CFG桩施工方案振动沉管+长螺旋杆.docx
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CFG桩施工方案振动沉管+长螺旋杆
CFG桩施工案
一、工程概况
西北绕城高速公路土建工程TJ-1合同段柏庄互通AK0+600-AK0+640、AK0+679-AK0+719、DK1+287-DK1+327，主线K1+626-K1+666、K1+746-K1+786、K2+121-K2+161、K2+200-K2+240、K2+326-K2+350，西度互通主线K2+350-K2+366、K2+486-K2+526、K3+724-K3+730，主线K3+730-K3+764、K3+859-K3+899段桥头过渡段地基和柏庄互通DK1+379-DK1+405段挡土墙地基设计采用振动沉管法CFG桩加固软弱地基。
西度互通BK0+130涵洞地基的CFG桩设计采用螺旋钻机成泵压砼的工艺加固处理。
1、地层情况
本合同段地形地貌属平原区，为减少桥头跳车现象，高填路基地基选用CFG桩进行处理。
2、CFG桩设计要求
CFG桩采用正三角形布置，桩径0.4m，桩顶铺0.3m厚的碎垫层，设计桩长分别为6m、8m和10m。
桩距分别为1.8m、1.5m。
具体布置为桥头过渡段地基处理桩距为1.8m,桩长为6m；桩距为1.5m,桩长为8m和10m。
涵洞地基处理桩距为1.8m,桩长为6m。
挡土墙地基处理桩距为1.5m,桩长为8.0m。
二、施工安排
1、施工准备
①平整场地，按设计要求进行表层土清理，挖掘机、推土机和汽车配合挖除地表0.3m厚的种植土，清除树根，草根等。
清除完表层土后，视路基的坚实度而定，如果过软可填30cm厚碎垫层，压实后作成路拱形，标记处理场地围地下构筑物及管线。
②施工前由测量班放出CFG桩的控制桩及边线，检验合格后，再放出各CFG桩的桩位，用木桩插设，并打十字灰线进行标记，以免施工时破坏重新放样。
对已平整的地面要进行标高测量，以确定桩底相对于场平面的深度。
③确定施工机具和配套设备：
振动沉管法=振动打桩机及配套设备；螺旋钻机成泵压砼=钻机+砼输送泵+砼运输车。
为保证施工的连续性，在使用临电时，需配备一台发电机
④施工时搅拌站应格按照配合比配制混合料。
2、施工人员及设备情况
1）、施工组织
为保证工程质量，保证工期，在该项目人员配置上，设专职技术人员对工序层层把关。
工地设技术员，质检员，安全员各一名和施工员两名。
2）、施工组织机构
施工组织机构框图
3）、主要机具、设备
详见“主要机具、设备一览表”。
主要机具、设备一览表
序号
设备名称及描述
数量
规格型号
（类别、型号）
1
振动沉管打桩机
4
ZD60
2
长螺旋钻机
1
CFG-26
3
砼输送泵
1
80型
4
拌和站
1
HZS180
5
混合料搅拌车
3
12m3
3、砼供应情况
CFG桩试桩混合料直接购买商砼站的成品料，待项目部混凝土拌和建设完毕后采用我项目部混凝土拌和站生产。
原材料、配合比、混合料各项性能指标的检测均由项目部试验室进行。
混凝土搅拌车运送到现场。
4、试验情况
C15混合料配合比：
（水泥+粉煤灰）：
砂：
碎：
水：
外加剂
（213+91）Kg：
768Kg：
1152Kg：
200Kg：
6.1Kg
三、施工案
（一）振动沉管法CFG桩施工工艺
1、施工法
桩机就位后开始沉管，达到预定标高后停机立即向管投料，直到混合料与进料口齐平，启动电动机，留振5～10s，开始拔管，沉管拔出地面，进行封顶，超封0.5m保证桩顶没有浮浆。
然后将机具设备移动到下一个位。
2、施工工艺
a.桩机进入现场，根据设计桩长、沉管入土深度确定机架高度和沉管长度，并进行组装。
b.桩机就位：
采用平板钢制活瓣桩尖，需埋入地表以下30cm左右，按照设计桩位放置桩尖，桩机须保持水平、稳固，调整沉管与地面垂直，确保垂直度偏差不大于1%。
c.启动马达，沉管到预定标高，停机。
d.沉管过程中须作好记录，观察激振电流变化情况，并对土层变化予以备注。
按设计配合比配制混合料，混合料由拌和站集中拌和。
混合料坍落度一般为30～50mm，成桩后桩顶浮浆厚度一般不超过200mm.混合料的搅拌须均匀，每盘砼的搅拌时间不得少于1min。
e.待沉管至设计标高后须尽快用料斗进行空中投料，直到管混合料面与钢管料口平齐。
如上料量不够，须在拔管过程中进行空中补充投料，以保证成桩桩顶标高满足设计要求。
f.开动马达，沉管原地留振10S，然后边振动边拔管，拔管速度一般控制在1.2～1.5m/min，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速度可适当放慢，拔管过程中不容反插。
g.当桩管拔出地面，确认成桩符合设计要求后，用粒状材料或湿粘土封顶，然后移机继续下一根桩施工，施工过程中做好施工记录。
