CFG桩施工方案培训资料.docx
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CFG桩施工方案培训资料
第一章编制依据
1.1施工图纸
“青荣城际施路-52B”、“青荣城际施路-53B”、“青荣城际施路-54B”、“青荣城际施路-55B”、“青荣城际施路通-17B”、“青荣城际施路通-68B审核版”、“青荣城际施路-73B”、“青荣城际施路-74B”、“青荣城际施路-76B”、《青荣城际施路通-17B》。
1.2技术规范
1.2.1《《高速铁路路基工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）
1.2.2《高速铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10751-2010）
1.2.3《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）
1.2.4《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）
1.2.5《铁路工程土工试验规程》（TB10102-2010）
1.2.6《新建铁路测量规范》（TB10101-99）
1.2.7《铁路路基土工合成材料应用设计规范》（TB10118-2006）
1.3现行的法律、法规
国家、省、市现行有关法律、法规，以及环境保护、水土保持方面的政策和法规。
第二章工程概况
2.1工程简介
本段线路以填方通过，为冲洪积平原及剥蚀残丘，略有起伏，地表大部分辟为耕地。
根据现场地质勘探情况，天然地基承载力较差，按照高速铁路规范和标准的要求，该段路基地基处理采用CFG桩，共19471根，计116615.3延米。
2.2工程地质条件
本范围内路基地形地貌特征如下:
DK102+220～DK109+250段为剥蚀平原，地形平缓；
DK109+250～DK113+165段为剥蚀残丘，地形起伏较大，冲沟发育，局部基岩裸露；
DK113+165～DK117+762段为丘前缓坡；
DK117+762～DK121+000段为剥蚀残丘，及丘间缓坡，地形稍有起伏，冲沟发育，部分基岩裸露。
现已大部分为耕地，沟谷多呈“U”字型。
2.3气象特征
本管段所处地区属暖温带亚湿润季风气候区，按铁路气候分区为温暖地区，受海洋气候的影响，冬季严寒干燥，夏季温热潮湿，降水集中于夏秋。
平时雨量小，雨季剧增，小沟濠发育，属黄海水系。
年平均气温为12.5℃，年最高温度38℃，年最低温度-12.8℃，年降水量为769mm，年平均相对湿度为64%，最大冻土深度为51cm，最大积雪深度27cm。
冬季气温低，冬季施工时必须采取冬季施工措施，夏季多降雨，施工时必须采取有效措施，保证施工进度。
2.4水文地质特征
地下水按赋存条件可分为第四孔隙潜水和基岩裂隙水，一般不具承压性，主要由大气降水及地表水补给。
基岩裂隙水与地质构造关系密切，沿沟谷坡脚偶有泉水出露。
第四系孔隙潜水埋深1.6～4.6m，水位变幅约3m。
地下水对处于氯盐环境中的铁路混凝土有氯盐侵蚀性，环境作用等级L1；部分段具硫酸盐侵蚀性，作用等级为H1。
2.5地震动参数
根据中华人民共和国国家标准GB18306-2001《中国地震动参数区划图》,结合沿线地质条件分析，确定测区地震动峰值加速度：
0.05g（地震基本烈度为Ⅵ度）。
2.6CFG桩主要布设参数
CFG桩主要布设参数见“表2.6-1”。
表2.6-1CFG桩主要布设参数表
序号
里程段落
长度（m）
CFG布设相关参数
根数
长度（m）
桩长（m）
桩径
（m）
桩间距（m）
布置形式
1
DK102+220.0～DK102+260.0
40
399
1699.7
4.26
0.4
2.0
正方形
2
DK102+870～DK102+940
70
627
2821.5
4.5
0.4
2.0
正方形
3
DK103+190～DK103+240
50
425
1700.0
4.0
0.4
2.0
正方形
4
DK103+257～DK103+310
53
430
1720.0
4.0
0.4
2.0
正方形
5
DK103+420～DK103+500
80
697
4182.0
6.0
0.4
2.0
正方形
6
DK103+615～DK103+700
85
697
4069.8
5.4/6.4
0.4
2.0
正方形
7
DK103+700～DK103+930
230
1751
11002.4
6.4/5.6
0.4
2.0
正方形
8
DK104+140～DK104+250
110
