CFG桩施工组织设计.docx
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CFG桩施工组织设计
附件1CFG桩平面布置示意图
附件2CFG桩平面区域示意图
附件3项目分部机构设置图
CFG桩施工方案
一、工程概况
成都东客站K15+800～K17+040地段部分路基为软基处理CFG桩施工地段。
CFG桩由水泥、粉煤灰、碎石、石屑加水拌和形成的高粘结强度桩，和桩间土、碎石垫层一起形成复合地基。
1、地质情况
该段主要地层为：
（1）人工素填土：
为粉质黏土、黏土，棕黄、灰褐、褐黄色等色，分布于既有铁路、公路路堤及建筑物基础内，厚0～11m；（1-1）人工杂填土：
以粗圆砾、碎砖块、混凝土块等为主，棕黄、褐黄色，分布于空地上，厚0～7m；
（2）软土：
为淤泥质黏土，灰、深灰色，主要分布于低洼槽地及区段内的水塘中，厚0～5m；（2-1）松软土：
为成都黏土，褐灰、褐黄色，主要分布于水田、鱼塘、低洼沟槽表层透镜体状分布，厚0～6m；
（3）成都黏土：
棕黄、褐黄、灰黄等色，测区内上部均有分布，厚5～25m不等；
（4）粗圆砾土：
黄、浅黄色，分布于成都黏土之下呈透镜体状分布，厚0～13m；
（5）泥岩：
为暗紫、紫红、棕红色，埋深30m以下普遍发育片状、薄层纤维状石膏。
2、工程分布及设计、施工安排情况
根据设计图纸，路基基底地基需采用CFG桩进行加固的区域分布如下：
K15+835～K15+885右侧长50mK15+930～K15+970右侧长40m
K16+365～K16+420右侧长55mK16+490～K16+570右线长80m，
K16+730～K16+790右线长60mK16+830～K16+930右侧长100m
K16+830～K16+850右侧长20mK16+890～K16+930右侧长40m
K15+930～K16+020左侧长90mK16+160～K16+220左侧长60m
K16+330～K16+360左侧长30mK16+510～K16+680左侧长170m
K16+730～K16+790左侧长60m
根据设计要求，在上述区域内的CFG桩桩径均为0.5m，桩长4.5～8.5m，桩间距详见“桩间距及桩长一览表”。
Ⅰ区内桩间距为1.8m,Ⅱ区内桩间距为1.6m，平面内桩的分布采用正三角形布置,要求CFG桩打入下卧层不小于0.5m。
CFG桩桩顶设置0.4m厚砂砾石垫层，其间夹一层抗拉强度不小于80KN的双向土工格珊加固。
具体平面布置图见附件1CFG桩平面布置示意图、附件2CFG桩平面区域示意图
施工时，为确保既有线施工安全，先行施工如下区间范围内的CFG桩。
K16+365～K16+420右侧长55mK16+490～K16+570右线长80m
K16+730～K16+790右线长60mK16+830～K16+930右侧长100m
K16+830～K16+850右侧长20mK16+890～K16+930右侧长40m
K16+330～K16+360左侧长30mK16+510～K16+690左侧长180m
K16+730～K16+790左侧长60m
桩间距及桩长一览表
序号
里程
位置
施工编号
分区
间距
桩长
桩根数
（m）
（m）
（根）
1
K15+930～K16+020
左侧
施左-1
Ⅰ区
1.8
4.0～4.5
983
2
K16+160～K16+220
左侧
施左-2
Ⅱ区
1.6
5.5～6.0
837
3
K16+330～K16+360
左侧
施左-3
Ⅱ区
1.6
5.5
417
4
K16+510～K16+680
左侧
施左-4
Ⅱ区
1.6
4.5～8.5
4352
5
K16+730～K16+790
左侧
施左-5
Ⅱ区
1.6
5.5～7.0
298
6
K15+835～K15+885
右侧
施右-1
Ⅰ区
1.8
5.0～6.0
757
7
