CFG桩施工组织设计.docx
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CFG桩施工组织设计
CFG桩施工组织设计
一、编制目的
为加强CFG桩施工进度和工期的安排；保证CFG桩按流水性、安全性、规范性进行作业。
二、编制依据
1、我公司编写的安新高速公路改建工程第一合同段NO.4标段投标书。
2、河南省高速公路发展有限责任公司提供的中交第一公路规划勘察设计院的有关设计、图纸、文件、资料。
3、国家交通部、河南省及河南省安新高速公路改建项目部颁发的现行规范、规则、验标及有关规定。
4、对施工现场进一步踏勘调查所获得的有关资料。
5、我单位拥有的科技工法成果和现有管理水平、劳力、设备、技术能力，长期从事公路施工所积累的丰富施工经验。
三、编制原则
1、严格遵守招标的施工工期，及其一系列的合同条款进行积极稳妥、合理安排。
2、合理安排施工工序，采用流水作业施工，各工序紧密衔接，避免不必要的重复工作，以保证施工连续地、均衡地、有节奏地进行。
3、贯彻多层次技术结构和技术政策，在施工组织中利用先进技术手段，促进技术进步。
4、尽量利用原有的可利用设施，减少各种临时工程量，尽量利用当地的现有资源，合理进行场地规划，节约施工用地，不占或少占农田，保护环境，防止污染，文明施工。
5、杜绝发生任何质量事故及施工安全事故。
四、工程概况及工程数量
本区段（K24+000~K32+000,正线长8公里）两侧加宽路基所处安阳河、汤河等河流冲积组成的山前冲积平原，主要是农作物和少部分鱼塘用地。
因路基基底的承载力不能承载上部荷载，为提高基底的承载力、减小路基完工后的不均匀沉降和防止出现桥头跳车现象，故在全线通道、涵洞及桥（扩大基础）加长部分的基础范围内采用CFG桩进行加固，桩呈正三角形布置，桩距1.5m,桩径0.5m，采用振动沉管和长螺旋钻管钻孔进行施工（在路基衔接部位采用长螺旋钻管内泵压混合料灌注法施工，外侧采用振动沉管法施工）。
桩顶铺设40cm碎石褥垫层并铺设一层钢塑土工格栅（TGSG40）。
如是桥梁加宽部分扩大基础的地基处理，碎石和钢塑土工格栅的铺设范围除背墙方向加宽（在扩大基础的长或宽）1.5m,其余方向都只加宽（在扩大基础的长或宽）0.5m。
如是涵洞、通道加长部分的地基处理，均是加宽（在基础的长或宽）0.5m。
桩位布置如下图：
CFG处理总长度178.58m，共计1764根CFG桩，总延米：
16618m。
总工期为3个月，共90个工作日。
工程数量见下表：
CFG桩
序号
结构物名称
形式
中心里程
宽度
长度
桩数
单桩桩长
桩长
1
钢筋混凝土明通道
1-6*4.5m
K24+535.520
8
12.08
126
9
1134
2
钢筋混凝土盖板涵
1-3*3.0m
K25+280.420
8
7.74
84
10
840
3
钢筋混凝土明通道
1-6*4.0m
K25+420.430
8
11.68
112
10
1120
4
钢筋混凝土明通道
1-6*4.0m
K26+060.000
8
11.74
112
8
896
5
钢筋混凝土盖板涵
1-4*3.0m
K26+600.430
8
7.94
84
8
672
6
钢筋混凝土暗通道
1-4*2.7m
K27+243.000
8
8.74
84
10
840
7
钢筋混凝土盖板涵
1-4*4.0m
K27+373.450
8
8.6
84
10
840
8
钢筋混凝土明通道
1-6*3.5m
K27+638.200
8
12.02
126
10
1260
9
钢筋混凝土盖板涵
1-4*3.0m
K27+800.440
8
8.84
84
10
840
10
钢筋混凝土明通道
1-6*3.0m
K28+158.540
8
10.37
98
9
882
11
小桥
1*16m预应力空心板
K28+351.980
8.38
7.482
70
10
700
12
钢筋混凝土暗通道
1-4*2.7m
K29+464.250
8
8.74
84
10
