CFG桩施工方案.docx

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CFG桩施工方案

CFG桩施工方案

第一节地基加固（CFG桩）

一、特点和适用范围

CFG桩为桩体中掺加适量石屑、粉煤灰和水泥加水拌和，制成一种粘结强度较高的桩体，与桩间土和褥垫层一起构成CFG桩复合地基。

桩，桩间土与基础之间必须设置一定厚度的褥垫层，即褥垫层是高粘结强度桩复合地基的一部分。

CFG桩属高粘结强度桩，与素硷桩的区别仅在于桩体材料的构成不同，在其受力和变形特性方面无什么区别。

复合地基性状和设计计算，对其它高粘结强度桩复合地基都适用。

CFG桩可适用于条形基础、独立基础，也可用于筏基和箱形基础。

就土性而言，CFG桩可用于填土、饱和及非饱和粘性土，既可用于挤密效果好的土，又可用于挤密效果差的土。

二、材料

CFG桩的骨干材料为碎石。

石屑为中等粒径骨料，当桩体强度小于5MPa时，石屑的掺入可使桩体级配良好，对桩体强度起重要作用，相同碎石和水泥掺量，掺入石屑可比不掺石屑强度增加50％左右。

其它材料为粉煤灰、水泥、及水，其中粉煤灰可使用桩体具有明显的后期强度。

三、施工准备

1、资料和条件

（1）建筑物场地地质勘探报告

（2）CFG桩布桩图以及设计说明

（3）建筑物场地的水准控制点和建筑物位置控制坐标等资料

（4）具备”三通一平”条件

2、技术措施

（1）确定施工机具和配套设备。

（2）材料供应计划，标明所用材料的规格、技术要求和数量。

（3）试成孔应不少于2个，以复核地质资料以及设计、工艺是否适宜，核定选用的技术参数。

（4）按施工平面图放好桩位。

（5）确定施打顺序

施打顺序与土性与桩距有关。

软土中桩距较大，可采用隔桩跳打，饱和的松散粉土中施工，如果桩距较少，不直采用桩跳打方案；满堂布桩，无论桩距大小，均不宜从四周转圈向内推进施工。

（6）复核测量基线、水准点及桩位、CFG桩的轴线定位点。

（7）振动沉管机沉管表面应有明显的进尺标记（以米为单位）。

3、施工设备：

螺旋钻机，混凝土输送泵，搅拌机。

4、施工工艺

（1）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。

（2）桩机就位，调整沉管与地面垂直，确保垂直度偏差不大于1%。

（3）启动马达沉管到予定标高，停机。

（4）沉管过程中做好记录，每沉1米记录电流表电流一次，见表1。

（5）停机后立即向管内投料，直到混合料与进料口齐平，混合料设计配批经搅拌机加水拌和，拌和时间不得少于1分钟，如粉煤灰用量较多，拌和时间还要适当放长，落度要求3-5厘米，成桩后浮浆厚度以不超过20厘米为宜。