K15+930～K15+970
右侧
施右-2
Ⅰ区
1.8
6.5～7.5
584
8
K16+365～K16+420
右侧
施右-3
Ⅱ区
1.6
6.5～10
1350
9
K16+490～K16+570
右侧
施右-4
Ⅱ区
1.6
5.5～8.5
1940
10
K16+730～K16+790
右侧
施右-5
Ⅱ区
1.6
5
775
11
K16+830～K16+850
右侧
施右-6
Ⅱ区
1.6
4.0～6.5
169
12
K16+890～K16+930
右侧
施右-7
Ⅱ区
1.6
7
290
13
K16+830～K16+930
右侧
施右-8
Ⅱ区
1.6
4.5～5.5
632
合计
13384
注：
方案中的左侧和右侧是相对于基线而言，基线的方向为从小里程向大里程。
因此，基线左侧为东，右侧为西。
二、工期安排
基准线左侧开始施工时间为2009年2月15日，完成时间2009年3月16日；基线右侧开始施工时间为2009年3月1日，完成时间2009年3月31日。
三、组织机构设置
为了组织成都东客站站场路基工程的施工，中铁七局成都东客站及相关工程项目部下设土建项目分部，土建项目分部下设站场工区和区间工区，其中站场工区在土建项目分部的领导下，负责组织实施站场范围内（K14+150～K17+040）的所有线下土建工程，包括本次成都东客站南咽喉地段（K15+800～K17+040）路基施工及部分软土路基加固。
站场工区设工区经理和技术负责人（工区经理同时又是经理分部副经理），负责项目日常的施工生产进度、安全质量管理，技术方案的编制，协助项目副经理完成该项工程。
项目副经理在项目分部的领导下，全面负责施工区的安全、质量、进度、环境保护、综合治理；现场技术负责人在项目分部副经理领导下全面负责本工区现场施工技术管理工作。
详见附件2项目分部机构设置图
项目分部经理：
项目分部总工：
项目分部副经理：
技术负责人：
质检工程师：
安全负责人：
试验工程师：
四、施工前的准备
1、材料要求
水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥,水泥进场时有出厂合格证，现场做复验。
粉煤灰采用Ⅱ级或Ⅲ级袋装粉煤灰；粉煤灰进场时有出厂合格证，现场做复验。
石屑粒径控制在2.5～10mm，混合料中石屑率控制在0.3左右。
碎石粒径不大于25mm，应符合国家现行标准的有关规定。
外加剂添加10%的抗侵蚀性外加剂，根据施工需要通过试验确定。
2、主要机具
长螺旋钻机、混凝土输送泵、搅拌机、三级电箱、小型挖掘机、钢钎、小推车。
3、作业条件
（1）基槽开挖至设计桩顶标高以上40cm，基槽宽度不小于50cm。
（2）长螺旋钻机、混凝土输送泵、混凝土输送管路等设备应经检查、维修，保证浇筑过程顺利进行。
（3）检查电源、线路，并做好照明准备工作。
（4）配齐所有管理人员和施工人员，并对所有人员进行技术交底、安全交底。
（5）CFG桩施工前清整施工道路，保证混凝土运输通畅，并做好施工场地的临时截、排水设施。
4、对段内地表水、地下水及施工用水水质进行取样复测。
5、施工前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，加强施工防护。
6、施工前进行成桩工艺试验，工艺试验桩为2根，以检验设备、工艺是否适宜，确定选用的技术参数是否满足设计要求。
五、CFG桩施工流程图
CFG桩施工工艺流程图
六、具体操作工艺
1、放线：
施工前根据放出的加固区边缘线，四周交点用钢钎打入地下，按照桩位布置图统一进行测放桩位线，桩位中心点用钎子插入地下，并用白灰明示，桩位偏差小于2cm。
2、混合料制备：
CFG桩选用的水泥、粉煤灰、碎石、石屑（砂）、水等原材料应符合设计要求，并按相关规定进行检验。