h.一段路段桩基施工结束28天后，检查桩身质量及复合地基承载力符合设计要求。
2、工艺流程
CFG桩振动沉管施工工艺流程图
3、施工注意事项
1）沉管：
桩机就位须平整、稳固、调整沉管与地面垂直，确保垂直度偏差不大于1%。
启动马达，开始沉管，沉管过程中注意调整桩机的稳定，禁倾斜和错位。
沉管过程中做好施工记录。
2）投料：
在沉管过程中可用料斗进行空中投料。
待沉管至设计标高后须尽快投料，直到管混合料面与钢管投料口平齐。
如上料量不够，须在拔管过程中空中投料，以保证成桩桩顶标高满足设计要求。
混合料配比应格执行设计规定，成桩后桩顶浮浆厚度一般不超过200mm。
混合料的搅拌须均匀，搅拌时间不得少于1min。
3）施工顺序：
根据施工图设计，CFG桩自路基中心向外按正三角形布设至坡脚，在桥台处，应距桥台基础外缘距离不小于2m，施工时采用隔行隔桩跳打，从中心向两边施打或从一边向另一边施工。
4）缩颈和断桩：
在松软土中成桩，桩机的振动力较小，当采用连打作业时，新打桩对已打桩的作用主要表现为挤压，使得已打桩被挤压成椭圆形或不规则形，重的产生缩颈和断桩。
为避免此类现象的发生，无论是在饱和软土中成桩还是在较硬的土层或中间夹有硬土层的地基中成桩，均应选择合适的成桩顺序。
5）桩体强度不均匀：
桩机卷扬系统提升沉管线速度太快时，可能导致缩颈断桩；拔管太慢或留振时间过长，使得桩的端部桩体水泥含量较少，桩顶浮浆过多，而且混合料也容易产生离析，造成桩身强度不均匀。
在施工过程中，要格控制拔管速度在1.2～1.5m／min，并始终保持速度均匀一致，并很好地控制留振时间。
（二）长螺旋钻钻泵压砼CFG桩施工工艺
1、钻机就位
在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%。
2、混合料搅拌
拌合站格按配合比拌料，并保证在成前送到施工现场。
保证混合料的实测坍落度控制在160～180mm。
3、钻进成
钻开始时，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，又容易检查钻的偏差，以便及时纠正。
在成过程中，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，作为施工时控制深的依据。
当动力头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，作相应增减。
4、拔管、压灌成桩
长螺旋钻机钻至设计标高，停止钻进，泵车开始送料，当钻杆中充满混合料后，开始提升钻杆、压灌混合料。
一边泵送，一边拔管，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—3.5m/min，在含水砂层段，适当放慢提钻速度，以防流砂造成塌、断桩现象。
提钻的速度与混合料的泵送速率相协调，保证钻杆混合料表面高度始终高于钻杆底出料口15-25cm。
确保钻杆管及输送软、硬管混合料连续。
最后按设计要求桩身混合料要超灌0.5m。
桩顶与施工作业面平齐，灌注完成后，桩顶采用盖土封顶，进行保护。
土厚度应能满足防冻和养护的要求。
5、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，有时还会因钻机支撑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，应根据灰桩或围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位准确。
6、施工工艺流程
测量放线
平整场地
平整效果检验
钻机就位
钻进至设计深度
停钻
泵送混合料
均匀拔钻至桩顶
钻机移位、桩体养护
清桩间土及预留桩头
复合地基检测
混合料拌制
7、施工注意事项
（1）CFG桩的数量、布置形式及间距符合设计要求。
（2）桩长和直径要加强控制，保证符合设计要求。
桩顶标高应按设计要求规定高出50cm。
（3）施工顺序：
根据施工图设计，CFG桩自路基中心向外按正三角形布设至坡脚，在桥台处，应距桥台基础外缘距离不小于2m，施工时采用隔行隔桩跳打，从中心向两边施打或从一边向另一边施工。
（4）CFG桩施工中，每台班均须制作检查试件，进行28d强度检验，成桩28d后应及时进行复合地基承载力试验，其复合地基承载力应满足设计要求。
（5）桩身每盘混合料格按配合比拌和。
（6）整个施工过程中，安排质检人员旁站监督，并做好施工原始记录，记录深、单混合料灌入量等。
（三）清桩间土及破桩头
CFG桩施工完毕7天后，待桩体达到一定强度后开始对桩间土进行清除，以人工或小型作业机械为主，采用小型机械清除时，要保证桩围有20cm的保护层，然后再用人工清除，桩顶设计标高50cm以必须采用人工开挖。
清理完毕后用混凝土切割机沿设计桩顶环向切一条缝，深度为50cm，然后用楔子把桩头截掉。
