DK111+566箱形桥CFG装工艺性试验施工方案.docx
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DK111+566箱形桥CFG装工艺性试验施工方案
目录
1编制依据-1-
2工程概况-1-
3设计CFG桩情况-2-
3.1CFG桩技术参数-2-
3.2CFG桩性能指标-2-
4试桩目的-3-
5试验段的选定及时间安排-3-
6试验段施工准备及工艺-3-
6.1施工准备-4-
6.2施工工艺-5-
7试桩数据：
-9-
8CFG桩试桩总结-10-
9质量保证措施-11-
9.1严格进行图纸会审-11-
9.2严格测量放线复核制-11-
9.3成孔质量要求-11-
9.4桩间土处理-12-
9.5严格坚持隐蔽工程验收和监理清验制-12-
10安全保证措施-12-
11文明施工保证措施-13-
DK111+566箱形桥及过渡段基底处理CFG桩试桩方案
1编制依据
（1）《铁路路基施工规范》（TB10202-2002）；
（2）《铁路工程基本作业施工安全技术规程》（TB10301-2009）；
（3）《高速铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10751-2010）；
（4）《高速铁路路基工程施工技术规程》Q/CR9602-2015；
（5）《铁路特殊路基设计规范》（TB10035-2006）；
（6）《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）；
（7）《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）；
（8）《铁路路基工程施工安全技术规程》（TB10302-2009）；
（9）新建铁路银川至西安线《路基通用结构详图》（银西施路-01）；
（10）西成铁路客运专线陕西有限责任公司有关文件和管理规定；
（11）新建银川至西安铁路（陕西段）YXZQ-5标实施性施工组织设计；
（12）新建银川至西安铁路（陕西段）指导性施工组织设计；
（13）已审批的DK111+566箱形桥实施性施工组织设计；
（14）《箱形桥设计图》（银西施桥（箱）11～12）。
2工程概况
本工程位于陕西省永寿县马坊镇苑家山村西侧冲沟内，为冲沟内排洪而预留的通道，为1孔16m钢筋混凝土箱形桥，与线路交叉里程DK111+566，与线路正交。
箱形桥大里程端连接新永寿梁隧道进口，小里程端与永平隧道出口由过渡段连接。
本工程所在位置沟谷深切，坡陡谷深，交通不便，各种施工材料采购及运输困难。
桥址距离1号拌合站拌和站大约2km，之间有新建施工便道相连，能够满足混凝土施工需要。
根据湿陷性黄土计算判定结果，箱形桥及过渡段场地属自重湿陷性黄土场地，黄土湿陷等级Ⅲ～Ⅳ级，湿陷土层厚度8m左右。
DK111+566箱形桥及过渡段地基采用长短桩处理，短桩为水泥土挤密桩，长桩为CFG桩。
桩位正方形间隔布置，先施作短桩，再施作长桩，长桩间距1.8m，短桩间距0.9m。
DK111+566箱形桥及过渡段基础共计446根CFG桩，18m/根，合计8028.0m。
3设计CFG桩情况
3.1CFG桩技术参数
3.1.1CFG按正方形布置，桩间距1.8m×1.8m，孔径为0.4m。
试桩位置DK111+566线路左侧15m。
3.1.2CFG桩顶设0.8m厚水泥改良土垫层（P.O42.5水泥的掺量为干土质量的6%），垫层内铺设两层双向土工格栅。
3.2CFG桩性能指标
3.1CFG桩混合料立方体抗压强度标准值不小于15MPa。
3.2拔管速率：
一般控制拔管速度为2m～3m/min，并保证连续提拔，施工中严禁出现超速提拔。
遇淤泥或泥炭质土等敏感土层，拔管速度应放缓，拔管中严禁反插。
