CFG桩施工作业指导书.docx
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CFG桩施工作业指导书
CFG桩施工作业指导书
2.1编制目的
明确CFGS施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范铁路路基CFGtt施工，保证CFGtt加固质量。
2.2编制依据《铁路路基施工质量验收标准》（TB10414-2003）。
《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）。
国家和铁道部颁布的规范、验收标准和施工指南；
经审核合格的施工图设计文件；
合同及相关协议；
国家级工法和成熟的施工工艺；
2.3适用范围
CFG桩又称水泥粉煤灰碎石桩，适用于处理黏性土、粉土、砂土和已自重固
结的素填土等地基，适用于处理各种浅层软弱地基或者不良地基或者不均匀地基，对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。
适用标段路基CFGS施工，采用长螺旋钻机芯管内泵压混合料灌注施工。
2.4施工准备
2.4.1内业技术准备
作业指导书编制后，应开工前组织技术人员认真学习实施工性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施，提出应急预案，对施工人员进行技术交底。
了解场区的工程及水文地质以及其他情况。
2.4.1外业技术准备
做好三通一平，对场地进行清理，挖除表层0.3〜0.5m厚地表土，然后采用重型碾压设备对地基土进行压实，同时施工现场进行围敝，满足施工要求。
按施工要求组织人员、机械设备、工器具进场，针对技术交底要求按照设计院施工图进行施工，对现场人员进行交底，确保参与施工人员人人心中有数，事事都有条理。
按材料需求组织合格材料进场，并做好试验准备工作，材料的取样试验工作已经按规范要求完成，全部采用试桩所选用的材料。
施工测量严格按测量规范要求进行，所有测量仪器都进行校核与检定，保证测量精度。
1、材料准备
桩体主体材料为碎石，应符合设计级配要求。
选用的水泥、粉煤粉、及外加剂等原材料应符合设计要求，并按相关规定进行检验。
2、设备配备
钻孔采用步履式长螺旋转机，根据工地施工组织情况配备一定数量的推土机、挖掘机、装载机、发电机、砼罐车、砼输送泵、自卸汽车等设备进行地表土清理、平整、清运施工余土、砼灌注等工作，砼采用商品砼由搅拌站供应。
3、劳动力组织
长螺旋钻机每台班配备作业人员7人，其中钻机操作手1人，砼工4人，辅助人员2人。
工地管理人员、技术人员、测量人员、其它辅助人员根据需要配备。
2.5施工工艺及方法
2.5.1施工工艺
采用长螺旋成孔、管内泵压混合料成桩，砼采用全自动、全电脑监控搅拌站集中拌和，混凝土运输车运输，施工时记录输送泵的泵次数来推算单根桩的砼灌注量。
长螺旋钻机芯管内泵压混合料灌注施工流程图如下：
长螺旋钻机芯管内泵压混合料灌注施工流程图
2.5.2施工方法
钻机就位：
钻机就位后，应使钻杆垂直对准桩位中心，确保CFGS垂直度容
许偏差不大于1%采用在钻架上挂垂球的方法，在钻架上刻上明显的对照位置线，每根桩施工前都有专门的人员进行桩位对中及垂直度检查，满足要求后，方可开钻。
混合料搅拌：
混合料搅拌按配合比进行配料。
每盘料搅拌时间按照普通混凝
土的搅拌时间进行控制，控制在60s〜120s，塌落度控制在160mmr180mm具体搅拌时间在搅拌站集中控制室进行控制，并在电脑中有详细记录。
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。
根据钻机杆上的进尺标记，成孔达到设计标高时，停止钻进。
为加强工程地质复核，加密设计地质勘测断面（20米间隔），在施工前先在规划好的断面位置进行地质复核，并进行详细记录绘制成地质纵断面图，作为施工参考；或在一定区域范围内第一个孔进行地质复核，作为本区域CFG桩施工的依