898
6014.6
6.5/6.8
0.4
2.0
正方形
9
DK104+250～DK104+350
100
850
5780
6.8
0.4
2.0
正方形
10
DK104+595～DK104+695
100
816
4732.8
5.8
0.4
2.0
正方形
11
DK104+920.5～DK105+171.03
250.53
2087
11534.5
4～6.3
0.4
2.0
正方形
12
DK114+910.32～DK115+217.6
307.3
628
3930
7.5/4.9
0.4
2.0
正方形
13
DK119+514.34～DK119+883.47
369.13
3490
24067.2
4～9.4
0.4
2.0
正方形
14
DK120+052.07～DK120+135.00
82.93
840
5460
6.5
0.4
2.0
正方形
15
DK120+135.00～DK120+230.00
95
940
5640
6.0
0.4
2.0
正方形
16
DK120+230.00～DK120+270.00
40
400
2200
5.5
0.4
2.0
正方形
17
DK120+270.00～DK120+290.00
20
192
1248
6.5
0.4
2.0
正方形
18
DK120+290.00～DK120+345.00
55
532
4362.4
8.2
0.4
2.0
正方形
19
DK120+345.00～DK120+370.00
25
228
1368
6.0
0.4
2.0
正方形
20
DK120+600.00～DK120+657.40
57.4
520
2340
4.5
0.4
2.0
正方形
21
DK120+657.40～DK120+690.00
32.6
286
1430
5.0
0.4
2.0
正方形
22
DK120+690.00～DK120+741.80
51.8
478
2868
6.0
0.4
2.0
正方形
23
DK120+741.80～DK120+800.00
58.2
538
2690
5.0
0.4
2.0
正方形
24
DK120+800.00～DK120+910.94
110.94
722
3754.4
5.2
0.4
2.0
正方形
总计
2473.83
19471
116615.3
第三章施工准备情况与施工组织管理机构
3.1施工准备情况
3.1.1测量准备
测量人员根据现场控制点，放出CFG桩的左中线和左右两边边线，并做好记录，经监理复核无误后，办理交验手续，方可进行施工。
3.1.2材料配备
CFG桩桩体原材料为水泥、碎石、河砂、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。
混凝土的密度为2.1～2.3t/m³。
塌落度为160～180mm。
水泥：
采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥。
碎石粗骨料：
满足级配要求，松散堆积密度大于1500kg/m³，最大粒径不大于25mm。
砂：
干净的河砂，类型为中粗砂，含泥量小于5%。
粉煤灰：
长螺旋钻孔、管内泵压混凝土灌注法所用粉煤灰细度（0.045mm方孔筛筛余百分比）不大于45%,即等级要求III级或III级以上。
泵送剂：
泵送剂用于改善拌合料泵送性能，泵送剂用于勉强可泵的混凝土，掺入量根据泵送剂的类型而不同。
当混凝土泵送剂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或气温高的季节，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。
3.1.3现场准备
技术员检查施工现场，满足“三通一平”条件，周边满足施工作业面距离最外排边桩不小于1.50m的要求。
排除地下、空中管线，空洞，砖混凝土基础，场地要用振动压路机碾压夯实。
组织设备进场，并积极组织机械设备的组装与试车。
按照施工组织的规划，现场布置各种料场、铺架水、电线路，设置施工便道，设置必要的标牌和警告牌。
3.2施工组织机构
3.2.1施工组织机构
本管段采用架子队管理模式进行组织施工，高标准、讲科学、不懈怠，优质高效完成施工任务，把青荣城际铁路建成一流城际铁路工程。
为加强架子队管理的组织领导，强化过程控制、落实架子队管理责任，组建中交二航局青荣城际铁路工程施工指挥部第二项目部第二架子队管理领导小组。
组织机构图见“图3.2-1架子队实施组织机构图”。
3.2.2施工作业班组的部署及划分
