CFG桩工艺性总结报告.docx
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CFG桩工艺性总结报告
目录
一、试验目的1
二、工程概况1
2.1CFG桩首件范围1
2.2地形及地质情况2
三、工艺性成桩试验2
3.1桩首件目的验证情况2
3.2试验准备工作2
3.2.1施工用原材料及施工配合比选定2
3.2.2人员及机械设备组织2
3.3试验桩施工工艺控制3
3.3.1施工工艺流3
3.3.2施工方法4
3.4试验过程5
3.4.1施工放线5
3.4.2钻机就位5
3.4.3成孔5
3.4.4桩长控制5
3.4.5混凝土灌注及拔管5
3.4.6移机6
3.4.7清土及截桩6
3.5CFG桩施工质量检验6
3.5.1过程检测6
3.5.2施工后质量检测6
四、试验总结7
4.1施工数据记录7
4.2CFG桩施工过程控制8
4.2.1桩位放样8
4.2.2钻孔8
4.2.3混凝土灌注8
4.2.4清土9
4.2.5截桩9
4.3人员及机械设备配置9
4.3.1机械配置9
4.3.2人员配置9
4.4桩身质量检测9
4.4.1原材料的质量检测9
4.4.2砼强度检测9
4.4.3CFG桩桩径检测10
4.4.4CFG桩的桩身完整性检测10
4.4.5CFG桩单桩或复合地基承载力检测10
4.5工艺参数总结10
五、CFG桩质量检测报告11
5．1CFG桩砼抗压强度检测报告11
CFG桩首件施工总结报告
一、试验目的
根据设计文件和规范的相关要求，我项目部二工区于2016年3月1日在DK261+833.5-842.5段路基进行了CFG桩工艺性试验，该首件工程CFG桩已按照既定方案顺利完成。
施工试验桩的目的为了取得螺旋钻CFG桩的施工经验及相关参数，明确CFG桩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CFG桩作业施工，以复核地质资料以及设备、工艺、施打顺序是否适宜，以确定混合料配合比、坍落度、搅拌时间等最佳的组合方案和各项工艺参数,以指导CFG桩大面积施工，确保CFG桩的施工质量。
二、工程概况
2.1CFG桩首件范围
路基工程CFG桩首件选取在DK261+833.5-842.5段，桩基深度范围内地质为粉质黏土，每根桩径0.5m、桩长为15m，间距1.8m，采用长螺旋钻机施工工艺。
布置方式如下图：
ＣＦＧ桩试桩平面布置图
2.2地形及地质情况
地貌属垄岗地貌，地形略有起伏，地势平坦、开阔，在DK261+833～DK261+842.5段跨越鱼塘，在进行施工前先对鱼塘进行清淤回填处理。
桩基范围地质情况从原地面至桩底依次为：
1、腐殖土，层厚0.3m；2、粉质黏土，硬塑，层厚2.5～35.6m。
三、工艺性成桩试验
3.1桩首件目的验证情况
1、确定施工设备、施工顺序、施工工艺及方法。
使用长螺旋钻机成孔及芯管泵送混合料灌注的施工方法，成桩速度快、质量比较好，适合本段CFG桩首件的施工。
2、确定了混合料原材料和配合比。
混合料的各种材料技术指标均满足规范要求，采用试验配合比的抗压强度满足设计要求。
3、确定了相关参数。
采用长螺旋钻机时，泵送混合料配合比的坍落度控制在160～200mm，混合料搅拌时间控制在120s，拔管速度宜控制在2.5m～3m/min，可保证桩身质量。
3.2试验准备工作
3.2.1施工用原材料及施工配合比选定
水泥:
湖北京兰P.O42.5水泥；
砂:
随州万店镇兴隆砂场；
碎石:
随州曾都区何店浪河采石场，规格为5～25㎜；
粉煤灰:
桐柏东湖水泥的Ⅱ级粉煤灰；
水:
当地饮用水。
外加剂：
中铁十一局集团抚州工业分公司
试验室配合比准备:
混合料配合比为:
水泥：
粉煤灰：
砂：
碎石：
外加剂：
水=205:
100:
752:
1128:
2.89:
165；出厂坍落度控制在160-200㎜。
3.2.2人员及机械设备组织
（1）主要劳力组织，见表3－1
表3－1主要劳力组织
序号
工种
人数
1
施工员
1
2
技术员
1
3
