高铁路基软基处理CFG桩施工技术交底.docx
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高铁路基软基处理CFG桩施工技术交底
高铁路基CFG桩施工技术交底
一、工程概况
1、设计范围
本段包括三段路基,基底处理都设计有CFG桩，总长度24035m。
2、沿线自然地貌情况
线路位于于成都冲洪积平原冰水流水堆积区，地势东南低西北高，地势平缓。
3、适用条件
CFG桩适用于处理黏性土、粉土、砂土、和正常固结的素填土等地基，以及天然地基承载力不小于80kpa的淤泥质土。
二．使用材料
桩体材料：
桩体材料采用碎石、石屑或砂、粉煤灰、水泥加水配合而成。
桩身水泥采用P.042.5级普通硅酸盐水泥（当地下水有侵蚀性时，按工点设计图要求添加抗侵蚀性外加剂），水泥掺入量不大于200kg/m3，掺加优质粉煤灰（等级不低于Ⅲ级），粉煤灰掺量为70~90kg/m3，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：
振动沉管法不大于40mm，长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注法不大于25mm。
混合料28天标准立方体无侧限抗压强度不小于15MPa。
三．CFG桩施工步骤及技术要求
1、施工机具及方法
根据本管段工程的地质条件及设计资料，施工时采用长螺旋钻机。
长螺旋钻机适用于密实度较高及地基加固层内土质变化较大，特别是夹有硬土层或软岩的地基加固段。
具体设备型号的选用根据桩径及设计加固深度确定。
2、施工工艺
见施工工艺流程图。
2.1施工准备
2.1.1水田地段排水疏干后挖除地表0.5m左右厚种植土、旱地及旱田地段挖除地表植物根系，并用土回填至原地面。
对需要报废水塘排水疏干、对不能报废水塘围堰抽水后，挖除表层0.5m厚流塑状软土，用粘性土回填至水塘坎高程（原地面）处。
平整施工场地，清除地表腐植土及障碍物，以保证钻机作业时重心稳定，钻杆垂直并顺利移位；
2.1.2选择合格的原材料，复验合格后进行室内配合比试验，选择合适的配合比，长螺旋钻机管内泵压混合料成桩施工的坍落度为16～20cm；
2.1.3施工前先进行试验桩施工（3根），确定合适的施工工艺和参数（混合物配合比、坍落度、拌和时间、投料量、提钻速率）；
2.1.4确定施工顺序，本项目队管段CFG桩均为满堂布桩，从一边向另一边推进施工。
2.1.5施工前应根据设计文件对路基范围内的管线进行调查核实和迁改，对没有迁改而施工中又可能对其造成影响的管线，须注意加强施工防护。
2.2桩位测量放样
2.2.1根据设计图纸确定的施工区域及桩位平面布置形式进行桩位放样，并在非加固区域埋设护桩，在施工时随时复核桩位的准确性；
CFG桩施工工艺流程图
2.2.2过渡段桩位放样，当地形、地质变化不大时，在加固区域内沿线路方向两端部不小于10米范围内设加固区与非加固区过渡段，采用平面桩间纵、横间距逐级递增0.1米方式过渡；当地形、地质变化明显时，在加固区域内沿线路方向两端部不大于10米范围内设加固区与非加固区过渡段，采用逐排递增1.0米桩长方式过渡；复合地基与桥、涵、隧等建筑物相连时，一般不设过渡段。
2.3螺旋钻机就位
2.3.1设备就位前根据轴线、周围桩或护桩的位置仔细复合需施工的桩位，保证桩位准确；
2.3.2设备就位后测量钻杆长度是否满足设计深度并做好标记，用吊线检测钻杆是否满足规范要求。
2.4钻进成孔
2.4.1成孔过程中随时检测土样，并对土样变化处予以说明，如发现钻杆摇晃或难钻时应放慢进尺，直至达到设计深度；
2.4.2钻进过程中利用钻机塔身的前后和左右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，
2.4.3钻进成孔采用先慢后快的方法进行，这样既能减少钻杆摇晃，又容易检查钻孔偏差，以便及时纠正。
2.5混合料拌制
2.5.1根据设计桩长、配合比计算投料量，按试验桩确定的坍落度、拌和时间拌制混合料；
2.5.2上料顺序为先装碎石，再加水泥、粉煤灰、砂，使水泥、粉煤灰夹在砂石之间，不易飞扬和粘附在筒壁上，也易于搅拌均匀，
2.5.3混合料的拌和时间不得少于1min；
2.5.4钻机每台班做1组（3块）试块。
2.6拌和料入管
长螺旋钻机钻至设计位置停机后，向管内连续泵送混合料。
2.7提钻
长螺旋钻机采用静止提拔，拔管数率亦按试验桩确定的参数控制，正常的拔管速率应控制在2～3米／分，施工中保证匀速连续提拔，严禁出现超速拔管,如遇淤泥或淤泥质土，拔管速度适当放慢。
2.8成桩
2.8.1桩顶标高宜高除设计桩顶标高不少于50cm；
2.8.2成桩后桩顶采用湿粘土或水泥袋封顶。
2.9桩头处理：
成桩七天后，人工采用风镐处理桩头，严禁采用机械砍除桩头。
四、质量控制措施
1、CFG桩的桩身质量、完整性应满足设计要求。
应抽取不少于总桩数10%的桩，根据《基桩低应变动力检测规程》进行低应变检测。
2、CFG桩处理后的复合地基承载力应满足设计要求。
承载力检验采用复合地基平板载荷实验，载荷实验必须要在桩身强度满足实验荷载条件时，并宜在成桩28d后进行。
检验数量为桩总数的0.2%，且每检验批不少于3根。
3、做好成孔、搅拌、投料、提钻各道工序的密切配合,提钻速度应与混凝土泵送量相匹配,严格掌握混凝土的输入量大于提钻产生的空孔体积,使混凝土面经常保持在钻头以上1m,以免在混凝土中形成充水的孔洞；
4、设置保护桩长。
使桩在加料时，CFG桩施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5m，对桩顶以下2.5m内进行振动稻固的措施。