840
13
小张盖通道桥
1*10m预应力空心板
K29+849.880
8.4
7.968
84
10
840
14
钢筋混凝土盖板涵
1-4*3.0m
K30+480.610
8
7.44
70
9
630
15
钢筋混凝土暗通道
1-4*2.7m
K30+960.450
8
8.74
84
9
756
16
钢筋混凝土明通道
1-4*3.5m
K31+242.070
8
8.74
84
9
756
17
钢筋混凝土暗通道
1-4*2.7m
K31+527.240
8
8.74
84
9
756
18
钢筋混凝土明通道
1-4*3.0m
K31+718.030
8
8.94
84
9
756
19
钢筋混凝土明通道
1-6*3.5m
K31+922.270
8
12.04
126
10
1260
合计
178.58
1764
16618
五、施工准备
5.1技术准备
1、做好对设计文件的审核，收到施工设计文件、图纸等资料后，及时组织参与施工的专业技术员进行详细认真的审核，熟悉设计文件内容，尽快掌握设计意图和标准。
2、认真做好贯通复测和施工控制网测量，认真设置加密导线点（水准）并及时做好联测工作。
3、做好各种施工材料和用水的取样试验，为工程早日全面开工打下基础。
4、原路基八字墙拆除后的路基稳定维护方案确定并经监理工程师批准。
5.2、现场准备
1、本工区便道全线贯通,修筑在加宽路基坡脚线外1m和征地红线内0.5m之间。
紧邻施工现场交通便利,足以满足施工机械、施工材料进场和施工需要。
2、由于本工艺施工工区比较分散，所以采用移动式发电机。
每台CFG桩机配备2台发电机，以确保桩机施工正常用电。
3、清除施工范围内的地下及空中施工障碍物，以确保正常施工。
4、根据设计放出CFG桩处理基础的范围，并在征地红线范围内挖设临时排水沟，疏导地面水。
5、用推土机清除地表种植土和挖掘机挖出树根、砼界桩等杂物后方可进行碾压整平，以达到基底处理的要求。
6、由于本区段的地表水源少而且污染又很严重，施工用水通过自打机井开采地下水来解决。
5.3、原材料准备：
名称
单位
数量
备注
水泥
Kg
581630
粉煤灰
Kg
83090
碎石
m³
土工格栅
m²
2869.341
基底处理用
5.4、机械设备准备
机械
名称
规格
型号
额定功率（KW）
或容量（m3）
或吨位（T）
厂牌及出
厂时间
数量（台）
新旧程度
（%）
预计进场时间
小
计
其中
拥有
新购
租赁
配料机
HPD1200
1
1
95
2008.7
砼输送车
XZJ5270GJB3
6m3
徐州2003
2
2
95
2008.6
插入振捣棒
NH-35
1.1KW
河北2002
30
30
90
2008.6
螺旋钻机
KP1500
0.8-1.5
江苏2002
2
2
90
2008.7
振动沉拔桩棰
D2-60
60
浙江2004
2
2
95
2008.7
发电机组
200KW
200KW
江苏2001
1
1
90
2008.7
起重机车
DH300-6
30t
哈尔滨2002
2
2
92
2008.6
吊车
RT625
2
2
95
2008.7
平板拖车
50t
武汉2000
1
1
90
2008.12
变压器
S9-315/10
315KVA
河北2004
3
3
98
2008.7
变压器
S9-200/10
200KVA
河北2004
2
2
98
2008.5
砂浆搅拌机
GJ2000
200L
武汉2002
4
4
92
2008.7
洒水车
5120型
8000L
湖北2000
3
3
90
2008.6
5.5人员配备
序号
工种
人数
工作内容
1
班长
1
负责指挥协调各工序操作联系,控制加固质量,排除施工中的各种障碍。
2
操作员
2
按设计施工工艺正确操纵钻头的钻进提升,检查维修机械,负责使用联络信号。
3
司机
1
统计材料用量,记录泵送时间,清洗输料管道。
4
上料工
4
将水泥粉送入罐中,保证施工连续。
5
电工
1
负责机械设备的安装和安全使用.
