桩水泥搅拌桩试桩方案.docx
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桩水泥搅拌桩试桩方案
CFG桩、水泥搅拌桩试桩方案
工程名称：
新建铁路福厦线站前工程Ⅱ标段
建设单位：
东南沿海铁路福建有限责任公司
设计单位：
铁道第二勘察设计院
监理单位：
福厦铁路JL1标监理联合体项目部
施工单位：
中铁九局集团有限公司福厦铁路项目经理部
主编部门：
中铁九局集团有限公司福厦铁路项目经理部主编人：
年月日
*******
审定人：
年月日
审批人：
年月日
一、部门审核签字-------------------------------------2
二、编制依据-----------------------------------------4
三、工程概况及地质情况--------------------------------5
四、施工组织机构及主要管理-----------------------------6
五、施工任务划分-------------------------------------8
六、施工方案-----------------------------------------9
七、质量检测----------------------------------------12
八、质量保证措施------------------------------------14
九、安全施工的保证措施-------------------------------17
十、文明施工的保证措施----------------------------18
十一、附图----------------------------------------19
一、工区部门审核签字
部门
审核内容及结论
签名
日期
二、编制依据
《软土路基工点设计图》
《福厦施路专-09》
《福厦施路专-10》
《福厦施路专-11》
《建筑地基处理技术规范》
《客运专线铁路路基工程施工技术指南》
三、工程概况及地质情况
1、工程概况
DK103+829～DK104+145、DK104+901～DK104+998、DK108+933.5～DK109+033.38、DK109+076.82～DK109+190、DK109+387.19～DK109+510、DK110+030～DK110+100、DK131+860～DK131+895、DK139+705～DK139+735、DK140+093～DK140+183、DK140+301～DK140+310段软基处理方式为水泥搅拌桩，梅花型布置。
DK99+428.48～DK99+719.91、DK99+832.09～DK100+314，DK100+720～DK100+870，DK100+887～DK101+420.64，DK104+225～DK104+295，DK108+110～DK108+370，DK111+384～DK111+490，DK122+301.5～DK122+542.5，DK125+365～DK125+395，DK127+830～DK128+033.86，DK128+350～DK128+390，DK129+650～DK129+770，DK129+950～DK130+050.96，DK130+149.14～DK130+334.06，DK139+201～DK139+256段软基处理方式为CFG桩，梅花型布置。
2、地质情况
以上段落属剥蚀残丘地貌，地面高程一般为10到50米，相对高差5到30米。
区内地势较开阔，沟漕较宽缓、残丘上多辟旱地、果园，沟漕内多恳为水田，乡村便道位于线路附近或与之相交，交通条件较差。
本段上覆土主要为第四系全新统长乐组海积层、第四系全新统坡洪积层、第四系全新统坡残积层，下伏基岩为燕山早期侵人花岗岩。
本段地表水、地下水均不发育，根据取水样水质分析，该水对混凝土具有弱硫酸性侵蚀及弱溶出型侵蚀。
该段地震动峰值加速度为0.1g。
四、施工组织机构及主要管理人员职责
顺号
主要管理人员职责
1
工区长：
全面负责本工区施工现场的生产管理，负责本区各施工队人员、材料、机械设备等资源。
抓好施工中的质量、安全、工期和现场管理工作，处理施工中出现的具体问题，全力协助项目经理做好本项目的管理工作。
2
技术负责人：
