CFG桩试桩方案19局.docx
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CFG桩试桩方案19局
新建长春至吉林城际铁路
TA1-3一般单位工程施工组织设计（方案）报审表
施工合同段：
新建长春至吉林城际铁路CJCJ-2标编号：
致：
沈铁监理长吉城际铁路工程监理站：
我单位根据施工合同的有关规定已编制完成CFG桩成桩工艺试验方案，并经我单位技术负责人审查批准，请予以审核、批准。
附：
CFG桩试桩方案
施工单位（章）
负责人
日期
专业监理工程师意见：
专业监理工程师
日期
监理分站审核意见：
监理分站（章）
分站长
日期
监理站审核意见：
监理站（章）
站长
日期
注：
本表适用于由监理审批的一般单位工程。
一式4份，施工单位2份，监理1份，抄送建单位1份。
新建长春至吉林城际铁路工程（站前及迁改工程）CJCJ-2标
CFG桩成桩工艺试验方案
中铁十九局长吉城际铁路项目经理部
二○○八年四月三日
CFG桩成桩工艺试验方案
我单位承建的新建长春至吉林城际铁路CJCJ-2标段站前及迁改工程起讫里程为DK58+000～DK98+000，全长40.005Km，其中路基地段长28.235km，全部为特设路基。
DK73+850.78～DK93+123.4段为松软土路基，设计采用CFG桩、水泥搅拌桩对地基进行加固，CFG桩共计1443723m。
根据《客运专线铁路路基施工质量验收暂行标准》和《客运专线铁路路基工程施工技术指南》要求，我工区计划于2008年4月8日在DK86+040线路右侧进行试验工作。
1、试验目的
⑴ 总结出适宜的施工设备选型、施工工艺和方法、施工顺序。
⑵ 验证混合料配合比
⑶ 确定混凝土坍落度
⑷ 确定混凝土搅拌时间
⑸ 确定混凝土灌注过程中拔管速度
按要求对试验桩进行低应变检测试验及单桩承载力试验，以确认CFG桩的设计参数及桩身的完整性。
2、CFG桩布置原则及施工方法
CFG桩布置原则分两种，第一种间距1.5m,按三角形布置，桩径0.5m，试桩2根；第二种间距1.6m,按正方形布置，桩径0.5m，试桩2根。
CFG桩的施工采用长螺旋钻孔施工方法，试验桩桩长11米。
3、工点地质情况
地表为水稻田，桩体长度范围内土层结构为粉质黏土。
4、CFG桩体材料要求
CFG桩桩体材料必须满足设计及规范要求，砼配合比设计见后附CFG桩配合比设计书，28天强度不小于15Mpa。
水泥采用冀东PO32.5普通硅酸岩水泥，混合料由拌合站统一供应，施工现场检测坍落度按180～220mm控制、满足《客运专线铁路路基工程施工技术指南》、《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》及相应设计文件要求。
5、主要施工机具
根据本段路基的地质特征,我工区CFG桩施工采用长螺旋钻孔芯管泵送混合料成桩的施工方法，按此进行工艺性试验
CFG21型长螺旋钻机1台、混凝土罐车2台、260KW发电机1台、钢钎、小推车。
6、施工人员安排
技术员2人，质量旁站员1人，安全旁站员1人，机械操作员5人，司机2人，管理人员3人，电工1人。
7、长螺旋钻机施工方法
1）施工工艺流程
CFG桩长螺旋钻机管内泵压混合料灌注施工流程图
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，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。
①放线：
施工前按照桩位平面布置图统一进行测放桩位线，桩位中心点用钎子插入地下，并用白灰明示，桩位偏差小于50mm。
②成孔：
长螺旋钻机成孔，一般先慢后快，试桩钻进速率拟定按1m～1.2m/min控制，在施工时做好记录，避免形成螺旋孔，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不少于0.5m，垂直度偏差小于1％。
③砼灌注：
成孔至设计深度后，现场指挥员应通知钻机停钻提升钻杆，速率拟定按1.5m～1.7m/min控制，认真做好施工记录，并同时通知司泵开始灌注砼并保持连续灌注。
灌注砼至桩顶时，应适当超过桩顶设计标高50cm左右，以保证桩顶标高和桩顶砼质量均符合设计要求：
灌注砼之前，应检查管路是否顺畅稳固；CFG桩件施工中，每台班均制作检查试件，施工前，应用水泥砂浆湿润管路。