6
记录员
2
负责施工记录,操纵电器控制仪表,使用联络信号,兼质量检查工作。
7
技术员
2
负责监督施工队进行安全、规范性施工
六、总工期及施工进度安排
总工期：
总工期为3个月，共90个日历日
开工日期：
2008年7月12日
竣工日期：
2008年10月9日
七、施工工艺及方法
CFG桩正式施工前，已进行成桩试验，掌握了施工现场的成桩经验、各种技术参数、下钻和提升的困难程度、输送泵的输送量、砼经输送泵到达钻杆喷口的时间、输送泵搅拌速度、CFG桩钻杆钻进和提升速度等施工参数。
7.1施工工艺流程图
7.1.1振动沉管法施工工艺流程图
7.1.2长螺旋钻管内泵压混合料灌注法施工工艺流程图
7.2施工方法
施工前按设计要求先由实验室进行配合比试验，确定混合料配比，并选择CFG桩施工机械，进行现场工艺试验，确定处理施工参数。
施工顺序采用从里向外打。
在CFG桩进行施工时要注意：
靠近老路一侧采用长螺旋钻管钻孔，其余均采用振动沉管进行施工。
具体施工要点如下：
7.2.1平整场地
施工现场必须能满足机械的行走和置平要求,确保以后桩基的施工垂直度。
7.2.2测量放样
定出打桩场地的边线和控制轴线，布置桩位并作出标志。
7.2.3桩机定位
桩机就位后立即校正好钻杆的位置和垂直度，垂直度的容许偏差不大于1%，桩位偏差不得大于5cm。
7.2.4钻进
钻孔开始时应关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头接触地面时，启动电机，将钻杆或沉管沉至设计标高，关闭电机，清理钻孔周围土。
成孔过程要先慢后快，这样能避免钻杆摇晃，也能及时的检查并纠正钻杆偏位的差值。
应严格控制钻进的标高和停混合料的标高。
7.2.5灌注及拔管
钻至设计标高后，停止钻进，开始灌注，当管内充满混合料后开始拔管，严禁先拔管后灌注。
拔管速度应按匀速控制，控制在1.2~1.5m/min左右，如遇特殊地质情况，应适当放慢拔管速度。
施工的桩顶标高要高出设计标高不少于0.3~0.5m且浮浆厚度不能超过20㎝，待桩强度达到设计要求后（一般7天后）将高出设计标高的桩头部分凿除。
7.2.6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，移机后清洗钻杆的钻头。
7.3成桩常见施工质量问题和控制措施
7.3.1振动沉管灌注成桩施工质量问题和控制措施
7.3.1.1 施工扰动使土的强度降低。
振动沉管成桩工艺与土的性质具有密切关系,因此,一定要考虑加固前土的密实度。
对饱和软粘土,振动将引起土的孔隙水压力上升,强度下降。
振动时间越长,对土和已打成桩的不利影响越严重。
所以，在进行施工时，尽量的缩短振动时间。
7.3.1.2 缩颈和断桩。
采用隔桩跳打工艺,若已成桩已开始初凝但强度不高,在中间补打新桩时,桩体有时可能被震裂。
为避免此现象的出现,需要根据不同土质,在施工中选择合适的成桩顺序,并根据土层情况选用适宜的施工工艺和设备。
此外提升沉管线速度太快易造成桩径偏小或缩颈断桩,经过大量工程实践证明:
拔管速率控制在1.2m/min～1.5m/min为宜。
7.3.1.3 桩体强度不均匀。
为控制桩机卷扬系统提升沉管线速度,一般采用提升一段距离,停下留振一段时间,非留振时,速度太快可能导致缩颈断桩。
成桩后有时会出现桩的端部桩体水泥含量少,浮浆过多或混合料产生离析,桩体强度不均匀,这主要是因为提升沉管线速度太慢和留振时间过长引起的。
因此,在施工过程中要将拔管速度控制在1.2m/min～1.5m/min,且保持速度均匀一致,还要很好地控制留振时间。
7.3.2 长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工质量问题和控制措施
7.3.2.1 堵管。
堵管是长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺常遇到的主要问题之一。
它直接影响CFG桩的施工效率,增加工人劳动强度,还会造成材料浪费。
特别是混合料排出不畅时,使已搅拌的CFG桩混合料失水或结硬,增加了再次堵管的机率,给施工带来很多困难。
产生堵管的原因有以下几点:
1）混合料配合比不合理。
当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时,混合料和易性不好,常发生堵管。