（四）复合地基检测
在达到设计强度后，先把桩顶按试验要求打磨平整，再进行复合地基承载力检测和桩身质量、完整性检测。
四、质量控制及检验
1、施工检测要点
①过程检测：
a.施工过程质量检验主要应检查施工记录、混合料坍落度、桩数、桩位偏差、桩顶标高、及桩体试块抗压强度。
b.桩位允偏差：
0～50mm、桩身倾斜不大于1%、桩体有效直径不小于设计值。
②施工后质量检测：
施工结束，一般成桩28d后进行桩身完整性及复合地基检测。
A、CFG桩身检测成桩过程中，抽样做混合料试块，每台桩机一个台班做一组（3块）150mm×150mm×150mm的试块，标准养护，测定28d抗压强度。
B、复合地基承载力：
复合地基承载力试验应在施工结束28d后进行。
试验数量为总桩数的0.2%,每个单体工程的试验数量不应少于3根。
2、质量要求
项目
序号
检查项目
规定值或允偏差
检查法和频率
主控
项目
1
桩距（mm）
±100
抽查桩数3%
2
桩径
不小于设计值
抽查桩数3%
3
桩长
不小于设计值
查施工记录
4
竖直度（%）
1
抽查桩数3%
5
桩体强度
不小于设计值
总桩数的5%
6
单桩和复合地基沉载力
不小于设计值
成桩数的0.2%-0.5%，并不少于3根
7
完整性
低应变，总桩数的10%
8
原材料
设计要求
查产品合格证或抽样送检
3、桩基检测法
CFG桩复合地基检测在桩身强度满足试验荷载条件时进行，检测包括低应变反射波法对桩身质量的检验和复合地基载荷试验对承载力的检测。
1）低应变反射波法是通过分析实测桩顶速度响应信号的特征来检测桩身的完整性，判定桩身缺陷位置及影响程度，判断桩端嵌固情况。
2）复合地基载荷试验用于测定承压板下应力主要影响围复合土层的承载力和变形参数。
五、质量保证措施
在施工过程中，格按照设计和规要求，认真接受业主及监理的指导、检查，在施工过程中抓好以下几面的工作：
1、格执行三检制，，自检项目不达优质不交班，隐蔽工程未经监理检查及签证不隐蔽。
2、进行详细的技术交底，让施工人员明确各项工作的技术标准，在施工中认真贯彻执行。
3、建立健全部质量保证体系，做好技术保证工作，以测量、试验为主。
4、在施工中，杜绝使用不合格材料，不合格混合料不准使用。
六、施工安全、文明保证措施
1、以项目经理为首，由安全、工程、技术质量、专职安全员等各面的管理人员组成安全保证体系，建立项目经理部安全工作委员会，领导和组织实施安全工作。
2、提高全员的安全意识，树立“没有安全，就没有质量，就没有工期，就没有效益”的思想认识，贯彻执行“安全第一、预防为主”的针，认真把好安全的“教育、措施、交底、防护、验收、检查”六关，杜绝“三违”现象。
3、在施工中，针对施工现场的环境条件，抓住重点部位、重点设施，采取有效的安全技术防措施，做好每一个环节的施工安全，做好安全技术交底工作，坚持每一次的班前安全学习制度，新工人进场要进行三级安全教育，特殊工种人员经培训合格后上岗。
4、施工现场设安全围护以及警示、警告、禁令等标识标志，操作人员必须佩戴安全帽。
5、施工机械的使用格按照有关操作规程规定执行、实行专人专机，无关人员禁使用。
6、钻机应放置平稳，安装后钻杆中心线的偏斜应小于全长的1%。
7、钻过程中遇有机架晃动、移动、偏斜应立即停钻。
8、禁将垂直管道直接设在混凝土泵输出口上，输出口应有不少于10m长的水平管。
9、泵送时料斗应保持一定量的混合料，不得吸空。
10、清洗泵管时，出口前10m不的有人。
11、软管与混合料泵管、钻机连接处一定要连接牢固紧密。
12、钻时禁用手清除螺旋片上的泥土，要使用铁锨清除，在清除泥土时，应水平清除，不可随螺旋片上升清除，以免发生意外。
七、施工现场临时用电
确定电源进线、总配电箱、分配电箱的位置及线路定向，进行负荷计算，选择变压器容量和导线截面，制定安全用电技术措施和电气防火措施。
现场电气设备均作漏电保护装置，配电线采用三相五线制，电线必须采用电缆线，使用进行检查，不符合要求的不得使用。
夜间施工或自然采光差的场所，作业厂房、料具堆放场、道路、仓库、办公室、食堂、宿舍、厕所等，应设一般照明、局部照明或混合照明。
高空作业、起重作业等作业区域和工序，必须设自备电源的应急照明。
八、工程环境保护措施
1、临时工程设施（如砼拌和站、生活与生产房屋等）选址在地表植被稀少、易于恢复的地；确有困难时，需经有关部门批准后修建。
临时用地使用完后必须恢复至原有的地形地貌或比原有更改善的状况。
2、临时工程设施修建不切割、阻挡地表径流的排泄，不允在临时工程附近形成新的积水洼地或负地形。
3、长螺旋钻机钻钻出的泥土应及时清运至指定弃渣场，不可乱弃，弃渣场的选址、防护要符合环境保护的规定。
4、钻产生的泥浆及清洗泵时所产生的污水应引流至征地界的沉淀池经沉淀后达标排放，不得随意排放。
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