市政打桩专项方案CFG桩Word下载.docx
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19.锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086-2001）
20.施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）
21.建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2002）
第2章工程概况及地质情况
2.1工程概况
本工程为南小营供热厂并网热力管线工程[热力一次线（小关社区西段）]，工程号SZ-SJ-1303-线1；
[热力一次线（小关社区东段）]，工程号SZ-SJ-1303-线2。
本工程管线全长1290.091m。
西段长627.808m，其中DN600管线长589.290m，分支管径DN150管线长10.000m，分支管径DN250管线长28.518m；
东段长662.283米，其中DN600管线长为640.974米，分支管径DN400管线长21.000米，分支管径DN200管线长6.083米，分支管径DN250管线长15.226米。
敷设方式：
管线采用浅埋暗挖敷设、直埋敷设及顶管敷设。
热位移补偿方式：
管线采用轴向型波纹补偿器、万向型波纹补偿补偿及自然补偿。
试压标准：
分段试压2.4MPa；
总试压2.0MPa。
其中，本次地基处理包括2#、3#、4#、6#、8#、9-10#、11-12#、14#、15#、16-17#、18#、19#竖井。
竖井的深度范围为11.5m~13m。
2.2工程地质及水文地质条件
2.2.1地质情况
根据地勘报告，本工程拟建热力管线所处地层主要为卵石层，局部可能存在粉土、粘性土或砂层夹层或透镜体。
竖井开挖深度范围内地层存在房渣土、粉质粘土、粘质粉土、砂质粉土、碎石填土、粉质粘土、粘质粉土、砂质粉土、粉砂-细砂、粘土-重粉质粘土、卵石、细砂和粘质粉土、细砂和粘质粉土、砂质粉土、细砂-中砂、卵石层。
自上而下为：
1、人工填土层
①粘质粉土素填土：
黄褐色，松散～稍密，稍湿～湿，以粘质粉土为主，含少量碎石、砖块、植物根系等，土质不均匀。
①1杂填土：
透镜体，含较多砖瓦碎块、混凝土块、灰渣、生活垃圾等。
2、第四纪沉积层
②砂质粉土：
褐黄色，密实，稍湿～湿，含云母、有机质，中压缩性，夹有粉质粘土②1层。
②1粉质粘土：
褐黄～黄灰色，软塑-可塑，很湿，含少量云母片、氧化铁，中高压缩性，部分地段相交为重粉质粘土和粘土。
③粉质粘土：
黄灰～灰色，可塑，很湿，含少量云母片、氧化铁，中高压缩性。
③1砂质粉土夹层：
灰黄～灰色，密实，湿，含云母片。
③2粘土夹层：
黄灰～灰色，可塑，很湿，含有机质，中高压缩性。
④粉质粘土：
褐黄色，可塑，很湿，含少量云母片、氧化铁，局部含姜石，中压缩性。
④1砂质粉土夹层：
褐黄色，湿，密实，含云母片，低压缩性。
④2粉细砂夹层：
褐黄色，密实，主要为石英、长石，含云母片。
⑤砂质粘土：
褐黄色，密实，稍湿～湿，含云母片、有机质，低压缩性。
⑤1粉质粘土夹层：
褐黄色，可塑，很湿，含少量云母片、氧化铁，中低压缩性。
2.2.2地下水位情况
外业期间（2012年4月），在钻孔深度20米以内观测到二层地下水：
第一层地下水为上层滞水，主要含水层为②砂质粉土层，稳定水位埋深为2.20～6.7米，水位标高为36.12～41.26米，天然动态类型属于渗入-蒸发型，主要补给来源是大气降水和地表水的入渗，蒸发为主要排泄方式，水位变化幅度一般为1～2米；
第二层地下水类型为潜水，含水层为④砂质粉土层，稳定水位埋深7.40～11.30米，水位标高31.52～34.94米，天然动态类型属于渗入～径流型，主要接受地下水侧向径流方式补给，以侧向径流及越流为主要排泄方式，年变化幅度一般小于1米。
施工区第一层地下水埋深较浅，基坑开挖时，会受到影响，须采取降水、排水措施，保证干槽作业。
2.3CFG桩施工方法
由于本工程处于小关社区范围内，周边楼群密集，工程地段地下10m以下土体均为卵石层及砂土，土体稳定性差，为了避免竖井工作坑开挖过程中产生土方沉降与位移，需采用桩基加固的方式通过打桩增大地基的承载能力。
CFG桩是由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和，用各种成桩机械制成的可变强度桩。
是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。
根据本工程的特点，决定采用长螺旋钻孔灌注成桩。
长螺旋钻孔灌注成桩，具有施工速度快、桩体密实度高、环境噪音影响较低、对周围桩间土扰动影响较小、不易产生因缩孔导致的桩体缩径，并能适合地下水位以下的高灵敏度地层等特点，