因此,要注意混合料的配合比,尤其要注意将粉煤灰掺量控制在70kg/m3～90kg/m3的范围内,坍落度应控制在160mm～200mm之间。
2）混合料搅拌质量有缺陷。
在CFG桩施工中,混合料由混凝土泵通过刚性管、高强柔性管、弯头最后到达钻杆芯管内。
混合料在管线内借助水和水泥砂浆润滑层与管壁分离后通过管线。
坍落度太大的混合料,易产生泌水、离析,泵压作用下,骨料与砂浆分离,摩擦力加剧,导致堵管。
坍落度太小,混合料在输送管路内流动性差,也容易造成堵管。
3）施工操作不当。
钻孔进入土层预定标高后,开始泵送混合料,管内空气从排气阀排出,待钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续后方可开始提钻。
若提钻时间较晚,在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出,容易造成管路堵塞。
4）冬期施工措施不当。
冬期施工时,混合料输送管及弯头均需做防冻保护,防冻措施不力,常常造成输送管或弯头处混合料的冻结,造成堵管。
冬季施工时,有时会采用加热水的办法提高混合料的出口温度,但要控制好水的温度,水温最好不要超过60℃,否则会造成混合料的早凝,产生堵管,影响混合料的强度。
5）设备缺陷。
弯头曲率半径不合理也能造成堵管。
弯头与钻杆不能垂直连接,否则也会造成堵管。
混合料输送管要定期清洗,否则管路内有混合料的结硬块,还会造成管路的堵塞。
7.3.2.2 窜孔。
在饱和粉土、粉细砂层中成桩经常会遇到这种情况,打完X号桩后,在施工相邻的Y桩时,发现未结硬的X号桩的桩顶突然下落,当Y号桩泵入混合料时,X号桩的桩顶开始回升,此种现象称为窜孔。
发现窜孔的条件有如下三条:
1）被加固土层中有松散饱和粉土、粉细砂;2）钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动;3）土体受剪切扰动能量的积累,足以使土体发生液化。
由于窜孔对成桩质量的影响,施工中采取的预控措施:
1）采取隔桩、隔排跳打方法;
2）减少在窜孔区域的打桩推进排数,减少对已打桩扰动能量的积累;
3）合理提高钻头钻进速度。
7.3.2.3 桩头空芯。
主要是施工过程中,排气阀不能正常工作所致。
钻机钻孔时,管内充满空气,泵送混合料时,排气阀将空气排出,若排气阀堵塞不能正常将管内空气排出,就会导致桩体存气,形成空芯。
为避免桩头空芯,施工中应经常检查排气阀的工作状态,发现堵塞及时清洗。
7.3.2.4 桩端不饱满。
这主要是因为施工中为了方便阀门的打开,先提钻后泵料所致。
这种情况可能造成钻头上的土掉入桩孔或地下水浸入桩孔,影响CFG桩的桩端承载力。
为杜绝这种情况,施工中前、后台工人应密切配合,保证提钻和泵料的一致性。
7.4主要施工质量检验
（1）、成桩过程中，每台机每台班抽样一组做混合料试样，桩身无侧限抗压强度（28天龄期）不小于6mpa。
并且每个单位工程的试验数量不小于3点。
（2）取不小于总数10%的桩进行低应变动力测试，检测桩身完整性，桩身强度不低于C10的强度。
（3）单桩承载力检测采用静荷载试验进行，要求单桩承载力不低于360Kpa，复合地基承载力不小于200KPa，荷载试验宜在成桩28天后进行，检验数量为总桩数的1%。
CFG桩施工质量标准
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
桩距（mm）
±100
抽检总桩数3%
2
桩径
不小于设计值
抽检桩总数3%
3
桩长
不小于设计值
查施工记录
4
垂直度（%）
1
抽检总桩数3%
5
桩体强度
不小于设计值
取芯法，抽检总桩数5%
6
单桩和复合地基承载力
不小于设计值
成桩数的0.2%，并不少于3根
八、安全生产、文明施工、环保措施
1、严格执行“安全第一，预防为主”的安全方针和作业、地方的安全法规和政策，加大安全教育力度，增强员工安全意思。
2、所有施工作业人员必须带安全帽。
3、机械操作人员必须持证上岗。
4、施工用电必须采用一电一闸控制，闸刀采用空起开关。
5、施工作业不得损坏用地范围外的耕地、树木及水电设施。
6、施工现场严禁散浆大面积污渍施工场地。
7、施工区必须悬挂警示标语。
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