CFG桩试桩工艺性试验总结.docx
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CFG桩试桩工艺性试验总结
新建铁路
鲁南高速铁路临沂至曲阜段LQTJ-3标段
CFG桩试桩工艺性试验总结
编制：
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审核：
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批准：
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中国铁建大桥工程局集团有限公司
鲁南高铁LQTJ-3标项目经理部
二○一七年二月
CFG桩工艺性试桩总结
根据设计文件和规范的相关要求，我单位于2017年02月10日进行了CFG桩工艺性试验，目的为确定施工参数后，开展CFG桩的大规模施工，在DK249+591界线内路基进行了3根CFG桩成桩工艺性试验，该试验桩已按照既定方案顺利完成。
现将该工艺试验施工情况总结如下:
一、工程概况
我标段共有CFG桩15983根，全长252374m。
试验段范围确定为DK249+691段,试桩根数3根，编号为S-01，S-02，S-03，设计桩径0.5m,设计桩长分别为4.5m～22m,呈1.7m*1.7m正方形布设.CFG桩顶设置C35钢筋混凝土正方形桩帽，桩帽边长1.1m。
2、工程地质情况
⑴地层物理力学指标
〈3-4-2〉粉质黏土（Q4al+pl）：
γ=19kN/m3，c=25kPa，Φ=12°，δo=150kPa，Es=4.5MPa，ay=0.25MPa-1，
〈3-7-3〉中砂（Q4al+pl）：
γ=20kN/m3，Φ=33°，δo=200kPa，Eo=15.0MPa，
〈3-8-3〉粗砂（Q4al+pl）：
γ=21kN/m3，Φ=38°，δo=220kPa，Eo=25.0MPa，
〈3-4-2〉粉质黏土（Q3）：
γ=19kN/m3，c=25kPa，Φ=12°，δo=150kPa，Es=4.5MPa，ay=0.25MPa-1，
〈14-4〉中砂（Q4al+pl）：
γ=20kN/m3，Φ=33°，δo=200kPa，Eo=15.0MPa；
⑵地震参数
地震动峰值加速度:
0.10g，地震动反应谱特性周期：
0.40s。
三、试桩目的验证情况
⑴ 工艺试验的施工设备、施工工艺和方法、施工顺序满足施工需要。
⑵ 混合料配合比经试验结果印证满足施工需要
⑶ 工艺试验拟定的混凝土搅拌时间满足施工需要。
⑷ 混凝土灌注过程中按照1.2m～1.5m/min进行拔管，可保证桩身质量。
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。
试验结论见后附试验报告。
四、施工过程控制
1、施工用原材料及施工配合比
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=196:
131:
838:
1025:
3.6:
170；水胶比0.52，坍落度要求为160～200mm，。
现场坍落度为195㎜、190㎜。
2、人员、机械设备
现场管理人员2名，现场技术人员1名，机长3名，操作人员12名。
采用K1862CB型液压步履式长螺旋钻孔机1台、HBT80S型混凝土泵1台、罐车3台。
五、试验桩施工工艺控制
CFG桩成桩工艺性试验桩位布置正方形布置，间距1.7米,见下图:
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，进入持力层时记录电流值。
钻至持力层后，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，保证钻头始终埋在混合料中1m左右，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，成孔时，确保桩端进入持力层，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:
钻进持力层成孔后，现场指挥员应通知钻机停钻提升钻杆，速率按1.2m～1.5m/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，至少高出设计桩顶标高50cm，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桩施工中，每台班均制作标养试件，施工前，应用水泥砂浆湿润管路。
④施工过程中应认真填写施工记录，每台班留取试块1～2组。
六、清土及剔桩
（1）清土:
在成桩后立即将多余砼铲除；
（2）在成桩后7天剔桩，避免了因桩身强度较高对剔桩带来困难；
（3）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）预留30cm人工清除，找平；
（5）清槽后人工截桩，使用截桩机对设计桩顶处环切，桩顶采用小钎修平。
七、CFG桩施工质量检验
施工质量检查记录表:
表1施工质量检查记录表
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
190mm195mm
3
桩的数量、布桩形式
3根，正方形布置间距1.7米
4
单桩投料量
符合设计要求
5
桩的有效长度
22m≥L≥4.5m
6
桩身质量
见报告
一般项目
1
允许偏差
桩位（mm）
30、15、18
2
桩身垂直度
0.5%、0.2%、0
3
桩体有效直径
0.55、0.54、0.56
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。
②施工后质量检测:
施工结束，成桩7d后进行身完整性检测，28d后进行单桩承载力检测。
a.CFG桩身检测
成桩过程中，抽样做混合料试块，每台班做一组（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.单桩承载力检测:
采用静载试验确定单桩承载力，要求达到桩的极限承载力。
八、试验总结
（1）试桩记录情况:
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
实际
1
S-01
11:
35
11:
45
11:
45
12:
54
5.2
符合要求
2
S-02
14:
00
14:
16
14:
16
14:
30
7.2
符合要求
3
S-03
15:
10
15:
28
15:
28
15:
43
7.5
符合要求
（2）灌注混凝土拔管数据记录:
桩号0.590.51
S-01
S-02
S-03
实际桩长（m）
5.2
7.2
7.8
拔管速度（m/min）
1.3
1.2
1.4
充盈系数
1.07
1.09
1.06
（3）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0.49～0.59m/min之间，在岩层内的钻进速度控制在0.3m/min左右，提管速度在该地层应控制在1.2～1.5m/min之间。
（4）混凝土配合比
CFG桩C15混凝土理论配合比为:
水泥:
粉煤灰:
砂:
碎石:
外加剂:
水=196:
131:
838:
1025:
3.6:
170；水胶比0.52，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=196:
131:
880:
1028:
3.6:
125；水胶比0.38，出厂坍落度为190mm，施工现场实测坍落度为180mm、185、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=196:
131:
838:
1025:
3.6:
170；水胶比0.5，坍落度为160～200mm，满足泵送混凝土需要，可作为施工指导数据。
九、工艺参数总结
根据本次工艺性试桩过程的设备及人员配置、施工过程的数据分析及成桩检测结果，总结在粉质黏土地层及全风化凝灰质砂岩的情况下，选用JZB60型液压步履式螺旋钻孔机施工，60输送泵配合时，可选用以下参数进行施工。
（1）钻进速度控制。
土层:
0.49m～0.59m/min；岩层:
0.3m/min。
（2）灌注混凝土拔管速度。
以1.2m～1.5m/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。
（3）混凝土理论配合比。
通过工艺性试桩试验、砼试件强度、桩身完整性及单桩承载力的结果，CFG桩C15砼的理论配合比:
水泥:
粉煤灰:
砂:
碎石:
外加剂:
水=196:
131:
838:
1025:
3.6:
170；水胶比0.5，坍落度为160～200mm，能满足CFG桩设计要求。
（4）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。
（5）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。
（6）桩间土:
桩间土填筑采用A、B组土填筑，小型机械夯实。
通过本次组织实施CFG桩试桩试验,使我们更深入地了解了CFG桩的施工工艺流程及需要注意的问题,检验了我们的施工工艺的可行性、施工准备的可靠性、施工组织的合理性,为我们提供了有价值的技术参数,也为我们以后CFG桩的大规模施工积累了经验,提供了一个良好的铺垫。
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