主持编制施工组织设计、主持制定重大施工方案、主持研究重大工程质量事故分析和制定整改方案、参与重大工程质量事故处理、组织编制工程项目质量计划、组织解决施工中的关键技术和重大技术难题，负责新技术、新工艺、新设备、新材料以及先进技术成果在项目上的应用，指导施工技术有效开展技术管理工作。
3
副工区长：
负责施工现场的生产管理，按施工组织设计要求具体组织生产，协调现场各施工队人员、材料、机械设备等资源。
抓好施工中的质量、安全、工期和现场管理工作，处理施工中出现的具体问题，全力协助本工区长做好本项目的管理工作。
4
工程管理组：
负责施工全过程中的技术管理工作，包括施工技术、试验、测量、生产调度等；负责编制施工组织设计、施工工艺及操作细则；负责试验、测量工作，对所有试验项目制定方案并组织实施；负责环境保护方案的制订；对施工过程中出现的问题提出处理方案，负责编制各工序技术文件并进行交底；根据工程特点，组织推广应用新技术、新工艺、新设备、新材料等四新技术成果，参与编制竣工资料和技术总结。
5
计划财务组：
负责施工财务工作；负责施工生产所需用资金的组织与筹措，保证施工生产资金落实；负责工程计量支付，日常财务报销，季度、年度财务结算和工程竣工决算，各种资金回收及债权的清算。
6
综合管理组：
负责本工区的人力资源、医疗卫生、宣传、治安消防、党政、文秘、接待以及协调等工作。
其主要职责是当好工区长的管理助手，参与工区日常管理工作。
7
安全质量环保组：
负责本工区的安全、质量管理工作规划，制定安全质量管理办法，负责制定安全质量工作目标、安全质量计划和实施方案，组织制定安全、质量保证措施，确保安全、质量目标的实现，制定安全质量检查制度，制定各工种岗位操作规程，对安全生产、劳动保护、质量进行定期和日常的监督检查；组织安全质量的检查评审，组织开展安全生产活动和安全标准工地建设，负责安全质量事故的调查和处理。
8
物资设备组：
负责物资的采购、供应及管理，按施工进度计划提出材料采购计划，按时组织工程材料到位，确保生产用料供应。
制定物资管理办法，检查物资的采购、验收和评定，负责工程设备检验、标识和记录，检查各施工队的材料消耗使用情况。
8
作业队：
在项目经理部及工区的领导下，负责施工过程中的实际操作。
五、施工任务划分
序号
施工内容
施工单位
负责人
1
路基软基处理施工
软基作业组
叶清辉
六、施工方案
一、CFG桩（振动沉管灌注法）
A、试桩标准
在设计桩基最外侧边设置5根CFG试桩。
28天后采用双管单动取样器钻取CFG桩桩芯，直观地检验桩体强度和搅拌的均匀性，并取芯样做无侧限抗压强度检验，要求混合料28天标准立方体无侧限抗压强度不小于5mpa；采用单桩复合地基载荷试验，检验复合地基承载力是否达到设计要求。
试桩用于确定CFG桩桩身混凝土配合比、桩基施工工艺、桩身地段地质情况及CFG复合地基处理效果。
B、施工工艺流程
1、清理场地，施工前应整平并碾压地表，清除现场杂物，以利于桩机移位。
2、根据设计的总平面图，先放出施工段内轴线，再根据轴线定出桩位。
3、桩机进入现场、根据设计桩长、沉管入土深度确定机架高度、
沉管长度，并进行设备组装。
4、桩机就位，调整沉管与地面垂直、确保垂直度偏差不大于1%。
5、启动马达沉管到预定标高，停机。
沉管过程中做好记录，每沉1m记录电流表电流一次，并对土层变化予以说明。
6、停机后立即向管内投料，每次灌入混合料量必须满足管内的存储量能够产生足够的压力，以保持桩体混合料有足够的密实度。
混合料按设计配比经搅拌机加水拌和，拌和时间不得少于2min。
加水按坍落度3~5cm控制，成桩后浮浆厚度以不超过10cm为宜。
7、启动马达，留振5~10s，开始拔管，拔管速率为1.2m/min（拔管速度为线速度，不是平均速度），如遇淤泥质土，拔管速率可放快至1.4m/min。
拔管过程中不允许反插。
如上料不足，须在拔管过程中投料，以保证成桩后桩顶标高达到设计要求，成桩后桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5m。
8、确认成桩符合设计要求后，用湿黏土或粒状材料封闭保护桩头，然后移机进行下一根桩的施工。
C、技术参数
1、施工参照参数
①拔管速率V=1.2m/min，淤泥质土部分为1.4m/min。
②混合料拌和时间≥2min。
③振动沉管机选用DZKS系列振动锤，电机功率30×2KW，空振振幅8.1mm，允许拔桩力200KN，允许加压力120KN，偏心轴转速1100r/min，静偏心力矩270N.m，中空锤通孔φ500mm。
④经检测满足设计要求后，按设计标高截桩，然后填筑0.5m厚碎石垫层夹两层土工格栅加固。