水泥采用P.O42.5强度等级普通硅酸盐水泥；粉煤灰采用较细的Ⅱ级或Ⅲ级袋装粉煤灰；碎石粒径不大于25mm，石屑粒径控制在2.5～10mm，混合料中石屑率控制在0.3左右。
混合料坍落度为16～20cm。
3、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。
先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正。
在成孔过程中，发现钻杆摇晃或难钻时，放慢进尺，防止桩孔偏斜、位移及钻杆、钻具损坏。
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。
成孔深度误差不超过50mm，垂直度偏差不大于1％。
4、混合料搅拌：
混合料搅拌按配合比进行配料。
按照混合料配比将碎石、石屑、粉煤灰、水泥料依次投入拌和机加水拌和至均匀。
混合料拌合料工艺：
材质检查→配合比确定→计量投料→CFG混合料搅拌→坍落度检验及试块制作。
5、灌注及拔管：
钻孔至设计标高后，停止钻进，开始混合料灌注，灌注砼之前，应检查管路是否顺畅稳固；每班第1根桩灌注前，应用水泥砂浆湿润管路。
压灌砼时一次提钻高度小于25cm，混凝土埋钻高度大于1.0m；现场设专人负责检查砼灌注质量及意外情况的处理：
混凝土进场后应立即灌注（2小时内），严禁长时间搁置；保证桩身混凝土至少24小时养护，避免扰动。
每根桩的投料量应不少于设计灌注量。
钻杆芯管充满混合料后开始拔管，施工桩顶高程宜高出设计高程50cm，灌注成桩完后，桩顶盖土封顶予以保护。
长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工在钻至设计深度后，应准确掌握提拔钻杆时间，混合料泵送量与拔管速度相配合，保证桩体连续、均匀、密实。
施工过程中应认真填写施工记录，每台班或每日留取试块1～2组。
6、移机：
上一根桩施工完毕，钻机头进行保护。
移位，进行下一根桩的施工。
7、清土及凿桩：
（1）第一步清土在灌压桩施工完毕后立即将多余砼铲除；
（2）第二步在成桩后5天左右凿桩，避免因桩身强度较大时凿桩困难；
（3）清土采用小型机械设备及人工开挖、运输，避免断桩及对地基土的扰动；
（4）清土预留至少20cm人工清除，找平；
（5）因凿桩造成桩顶开裂、断裂，按桩基混凝土接桩规定，断面凿毛，刷素水泥浆后用高一级混凝土填补并振捣密实。
8、质量检测：
（1）地基检验在施工结束28天后进行，抽取不少于总桩数10%的桩，根据《基桩低应变动力检测规程》进行低应变动力试验，检测桩身完整性。
要求28天龄期桩身无侧限抗压强度不小于10Mpa。
（2）取芯检验：
在成桩28d后，用管单动取样器钻取CFG桩桩芯，直观地检验桩体强度和搅拌的均匀性。
任意抽取的检验数量为施工总桩数的0.2%，取芯样做无侧限抗压强度。
（3）CFG桩地基竣工验收时，承载力检验采用单桩复合地基荷载试验，复合地基承载力不得小于工点设计要求承载力。
试验数量为总桩数的0.2%，且每个单体工程的试验数量不少于3点。
9、砂砾石垫层施工：
（1）CFG桩地基施工、检测合格后，方可进行砂砾石垫层施工；
（2）砂砾石垫层材料使用5-32mm碎石或级配砂石；砂砾石垫层虚铺22---24cm，采用平板震动器振密。
碎石垫层碾压满足地基系数K30≥130MPa/m，孔隙率小于31%的要求。
铺设土工格栅时，必须拉直拉平，幅与幅之间要对齐对好。
土工格栅幅宽不小于6.0m，纵横向抗拉强度≥80KN/m，纵横向对应伸长率≤8%。
七、质量要求、检验方法及质量控制措施
1、质量要求、检验方法
CFG桩施工的质量要求各项允许偏差、检验数量及检验方法如下表规定：
序号
检验项目
允许偏差
检验数量
检验方法
1
水泥和粗细骨料品种、规格及质量
满足设计要求
每批抽样检验1组
质量证明文件及抽样试验
2
混合料坍落度
符合工艺试验确定
每台班抽样检验3次