据。
在钻进时，记录每米电流变化并记录电流突变位置的电流值，作为地质复核情况的参考，桩尖必须钻至持力层上并保证有效设计桩长。
灌注及拔管：
钻孔至设计标高后，停止钻进，开始混合料灌注，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灌注成桩后，桩顶盖土封顶予以保护。
在灌注混合料时，对于混合料的控制采用记录泵压次数的办法，对于同一种型号的输送泵每次输送量基本上是一个固定值，根据泵压次数来计量混合料的投料量。
灌注时采用静止提拔钻杆，在特殊情况下采用边转边提进行灌注，如圆砾层
等情况下，拔管速度控制在2m〜3m/min。
移机：
上一根桩施工完毕，钻机头进行保护、位移，进行下一根桩的施工
设计桩顶面以上土方挖除：
CFGS完成14天后在路基两侧放样标高线后，采用自重小于3t的挖掘机直接挖除打桩弃土和设计桩顶面以上土方，挖机挖斗宽度50cm挖土时采用倒退的方法纵向分块开挖，挖机在未清理的弃土上作业。
因布桩呈梅花形。
故开挖时根据前面已露出的桩头沿45度斜向开挖，不至于碰到未开挖的桩体。
小型挖机将土方转运至便道边后采用大型挖机装车运至弃土场，清理时不得对设计桩顶标高以下的桩身造成损害，不可扰动桩间土，不可破坏工作面未施工的桩位。
截桩头：
土方挖除后在路基两侧每排桩放样两个标高桩，拉线后在每个桩身上用红油漆标志设计桩顶标高线，再用手动切割机沿设计标高上3cm位置将桩身四
周锯缝，避免截桩后低于设计标高，锯缝深度不小于10cm使混凝土桩沿切缝处
形成预裂面，再在切缝处采用钢纤轻锤后截断桩头，截桩后人工修凿桩面，将桩顶从四周向中间修平至设计标高，桩顶允许偏差Omrnr+20mm并在顶面采用砂轮机磨平3个直径10cm的低应变检测点现场试验：
对于每盘混合料，试验人员都要进行坍落度的检测，合格后方可进行混合料的投料，在成桩过程中抽样做混合料块，每台班做1组试块，测定其28天抗压强度。
2.6质量要求
2.6.1技术标准
1、CFG桩的数量、布置形式及间距符合设计要求。
2、桩长、桩顶标高及直径应符合设计要求。
3、褥垫层厚度和密实度应符合设计要求。
4、CFG桩施工中，每台班均须制作检查试件，进行28d强度检测。
成桩28d后应及时进行单桩承载力或符合地基承载力试验，其承载力、变形模量应符合实际要求。
262混合料灌注时钻杆提拔速率和输送泵的泵送量要密切配合，钻杆静止提拔，并保证连续提拔。
施工中严禁出现超速提拔及提管后泵料。
灌注过程中芯管插入混合料的最小深度宜按25cm控制。
263确保桩长达到设计要求。
设计要求CFG桩必须穿透软弱土层至硬底，对于第四系地层一般应嵌入砂类土或硬塑料黏性土玄2m对于下伏基岩段应嵌入全风化层玄1m
264混合料的各种材料技术指标必须满足规范要求，其抗压强度必须满足设计要求。
265作好地质情况的复核工作。
对有代表性的地点在施工过程中适时提钻以确认地层分布情况是否和地质资料一致，特别是钻进达到设计深度时要确认桩尖土是否已经达到持力层足够深度。
必要时，可在相邻两地质横断面中间进行补钻，进一步复核地质情况。
若出现异常情况，则必须及时通知监理和设计单位到现场确认，并提出处理意见。
266对于客运专线铁路CFG桩，加强自检频率，确保CFG桩质量满足设计要求。
静载荷试验数量取CFG桩总桩数的0.5〜1%但不小于3点。
低应变检测数量一般取CFGtt总桩数的10%其检验数量及检验方法如下表
CFG桩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
桩位（纵横
向）
50mm
按成桩总数的10%由样检验，且每
检验批不少于5根
经纬仪或钢尺量
2
直桩垂直度
1%
经纬仪或吊线测钻杆
倾斜度
3
桩体有效直
不小于设
开挖50〜100cm深
径
计值
后，钢尺丈量
2.7保障措施
