措施或进行返工处理，保证工程质量达到施工规范及验标的要求。
所有分项工程报驻地监理工程师现场检查，确认合格，办理相关质量验收手续，签署意见。
对施工中使用的原材料、成品或半成品严格按相关规定进行检验，经质检人员检验合格，报驻地监理工程师批准后方能使用。
8试验检测
试验检测实行总工程师技术负责制。
主要检测工程所使用原材料的质量是否符合国家及行业标准有关要求及合同的技术要求；
检测工程结构和构件的成品、半成品的质量是否满足设计要求；
通过现场测试和监督，严格控制施工质量。
9工程验收
本单位工程施工完后，整理出以下资料：
（1）工程竣工报告；
（2）工程质量检查验收资料；
（3）竣工图表及其它文件；
（4）变更设计文件；
（5）路基表；
（6）工程日志、施工测量记录及各种控制标点的位置与贯通测量资料；
（7）工程地质及水文地质的实际情况资料；
（8）工程材料试验及工程试件的质量鉴定报告单；
（9）重大质量事故处理记录；
（10）施工小结。
报监理站进行工程竣工验收，办理工程验收手续。
10工程保修
工程项目竣工移交时，按有关规定向业主提供有关资料，并按合同及业主要求实施工程保修服务。
五、CFG桩施工方案
（一）1、主要技术标准、
桩径：
0.4m；
桩长：
19m
桩距：
1.6m;
布置形式：
正方形布置
2、试验标准
复合地基承载力：
≥180KPa
单桩地基承载力：
≥450KPa
（二）施工方法
1、作业准备
1.1熟悉图纸，做好施工图会审工作，做好技术交底工作。
根据CFG桩桩位布置图计算左线中心桩和左右边桩中心坐标，每隔20m左右计算出一排左线中心桩和左右边桩中心坐标。
根据施工图纸要求，下施工技术交底。
1.2绘制桩位布置图，对桩位进行编号。
1.3对上道工序进行验收：
在自检合格的基础上向监理报验。
2、外业技术准备
场地施工前挖除地表植物根系并将场地整平，整平标高=设计桩顶标高+0.3m，地表碾压至K30≥60MPa/m。
整平地面并压实后方可进行施工。
对场地内地表水、地下水及施工用水水质进行取样复测。
若地表水、地下水复测结果与设计不相符时及时通知有关单位进行再次复测。
不能使用有侵蚀性水作为施工用水。
施工前根据相关专业设计文件对路基范围内管线进行调查核实和迁改，对没有迁改而施工中又可能对施工造成影响的管线，注意加强保护。
复核测量基线、水准点，检查施工场地所设的水准点是否会受施工影响。
按桩位布置图测放桩位，主要放出桩位变化标志点，即是中心桩和左右边桩（距离远时加密标志点，纵向距离最远保证在20m左右），在桩位中心打入钢钎或钢筋棍。
然后根据CFG桩桩位布置图加密，并采用白灰标志桩位，并作编号记录。
施工机具和配套设备进场。
3．技术要求
3.1CFG桩施工前进行室内配合比试验，以确定混合料的配比，要求桩体混合料试块（边长15cm）标准养护28天立方体抗压强度不小于15MPa。
3.2成桩工艺性试验（每工点不少于2根），以复合地质资料以及设备、工艺、施打顺序是否适宜，确定配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速度等各项工艺参数。
试验桩竖向全长钻取芯样，检查桩身混凝土密实度、强度和桩身垂直度，根据发现的问题，修改施工工艺或桩体材料配合比重新试验直至满足要求并报监理单位确认后方可施工。
4．施工程序与工艺流程
4.1施工程序
施工程序为：
施工准备→试桩→确定工艺→测量定位→桩机就位→对中调直→沉桩→接桩→再沉桩→送桩→打（压）至设计深度→检验验收
4.2工艺流程
见长螺旋钻管内泵压粉煤灰碎石桩施工工艺流程图。
采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩的施工流程为：
原地面处理→测量放样→钻机就位→钻进至设计深度→停钻→泵送混合料→边泵边均匀拔管至桩顶→钻机移位。
长螺旋钻管内泵压粉煤灰碎石桩施工工艺流程图
5．施工要求
5.1材料
CFG桩桩体混合料由水泥、卵石（或碎石）、石屑或砂、粉煤灰（必要时加适量泵送剂），加水在搅拌机中强制搅拌而成。