试验员
1
4
安全员
1
5
机械操作员
7
6
材料员
1
7
电工
1
8
普工
4
合计
16
（2）机械设备配备，见表3－2
表3－2机械设备配备
序号
机械名称
型号
数量
说明
1
长螺旋钻机
ZKL-28
1套
用于CFG桩工艺性试验施工
2
罐车
12m3
3台
用于灌注混凝土
3
发电机
300KW
1台
用于临时发电
4
混凝土输送泵
HBT60S
1台
用于泵送混凝土
5
全站仪
TC402
1台
测量放样
6
水准仪
DS3
1台
测量放样
3.3试验桩施工工艺控制
3.3.1施工工艺流
原地面清表
测量放样
钻机就位
混合料原材料进场检验，符合设计要求
钻杆垂直度检查与调整
混合料配合比室内设计
钻至设计深度，记录施工设备贯入底层的反应，核查地质资料
混合料拌和、运输，混合料强度符合设计要求，坍落度符合工艺试验
泵送混合料，钻杆内充满混合料后开始拔管
均匀拔管并泵压混合料直至桩顶，拔管速度符合工艺试验标准，投料量不得少于设计灌注量
清土
钻机移至下一桩位
桩间土开挖
桩头处理
成桩质量检测：
桩体完整性，单桩承载力满足设计要求
CFG桩长螺旋法施工工艺流程图
3.3.2施工方法
CFG桩施工采用长螺旋钻机施工。
钻机就位后，启动马达，螺旋钻杆钻入地下，在钻进过程中用线锤检查钻杆垂直度，钻孔过程做好记录，进入持力层时记录钻压电流值。
钻至设计标高后，开始泵压混合料，混合料下到孔底后开始均匀提钻。
根据泵入混合料量控制提钻速度，保证钻头矛尖始终埋在混合料中，以防断桩。
当现场混合料出现问题时，按下联动开关按钮，钻机立即停止提钻。
3.4试验过程
3.4.1施工放线
路基施工区域范围内场地开挖平整至设计桩顶标高以上50cm，采用22T压路机进行碾压密实，场地内横向设置人字坡，坡度2%～4%，边沟设计位置开挖临时排水沟，便于排水。
施工前按照桩位平面布置图进行桩位放样，桩位中心点用木棍插入地下，并用白灰明示，桩位偏差小于50mm。
在两侧桩基范围外适当位置，设置护桩，以便于施工过程中复核和恢复桩位。
3.4.2钻机就位
做好钻机定位，要求钻机安放保持水平，通过驾驶室内横向和纵向水平尺调节钻杆垂直度，同时钻杆顶部横、纵向安装线锤进行校核，确保钻杆保持竖直，其垂直度不得大于1.0%，钻头对准孔位中心，允许偏差在50mm以内，钻杆与钻孔方向一致。
3.4.3成孔
长螺旋钻机成孔，一般先慢后快，避免形成螺旋孔，试桩钻进速率按1m～1.2m/min控制，在施工时做好孔深和电流值记录，成孔至设计深度，确保桩端进入持力层满足设计要求，施工桩顶标高应高出设计桩顶标高0.5m，垂直偏差小于1%。
钻渣全部为硬塑性粉质黏土，与地质报告相符。
3.4.4桩长控制
以螺旋管初节法兰盘为起点，在钻塔上每隔1米用红油漆做标记，根据动力头位置相对的钻塔标记控制桩长（在设计桩长位置绑上红布条）。
3.4.5混凝土灌注及拔管
成孔至设计深度后，现场指挥员应通知钻机停钻，先泵料，后提升钻杆，地泵压力按5MPa，速率按按2.5m～3m/min控制，认真做好施工记录，并保持连续灌注。
当钻杆芯管充满混合料后开始拔管,严禁先拔管后泵料。
灌注混凝土至桩顶时，超灌50cm，以保证桩顶标高和桩顶混凝土质量均符合设计要求。
施工前，用水泥砂浆湿润管路。
灌注混凝土前，检查管路顺畅稳固；CFG桩施工中，每台班制作2组砼试件。
3.4.6移机
移机前对下一根桩的桩位进行清理辨识,确保桩位的准确性。
必要时,移机后清洗钻杆和钻头。
3.4.7清土及截桩
1、灌注桩施工完毕后立即将桩帽顶多余混凝土清除；
2、在成桩后7天截桩，避免了因桩身强度较大时截桩困难。
（1）清土采用小型机械设备，人工配合，避免断桩及对地基土的扰动；
（2）清土预留30cm人工清除，找平；
（3）清槽后采用环形切割机截桩，截桩至设计桩顶标高，并保持桩顶面平整。
3.5CFG桩施工质量检验
3.5.1过程检测
（1）施工过程质量检验主要应检查原材料的质量、施工记录、混合料坍落度、桩位偏差、桩顶标高和桩体留置砼试块。
（2）桩位允许偏差：