现场坍落度试验
3
混合料强度
符合设计要求
每台班做1组试件
28d标准养护抗压强度试验
4
施工数量、布桩形式
满足设计要求
全部检验
观察、现场清点
5
每根桩的投料量
不少于设计灌注量
每根桩
料斗现场计量或砼自动记录
6
桩的有效长度
满足设计要求
每根桩
测量钻杆长度
7
桩身质量、完整性
满足设计要求
总数的10‰
低应变检测
8
复合地基承载力
满足设计要求
总数的2‰，且每检验批不少于3根
平板荷载试验
9
桩位（纵横向）
50mm
成桩总数的10%抽样检验，且每检验批不少于5根
经纬仪或钢尺
10
桩身垂直度
1%
经纬仪或吊线
11
桩体有效直径
不小于设计值
开挖50-100cm后，钢尺丈量
砂砾石垫层施工的各项允许偏差、检验数量及检验方法如下表规定：
序号
检验项目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
材料
符合设计要求
每批抽样检验1组
现场抽样检验、观察
2
铺设位置
符合设计要求
沿线路纵向每100m抽样检验3处
观察、测量
3
压实质量
符合设计要求
符合设计及规范要求
符合设计及规范要求
4
铺设范围
不下于设计值
沿线路纵向每100m抽样检验5处
尺量
5
厚度
不下于设计值
沿线路纵向每100m抽样检验5处
尺量
6
顶面高程
±50mm
沿线路纵向每100m抽样检验5处
水准仪量
7
横坡
±0.5%
沿线路纵向每100m抽样检验5个断面
坡度尺量
土工格栅施工的各项允许偏差、检验数量及检验方法如下表规定：
序号
检验项目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
材料规格、品种及质量
满足设计要求
每批抽样检验1组
质量证明文件及抽样试验
2
铺设层数、方向及连接方法
满足设计要求
沿线路纵向每100m抽样检验5处
观察、尺量
3
铺设范围
不小于设计值
沿线路纵向每100m抽样检验3处，且每检验批不少于3处
尺量、检查施工记录
4
搭接宽度
+50mm，0
5
竖向间距
±30mm
6
上下层接缝错开距离
±50mm
7
回折长度
2、质量保证控制措施
（1）建立质量情报信息网络
质量情报信息，主要是反映工程项目在施工过程中各个环节的工程质量和工作情况，同时还包括新材料、新技术、新工艺、新标准等。
为搞好工程项目质量目标管理，有效控制和保证工程质量，工程管理人员、技术人员、质量检查人员经常深入施工现场，认真掌握大量、准确的第一手质量情报信息资料。
做到及时收集、及时反馈、及时分析、及时应用。
质量情报信息的内容主要包括：
进入工地的各种原材料、成品、半成品的产品合格证及质量检查验收情况；施工组织设计或施工方案、技术交底、图纸会审、变更、隐蔽工程和有关质量记录情况；历次质量检查、各种验收检查记录情况，质量事故调查记录和处理；新材料、新技术、新工艺、新标准等信息的收集整理情况；机械设备、计量测试仪器、人员素质等其它影响工程质量的调查记录和处理情况；同行业有关工程质量的管理办法和手段，以及发展方向等概况。
（2）建立质量保证体系
建立三全控制措施，即全过程质量控制、全面质量控制、全员参与控制。
具体质量保证控制措施如下：
1）劳动主体控制:
包括所有参与工程各类人员的生产技能、文化素养、生理体能、心理行为等方面的个体素质以及经过合理组织充分发挥其潜在能力的群体素质。
通过择优录用、加强思想教育及技能方面教育培训，合理组织、严格考核，并辅以必要的激励机制，使职工在施工过程中其潜在能力得到最好的组合和充分的发挥，从而保证劳动主体在质量控制系统中发挥主体自控作用。
2）劳动对象控制:
劳动对象有原材料、半成品、工程用品、设备等，工程质量是工程项目实体质量的组成部分，其控制内容为：
控制材料设备性能、标准与设计文件的相符性，控制材料设备各项技术性能指标、检验测试指标与标准要求的相符性，控制材料设备进场验收程序及质量文件资料的齐全程度等。