3.3单桩承载力不小于300KN，复核地基承载力不小于250KPa。
3.4其它要求
采用碎石、石屑或沙、粉煤灰、水泥加水配合而成。
水泥采用P·042.5及以上普通硅酸盐水泥（当地下水有侵蚀性时，采用抗侵蚀水泥），水泥掺入量150kg／m³～200kg／m³；粉煤灰等级不低于Ⅲ级，掺入量为70～90kg／m³；石屑率一般在0.3左右；碎石粗骨料粒径不大于25mm的坚硬碎石或卵石，应满足级配要求，含泥量少于1%，松散堆积密度大于1500kg／m³。
4试桩目的
由于本区段内设计基底处理CFG桩工程数量大，为了在大面积开工前取得满足质量要求的施工工艺和施工参数、验证设计指标、核对现场地质情况，为后期全面开工奠定基础。
本次试验区段选择具有代表性区段进行CFG桩的试桩工作，试桩里程定在DK111+566箱形桥基础段线路左侧地界线内进行。
试桩CFG桩数量4根，间距按设计间距1.8m正方形布桩，试验桩长按18m进行试验。
通过本次CFG桩试验所要确定的工艺：
钻进速度、拔管速率、混合料坍落度、混合料拌和时间、混合料泵送压力、灌注方法以及施工工艺。
5试验段的选定及时间安排
选定DK111+566箱形桥基础段线路左侧地界线内进行作为试桩段。
试验时间2017年7月15日-2017年7月20日。
6试验段施工准备及工艺
6.1施工准备
①主要机械设备
试桩主要机械设备表
表6.1主要机械设备表
序号
机械设备名称
规格型号
数量
机械性能
备注
1
长螺旋钻机
032
1台
最大钻深20m
2
砼运输车
10m3
1台
良好
3
发电机
200kw
1台
良好
4
砼输送泵
1台
60m3/h
5
无齿锯
3台
良好
6
小型挖掘机
YG15-8
1台
良好
7
冲击打夯机
RM-1B
1台
良好
②组织机构及人员分工
试桩组织机构及人员分工
表6.2组织机构及人员分工表
序号
工种
人数
职责
1
负责人（兰福东）
1
总体施工方案执行，现场监督
2
技术主管（王军斌）
1
技术负责
3
专职安全员（周增云）
1
安全监督
4
技术、质检、测量、试验人员
5
现场监督、配合
5
工班长
1
现场带班，组织工人施工
6
施工人员
12
场拌、运输、机具操作、填料等
7
其他保障人员
5
风电及其他保障
合计
26
③试桩材料准备
本次CFG试桩所需材料：
水泥、粉煤灰、添加剂、碎石、水均经实验室检测合格。
材料用量按照试桩实际用量的120％储备。
表6.3原材料每盘称量的允许偏差、检查数量及检测方法
序号
材料名称
允许偏差
检验数量
检验方法
1
水泥、粉煤灰等干燥状态的掺合料
±2%
施工单位每工班各抽样检验不少于1次
复称
2
粗、细骨料
±3%
3
水、外加剂
±2%
表6.4CFG桩施工的允许偏差、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
桩位（纵横向）
50mm
按成桩数量的10%抽样检验。
且每检验批不少于5根
测量
2
桩位垂直度
1%
经测量仪器或吊线钻杆倾斜度
3
桩体有效直径
不小于设计值
开挖50—100cm深后，钢卷尺测量周长，计算桩体直径
4
桩顶高程
±50mm
仪器测量
6.2施工工艺
本次试桩使用长螺旋钻孔泵压混合料的施工方法，工艺流程详见下页的《施工工艺流程图》。
图6.1CFG桩施工工艺流程图
施工顺序是:
①原地面处理：
清除施工场地内地表附着物,对影响桩机作业的松软土地段采取压实处理，做好场地内的防排水措施。
②测量放样：
按照设计图纸的桩位在现场进行布桩,使用全站仪精确放样出桩位中心,并用木桩打入20cm深后灌入白灰。
③桩机就位、对中：
CFG桩位定好后，按设计要求在桩中心点上插一标杆，放好桩位后，移动CFG桩机到达指定桩位，用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心。