根据本管段的性质和特点，拟安排一个施工作业班组实施本管段的CFG桩施工，一个施工作业班组实施褥垫层施工。
施工作业班组部署和任务划分见“表3.2-2”。
3.1.1施工组织机构及职责划分
项目部结合本段路基施工的地理位置，综合考虑各因素，为更好的保证施工的安全、质量、工期，安排本段路基由第一架子队、第二架子队负责施工，具体见施工组织机构图3.1-1所示。
图3.1-1施工组织机构图
表3.2-2施工作业班组部署及任务表
序号
施工班组名称
主要施工任务
1
CFG桩作业班组
负责该段的CFG桩施工
2
褥垫层作业班组
负责该段的褥垫层施工
第四章施工方法
4.1CFG桩施工操作要点
1、施工流程
采用长螺旋钻孔、管内泵压混凝土灌注成桩，施工工艺流程图见图4.1-1。
4.1-1长螺旋钻孔管内泵压CFG桩施工工艺流程图
2、长螺旋钻孔、管内泵压混凝土灌注成桩施工要求
（1）在施工钻至设计深度后，应准确掌握提拔钻机时间，混凝土泵送量应与拔管速度相配合，边灌注边提钻，保持连续灌注，均匀提升，同时应保持钻头始终埋入混凝土中。
（2）遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料，避免造成混凝土离析、桩身缩径、断径和夹泥等。
（3）施工组织、施工工艺、施工作业指导书应有防止堵管、窜管的措施。
（4）钻孔应先慢后快。
成桩过程中，若发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺。
（5）混凝土应按设计配合比（室内配比试验确定并通过成桩工艺性试验桩的配合比）经搅拌机拌和，坍落度、拌和时间应按工艺性试验确定的参数进行控制，拌和时间控制在90～120s；搅拌的混凝土必须保证混凝土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。
（6）CFG桩成孔至设计标高后，停止钻进，开始泵送混凝土，当钻杆芯管充满混凝土后开始拔管，严禁先提管后泵料。
（7）钻杆应静止提拔，施工中应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，提拔速度控制在2.0m/min左右，并保持连续提拔，施工中严禁出现超速提拔。
（8）施工中应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。
（9）桩基移机至下一桩位施工时，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。
3、桩头处理
CFG桩施工完毕后，在混合料初凝后，进行打桩弃土清运，清运完毕后人工开挖其下50cm保护土层，保护土层清除后，用截桩机截除桩顶设计标高以上桩头，桩顶允许偏差0～+20mm。
4、桩帽施工
CFG桩桩顶设C40钢筋混凝土圆形桩帽，桩帽施工在桩检测合格后进行，尺寸为直径1.1m，位于桩顶部分高0.3m，其余部分高0.4m。
施工顺序如下:
清除桩间土到桩帽底标高并夯实→绑扎钢筋→立圆形模板→浇注混凝土并振捣和抹面→覆盖养护→桩帽模板拆除后桩帽四周回填与垫层同种类碎石并碾压密实。
4.2褥垫层施工
1、施工工艺流程见图4.2-1
图4.2-1褥垫层施工工艺流程图
2、施工方法
CFG桩检测合格后，桩帽顶铺0.5m厚碎石垫层，垫层内夹铺一层单向拉伸高强聚丙烯土工格栅（TGDG260）（抗拉强度≥260KN/m，2%伸长率时拉伸力≥94KN/m；5%伸长率时，拉伸力≥185KN/m。
屈服伸长率≤10%，炭黑含量＞2%，幅宽不小于2.5m。
在受力方向等强度连接）。
（1）施工准备
a、将CFG桩桩顶浮浆清理干净，直到露出新鲜混凝土面，并按相关规范要求对CFG桩桩身完整性、质量进行检验。
b、按照设计图纸对单桩承载力、复核地基承载力进行试验，看是否满足设计要求。
c、填料填筑前进行填料级配试验和击实试验，取得级配曲线范围，最大干密度、最佳含水率等相关参数。
（2）填料拌合
按照碎石垫层配合比设计要求，将碎石、石粉和水在级配碎石拌合站集中搅拌。
垫层级配良好，粒径小于2mm的部分不应超过总重的45%，最大粒径不宜大于50mm，含泥量不能大于5%，不含植物残体、垃圾等杂质。
（3）测量放样
测量员采用全站仪放出填筑褥垫层路基中线和边线，边线加宽不少于0.3m。
采用白灰及木桩将放样边线标识清楚。
（4）褥垫层铺设施工
褥垫层内铺设土工格栅时，先铺设0.15m厚碎石垫层并做成4%的横坡，碾压密实，其上铺设一层土工格栅，再铺上0.35m厚碎石垫层，格栅回折长度不小于2m，碾压密实后施工其上填土。
a、土工格栅铺设前先按幅宽在铺筑层划出白线，然后用铁钉固定格栅的端部（每米宽用钉8根，均匀距离固定）。