施工完后按设计标高截除桩头；
5、加强施工过程中的监测。
在施工过程中，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。
五、质量检验
CFG桩属地下隐蔽工程其质量控制应贯穿在施工的全过程中,施工检查应符合下表规定：
1、成桩28天后进行桩身质量、完整性检验：
检验数量：
总桩数的10％；检验方法：
低应变检测；
2、复合地基承载力、变形模量检验：
检验数量：
总桩数的2％，且每检验批不少于3根；
检验方法：
平板荷载试验
3、施工允许偏差
序号
检验项目
允许偏差
检验数量
检验方法
1
桩位（纵横向）
50mm
按成桩总数的10%抽检，且每检验批不少于5根。
经纬仪或钢尺
2
垂直度
1%
经纬仪或吊线测量钻杆
3
桩体有效直径
不小于设计值
开挖50～100cm深度，钢尺丈量。
六、常见异常问题、预防措施及解决办法：
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:
1.1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170kg/m3～190kg/m3的范围内,坍落度在160mm～200mm之间。
1.2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。
1.3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。
1.4设备缺陷。
弯头曲率半径不合理也能造成堵管。
弯头与钻杆不能垂直连接,否则也会造成堵管。
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。
解决方法：
拆除导管，提导管上下来回的抖动；凝土在下落到底部的时候是有声音的（很闷的响声）,如果没有声音了,那就是堵管的可能性比较大了，提前解决堵管的办法
2、窜孔：
在饱和粉土、粉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。
发现窜孔的条件有如下三条:
1）被加固土层中有松散饱和粉土、粉细砂;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,足以使土体发生液化。
由于窜孔对成桩质量的影响,施工中采取的预控措施:
2.1采取隔桩、隔排跳打方法;
2.2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;
2.3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;
2.4合理提高钻头钻进速度。
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。
解决办法：
保持钻杆顶端气阀开启自如，防止砼中造成桩顶含气泡；按规定要求进行振捣，并保证振捣质量。
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。
解决办法：
及时清楚或外运桩口出土，防止下笼时混入砼中；桩顶浮浆多因孔内出水或砼离析造成，应保证超灌50cm后，排除浮浆才终孔成桩。
七、安全保证措施
1、安全保证体系及管理组织
（1）建立安全生产体系，落实安全生产责任制
建立健全安全生产管理机构，成立以工区长为组长的安全生产领导小组，全面负责并领导本项目的安全生产工作。
（2）本项目实行安全生产三级管理
即：
一级管理由经理部项目经理负责，二级管理由工区长负责，三级管理由班组长负责，各级设专职安全人员。
2、安全管理措施
（1）按照颁布的《安全生产责任制》的要求，落实各级管理人员和操作人员的安全生产责任制，做到纵向到底，横向到边，各自作好本岗位的安全工作。
（2）实行逐级安全技术交底制，由工区组织有关人员进行详细安全技术交底，凡参加安全技术交底的人员要履行签字手续，并保存资料。
工区专职监察工程师对安全技术措施的执行情况进行监督检查，并作好记录和反馈信息。
（3）加强施工现场安全教育
1）针对工程特点，对所有从事管理和生产的人员进行全面的安全教育，重点对专职安全员、班组长、从事特种作业的电工、机械工、机械操作手、机动车辆驾驶等进行培训教育。
2）未经安全教育的施工管理人员和生产人员，不准上岗。
未进行三级教育的新工人不准上岗。
变换工种或采用新技术、新工艺、新设备、新材料而没有进行培训的人员不准上岗。
3）特种工种的操作人员的安全教育、考核、复验，严格按照《特种作业人员安全技术考核管理规定》执行。
经过培训考核合格，获取操作证方能持证上岗。
对已取得上岗证的特种作业人员，要进行登记存档，对上岗证要按期复审，并要设专人管理。
4）通过安全教育，增强职工安全意识，树立“安全第一、预防为主”的思想，并提高职工遵守施工安全纪律的自觉性，认真执行安全操作规程，做到不违章指挥、不违章操作、不伤害自己、不伤害他人、不被他人伤害，达到提高职工整体安全防护意识和自我防护能力。
（4）认真执行安全检查制度
工区要保证检查制度的落实，要规定定期检查日期、参加检查的人员。
工区每旬进行一次，作业班组每天进行一次，非定期检查应视工程情况，如：
施工准备前、施工危险性大、采取新工艺、季节性变化、节假日前后等要进行检查，并要有领导值班，对检查中发现的安全问题合理制定整改措施，查明事故原因，并定人限期进行整改，保证“管生产必须管安全”的原则真
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