2.7.1质量保障措施
1、常见质量缺陷的原因及控制技术
（1）导管堵塞
由于混凝土配比或坍落度不符合要求、导管过于弯折或者前后台配合不够紧密。
控制措施：
保证粗骨料的粒径、混凝土的配比和坍落度符合要求。
囘
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。
|a|
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：
施工前清除地下障碍，平整压实场地以防钻机偏斜；
放桩位时认真仔细，严格控制误差。
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：
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。
严格控制提速，确保中心钻杆内有0.1m3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）桩身砼强度不足
压灌桩混凝土受泵送混凝土的技术要求，坍落度一般为16cm-18cm因此要
求和易性好。
配比中一般加粉煤灰，这样砼前期强度低，加上粗骨料粒径小，如果不注意对用水量的控制仍容易造成砼强度低。
控制措施：
优化粗骨料级配。
大坍落度砼一般用0.5cm〜1.5cm碎石，根据桩径地下水情况可以加入部分1cm〜3cm碎石，并尽量不要加大砂率。
|列
合理选择外加剂。
尽量用早强型减水剂代替普通泵送剂。
粉煤灰的选用要经过配比试验以确定掺量，粉煤灰至少应选用U级灰。
（5）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：
桩顶至少超灌0.5m，并防止孔口土混入。
选择减水效果好的减水剂。
（6）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：
及时清除或外运桩口出土。
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。
一囘一
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。
（7）单桩承载力低
主要与钻孔入岩和桩底嵌固情况有关，在粘性土地层中施工与进展速度也有一疋关糸。
控制措施：
增加入岩深度是最好的措施对嵌岩桩一定要在砼带压灌注一定量后才可以提钻，以保证桩底嵌固良好。
在粘土层中钻孔时要加快钻进速度，以防螺旋钻的离心作用在钻孔壁上造成泥皮而降低桩摩阻力。
尽量选用60泵施工，以增加泵送时孔内压力，加大砼的充盈性。
（8）接桩
如果在土方清除和截桩头时造成桩体断至桩顶设计标高以下，或者截桩至设计标高后表面未露出新鲜混凝土则必须接桩达到桩顶设计标高。
接桩前将桩头凿除至断裂处（断桩时）或新鲜混凝土面（表面未露新鲜混凝土时），剔平桩顶并凿毛，采用小应变检测下部桩身完整性后用C20混凝土接桩，要求接桩部分的桩身有效直径不小于0.9m，接桩混凝土包裹原桩身高度不小于20cm（示意图附后）。
接桩混凝土采用30型振动棒振捣密实，表面用木抹抹平至设计标高。
CFG桩接桩示意图
2.7.2安全保障措施
1、结合本工程特点，为确保安全目标实现，特成立以项目经理为组长的安全领导小组，形成安全管理组织体系。
以人身安全、设备安全为首要职责，层层签订包保责任状，及时发现问题，及时解决，消除安全隐患，把不安全因素消灭在萌芽状态。
2、保证安全的组织措施
健全安全组织，形成安全管理网络；建立各级“标、保、考”安全责任制，坚持安全“三查”原则，明确分工，责任到人；加强安全教育，提高全员安全意识；施工人员上岗前必须进行安全教育和培训，并经考试合格后发给《安全上岗证》方准上岗，电工、质检员等特殊作业人员必须经地方劳动局等有关部门培训合格后，方准持证上岗；施工人员掌握自救、互救的基本知识和灾害事故发生规律、预防措施和处理方法，提高防事故能力；建立和完善各项安全作业制度和防护措施；认真实施标准化作业。