贯彻单位内部质量程序文件中明确材料设备在封样、采购、进场检验、抽样检测及质保资料提交等一系列明确规定的控制标准。
3）工程工艺控制:
制订和采用先进合理可靠的施工工艺是工程质量控制的重要环节，分部工程开工前，全面正确地分析工程特征、技术关键及环境条件等资料，明确质量目标、验收标准、控制重点和难点。
认真编制施工组织设计，制定合理有效的施工技术方案和组织方案，合理选用施工机械设备，合理布置施工总平面图和各阶段施工平面图，经监理工程师审批后，严格按照施工组织设计施工。
主要分部、分项工程编制施工方案，科学组织施工。
在施工过程中，经常检查施工组织设计及施工方案落实情况，以确保施工生产正常进行。
4）工程材料控制:
工程材料和辅助材料，都将构成建筑工程的实体。
保证工程材料按质、按量、按时的供应是提高和保证质量的前提。
因此，对采购的原材料，一定要建立健全进场前检查验收和取样送检制度，杜绝不合格的材料进入现场。
水泥等其它外购材料必须三证（出厂证、合格证、检验证）齐全，进场后按规定抽检，合格后方可使用；地方材料先调查料源，取样试验，试验合格经监理认可后方可进料。
现场设专人收料，不合格的材料拒收。
施工过程中若发现不合格材料及时清理出现场。
5）施工操作控制:
施工操作者具有相应操作技能，特别是重点部位工程及专业性很强的工种工程，操作者必须具有相应工种岗位的实践技能，做到考核合格持证上岗。
施工操作中，坚持“三检”制度，即自检、互检、交接检；所有工序坚持样板制；牢固树立“上道工序为下道工序服务”和“下道工序就是用户”的思想，坚持做到不合格的工序不交工。
按已明确的质量责任制检查操作者的落实情况，各工序实行操作者挂牌制度，促进操作者提高自我控制施工质量的意识。
整个施工过程中，做到施工操作程序化、标准化、规范化，贯穿工前有交底、工中有检查、工后有验收的“一条龙”操作管理方法，确保施工质量。
6）施工设备控制:
对施工所用设备根据工程需要从设备选型、主要性能参数及使用操作要求等方面加以控制。
7）施工环境控制:
环境因素主要包括地质水文状况，气象变化及其他不可抗力因素，以及施工现场的照明、安全卫生防护设施等劳动作业环境等内容，要消除其对工程的影响主要采取预测预防的方法。
8）进度和质量关系的控制:
在实施工程项目施工与管理过程中，正确处理质与量的关系。
生产指标（任务）、进度（任务）完成后，必须检验质量是否合格。
坚持好中求快，好中求省，严格按标准、规范和设计要求组织、指导施工。
八、常见质量缺陷的原因及控制技术
1、导管堵塞
由于混凝土配比或塌落度不符合要求、导管过于弯折或者前后台配合不够紧密。
控制措施：
（1）保证粗骨料的粒径、混凝土的配比和塌落度符合要求。
（2）灌注管路避免过大变径和弯折，每次拆卸导管都必须清洗干净。
（3）加强施工管理，保证前后台配合紧密，及时发现和解决问题。
2、偏桩
一般有桩平移偏差和垂直度超标偏差两种。
多由于场地原因，桩机对位不仔细，地层原因使钻孔对钻杆跑偏等原因造成。
控制措施：
（1）施工前清除地下障碍，平整压实场地以防钻机偏斜；
（2）放桩位时认真仔细，严格控制误差。
（3）桩机的水平度和垂直度在开钻前和钻进过程中注意检查复核。
3、断桩，夹层
由于提钻太快泵送砼跟不上提钻速度或者是相邻桩太近串孔造成。
控制措施：
（1）保持砼灌注的连续性，可以采取加大砼泵量，配备储料罐等措施。
（2）严格控制提速，确保中心钻杆内有0.1 m3 以上的混凝土，如灌注过程中因意外原因造成灌注停滞时间大于混凝土的初凝时间时，应重新成孔灌桩。
4、桩身砼收缩
桩身回缩是普遍现象，一般通过外加剂和超灌予以解决，施工中保证充盈系数>1。
控制措施：
（1）桩顶至少超灌0.5m，并防止孔口土混入。
（2）选择减水效果好的减水剂。
5、桩头质量问题
多为夹泥、气泡、砼不足、浮浆太厚等，一般是由于操作控制不当造成。