0～50mm；通过线锤水平位移检测，桩身倾斜不大于1%；钻头直径50cm，保证桩体有效直径不小于设计值。
（3）混凝土罐车从拌和站搅拌至运至现场用时1h5min，使用一车混凝土需要时间约1h30min，故配备2台混凝土罐车能够满足施工要求。
3.5.2施工后质量检测
根据图纸要求，施工结束，成桩28d后进行桩身完整性检测。
（1）CFG桩混凝土强度检测
成桩过程中，抽样做混合料试块，本次首件CFG桩共做2组标准砼试块，标准养护，目前对其中1组试块测定12d抗压强度，试件抗压强度为17.7MPa（试件抗压强度报告附后）。
（2）桩身完整性检测
待28天后进行桩身完整性和单桩及复合地基承载力试验。
表3－3CFG桩质量验收标准
主
控
项
目
1
水泥、粗细骨料的品种、规格、质量
符合设计要求
2
混合料的坍落度
190mm
3
混合料的强度
见后附试验报告
4
桩的数量、布桩形式
3根，路基线外右侧一字型布置
5
单桩投料量
大于设计用量
6
桩的有效长度
达到设计要求
7
桩身质量
一般项目
1
实际偏差
桩位（mm）
32,27,41
2
桩身垂直度
0.5%,0.3%，0.6%
四、试验总结
4.1施工数据记录
（1）CFG桩首件记录情况
桩号
成孔时间
灌注时间
桩长（m）
混凝土（m3）
钻进
速度
备注
开始
终止
开始
终止
设计
实际
设计
实际
DK261+833.51＃
14:
10
14：
27
14：
27
14:
35
15
15
3
3.4
1m/min~1.2m/min；
电流值一般为160A，至设计孔深220A。
DK261+833.52＃
14:
42
15:
01
15:
01
15:
08
15
15
3
3.3
DK261+833.53＃
15:
15
15:
33
15:
33
15:
41
15
15
3
3.3
（2）灌注砼拔管数据记录
桩号
DK261+833.5-1#
DK261+833.5-2#
DK261+833.5-3#
设计桩长（m）
15
15
15
拔管速度（m/min）
2.5
2.8
3
充盈系数
1.1
1.07
1.07
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在该地层应控制在1～1.2m/min之间，泵压5MPa，提管速度在该地层应控制在2.5～3m/min之间。
（3）混凝土配合比
CFG桩混凝土理论配合比为：
水泥：
粉煤灰：
砂：
碎石：
外加剂：
水=205:
100:
752:
1128:
2.89:
165；水胶比0.54，坍落度要求为160～200mm，施工配合比为：
水泥：
粉煤灰：
砂：
碎石：
外加剂：
水=205:
100:
791:
1130:
2.89:
124；水胶比0.54，出厂坍落度为200mm，施工现场实测坍落度为190mm，混凝土泵送性能良好，未出现堵管现象。
通过工艺性试桩试验，表明混凝土混合料理论配合比为：
水泥：
粉煤灰：
砂：
碎石：
外加剂：
水=205:
100:
752:
1128:
2.89:
165；水胶比0.54，坍落度为160～200mm，满足泵送混凝土需要，可作为施工指导数据。
4.2CFG桩施工过程控制
4.2.1桩位放样
利用全站仪放样桩位后，记录地面标高，打入木桩并用白灰标识，在各排桩处边界外适当位置，设置临时控制桩（护桩），以校核施工过程中桩位偏差。
4.2.2钻孔
钻机就位后，利用自身液压系统调平钻架，直角方向利用钻架上对中锤核查对中，垂直度满足不大于1%，钻头对正桩中心竹签缓缓下落至地面，记录钻架上方孔深标识初始读数，根据地面标高，计算设计孔深时的终读数。
钻孔时，先慢后快，减少钻杆晃动，防止偏孔。
钻孔过程中若出现电流值突然偏大，并持续较长时间，应停钻，检查原因并核实地质情况是否与设计文件相符。
钻孔过程中，及时清理钻孔出土，防止覆盖邻近桩位，便于混凝土灌注至桩顶时，判定混凝土超灌高度情况。
4.2.3混凝土灌注
混凝土灌注前，检查输送管道密封性，接头连接扣件是否安装牢固，首桩砼灌注前，泵送砂浆润滑管道。