（6）启动马达，留振5-10秒，开始拨管，拨管速度为1.2-1.5米/分钟（拔管速度为线速）如遇淤泥或淤泥质土，拔管速率还可放慢。

拨管过程中不允许反插，如上料不足，须在拨管过程中空中投料，以保证成桩后桩顶标高达到设计要求，成桩后桩顶标高应考虑计入保护桩。

（7）沉营拨出地面，确认成桩符合设计要求后，用粒状材料湿粘土封顶，然后移机进行下一根桩的施工。

（8）施工过程中，抽样做试块，试压28大抗压强度。

（9）待桩体达到一定强度（一般3-7天），进行开槽及桩头处理。

（10）桩头处理完毕后进行褥垫层铺设，褥垫层所用材料为级配砂石，最大粒径不超过3厘米。

褥垫层一般厚度10-30厘米，虚铺后采用静力压实，褥垫层高度比基础宽度要大，其宽出部分不直小于褥垫层的厚度。

5、质量要求，安全措施及成品保护

（1）质量要求

A、桩长允许差≤10cm

B、桩径允许差≤2cm

C、垂直度允许差≤l%

D、桩位允许偏差：

满堂红布桩的基础茎≤1/2D

条基：

垂直轴线方向≤1/4D，单排布桩不得大于6厘米。

顺轴线方向≤1/3D，单排布桩不得大于1/4D

E、CFG桩施工完毕，对桩进行低应变桩身完整性检测和单桩承载力检测，桩身完整性随机抽取桩数的10%，静载抽几根即可。

桩的承载力，必须达到桩的极限承载力。

（2）安全措施

A、电器系统设专人负责，配备电器保护装置，随时检查。

B、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。

C、施工人员进入现场必须戴安全帽。

D、施工前对施工人员进行专项交底。

E、现场设专职安全员，负贡现场安全施工。

（3）成品保护

A、CFG桩施工完毕，待桩基达到一定强度（一般3-7天）后可进行开槽。

B、土方开挖时不可对设计桩顶标高以下的桩体产主损害，尽量避免扰动桩间土。

C、剔除桩头时先找出桩顶标高位置，用钢钎等工具沿桩周向桩心逐次剔除多余的桩头，直到设计桩顶标高，并把桩顶找平，不可用重锤或重物横向击打桩体，桩头剔至设计标高处，桩顶表面不可出现斜平面。

D、如果在基槽开挖和剔除桩头时造成桩体断至桩顶设计标高以下，必须采取补救措施，可用C20豆石混凝土接桩至设计桩顶标高，接桩过程中保护好桩间土，见下图。

6、技术经济指标

CFG桩桩长可以从几米到20多米，并且可全桩长发挥桩的侧阻力，桩承担的荷载占总荷载的百分比可在40％~75％之间变化，使得复合地基承载力提高幅度大并具有很大的可调性。

CFG桩复合地基通过褥垫与基础联接，保证桩问土始终参与工作，与传统的桩基相比，桩的数量可大大减少，且CFG桩不配筋，桩体利用粉煤灰和石屑做为掺合料，大大降低了工程造价

长螺旋钻杆CFG桩施工方案

一、CFG桩加固主要施工机械数量表

序号    设备名称    规格型号    数量

1    宇通钻机    YTZ26    1

2    挖掘机    PC120    1

3    输送泵    HBTZ60    1

4    装载机    ZL30    1

5    卷扬机        1

二、CFG桩施工方案

1、施工准备

（1）清除表层杂草等使场地平整，在基底范围内垫一定厚度的碎石土工作垫层，以保证施工的正常进行；

（2）施工前按设计要求由试验室进行配合比试验，施工时按配合比配制混合料。

长螺旋杆钻孔灌注成桩施工的坍落度为16～20cm，钻孔灌注成桩后桩顶浮浆厚度不超过20cm；施工前进行成桩工艺试验，以检验设备、工艺、技术参数是否满足设计要求。

（3）材料准备

①水泥：

采用强度等级32.5及其以上的硅酸盐水泥，水泥进场时应有出厂合格证，并有现场复验报告。

②粉煤灰：

采用细度不大于45%的Ⅱ级或Ⅱ级以上的粉煤灰；粉煤灰进场时应有出厂合格证，并有现场复验报告。

③石子：

采用粒径为9~16mm的坚硬碎石或卵石，含泥量不大于1%且应符合国家现行标准《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》JGJ53的规定。

④砂：

采用中砂或细砂，含泥量不大于3%。

⑤外加剂：

根据施工需要通过试验确定。

2、CFG桩施工工艺流程

图1  CFG桩施工工艺流程图

3、桩位放线

根据桩位平面图及现场桩位基准点，用激光测距仪坐标放点，并打孔30cm深，灌入白灰做标记，放线后经专人检验，并派人看护。

钻机进场就位，施工前先进行试桩，以掌握施工参数及验证单桩承载力，试桩数量1根。

4、钻孔灌注砼

钻机就位，安装钻杆，钻杆长度大于25m，根据桩位放样，钻机对准桩位后，匀速旋转钻杆进行钻孔，钻进速度应控制在2.0m/min左右钻至设计标高。

当钻至设计标高后，输送泵向钻杆内填入填料至满料斗，拔管速度按匀速控制，拔管速度应控制在2.0～2.5m/min左右。

为防止在施工中桩与桩及移机等对桩身的影响（断桩或缩径），各桩头离地面下60cm（防止移机时断桩），待所有桩身施工完毕（不再移机），在桩身处按扩大头要求接桩至地面。