第3章桩基加固施工方案
3.1施工概况
采用长螺旋钻孔灌注方法，对2#、3#、4#、6#、8#、9-10#、11-12#、14#、15#、16-17#、18#、19#竖井通过本次复合地基处理，解决承载力和变形方面的问题。
3.1.1CFG桩施工主要技术要求
1）桩径均为φ420mm，桩长根据地质情况长短不等，桩间距1.6～2.0m不等，正方形布置。
桩顶设直径为1.0m扩大桩头；
桩顶设0.6m厚碎石垫层,碎石间铺设一至两层土工格栅，土工格栅极限抗拉强度不小于100KN/m。
2）桩体原材料采用碎石、石屑、粉煤灰、水泥混合而成，按C15混凝土配比设计，采用长螺旋取土工艺法施工。
3）混合料28天龄期标准试块抗压强度不小于10MPa，桩体压缩模量不小于80MPa。
3.2施工工艺流程
3.2.1原地面整平处理
1、做好“三通一平”工作
在本工程用地范围内修通道路，接通水源，电源（做好夜间施工的照明准备）并平整场地。
2、地基处理工程施工机械设备及机具进场。
对整套施工设备进行检查，保证设备状态良好，禁止带故障设备进场。
3、提前修好施工便道，以作为混凝土运输通道。
施工便道宽度6m，厚0.6m（底层采用0.5m建筑垃圾，顶层采用0.1厚泥结碎石，两侧挖0.4×
0.5m的排水沟）
3.2.2测量定桩位
施工前由技术员放出CFG桩桩位。
开钻前用尺量复核桩位。
本工程属于土方、自然放坡、地基处理工程，需要进行基坑上口线的施放和基坑下口线的控制，因此，在建立高精度的测量控制网的基础上，加强测量组织管理力度，确保测量工作顺利完成。
通过对施工放样数据全部进行解析计算，经计算复核后编汇成数据表格，然后利用表格和图件数据进行准确定位。
高程控制点分布在建设场地变形区以外不受施工干扰，易于保护、便于使用的地方。
测量管理：
1）测量队伍和管理：
施工测量由项目分部测量组负责。
2）测量仪器：
配备足够精度和数量的测绘仪器设备，各仪器和设备具备年检合格证书，由专人负责专门仪器。
3.2.3钻机就位
平整场地达到施工要求后，将长螺旋钻机就位，调整钻机水平并固定，专人检查将钻头锥尖对准桩位中心点；
螺旋钻机就位后，司钻人员根据钻机架上的铅锤调节钻机垂直度，确保垂直度偏差≤1%。
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。
3.2.4混合料搅拌
混合料搅拌：
混合料搅拌必须进行集中拌和，按照配合比进行配料，每盘料搅拌时间按照普通混凝土的搅拌时间进行控制。
一般控制在90～120秒，具体搅拌时间根据实验确定，电脑控制和记录。
混合料出厂时坍落度控制在180mm～200mm，最小粒径2.0cm，缓凝时间不少于6小时。
前期施工配合比采用商品混凝土，水泥:
粉煤灰:
砂:
碎石：
外加剂=240：
42：
850：
1042：
2.8（单位kg）。
CFG桩桩身混合料28天龄期标准立方体设计抗压强度不小于10pa。
混凝土供方应提供下列资料：
1）配合比通知单；
2）预拌混凝土运输单；
3）预拌混凝土出厂合格证；
4）混凝土碱总量计算书。
3.2.5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，并作相应增减。
注意，如遇因地质原因桩长打不到设计长度或桩底土质与设计不符时，应立即通知监理、设计单位现场核实，并拿出处理方案。
3.2.6拔管、压灌成桩
长螺旋钻机钻至设计标高，停止钻进，提拔钻杆20～30cm后开始泵送混合料灌注,当钻杆中孔充满混合料后，开始提升钻杆、压灌混合料。
一边泵送，一边拔管，严禁先提管后泵料。
设专人指挥协调钻机操作手和混合料泵操作手，保证泵送混凝土和提升钻杆的默契配合，以确保成桩质量。
在正常情况下，钻机的提升速度控制在2—3m/min。
提钻的速度与混合料的泵送速率相协调，保证钻杆内混合料表面高度始终略高于钻杆底出料口。
桩顶与施工作业面平齐，灌注完成后，桩顶采用湿黏土封顶，进行保护。
黏土厚度应能满足防冻和养护的要求，一般不小于100cm。
每根桩的投料量应符合设计灌注量。
3.2.7移机
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，有时还会因支撑钻机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，应根据灰桩或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位准确。
3.2.8清桩间土及破桩头
当桩身混凝土强度达到设计强度的70%时，可进行桩间土方的清除，土方清除采用人工配合小型作业机械为主，采用小型机械清除时，要保证桩周围有20cm的保护层，然后再用人工清除。
清理完毕后用电镐凿平桩头至设计标高，如桩头仍有浮浆，应凿除做接桩处理。