钻孔至设计孔深后，现场技术人员复核孔深与设计相符，指挥人员指挥泵送混凝士，当钻管内填满混凝土时，动力头位置发出鸣笛提示，开始匀速提管；泵送过程中，司泵人员密切注意泵压变化，当泵压突然变大，混凝土不进料时，表明堵管，应立即停止泵送，并按下联动开关，检查堵管位置及原因，立即进行管道疏通，严禁加压泵送，避免泵管爆裂。
砼灌注接近桩项位置时，适当减慢提管速度，加大桩项混凝土泵送压力，并超灌50cm高度混凝土，保证桩顶混凝土密实性。
灌注过程中，校核实际灌注量是否与设计用量相符，保证实际灌注量不小于设计用量，发生负偏差值时，需分析原因，提出解决办法。
4.2.4清土
成桩后混凝土终凝前，采用人工配合小型机械对桩周土及混凝土进行清除，清除至桩帽顶，清除废弃土方及时清运至施工场地外。
4.2.5截桩
成桩7天后，利用小型挖机清除桩周土至设计桩顶标高，局部位置人工配合清土。
利用截桩机环向切割桩头，保证切痕在l0cm以上，人工截除桩头，并用钢钎找平桩头，桩顶标高误差保证在±5cm内。
严禁重锤击打桩头，严禁机械拉断桩头，防止浅部断桩。
4.3人员及机械设备配置
4.3.1机械配置
通过工艺性试验结果表明，现场采用ZKL-28型液压步履式长螺旋钻孔机、300KW发电机组、HBT60S型混凝土输送泵及混凝土运输车的组合能满足施工需要。
4.3.2人员配置
根据工艺性试验，每台长螺旋钻孔机每班作业人员所需配置为：
工班长1人，指挥1人、输送泵操作员1人、螺旋钻机操作手1人、普工3人。
现场施工过程中，每工作班组作业人员按照以上人员配置，满足施工需要。
4.4桩身质量检测
4.4.1原材料的质量检测
CFG桩所用的水泥和粗细骨料品种、规格及质量应符合设计要求。
检验数量要求：
同一产地、品种、规格且连续进厂的水泥，散装水泥不足500t也按一批计。
同一产地、品种、规格且连续进厂的粗、细骨料，分别每400m3为一批，当不足400m3也按一批计。
各种原材料每批抽样检验1组。
4.4.2砼强度检测
CFG桩在灌注混凝土过程中，要求每台班制作试件1组（3块），试件标准养护后28天进行抗压强度检验。
4.4.3CFG桩桩径检测
桩头切除后，测量得桩径分别为51.2cm、51.4cm、51.1cm。
4.4.4CFG桩的桩身完整性检测
2016年3月1日，DK261+833.5-842.5段CFG桩强度满足桩检要求，由第三方进行检测，检测结果为：
桩长15m，桩身完整性Ⅰ类桩。
4.4.5CFG桩单桩或复合地基承载力检测
待桩基施工完28天后，由第三方检测机构进行单桩和复合地基承载力检测。
4.5工艺参数总结
根据本次工艺性CFG桩首件施工的设备及人员配置、施工过程的数据分析及成桩检测结果，总结在黏土地层的情况下，选用ZKL-28型液压步履式螺旋钻孔机施工，HBT60S输送泵配合时，可选用以下参数进行施工。
（1）钻进速度控制。
黏土层：
1m～1.2m/min。
（2）地质情况：
经过钻渣查验，现场地质情况与地质报告相符。
（3）终孔标准。
以桩长为主控项目，终孔电流值以160～220A之间作为校核。
（4）灌注混凝土拔管速度。
泵压控制为5MPa，以2.5m～3m/min的速度拔管，根据泵送管道长度及混凝土和易性等适当调整。
（5）混凝土罐车配备：
根据现场情况，每台机械配备2台罐车能够满足施工要求。
（6）混凝土理论配合比。
通过工艺性CFG桩首件试验、砼试件强度的结果，CFG桩C15砼的理论配合比：
水泥：
粉煤灰：
砂：
碎石：
外加剂：
水=205:
100:
752:
1128:
2.89:
165；水胶比0.54，坍落度为160～200mm，能满足CFG桩设计要求。
（7）灌注标高：
混凝土灌注至桩顶时，超过桩顶设计标高50cm，可满足桩顶密实度要求。
（8）桩头截除：
混凝土灌注7天后，可利用环向切割机械进行桩头切除。
五、CFG桩质量检测报告
5．1CFG桩砼抗压强度检测报告
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