同时各种混合材料根据地下水对混凝土侵蚀类型、侵蚀程度，依据《铁路混凝土耐久性设计暂行规定》（铁建设[2005]157号有关规定执行）。
混合料的密度一般为2.1-2.3t/m3，震动沉管法混合料塌落度为30-50mm，浮浆厚度不宜超过200mm；
长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注法混合料塌落度为160-200mm。
水泥：
采用42.5级普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥；
当地下水有侵蚀性时采用抗侵蚀性水泥或32.5级矿渣水泥。
砂：
采用干净的河砂，类型宜为中粗砂，含泥量小于5%。
石屑：
石屑率一般在0.25-0.33。
粉煤灰：
振动沉管法所用粉煤灰为电厂收集的粗灰，长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注法所用粉煤灰细度（0.45mm方孔筛筛余量百分比）不大于45%，即等级要求Ⅲ级或Ⅲ级以上。
泵送剂：
当混合料泵送性能满足施工要求时，可不掺泵送剂；
当水泥掺量相对较低和气温高的季节，需要时可在配合比中加适量泵送剂，但必须严格控制掺入量。
5.2CFG桩机械施工要求
5.2.1钻机就位
CFG桩施工示意图
CFG桩施工时，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%。
5.2.2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，起动电动机钻进，一般先慢后快，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，若发现钻杆摇晃或难钻时，放慢进尺，否则较易导致桩孔偏斜、位移，设置使钻杆、钻具损坏。
钻进的深度取决于设计桩长，当钻头到达设计桩长预定标高时，于动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记，作为施工时控制桩长的依据。
正式施工时，当动力头底面到达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。
5.2.3混合料搅拌
混合料按设计配合比（室内配合比试验确定并通过成桩工艺性试验验证的配合比）在拌合站拌合，计量要求准确，上料顺序为：
先装碎石或卵石，再加水泥、粉煤灰和外加剂，最后加石屑或砂，使水泥、粉煤灰和外加剂夹在砂、石之间，不易飞扬和粘附在桶壁上，也易于搅拌均匀。
混合料坍落度、拌合时间按工艺性试验确定的参数进行控制，且拌合时间不小于60S，混合料坍落度控制在16～20cm。
拌合好的混合料由混凝土输送车运输至现场。
运至现场的混合料必须保证混合料圆柱体能顺利通过刚性管、高强柔性管、弯管和变径管而达到钻杆芯管内。
5.2.4灌注及拔管
CFG桩在施工钻至设计深度后，准确掌握提拔钻杆时间，混凝土泵送量与拔管速度相配合，边灌注边提钻，保持连续灌注，均匀提升，同时保证钻头始终埋入混合料中。
CFG桩成孔至设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料，当钻杆芯管充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料。
钻杆静止提拔，施工中严格按工艺性试验确定并经监理工程师批准的参数控制提拔速度和泵送量，成桩的提拔速度一般控制在2～3m/min，并保证连续提拔，施工中严禁出现超速提拔。
成桩过程连续进行，避免因后台供料慢而导致停机待料。
若施工中因其他原因不能连续灌注，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，避免造成混合料离析、桩身缩径、断桩和夹泥等。
施工组织、施工工艺、施工作业指导书要有防止堵管、窜管的措施。