施工过程中应认真填写施工记录，每台班或每日留取试块1～2组。
8、清土及剔桩
（1）第一步清土在罐压桩施工完毕后立即将多余砼铲除；
（2）第二步在成桩后3～7天左右剔桩，避免因桩身强度较大时剔桩困难；
（3）清土采用小型机械设备及人工开挖、运输，避免断桩及对地基土的扰动；
（4）清土预留至少20cm人工清除，找平；
（5）清槽后人工截桩，钢钎沿径向楔入桩体，直至上部桩体断开，桩顶采用小钎修平；
（6）因剔桩造成桩顶开裂、断裂，按桩基混凝土接桩规定，断面凿毛，刷素水泥浆后用高一级混凝土填补并振捣密实。
9、施工中的注意事项
（1）CFG桩成孔
①钻孔开始时，关闭钻头阀门，操纵下移钻杆，钻头触及地面时，启动马达钻机。
钻进先慢后快，同时检查钻孔的偏差及时纠正。
②桩机操作手和现场读尺人员要密切配合，钻机每钻进1m，读尺人员要及时通知桩机操作手记录电流数据，操作手在电流发生明显变化时，要通知现场读尺人员做好钻机进尺及土层变化的记录，当电流显示已进入硬土层时，要控制进尺，确保嵌入深度满足设计要求。
③桩身进入持力层的深度要求，满足设计要求。
④钻孔至设计高程后，对地质情况进行详细的记录。
⑤发现地质情况与设计不符，要及时通知设计单位。
⑥在成孔过程中发现钻杆摇晃或钻进难钻时，应放慢进尺，防止桩孔偏差、位移及钻具损坏。
当钻至设计标高后，一般才用静止提拔，但对易卡钻的区域，在圆砾层允许采用边转边提，离开圆砾层后采用静止提拔。
⑦施工过程中认真填写CFG桩施工记录表（后附）。
（2）开挖及桩头处理
①CFG桩施工完毕，待桩体达到一定强度（一般3～7d）后，可进行开挖。
清土和截桩时，不得造成桩顶设计标高以下桩身断裂和扰动桩间土。
②对基槽开挖：
如果基槽较浅，可采用人工开挖；基槽较深采用人工开挖效率太低时，可采用机械和人工联合开挖，但必须遵循如下原则：
a不可对设计桩顶标高以下的桩体产生损害；
b应尽量避免扰动桩间土。
c对于这两点，关键在于要留置足够的人工开挖厚度。
采用机械、人工配合开挖，人工开挖厚度留置多少，与桩体强度和土质条件等有关，施工时在现场通过试验确定。
但人工开挖留置厚度一般不宜小于20cm。
d基槽开挖至设计标高后，多余的桩头需要剔除，剔除桩头时宜采取如下措施：
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；严禁用重锤或重物横向击打桩体；桩头设计标高处，桩头表面不可出现斜平面。
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，可采取C20混凝土接桩至设计标高。
注意在接桩头过程中保护好桩间土。
10、CFG桩施工质量检验
施工质量验收标准见表1。
①过程检测：
a.施工过程质量检验主要应检查施工记录、混合料坍落度、桩数、桩位偏差、桩顶标高及其质量和桩体试块抗压强度。
b.桩位允许偏差：
0～50mm、桩身倾斜不大于1%、桩体有效直径不小于设计值。
表1施工质量验收标准
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
本次试桩核定
3
混合料的强度
不小于15Mpa
4
桩的数量、布桩形式
符合设计要求
5
单桩投料量
符合设计要求
6
桩的有效长度
符合设计要求
7
桩身质量
符合设计要求
一般项目
1
允许偏差
桩位（mm）
50
2
桩身垂直度
1%
3
桩体有效长度
不小于设计值
②施工后质量检测：
施工结束，成桩28d后进行身完整性、土以及复合地基检测。
a.CFG桩身检测
成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械一个台班做一组（3块）150mm×150mm×150mm的试块，标准养护，测定28d抗压强度。
b.桩身完整性检测：
采用低应变动力检测桩身的完整性。
c.复合地基检测：
采用单桩载荷试验检测复合地基承载力，静载试验要求达到桩的极限承载力。
附：
CFG桩原材料检验报告及C15混凝土配合比设计书。
CFG桩施工记录表
第页
工程名称：
长吉城际铁路CJCJ-2标
施工单位：
中铁十九局集团施工里程：
DK86+040机台序号:
施工日期:
设计桩径:
0.5m混凝土强度等级:
序号
桩位编号
成孔时间
灌注时间
桩长（m）
备注
开始
终止
开始
终止
设计
实际