3、保证安全的主要技术措施
临时工程：
工地内所有安全设施及危险标志，不得擅自拆除。
如需拆除事后应立即恢复。
各种运输道路及通道，应有照明设备。
工地按各种建筑设施的需要，设置消防、防洪、防雷击等措施。
钢筋工程：
钢筋断料、配料、弯料等工作在地面进行，避免在高空操作。
在安装成品钢筋时，经常检查模板脚手架是否安全。
焊机必须接地。
对于接焊导线及焊钳连接导线处，都应有可靠的绝缘。
在雷雨时暂停止露天操作，预防雷击钢筋伤人。
混凝土工程：
离地2米以上浇筑混凝土事先搭设好操作平台。
泵车送料，平台上避免过量堆放，严防平台超载而倒塌伤人。
脚手架搭设与拆除施工做到事先编制施工方案，经上报项目总工程师批准后实施；搭设完毕，应逐层、逐流水段组织验收，方可使用；脚手架拆除人员由一人统一指挥，上下呼应，动作协调。
起重机械使用：
起重作业人员必须持证上岗操作，严禁多人或无人指挥，严禁在臂杆、吊物下方站立和行走。
钢丝绳表面的磨损或腐蚀，超过断面的10%应
予报废，严禁使用；用作缆索拖拉钢丝绳的一端必须系在地锚上，严禁栓在电杆、树木或其他脚手架上，防止触及电线；所有安全装置必须事先测试，未经测试不得使用，起重机械设备安装要验收合格，并挂牌后才能使用。
对允许载重量要挂牌标识，严禁超载或带病作业；长、大、重器材吊运时必须先确定它的重心并试吊，调整偏差再正式起吊，严格执行“十不吊”制度；多机作业时应注意保持各机操作距离，各吊钩上所悬挂重物的距离不得小于3米；使用吊车起吊重物时，注意与周围构筑物保持安全距离，特别是靠近高压线作业，一定注意吊臂与高压线的距离，确保安全。
高空作业安全保证措施：
高空作业人员必须进行身体检查，凡患有高血压、心脏病、贫血以及其它不适于高空作业者，不得从事高空作业；高空作业使用的工具要放在工具袋内，常用的工具应系在身上，所需材料或其他工具必须用牢固结实的绳索传递，禁止用手抛掷，以免掉落伤人；凡2m以上和无平台处作业要佩带安全带，挂妥安全带钩。
有平台的要安装好防护栏杆和安全网，防止跌落；所有作业人员进入施工现场，都要戴好安全帽和扣好帽带，登高作业人员要穿胶鞋或软底鞋、不准穿拖鞋、硬底鞋以防滑倒和摔下；六级以上大风，禁止进行高空作业。
下雨、没有防滑措施，禁止高空作业，严禁班前、班中喝酒、窜岗。
施工用电的安全管理措施：
临时用电必须符合中华人民共和国城乡建设环境保护部部颁标准和当地供电局的有关安全运行规程，要严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的规定执行；线路架设在路面设计高程范围内和其他施工现场施工时，施工设施最高处与架空线路垂直距离应不小于1kv为6m1〜10kv为7m
35kv为7m低压架空线必须采用绝缘铜线或铝线，架空线必须设在专用电杆上，
严禁架设在树杆、脚手架上；电缆线沿地面敷设时，不得采用老化脱皮的电缆线，中间接头应牢固可靠保持绝缘强度；过路处要穿管保护，电源端必须设漏电保护装置；移动的电气设备的供电线，使用橡胶套绝缘电缆；电缆线路采用“三相五线”接线方式，电气设备和电气线路必须绝缘良好。
各种用电设备的安全措施：
使用自备电源或与外电线路共用同一供电系统时，电气设备应根据当地要求作保护接零或作保护接地；移动式发电机供电的用电设备，其金属外壳或底座，应与发电机电源的接地装置有可靠的电气连接；手持电动工具和单机回路的照明开关箱内必须装设漏电保护器，照明灯具的金属壳必须做零保护；各种型号的电动设备必须按使用说明书的规定接地或接零，传动部位按设计要求安装防护装置；维修、组装和拆卸电动设备时，应断电挂牌，专人防护，防止其他人私接电动开关发生伤亡事故；必须实行“一机一闸”制，严禁“一闸多用”。
配电箱的安全措施：