灌注标高控制在超过设计桩顶标高至少30cm，灌注成桩完成后，用水泥袋盖好桩头进行保护。
施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量。
施工中保证排气阀正常工作，施工中要求每工班经常检查排气阀，防止排气阀被水泥浆堵塞。
为保证质量，施工桩顶标高需高出设计桩顶标高不少于0.3m。
5.2.5移机
当一根桩施工完毕后，钻机移位，进行下一根桩的施工。
施工时由于CFG桩排出的土较多，经常将邻近桩位覆盖，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位移。
桩机移机至下一桩位施工时，需根据路基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。
5.2.6成桩质量
施工中桩长及桩径偏差均不小于设计值，垂直度偏差不大于1%，桩位偏差不大于50mm。
CFG桩成桩质量见表2-1。
表2-1成桩允许偏差表
桩长
桩径
垂直度
≤10cm
≤2cm
≤1%
成桩过程中抽样做混合料试块，每台机械每天做一组（3块）试块（边长150mm的立方体），标准养护，测定其立方体抗压强度是否满足设计要求，以控制施工质量。
复合地基承载力≥180KPa。
5.2.7清土及桩头处理
弃土清运
清土包括CFG桩钻孔弃土清运和保护土层清运两部分。
在CFG桩施工中，由于采用排土成桩工艺，其排出的量取决于桩长和桩间距。
在施工中及时清运打桩弃土是保证CFG桩正常施工的一个重要环节。
本工程采用机械和人工联合清运施工方法，施工需遵循如下原则：
a不可对设计桩顶标高以下的桩体造成损害。
b不可扰动桩间土。
c不可破坏工作面的未施工的部位。
施工工艺：
aCFG桩施工完毕在其混合料初凝后，进行打桩弃土清运，人工将桩身保护桩长大部分挖除，可使其与桩身断开，一般留下30cm的保护桩长。
b采用挖掘机清运弃土，挖掘机进入处理范围内禁止在打桩工作面行走，行走时还必须用打桩弃土在打桩工作面再铺行走垫层，其垫层面到桩顶不得小于1m。
c挖掘机工作时，须严格控制标高，防止挖断工程桩和扰动打桩工作面以下的保护土层。
d运土车辆禁止进入处理范围内，由挖掘机将场地弃土倒至基坑边后，再装入运土车运走。
打桩弃土清运完毕后，其下30cm的保护土层采用人工开挖，清除保护土层时不得扰动基底土，防止形成橡皮土。
施工时严格控制标高，不得超挖，更不允许超挖后自行回填。
桩头处理
保护土层清除后即进行下一道工序，将桩顶设计标高以上桩头截断。
截桩方法：
a标出桩顶标高位置，用截桩机将桩头截断；
b如果在基槽开挖和剔除桩头时造成桩体短至桩顶设计标高以下，则必须采取补救措施。
假如断裂面距桩顶较近，可接桩至设计桩顶标高。
形式见接桩头示意图。
6．劳动组织
6.1劳动力组织方式：
采用架子队组织模式。
6.2施工人员应结合试验段确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。
每台桩机人员配备表
管理人员（兼安全员）
1人
机台长
电焊工
操作工
3人
记录、测量人员
普工
2人
合计
9人
7．设备机具配置（见下表）
名称
型号
单位
长螺旋钻机
2台
混凝土拖泵
混凝土运输罐车
4台
4
水准仪
8．质量控制及检验
8.1质量控制
CFG桩质量控制以施工过程中试验检测、过程质量控制为主。
主要控制要点：
8.1.1施工测量控制及复核；
8.1.2施工过程中混凝土原材料的质量控制；
8.1.3施工作业过程中质量控制。
8.2质量检验
CFG桩检测
施工质量检验主要检查施工记录、桩数、桩位偏差、褥垫层厚度、夯填度和桩体试块抗压强度等。
CFG桩地基竣工验收时，承载力检验采用单桩复合地基载荷试验和单桩承载力荷载试验，设计要求复合地基承载力、单桩承载力满足各工点具体设计要求。
一般情况下要求复合地基承载力不小于180KPa。