3.2.9桩基检测
先把桩顶按照试验要求打磨平整，再进行桩身质量、完整性检测，检测采用低应变方法。
检验根数为桩总数的10%。
复合地基承载力、变形模量检测根数为总根数的2‰，检测方法为平板载荷。
3.2.10扩大桩头及碎石垫层
待桩身检测合格后，根据施工现场情况，对于CFG桩按照设计要求做直径1.0m扩大桩头，采用人工开挖至桩顶下0.6m，然后以桩中心画圆，直径1.0m，将其范围内的土清除完毕，采用同标号的混凝土浇筑，并达到统一标高。
扩大桩头可分段集中进行施工，施工完毕后铺设0.6m厚碎石垫层，根据设计要求，采用分层填筑，地层厚0.2m，顶层厚0.4m，在两层之间铺设土工格栅，其极限抗拉强度不小于100KN/m。
采用碾压，夯实、振实等方法压实。
每层材料应摊铺均匀，一般碾压不得少于3遍，压到密实不松动为止。
3.3人员、机械配备
3.3.1人员配置及分工情况（每台钻机）
1）配置机手2名，工人8名。
分两个班组进行作业。
负责现场机械操作、混合料灌注等作业。
2）现场技术员、安质员、试验员各1名。
负责监控每道工序按标准化作业，并做好施工记录。
3）现场生产负责人1名。
负责指挥现场生产。
3.3.2机械配备
序号
设备名称
型号和功率
单位
数量
备注
1
发电机
200Kw
T台
2
长螺旋钻机
JZB45
台
3
混凝土输送泵
HBT-60
4
电镐
把
3.4质量监控
1）测量桩位前应对施工现场原始地面标高进行抄平测量，并平整碾压后放出各桩的准确位置，原地面标高控制在±
2cm以内（线路纵坡、横坡考虑在内后）。
施工桩顶高程控制在高于设计垫层底标高30cm处。
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。
具体的施工方法和顺序由技术部确定。
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，从而有效的控制桩长。
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。
5）现场管理人员每根桩都要根据桩机上的垂球用钢尺量测导向架垂直度，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。
在钻进过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺或停机查看地质情况，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，影响桩身质量。
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。
正常的拔管速率应控制在2～3米／分钟。
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（记录格式附后）。
记录的内容主要有桩号、钻孔深度、瞬间电流值、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。
坍落度控制在160mm～200mm（可根据运送混合料的距离进行调整）和易性好。
当拔管速率为2～3米／分钟时，一般桩顶浮浆在50厘米左右，成桩质量容易控制。
桩身每方混合料掺加粉煤灰量控制在140kg～180kg（根据各地粉煤灰的性能指标，具体粉煤灰掺入量试验后确定）。
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。
上部用土封项，增大混合料表面的高度即增加了自重压力，可提高混合料抵抗周围土挤压的能力，避免新打桩振动导致已打桩受振动挤压，混合料上涌使桩径缩小。
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，自检频率为10%。
自检合格后报第三方进行复检，复检合格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,强度达到100%，并检测合格后填筑碎石垫层及土方。
当桩顶覆盖层超过1m后，方可让大型机械进入施工区。
3.5施工控制措施
3.5.1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。
产生堵管的原因有以下几点:
1）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。
因此,要注意混合料的配合比,尤其要注意将粉煤灰掺量控制在70kg/m3～100kg/m3的范围内,坍落度应控制在160mm～200mm之间。
2）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。