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。
土工格栅为聚丙烯双向土工格栅，幅宽大于5m，网孔直径80～120mm，纵横向每米屈服抗拉强度≥80kN/m，对应纵横向拉伸长率≤10%。
为保证桩网复合地基结构质量，土工格栅必须耐碎石挤压，不得在填筑碾压垫层时出现折断。
⑤施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不小于0.5m。
通常桩顶混凝土密实性差，强度低，对此采取桩顶以下2.5m内进行振动捣固的措施。
2、材料及配合比要求
CFG桩桩体材料采用碎石、石屑、粉煤灰、水泥配合而成，当粉煤灰材料来源困难时，可采取砂取代。
桩身水泥采用32.5级抗弱硫酸型酸性侵蚀及弱溶出型侵蚀水泥，水泥掺量不大于200Kg/m3，掺加优质粉煤灰（等级不低于Ⅲ级），粉灰比为1～1.2，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。
碎石最大粒径不大于40mm（振动沉管法）。
坍落度控制标准为：
振动沉管法为30～50mm。
混合料28天标准立方体无侧限抗压强度不小于5MPa。
二、水泥搅拌桩
A、试桩标准
在设计桩基最外侧边设置5根水泥搅拌桩试桩。
28天后采用双管单动取样器钻取水泥搅拌桩桩芯，直观地检验桩体强度和搅拌的均匀性，并取芯样做无侧限抗压强度检验，要求28天标准立方体无侧限抗压强度不小于1.8mpa；采用单桩复合地基载荷试验，检验复合地基承载力是否达到设计要求。
试桩用于确定水泥搅拌桩桩基施工工艺、桩身地段地质情况及复合地基处理效果。
B、施工工艺流程
1、清理场地，施工前应整平并碾压地表，清除现场杂物，以利于桩机移位。
2、根据设计的总平面图，先放出施工段内轴线，再根据轴线定出桩位。
3、在确认浆液从搅拌叶的出浆口喷出后，方可启动搅拌机，以60r/min的转速和1m/min的钻进速度，顺时针方向边钻边注浆，直至设计桩长，再继续喷浆15min后停泵，改逆时针方向搅拌提升至设计桩顶。
4、为使软土和水泥浆液搅拌均匀，再次将搅拌机钻进下沉，直至设计深度，再将搅拌机按规定速度反转提升出地面。
5、成桩后，桩顶采用湿黏土封顶，进行保护。
6、移位，准备打下一根桩。
C、技术参数
1、施工参照参数
①为确保桩体喷浆和搅拌的均匀性，桩机施工时必须限定每延米的施工时间，一般每延米的施工时间控制在≥4分钟/每米，此施工时间是指在正常施工情况下，当地质较复杂时，应适当增加施工时间。
②钻头钻至设计深度时，要有一定的滞留时间，以保证水泥浆液到达桩底。
一般为2~5min。
③钻机选用SP-5A型，电机功率45KW。
④经检测满足设计要求后，人工挖除搅拌桩顶端施工质量较差的桩段，然后填筑0.5m厚碎石垫层夹两层土工格栅加固。
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。
土工格栅为聚丙烯双向土工格栅，幅宽大于5m，网孔直径80～120mm，纵横向每米屈服抗拉强度≥80kN/m，对应纵横向拉伸长率≤10%。
为保证桩网复合地基结构质量，土工格栅必须耐碎石挤压，不得在填筑碾压垫层时出现折断。
2、材料及配合比要求
桩身水泥采用32.5级抗弱硫酸型酸性侵蚀及弱溶出型侵蚀水泥，水泥掺入量为被加固湿土重量的15%～20%，水泥浆水灰比为0.45～0.55。
七、质量检测
一、CFG桩
1、28天后采用双管单动取样器钻取CFG桩桩芯，直观地检验桩体强度和搅拌的均匀性，并取芯样做无侧限抗压强度检验，要求混凝土28天标准立方体无侧限抗压强度不小于5mpa；采用单桩复合地基载荷试验，检验复合地基承载力是否达到设计要求。
桩检测后，结果报送设计方面，由设计方面根据试桩结果修正设计参数，再进入大面积施工。
2、桩的施工允许差：
CFG桩施工允许偏差
项次
项目
单位
允许偏差
检查方法和频率
1
桩位容许差
mm
≤50
全部自检，10%抽样
2
桩径容许差
mm
不小于设计
全部自检，10%抽样
3
桩长容许差
mm
不小于设计
全部自检，10%抽样
4
竖直度容许差
%
≤1
全部自检，10%抽样
二、水泥搅拌桩
1、28天后采用双管单动取样器钻取水泥搅拌桩桩芯，直观地检验桩体强度和搅拌的均匀性，并取芯样做无侧限抗压强度检验，要求28天标准立方体无侧限抗压强度不小于1.8mpa；采用单桩复合地基载荷试验，检验复合地基承载力是否达到设计要求。