b、固定好格栅端部后，用铺筑机将格栅缓缓向前拉铺，每铺10m长进行人工拉紧和调直一次，直至一卷格栅铺完，再铺下一卷，操作同前。
c、铺完一卷后用压路机从起始点开始向前进方向碾压一遍即可。
d、以卷长为单位作为铺设的段长，在应铺格栅的段长内铺满以后，再整体检查一次铺筑质量，然后接着铺筑下一段。
下一段铺筑时，格栅与格栅搭接10～15cm，并用铁钉或木楔固定后继续向前进方向铺设第二段。
依次类推，操作要求相同。
4.3施工注意事项
1、施工前应对工点进行地形、地貌及地质情况等复查、核对工作。
如与实际情况不符时，应及时上报建设、设计和监理单位处理。
2、施工前应对本段工点范围内的地下管线进行探测核对并采取拆迁或可靠的保护措施。
3、施工时应及时完善排水系统，临时排水设施应与原排水系统及永久排水设施相结合，保证施工场地排水通畅。
4、该段路基临近既有蓝烟铁路上行线，受人、机械设备等因素影响主要安全隐患有：
1）该段采用CFG桩进行路基加固处理，CFG桩施工采用长螺杆钻机钻进，管内泵压混凝土施工方法，钻机机身高16m，钻机发生倾斜影响营业线正常运营（采取必要的加固措施防止钻机发生倾斜）；
2）CFG桩施工影响营业线线路基稳定，造成线路发生位移、沉降。
施工时需要随时进行检测。
4.4质量控制措施
1、测量员要对轴线桩位进行复核，确保桩位置都符合设计要求，桩位正确。
2、质检员要对CFG桩施工的每一道工序认真进行复核（钻机就位、桩体材料制备、桩顶标高等），严格按设计要求和施工验收规范进行施工，做好隐蔽工程验收工作。
3、试验员要严格控制混凝土质量，检查混凝土坍落度和易性，按规定做好试块及进行养护。
4、钻孔过程中操作人员要密切注意钻进情况，发现钻杆剧烈抖动等异常情况应立即停机，技术管理人员立即采取措施予以解决。
5、成桩过程中，为保证桩身质量，提钻速度要和灌注的桩体材料相匹配。
6、长螺旋钻孔CFG桩施工时应配制水泥砂浆，在每班开始施工前，先泵送水泥砂浆，润滑混凝土输送系统，防止堵管事故的发生。
7、遇到突然停电事故，要及时启动自备发电机将钻杆提出钻孔，并及时拆卸混凝土输送导管，清除输送泵及导管中混凝土，并用水及时冲洗干净。
8、夹有松散饱和粉土、粉细砂的土层，成孔时在剪切荷载作用下，土体液化，导致刚打完处于流动状态桩的桩周土丧失对桩的侧向约束能力，桩体侧向澎出、桩顶下沉，产生窜孔，液化区域连成片甚至导致基坑失稳或周边建筑物倾斜开裂、道路破坏，在这类地基上施工应采取如下措施：
（1）采用小叶片螺旋钻杆成孔，减少剪切能量积累并对桩间土具有挤密作用；
（2）合理设计施打顺序和控制日成桩数量，避免在某个区域产生成片的液化区，也可采用跳打等方法减少剪切能量的积累；
（3）快速钻进，减少剪切能量在可液化土层上的积累；
（4）混凝土尽量采用较小的坍落度；
4.5质量检测
1、所用的水泥、粉煤灰和粗细骨料品种、规格及质量应符合设计要求；
检验数量：
同一产地、品种、规格且连续进场的水泥、粉煤灰，袋装200t为一批、散装500t为一批，当袋装不足200t或散装不足500t时按一批计。
同一产地、品种、规格且连续进场的粗、细骨料，分别每400m3为一批，当不足400m3时按一批计。
各种原材料每批抽样检验1组。
检验方法：
检查产品质量证明文件。
在水泥库抽样检验水泥强度、安定性、凝结时间，在粉煤灰库抽样检验粉煤灰细度，在料场抽样检验粗细骨料含泥量、筛分试验检验其颗粒级配。
2、CFG桩混凝土坍落度应按工艺性试验确定并经监理工程师批准的参数（160～200mm）进行控制。
检验数量：
每台班抽样检验3次。
检验方法：
现场坍落度试验。
3、CFG桩混凝土强度应符合设计要求。
检验数量：
每台班做一组（3块）试块。
检验方法：
每台班制作混凝土试块，进行28d标准养护试件抗压强度检验。
4、每根桩的投料量不得少于设计灌注量。
检验数量：
每根桩均进行检验。
检验方法：
料斗现场计量或混凝土泵自动记录。
5、CFG桩顶端浮浆应清除干净，直至露出新鲜混凝土面。
清除浮浆后桩的有效长度应满足设计要求。
检验数量：
每根桩进行检验。
检验方法：
施工前测量钻杆长度，施工中检查是否达到设计深度标志，施工后检查并清理浮浆，计算出桩的有效长度。
6、CFG桩的桩身质量、完整性应满足设计要求。
检验数量：
按总桩数的10%抽样检验，且不少于3根。
检验方法：
低应变检测。
7、CFG桩按复合地基承载地基设计时，处理后的复合地基承载力、变形模量应满足设计要求；按柱桩设计时，处理后的单桩承载力应满足设计要求。
检验数量：
按总桩数的2‰抽样检验，且每工点不少于3根。
检验方法：
平板载荷试验。