现场的配电箱应坚固、完整、严密，应有门、有锁、有防雨装置，同一配电箱超过3个开关时，应设总开关，熔丝及热元件，必须按技术规定严格选用，禁止用铁丝、铝丝、铜丝等非专用熔丝代替；室内配电盘、配电柜要有绝缘垫，并要安装漏电保护装置；变压器必须设接地保护装置，其接地电阻不得大于4Q,变压器设护栏，设门加锁，专人负责，近旁悬挂“高压危险、请勿靠近”的警示牌。
施工临时用电检查制度：
施工现场临时用电要定期进行检查，防雷保护，接地保护，变压器及绝缘强度，每季测定一次；固定用电场所每月检查一次；移动式电动设备、潮湿环境和水下电气设备每天检查一次。
对检查不合格的线路设备要及时维修或更换，严禁带故障运行。
机械设备安全管理措施：
各种机械操作人员和车辆驾驶员，必须取得操作合格证，不准操作与证不相符的机械，不准将机械设备交给无本机操作证的人员操作，对机械操作人员要建立档案，专人管理；操作人员必须按照本机说明规定，严格执行工作前的检查制度和工作中注意观察及工作后的检查保养制度；驾驶室或操作室要保持整洁，严禁存放易燃、易爆物品，严禁酒后操作机械，严禁机械带病运转或超负荷运转；机械设备在施工现场存放时，应选择安全的停放地点；使用钢丝绳的机械，在运转中严禁用手套或其他物件接触钢丝绳，用钢丝绳拖、拉机械或重物时，人员要远离钢丝绳；定期组织机电设备、车辆安全大检查，对检查中查出的安全问题，按照“三不放过”的原则进行调查处理，制定防范措施，防止机械事故的发生。
车辆安全管理措施：
加强安全教育，定期进行施工安全知识、交通法规等的教育，不断强化安全意识；驾驶车辆时，各种证件必须齐全有效，并虚心接受交通部门的监督与管理；汽车在繁华闹市街道、交叉路口、泥泞道路、铁路道口行车时，要集中注意力，做到一看、二慢、三通过，谨慎驾驶，安全行车；长途运输必须配备二名司机；在不良气候下行车，要集中注意力，慢速行驶，安全行车；汽车驾驶员要自觉遵守交通规则，同时要注意车辆维修保养，刹车和方向要灵敏可靠，杜绝带故障出车，不准开快车，不准酒后开车，不准非驾驶人员开车。
夜间施工配备足够的照明设备，满足施工范围、施工跨度、作业视线、设备检查等基本照明条件。
所有施工人员必须充分休息,精力充足的投入施工,对施工人员进行检查,对休息不好,精神状态不好的要停止其工作,确保安全。
照明设备专人负责看守、维护，谨防发生触电事件。
加强装拆除材料工作的管理。
一是必须安排专人负责材料的管理工作，统一指挥，协调一致；二是拆装材料时必须按要求佩戴劳动保护用品。
多人在一起作业时应统一指挥，相互保持一定的安全距离，防止工具碰撞伤人；抬运重物时要由专人统一指挥，协调配合，动作一致，防止意外发生。
2.7.3环境保障措施
1、在本工程施工过程中和完工后，将对施工现场严格按设设计文件要求及时
整治，防止水土流失和适时进行线路两侧的植被恢复。
2、加强施工机械维修保养，防止跑油、漏油现象发生。
3、各种施工废弃物集中存放，能回收利用的交物资回收部门，其它不可回收的废弃物采取深埋或按要求采取其它方法处理。
4、生活垃圾做到先装袋密封，再入箱。
生活污水设封闭沉淀池。
5、防止噪声污染、光污染、粉尘污染。
2.7.4文明施工保障措施
1、结合相应段落路基总体工程在施工现场适当位置设置“七牌一图”，各图、版高度一致，安装整齐、稳固。
2、场地应平整、无积水、无电线乱拉乱接现象。
3、试桩方案必须报监理审批，试桩总结应经监理确认后，才能进行现场正式施工。
4、工点开报告、施工组织和技术方案应报监理审批。
2.8其他注意事项
2.8.1CFG桩冬季施工
1、CFG桩现场施工要注意对施工机具的保温，现场混凝土输送泵要搭设保
温棚，保温棚采用火炉或电炉供暖。
2、对混凝土输送管道采用保温材料包裹保温。
3、CFG桩施工前要预留保护层，保证CFGS桩头在设计的冻结深度以下
4、CFG桩桩顶和桩间土采取保温措施；养生期应采用铺设稻草上土覆盖的方式进行保温，并保证桩顶覆盖层厚度大于冻结深度。
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