桩检测后，结果报送设计方面，由设计方面根据试桩结果修正设计参数，再进入大面积施工。
2、桩的施工允许差：
水泥搅拌桩施工允许偏差
项次
项目
单位
允许偏差
检查方法和频率
1
桩位容许差
mm
≤50
全部自检，10%抽样
2
桩径容许差
mm
不小于设计
全部自检，10%抽样
3
桩长容许差
mm
不小于设计
全部自检，10%抽样
4
竖直度容许差
%
≤1
全部自检，10%抽样
八、质量保证措施
1、质保体系
建立健全质量保证体系，项目经理部成立质量管理领导小组，由项目经理任组长，总工程师任副组长，负责质量领导工作；项目经理部设安质部负责全项目质量管理工作，安质部配备专职质检工程师，队设专职质检员，工班设专职质检员负责质量监督检查和各项检验工作，质量检查体系独立工作，质量检查人员有质量否决权和验工签证权。
2、质量保证措施
㈠、CFG桩
（1）减小施工扰动土的强度降低
ＣＦＧ桩复合地基区别于桩基的主要特点就是:
充分考虑利用桩间土的承载力,所以施工中应减小扰动土的强度降低。
ＣＦＧ桩成桩工艺与土的性质具有密切关系。
利用振动沉管机施工,桩间土受到桩的约束,限制侧向变形,改善了土的受力性状,施工将土振动挤密,结构强度会随时间增长而恢复。
粉砂层振密效果比较显著,即由松散状态变为中密并接近密实状态。
塑性指数较大淤泥质粉粘土的物理、力学指标也有所改善,但振密效果不如粉砂好。
施工结束后,随着恢复期的增长,结构强度会恢复,桩间土的承载力将逐渐提高。
但对于灵敏度较高的土和密实度较高的土,振动会使土的结构强度破坏,密实度减小,承载力下降。
此时应采用螺旋钻预引孔,然后再用振动沉管机制桩,避免扰动桩间土,减小扰动土的强度降低。
（2）控制成桩质量
ＣＦＧ成桩质量问题主要有缩颈、断桩、桩体强度不均和不足。
解决这些质量问题应从以下几方面着手:
A．选择正确的打桩顺序
在饱和软土中成桩,桩机的振动力较小,当采用连打作业时,新打桩将挤压已打桩,使已打桩被挤扁成椭圆形或不规则形,严重的产生缩颈和断桩,因此宜采用隔桩跳打。
在饱和的松散粉土中施工则不宜采用隔桩跳打方案。
因为松散粉土振密效果好,先打桩施工完后,土体密度会有明显增加,而且打的桩越多,土的密度越大,桩就越难打。
在补打新桩时,一是,加大了沉管难度,二是,非常容易造成已打桩断桩。
当满堂布桩时,宜从中心向外推进施工,或从一边向另一边推进施工。
B．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。
拔管速率过慢会造成桩顶浮浆过多,桩身强度不均匀。
正常的拔管速率应控制在1．2～1．5ｍ/ｍｉｎ。
成桩过程中,除启动后留振5～10Ｓ外,拔管过程中不再留振,避免混合料分崩离析,造成桩身强度不足。
拔管过程中也不反插,因为采用反插难以保证桩管垂直度,也容易使土与桩体材料混合,导致桩身掺土等缺陷。
C．正确的混凝土配合比
配合比应符合《粉煤灰在混凝土及砂浆中应用技术规程》（ＪＢＪ28-86）中的规定。
重点应控制坍落度,坍落度过大,桩顶浮浆过多,桩体强度也会降低。
坍落度控制在3～5ｃｍ,和易性好,成桩质量易控制。
D．设置保护桩长
每根桩在加料时,要比设计桩长实际所需混凝土量多加0．5ｍ桩长的混凝土,保证桩长除满足设计要求外,在桩顶多压0．5ｍ桩长的混凝土。
将沉管拔出后,用插入式振捣棒对桩顶混凝土加振3～5秒钟,提高桩顶混凝土的密实度。
上部用土封顶,增大混凝土表面的高度即增加了自重压力,可提高混凝土抵抗周围土挤压的能力,避免新打桩导致已打桩受振动挤压,混凝土上涌使桩径缩小。
在基础施工时再将保护桩长剔掉,确保成桩与设计标高一致。
（3）及时观测及时反馈
施工过程中要观测新打桩对未结硬的已打桩的影响,注意已打桩桩顶标高的变化,确定是否产生缩颈。
观测新打桩对结硬的已打桩的影响,注意已打桩桩顶的位移情况。
及时把观测结果反馈给施工管理人员,以便及时发现施工过程中的问题,及时解决问题,保证施工质量。
（4）严把材料进场关，保证使用符合规范要求的水泥、砂、石、外加剂等材料，并做好材料试验，并认真填写有关记录。
㈡水泥搅拌桩
（1）场地必须平整，清除地表地下的一切障碍。
当表土过软时应采取施工机械失稳措施。
（2）每根桩开钻后必须连续施工，严格控制喷灰及停灰时间，不得间断，严禁在尚未喷灰的情况下进行提升作业，以确保粉体桩的长度。
（3）如有故障等原因而中断喷粉应记录中断深度，必须进行复打，重打重叠段不小于1.0m.