8、CFG桩的桩位、垂直度、有效直径的允许偏差应符合表4.5-1的规定。
表4.5-1CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法
序号
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10%抽样检验，且不少于5根
经纬仪或钢尺丈量
2
桩身垂直度
1.0%
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
开挖50～100cm深后，钢尺丈量
4
桩顶高程
±50mm
仪器测量
9、桩帽的允许偏差、检验数量及检验方法应符合表4.5-2的规定。
表4.5-2桩帽的允许偏差、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
桩帽平面尺寸
-20，+50mm
按桩帽数量的5%抽样检验
每块长、宽各尺量2点
2
桩帽厚度
-20，+30mm
每块尺量4点
3
中心位置
15mm
测量纵横各2点
10、碎石垫层应采用级配良好的砾石或碎石，最大粒径不应大于50mm，且不含草皮、树根等杂质。
检验数量：
同一产地、品种、规格且连续进场的砾石或碎石，每3000m3为一批，不足3000m3时也按一批计。
施工单位每批抽样检验1组。
监理单位按施工单位检验数量的20%见证检验。
检验方法：
在现场抽样检验砾石或碎石最大粒径、含泥量，并在施工过程中观察有无草皮、树根等杂质及岩性变化情况。
11、碎石垫层铺设位置应符合设计要求。
检验数量：
沿线路纵向每100m施工单位抽样检验3处，监理单位平行检验1处。
检验方法：
观察、测量。
12、采用碎石垫层时，路堤填高＞3.0m，顶面压实质量应满足K30≥130MPa/m。
检测段落：
DK129+615.00～DK130+200.00（填高＞3.0m）
检验数量：
区间正线路基沿线路纵向连续长度每100m、站场路基折合正线双线每100m，施工单位抽样检验3点，其中路基中间1点，两侧距路基边缘2m处各一点。
监理单位平行检验不少于1点。
检验方法：
按《铁路工程土工试验规程》（TB10102）规定的试验方法检验。
13、碎石垫层施工的允许偏差、检验数量及检测方法应符合表4.5-2的规定
表4.5-2碎石垫层施工的允许偏差、检验数量及检验方法
序号
项目
允许偏差
检验数量
检验方法
1
铺设范围
不小于设计值
沿线路纵向每100m抽样检验5处
尺量
2
厚度
不小于设计值
沿线路纵向每100m抽样检验5处
尺量
3
顶面高程
-20～+50mm
沿线路纵向每100m抽样检验5处
测量仪器测量
4
横坡
±0.5%
沿线路纵向每100m抽样检验5个断面
坡度尺量
14、土工合成材料的品种、规格及质量应满足设计要求，进场时应进行现场验收。
检验数量：
同一厂家、品种、批号的土工合成材料，每1×104m2为一批，不足1×104m2也按一批计。
施工单位每批抽样检验1组。
监理单位按施工单位检验数量的20%见证检验。
检验方法：
查验每批产品出厂合格证、性能报告单。
抽样检验土工格栅的抗拉强度、延伸率、指定延伸率对应的拉伸力。
15、土工合成材料的铺设层数、铺设方向和连接方向应满足设计要求。
检验数量：
施工单位沿线路纵向每100m抽样检验5处。
监理单位按施工单位抽样检验数量的10%平行检验。
检验方法：
观察、计数。
16、土工合成材料铺设的允许偏差、检验数量及检测方法应符合表4.5-3的规定
表4.5-3土工合成材料铺设的允许偏差、检验数量及检验方法
序号
项目
允许偏差
检验数量
检验方法
1
铺设范围
不小于设计值
每工点抽样检验4点
尺量，查施工记录
2
搭接宽度
0～+50mm
沿线路纵向每100m抽样检验各3处，且每检验批不少于3处
3
竖向间距
±30mm
4
上下层接缝错开距离
±50mm
5
回折长度
±50mm
第五章施工人员及主要机具、测量、检测设备
5.1参建施工人员的进场情况
表5.1-1现场管理人员情况表
序号
工种
数量（人）
备注
1
现场负责人
2
已进场
2
技术负责人
2
已进场
3
技术员
6
已进场
4
安全员
2
已进场
5
质检员
2
已进场
6
试验员
2
已进场
7
测量负责人
2
已进场
8
材料员
3
已进场
9
领工员
2
已进场
10
工班长
2
已进场
表5.1-2现场施工人员情况表
序号
工种
数量
备注
1
机长
6人
已进场
2
指挥人员
6人
已进场
3
落料工
6人
已进场
4
电工
1人
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