CFG桩地基检验在桩身强度满足试验荷载条件时，并宜在施工结束28天后进行，试验数量为总桩数的2‰（复合地基承载力及单桩承载力各1‰），且每个单体工程复合地基承载力及单桩承载力数量各不少于3点。
抽取不少于总桩数10%的桩，根据《基桩低应变动力检测规程》（JGJ/T93-95）进行低应变动力试验，检测桩身完整性。
9、常见质量问题现象、原因分析与防治措施
9.1 堵管
堵管是长螺旋管内泵压CFG桩成桩施工过程中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桩混合料失水结硬，增加了再次堵管的机率，给施工带来很多困难。
产生堵管有如下几种原因：
a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。
对此混合料配合比要注意这两种材料的掺入量，特别是注意粉煤灰掺量宜控制在60～80kg/m3。
b混合料搅拌质量有缺陷，在CFG桩施工过程中，混合料由混凝土泵通过刚性管、高强柔性管、弯头达到钻杆芯管内。
混合料在管线内是以圆柱体形状，借助水和水泥砂浆润滑层与管壁分离后通过管线的。
因此所设计和搅拌的混合料必须确保混合料圆柱体能顺利通过刚性管、高强柔性管、弯管和变径管而到达钻杆芯管内。
混合料坍落度太大，易产生泌水、离析，骨料与砂浆分离，磨擦力剧增，从而导致堵管；
坍落度太小，混合料在输送管内流动性差，也容易造成堵管。
施工时坍落度宜控制在16～20cm，若混合料可泵性差，可适量掺入泵送剂。
搅拌好的混合料通过溜槽注入到混凝土泵储料斗时，需经一定尺寸的过滤栅，有时过滤栅不起作用，可能将混入到粗骨料中的大块石或片石漏入混凝土泵储料斗，泵送混合料时，大块石或片石可能在管线内或动力头内腔管处堵塞，造成堵管。
c设备缺陷，弯头是连接钻杆与高强柔性管的重要部件，当泵送混合料时，弯头曲率半径以及弯头与钻杆的连接形式，对混合料的正常输送起着至关重要的作用。
若弯头的曲率半径不合理，会发生堵管；
弯头与钻杆垂直连接，也将发生堵管。
混合料输送管无论是刚性管还是高强柔性管，若施工结束后清洗不彻底，管内会产生混合料结硬块体，妨碍润滑砂浆流动，以至造成堵管。
在高水头下，钻头阀门进水，泵入混合料后，使混合料离析，在钻头阀门外形成碎石散体，堵塞阀门，也无法保证混合料从阀门处下落。
d施工操作不当，钻杆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，待钻杆芯管及输送管充满混合料，介质是连续体后，应及时提钻，保证混合料在一定压力下灌注成桩。
若注满混合料不及时提钻，砼泵一直泵送，同样可使钻头阀门处产生无水泥浆的干硬混合料塞体，使管线堵塞，混合料不能下落。
9.2 窜孔
在饱和粉土、粉细砂层中施工常遇到这种情况，当被加固土层有松散粉土、粉细砂且有地下水，桩距较小，桩的长度大，成桩时间长，易发生窜孔。
防止窜孔常用的方法：
a改进钻头，提高钻进速度。
减少在窜孔区域打桩推进排数，如将一次打4排改为2排或1排。
尽快离开已打桩，减少对已打桩扰动能量的积累。
b必要时采用隔桩、隔排跳打方案，但跳打要求及时清除成桩时排出的弃土，否则会影响施工进度。
发生窜孔后一般采取如下方法处理：
当提钻灌注混合料到发生窜孔土层时，停止提钻，连接泵送混合料直到窜孔桩混合料液面上升到原位为止。
对采用上述方法处理的窜孔桩，需通过低应变检测或静载试验进一步确定其桩身完整性和承载力是否受到影响。
9.3 钻头阀门打不开
施工过程中，发现有时钻孔到预定标高后，泵送混合料提钻时钻头阀门打不开，无法灌注成桩。
阀门打不开一般有两个原因；
a钻头构造缺陷，如当钻头阀门盖板采用内嵌式时，有可能有砂粒、小卵石等卡住，导致阀门无法开启。
b当桩端落在透水性好、水头高的砂土或卵石层中时，阀门外侧除了土侧向压力外，主要是水的侧压力，压力很大，阀门内侧的混合料侧压力小于阀门外的侧压力，致使阀门打不开。
施工中可采用改进阀门
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