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。
3）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。
3.5.2窜孔
在饱和软土层中成桩经常会遇到这种情况,打完一根桩后,在施工相邻的桩时,发现刚施工的临桩的桩顶突然下落,当桩泵入混合料时,临桩的桩顶开始回升,此种现象称为窜孔。
发现窜孔的条件有如下三条:
1）被加固土层中有松散饱和软土层;
2）钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动;
3）土体受剪切扰动能量的积累,足以使土体发生触变。
由于窜孔对成桩质量的影响,施工中采取的预控措施:
1）采取隔桩、隔排跳打方法;
2）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;
3）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;
4）合理提高钻头钻进速度。
3.5.3桩头空芯
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。
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。
3.5.4桩端不饱满
这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。
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。
3.5.5桩孔偏斜
主要因为地面不平，导向设施出现偏差，钻架不正或钻杆弯曲，钻杆刚度不够所致。
另外钻进时土层硬度发生突然变化或遇到障碍物也会导致桩孔偏斜。
施工前应对安装好的钻机设备做全面检查，做到水平、稳固，对钻杆、接头要逐个检查，保证钻杆顺直，有足够的刚度。
钻进时，土层由软变硬时要少加压慢给进。
3.5.6钻进困难
主要原因为遇到地下障碍物如石块、混凝土块，钻机功率不够或钻进速度太快造成憋钻。
应选用硬质合金钻头，采用合适的钻速。
遇到障碍时如障碍物不深，应进行清除后复钻，如不易挖出则改变桩位。
3.5.7加强监测
在施工过程中，应加强监测，及时发现问题，以便针对性地采取有效措施，有效控制成桩质量，重点应做好以下几方面的监测:
1）施工场地标高观测。
施工前要测量场地的标高，并注意测点应有足够的数量和代表性。
打桩过程中则要随时测量地面是否发生降起。
因为断桩常和地表隆起相联系。
2）已打桩桩顶标高的观测。
施工过程中注意已打桩桩顶标高的变化，尤其要注意观测桩距最小部位的桩。
因为在打新桩时，量测已打桩桩顶的上升量，可估算桩径缩小的数值，以判断是否产生缩径和窜孔。
3）对有怀疑桩的处理。
对桩顶上升量较大或怀疑发生质量问题的桩应开挖查看，并做出必要的处理。
第4章质量保证措施
4.1保证措施
1、建立质量安全责任制度。
项目经理负责工程质量总控制，技术负责人负责各工序的质量检查，发现质量问题，立即采取措施。
作业班长同时也是质量安全员，在各自施工作业岗位上发现质量安全问题，当班处理。
平时执行奖惩制度，将工程质量作为奖金的重要依据。
2、技术培训制度。
每个施工阶段开始之前，工程技术人员必须向施工作业班进行技术交底，使全体施工人员了解设计意图和施工方案，掌握工艺要求，熟悉施工技术。
定期进行技术培训，安全教育，对不合格者及时调整其工作。
3、建立工程例会制度。
项目部每周召开工程例会，主要议题是：
质量、安全及进度问题，通报当周情况，明确工作重点，分析施工难点，明确注意事项。
4、长螺旋钻机定位时，设专人观测螺旋钻钻头锥和桩位点之间的距离，确保桩位偏差≤160mm。
5、螺旋钻机就位后，操钻人员根据钻机的水平仪调节钻机的垂直度，确保垂直度偏差≤1H%。
6、在螺旋钻杆上做固定标记，利用钻机支架上的深度标记进行成孔深度控制，确保孔深及桩长满足要求。
7、成桩垂直度保证措施
桩位验收后,钻机就位并调整机身，应用钻机塔身的前后垂直标杆检查导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心,以保证桩身垂直度偏差不得大于允许偏差。
在成孔过程中如发现钻杆摇晃或难钻时，应停机或放慢进尺，遇到障碍物应停止钻进，分析原因，禁止强行钻进。
成孔过程中随时检查钻杆垂直度。
8、桩身完整性保证措施
桩头空芯的产生主要是施工过程中,排气阀不能正常工作所致。
桩端不饱满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。
为杜绝这种情况,施工中前、后台工人应密切配
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