（4）对使用过的钻头直径，须随时检查，及摩损量不得大于1cm.
（5）严把材料进场关，保证使用符合规范要求的水泥、砂、石、外加剂等材料，并做好材料试验，并认真填写有关记录。
（6）控制钻头下沉和提升速度，保证加固范围内每一深度都得到充分搅拌，严格按要求进行复拌。
九、安全施工的保证措施
1、建立以项目经理为首的安全生产领导体系，有组织、有领导的开展安全管理活动，项目经理承担组织、领导安全生产的责任。
2、建立各级安全生产责任制，明确各级人员的安全责任。
3、设立专职安全部门，对安全生产责任落实情况要认真检查，详细记录。
做到该说的一定要说到，该做的一定要做到。
4、体系建立后应在开工前进行安全教育，建立全员控制的安全体系，建立班前教育和安全例会制度。
5、对司机、司泵等关键岗位的操作员进行相应的安全教育合操作培训。
6、建立安全检查制度，由项目经理为首，安全员参加的安全检查，有计划、有目的、有准备、有总结、有处理，定期进行。
7、严格执行安全操作规程，机械设备不准带病作业。
操作人员不准疲劳施工。
8、交接班应严格检查机器设备运转情况，接班班长首先检查设备是否完好，塔架螺钉是否有松动现象，大小链条接口是否正常，齿轮箱机油油面，液压油面是否正常，保证设备状况良好方可施工。
9、钻进过程中，应注意电缆不能被机械设备摩擦，并注意钻进难易程度，电流操作在80A以内，注意转动轴是否有松动现象，声音是否正常。
10、配电箱要安装安全开关，漏电保护器，操作人员要穿劳动保护鞋及劳保服装，夜间工作严禁打瞌睡。
注意力要集中，工作中不准看小说和听收音机。
11、严禁在工地施工期间喝酒，发现酒后上班，追究其班长责任，对酒后上班者严厉惩罚。
12、移动钻机要注意塔架平衡，行机要平稳，地面不平时要整平后移动。
13、设备进场时，注意吊装、运输安全。
14、电缆接头要经绝缘处理，测量安全后，在场地架离地面，不准在场地乱拉照明线，需要照明线时，必须由专业人员架设。
15、不戴安全帽不准上岗施工。
十、文明施工的保证措施
1、项目部由一名项目副经理负责，成立精神文明领导小组，经常进行文明施工教育，从施工现场到后勤食宿，争创文明施工工地。
2、严格按总平面布置图化定位置及甲方要求搭设临时建筑，修筑场内临时道路，平整现场。
3、根据本工程具体情况，统一步调，统一协调指挥，做到施工场地多而不乱。
4、施工人员要文明礼貌，穿戴要整齐，不准说脏话，严禁打架斗殴。
5、对电、机械要布设安全标记及标牌。
6、设置临时厕所，不能随地大小便，保证生活垃圾及时清扫，做到污物掩埋。
十一、附图
1、CFG桩施工进度计划横道图
2、CFG桩施工进度计划网络图
3、水泥搅拌桩施工进度计划横道图
4、水泥搅拌桩施工进度计划网络图
5、水泥搅拌桩施工工艺图
6、CFG桩施工工艺图
水泥搅拌桩施工工艺流程图
场地平整
碎石褥垫层施工
CFG桩施工工艺流程图
碎石垫层褥垫层施工
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