施工完成后，桩顶铺40cm碎石垫层，垫层内铺设两层土工格栅。

双向土工格栅设计抗拉强度不小于80KN/m。

5、打桩顺序

按由外围或两侧向中心的施工顺序进行。

6、施工要点

（1）CFG桩采用长螺旋杆钻孔成桩，钻机型号选择应根据地质条件及设计深度要求采用宇通26型钻机。

（2）桩体材料：

桩体原材料采用碎石、石屑、粉煤灰、水泥配合而成，材料按C25混凝土配比。

混合料28天强度不小于25MPa。

（3）为确保桩体不因土体降起而拉断，配置4根直径10mm、长4.0m的少量构造配筋。

（4）采用水泥粉煤灰碎石（CFG）桩加固地基，桩直径500mm，正方形布置。

桩顶铺填0.4m碎石垫层，垫层内铺设2层双向土工格栅设计抗拉强度不小于80KN/m。

桩长原则上必须穿透软土至硬底，嵌入深度应满足设计要求，桩间距应根据稳定和承载力计算确定。

（5）施工前应进行成桩工艺试验，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。

（6）施工质量检验

①施工过程中，抽样做混合料试块，一般一个台班做一组（3块），试块尺寸为15cm×15cm×15cm，并测定28天抗压强度。

②施工结束28天后进行单桩复合地基载荷试验，抽检率2‰，且每个单体工程不应少于3点。

并采用低应变动力试验，检测桩身完整性，低应变检测数量占桩数10％。

（7）地基沉降观测：

CFG桩加固地段坡脚两侧或一侧坡脚外2m、10m（滑弧影响范围确定）各设一排地表水平位移桩（边桩）。

（8）施工注意事项

①平整场地后铺设1.0m的工作垫层，桥涵地段应从桥（涵）路分界向路基方向施工，减少施工对桥涵基础的影响。

桩头离地面下60cm停机（防止移机时断桩），待所有桩身施工完毕（不再移机），在桩顶处按扩大头要求接桩至地面。

②钻孔速度应均匀控制，淤泥及淤泥质土钻孔速度2.0m/min左右，提管灌注混凝土速度宜控制在2.0～2.5m/min，混合料坍落度16～18cm，并采取措施防止混合料泌水离析，保证成桩径均匀。

③注意观测施工对尚未硬结相邻桩体影响。

如桩顶标高，平面位置变化，应及时处理。

④CFG桩尚未硬结前禁止大型机械进入场地，桥头路堤在准备上架桥机前，应采用轻型机车试压，以确保架桥施工的安全。

严格按照设计文件（图纸）、技术标准和施工规范施工，进一步加强全面质量管理，认真贯彻ISO9001：

2000质量保证体系标准，确保有效运行。

加强检测试验中心的建设，按有关规定做好计量、试验工作。

三、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（包括构件、成品、半成品），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、构（配）件、半成品等材料，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、钢材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，对施工方案选用的模板、脚手架等进行专项设计，工程所用的现场安装起重机械设备，不仅要对其设计安装方案进行审批，在安装使用前须经专业管理部门验收。

（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，对地质水文方面影响根据设计要求采取降水排水加固等技术方案，对天气气象等方面在施工方案中制订专项施工方案，如冬雨季及高温季节明确施工措施，落实人员、器材等方面各项准备以紧急应对。

（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。

四、安全保证措施

施工现场常设一名经过培训具有担任安全工作资格的专职安全员，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，安全员的佩证为红色以示醒目。

1、场内交通及水电设施

临时道路通过既有公路及其它机动车道时，经有关部门批准，并设置路标及防护措施，另外派专人负责指挥。

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。

工地施工用水和饮用水在施工前对水质进行化验鉴定，并采取相应的处理和防护措施。

生活用水必须符合中国卫生组织对饮用水的要求，PH值介于7.5至7.8之间。

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。

五、施工环保、水土保持措施

1、环保水保措施规划

上场后先核实、确定施工范围内的环境敏感点，施工过程的重大环境影响因素。

明确施工范围内各施工阶段应遵循的环保法律、法规、标准和要求。

其次，在编制施工组织设计和分阶段施工方案时有相应的施工区和生活区环境保护措施规划。

主要包括：

施工场地开挖的边坡保护和水土流失防治措施；防止饮用水污染措施；施工活动中的噪声、粉尘、废气、废水和废油的治理措施；施工区和生活区卫生设施以及垃圾的治理措施。

施工计划中安排环境保护的具体工作任务，包括方案、措施、设施、工艺、设计、培训、监测、检查等项目，计算环境保护工作量并做出经费预算。

最后，做好施工现场开工前的环保准备工作，对开工前必须完成的环保工作列出明细表，明确要求。

在开工前完成工地排水和废水处理设施的建设，在生活营地设置污水处理系统，保证工地废水处理设施在整个施工过程的有效性，做到现场无积水、排水不外溢、不堵塞、水质达标。

2、环境污染的治理

长螺旋杆CFG桩钻孔施工期间的主要污染源为施工中产生的废土，项目部专门规划，将弃土运输至指定的弃土场处理，以免影响周边环境。