开钻前量好钻具长度，并在机架上画上明显的进尺深度标志，保证成孔深度和有效桩长。
桩机就位必须铺垫平稳，立柱垂直稳定牢固，钻头对准桩位。
检查钻头活门是否闭合后，进行钻机就位，成孔钻机就位后必须平整稳固，在施工中不发生倾斜、移动，同时调整钻机水平。
将钻机垂直偏差、高程等填到《施工记录表》上。
④钻进成孔：
钻孔开始时，必须确认桩位编号、孔口标高、孔深，准确无误后，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，一般先慢后快，如发现钻杆摇晃或卡钻时应放慢进尺，钻头到达设计桩底标高时，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。
钻进过程中，平台应保持平衡，未达到设计标高不得反转或提升钻杆，如因特殊情况要提升钻杆或反转，应将钻杆提升至表面，对钻头活门重新冲洗、疏通、闭合。
开始钻进或穿过软硬地层交界处时，应保证钻杆垂直，缓慢进入；在含有砖头、瓦块的杂填土层或软塑粘性土层中钻进时，应尽量减少钻杆晃动，以免扩大孔径。
钻进时，应注意观察电流值变化状态，当电流值接近140A时应及时提升排土，直到电流值变化在正常工作状态。
钻进过程中，操作人员要密切注意钻进情况，如遇卡钻、钻杆剧烈抖动、钻机偏斜等异常情况，应立即停钻，查明原因，采取相应措施后方可继续作业。
钻进至设计标高后方可停钻。
⑤混合料搅拌：
混合料搅拌按照试验室确定的施工配合比进行配料。
⑥运输：
混凝土的运输采用混凝土罐车，容量为10m³，运料及等待过程中混凝土罐必须处于旋转状态。
⑦灌注及拔管：
CFG桩成孔到设计标高后，停止钻进，压灌之前几分钟，应开动混凝土输送泵，提前将搅拌好的混凝土充满输送泵的料斗，同时备好一罐混凝土备用。
压灌时泵斗内要有一定的混凝土容量，混凝土容量要高出进料口50mm以上，以防吸进空气。
当泵斗混凝土低于进料口时及时通知停止提升钻杆，待混凝土搅拌好后再进行压灌、提钻。
机手时刻保证管内充满混凝土，钻具内无混凝土严禁提升。
开始泵送混合料，当钻杆芯管充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料，成桩的提拔速度宜控制在每分钟2-3m，提升压灌过程中，如发现支腿下沉立即停止提升，并调节钻机水平，方可继续压灌。
灌注成桩完成后，用水泥袋盖好桩头，进行保护，施工桩顶高程宜高出设计桩顶标高不少于0.5m，以保证桩顶混凝土强度达到设计要求。
钻头提升到孔口时，应防止桩周土掉入孔内。
如遇堵管或其它故障，应及时处理，若钻头提出原灌入混凝土料面，先将钻头盖进行闭合处理，再将钻头插入混凝土面下1.0～2.0m深度后再对桩体进行灌注。
⑧移机：
灌注达到控制标高后，收起钻机支腿，机身前后移动转向至下一根桩施工。
⑨桩头清理：
在施工完7天后，从横向方向使用小型挖掘机清理桩间土，靠近桩头部分预留25厘米采用人工清除桩间土，然后采用专用无齿锯切割、破除预留桩头至设计标高。
桩头清除采用专用截桩设备截桩。
7试桩数据：
l、钻进速度；
2、提管速度：
3、混合料坍落度：
坍落度按照试验室配合比确定的数据进行控制，既要满足设计强度要求还要符合地质和机械性能情况，并保证施工顺利进行，坍落度控制在：
170±10mm。
4、混合料拌合时间：
每盘料搅拌时间经试验室确定按照普通混凝土的搅拌时问进行控制，控制在120s左右。
5、混合料泵送压力：
一号桩平均泵压：
6.3Mpa/次；二号桩平均泵压：
5.4Mpa/次；三号桩平均泵压：
4.7Mpa/次；四号桩平均泵压：
6Mpa/次。
表7.1试桩数据统计表
桩号
桩长
开始时间
结束时间
持续时间
钻进深度
拔管速度
泵压（Mpa）
充盈系数
1
2
3
4
8CFG桩试桩总结
CFG桩试桩结束后形成总结报告，包括以下项目：