控制措施：
（1）保持钻杆顶端气阀开启自如，防止砼中积气造成桩顶砼含气泡。
（2）桩顶浮浆多因孔内出水或砼离析造成，应超灌排除浮浆后才终孔成桩。
九、安全保证措施
施工现场设一名经过培训具有担任安全工作资格的专职安全负责人，负责制定健康保护与事故预防措施和个人检查，查看所有安全规则和条例的实施情况。
驻地管理人员一律佩证上岗，佩证内容有姓名、职务和本人照片，安全负责人的佩证为红色以示醒目。
施工人员进入现场必须戴安全帽，施工前对施工人员进行专项交底。
1、场内交通及水电设施
临时道路、通道在狭窄、陡坡、急弯、穿越电力通讯地段设置交通标志，大型施工机械及特种车辆通过时设有专人负责指挥。
工地内合理布置排水沟。
排水沟不得妨碍工地内的交通。
2、临时电力及照明安全
临时电力及照明严格按照安全规定执行和设置，不得变通。
在施工作业区、施工道路、临时设施、办公区和生活区设置足够的照明。
电器系统设专人负责，配备电器保护装置，随时检查。
临时电线路必须保证绝缘良好。
发现绝缘不良好有漏电情况时，立即处理或更换；电线接头部分必须拧紧，并用绝缘胶布包扎；不准把电线往钢筋、钢支架、等导电体上缠绕，也不准挂在树上。
配电箱应能防火，防雨、箱内不得存收杂物，经常保持完好状态，并设门加锁，有专人负责管理；箱底距地面的高度不得少于1.5m；金属外壳配电箱必须接地或接零保护。
3、设备维修与规范操作
设备定期检修，钻机，混凝土泵，搅拌机等必须由专职人员按操作规程操作。
4、既有线旁施工安全
靠近既有线施工时，以营业线行车安全为首要职责，严格遵守铁道部、成都局有关营业线施工安全规定，建立健全安全生产管理制度，逐级签定安全生产责任书，制定安全保证措施，定期检查召开安全会议，发现问题及时解决，抓好安全预防，开展预想、预测、预防活动，把不安全的因素消灭在萌芽状态。
严格执行《铁道技术管理规范》、《行车组织规则》、《铁路施工规范》、《铁路验收标准》、《铁路施工技术安全规则》、《铁路工务安全规则》以及郑州铁路局下发的安全文件，坚持标准化作业，认真落实三级施工责任制，严格执行“四不准”、“五到位”，严格作业过程控制。
杜绝惯性违章事故发生，确保行车及施工安全。
既有线施工必须把行车安全放在首位，坚持“安全第一、预防为主”的方针，责任清楚，措施具体，管理到位。
牢固树立安全意识，严格执行《建设工程安全生产管理条例》及既有线施工安全管理和各项规章制度，建立健全安全责任制。
调查施工现场及周围环境设施情况，事先应与工务段、水电段、电务段联系，摸清地下电缆，管线等设施埋设的位置、深度、走向，在地面做出标记，采取预防措施，防止在施工中挖断电缆、管路等问题发生。
既有线旁设置防护绳或防护栅栏并设置警示标志。
堆放物料、机具应满足建筑限界要求。
穿越股道，应坚持一站、二看、三通过，严禁抢越股道，严禁在钢轨、枕木上或车下坐卧、乘凉、避雨、休息、扒车代步、钻车、走道心及枕木头。
十、施工注意事项
1、施工前应按设计要求由试验室进行配合比试验，施工时按配合比拌制混合料。
长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工的坍落度为160～200㎜，开工前应按照室内配方先做试桩至少两根。
2、根据地质情况和设计桩径选择适宜的施工方法，并配备相应的机具。
采用外加剂的品种、规格及性能应符合设计要求。
水泥采用强度等级P.o42.5级的普通硅酸盐水泥。
标准立方体无侧限抗压强度不小于10Mpa。
3、长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工在钻至设计深度后，应准确掌握提拔钻杆时间，混合料泵送量应与拔管速度相配合。
4、必须按照设计的桩位、桩径、桩长和桩数施
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