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
记录员：
技术负责人：
监理工程师：
CFG桩复合地基是在碎石桩加固地基法的基础上发展起来的一种地基处理技术。
由于CFG桩改善了碎石桩的刚性，使其不仅能很好地发挥全桩的侧阻作用，同时也能很好地发挥其端阻作用。
因此，得以广泛采用，并取得良好的经济和社会效益。
为进一步保证CFG桩复合地基的施工质量，应控制好以下几个问题。
一、选用合理的施工机械设备。
CFG桩多用振动沉管机施工，也可用螺旋钻机。
而选用哪一类成桩机和什么型号，要视工程的具体情况而定。
对北方大多数地区存在的夹有硬土层地质条件的地区，单纯使用振动沉管机施工，会造成对已打桩形成较大的振动，从而导致桩体被震裂或震断。
对于灵敏度和密实度较高的土，振动会造成土的结构强度破坏，密实度减小，引起承载力下降。
故不能简单使用振动沉管机。
此时宜采用螺旋钻预引孔，然后再用振动沉管机制桩。
这样的设备组合避免了已打桩被震坏或扰动桩间土导致桩间土的结构破坏而引起复合地基的强度降低。
所以，在施工准备阶段，必须详细了解地质情况，从而合理地选用施工机械。
这是确保CFG桩复合地基质量的有效途径。
二、深入了解地质情况，采用合理的施工工艺。
在施工过程中，成桩的施工工艺对CFG桩复合地基的质量至关重要，不合理的施工工艺将造成重大的质量问题，甚至导致质量事故，而要选择确定合理的施工工艺必须深入了解地质情况。
只有在深入了解地质情况的基础上，才能确定合理的施工工艺，并在施工过程中加强监测，根据具体情况，控制施工工艺，发现特殊情况，做出具体的改变。
1、在饱和软土中成桩，桩机的振动力较小，但当采用连打作业时，由于饱和软土的特性，新打桩将挤压已打桩，形成椭圆或不规则形态，产生严重的缩颈和断桩。
此时，应采用隔桩跳打施工方案。
而在饱和的松散粉土中施工，由于松散粉土振密效果好，先打桩施工完后，土体密度会有显著增加。
而且，打的桩越多，土的密度越大。
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，此时，隔桩跳打亦不宜采用。
当满堂布桩时，不宜从四周转向内推进施工，宜从中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工。
但仅凭打桩顺序的改变并不能完全避免新打桩的振动对已结硬的已打桩产生影响。
此时，应采用螺旋钻引孔的方案，避免新打桩的振动造成已打桩的断桩。
2、严格控制拔管速率。
拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀，桩项浮浆过多，桩身强度不足和形成混和料离析现象，导致桩身强度不足。
故施工时，应严格控制拔管速率。
正常的拔管速率应控制在1．2～1．5米／分。
3、控制好混合料的坍落度。
大量工程实践表明，混合料坍落度过大，会形成桩项浮浆过多，桩体强度也会降低。
坍落度控制在3～5厘米，和易性好，当拔管速率为1．2～1．5米／分时，一般桩顶浮浆可控制在10厘米左右，成桩质量容易控制。
4、设置保护桩长。
使桩在加料时，比设计桩长多加0．5米，将沉管拔出后，用插入式振捣棒对桩顶混合料加振3～5秒，提高桩顶混合料密实度。
上部用土封项，增大混合料表面的高度即增加了自重压力，可提高混合料抵抗周围土挤压的能力，避免新打桩振动导致已打桩受振动挤压，混合料上涌使桩径缩小。
5、拔管过程避免反插。
在拔管过程中若出现反插，由于桩管垂直度的偏差，容易使土与桩体材料混合，导致桩身掺土影响桩身质量，应避免反插。
三、加强施工过程中的监测。
在施工过程中，应加强监测，及时发现问题，以便针对性地采取有效措施，有效控制成桩质量，重点应做好以下几方面的监测：
1、施工场地标高观测。
施工前要测量场地的标高，并注意测点应有足够的数量和代表性。
打桩过程中则要随时测量地面是否发生降起。
因为断桩常和地表隆起相联系。
2、已打桩桩顶标高的观测。
施工过程中注意已打桩桩顶标高的变化，尤其要注意观测桩距最小部位的桩。
因为在打新桩时，量测已打桩桩顶的上升量，可估算桩径缩小的数值，以判断是否产生缩径。
3、对有怀疑的桩的处理。
对桩顶上升量较大或怀疑发生质量问题的桩应开挖查看，并做出必要的处理。
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