1、钻进速度：
根据地质及机械性能情况，由上表试桩数据得出钻机钻进速度。
2、提管速度：
根据地质及机械性能情况，由上表试桩数据得出钻机拔管速度、混凝土充盈系数。
3、混合料施工配合比、坍落度。
4、混合料拌合时间。
5、混合料泵送压力：
根据地质及机械性能情况和试桩所得的泵压数据总结出泵压。
6、CFG桩的垂直度、有效直径、桩身完整性；
7、CFG桩处理后的单桩承载力及复合地基承载力。
8、该报告指导本过渡段CFG桩工程的施工。
桩基施工完毕28天后，由中铁西北科学研究院进行单桩和复合地基承载力桩基检测，并出具检测报告。
如果检测数据均满足设计要求，则形成试桩总结，指导下一步施工；若检测数据的一项或几项均为达到设计验标要求则需重新进行试桩试验，直到检测数据全部满足设计验标要求为止。
9质量保证措施
9.1严格进行图纸会审
做好图纸会审工作，组织施工人员认真学习研究图纸，严格执行国家现行规范、规程和有关施工技术要求，做好各层管理人员、施工人员的技术交底。
9.2严格测量放线复核制
设专职测量员进行放线，并由质检员认真复核，没有复核的桩点不许就们开钻。
包括原始出测量定位和每个桩们的复核，防止产生重大事故，每台班施工前，必须先检查轴线和控制线，以防出现过大偏差，认真核对图纸与桩位，防止漏桩。
9.3成孔质量要求
①孔的垂直偏差不超过1%，垂直度按1.5%H控制；每工班对桩头直径进行检测，必须满足设计要求（40cm），否则进行更换。
②桩位允许偏差5cm，桩径不小于设计值，深度允许偏差＜5cm。
③成孔后，桩顶浮浆清理干净，直至露出新鲜的混凝土面。
清楚浮浆后的有效长度应满足设计要求。
④现场技术人员要认真做好原始记录，随时检查核对桩位、桩数、桩号、以免错打或漏桩。
⑤由检测机构进行桩身完整性检验（低应变检测），桩身完整性检验宜在成桩7天内进行。
⑥CFG桩施工中每工班制作试件，进行28天抗压强度试验。
成桩7天后低应变检测成桩完整性，有疑问时采取钻芯取样观察其完整性、均匀性，拍摄取出芯样的照片。
CFG桩处理后的单桩或复合地基承载力应满足设计要求。
⑦成桩28后进行由检测机构进行单桩和复合地基载荷试验。
9.4桩间土处理
清理桩间土采用小挖掘机配合人工进行，至露出原始地面为止。
9.5严格坚持隐蔽工程验收和监理清验制
在自检互检的基础上，认真填写隐蔽工程验收单，及时请示监理人员复检，任何质量活动均需有书面记载，对隐蔽工程验收中提出的不符合质量标准的问题，要及时认真处理，处理后要经复核，达到合格要习并写明处理情况。
未经隐蔽工程或验收不合格者，不得进行下道工序施工。
按照规范、规程要求、及时准确填写施工记录，保证工程完工后能提供全套完善的交工技术资料。
10安全保证措施
（1）悬挂桩锤的起重机，钢管架上必须有放松脱掉保护装置。
（2）作业前，应检查设备性能，确保安全。
（3）作业中，如发现液压管破损、液压操作箱失灵时，应立即采取措施，防止锤脱落。
（4）工地设立明显的安全警示牌或警戒线，特别注意脚下安全。
（5）成桩过程中有以下情况应暂停作业，处理后再施工：
贯入度突变，桩身发生倾斜、位移或异常回弹。
（6）场地内电路布置规范化，电器开关设在防雨防晒的配电箱内，距离地面不小于1.5m。
11文明施工保证措施
（1）施工用地应符合施工平面图规定，不得随意占用，要随时清理建筑垃圾，保持场容清洁。
（2）保证道路与排水系统畅通。
（3）施工现场非施工人员不准擅自进入。
（4）在施工过程中尽可能避免土尘的飞扬而造成污染。
（5）施工现场的用电线路、用电设施的安装和使用必须符合安装规范和安全操作规程的要求，并按照施工组织设计规定实施、严禁其他人员拉线接电。
（6）施工现场必须设有保证施工要求的夜间照明。
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