CFG桩试桩施工方案DOC.docx
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CFG桩试桩施工方案DOC
1.编制依据
1.1《高速铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10751-2010）（铁建设[2010]240号）；
1.2《高速铁路路基工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）；
1.3《铁路工程地基处理技术规程》（TB10106-2007）（铁建设[2010]126号）；
1.4《铁路路基工程施工安全技术规程》TB10302-2009铁建设[2009]181号；
1.5中铁第四勘察设计院下发昌赣客专CGZQ-8标技术交底；
1.6昌赣客专CGZQ-8标路基设计通用图、路基工点设计图；
1.7建设单位、设计单位、监理单位的相关文件通知。
2.工程概况
本项目为CGZQ-8标项目部二分部，线路位于江西省吉安泰和县和万安县，起止里程：
DK261+274.72-DK277+198.27，全长15.923km。
主要工作量有路基11.339km/8段；桥梁4.584km/7座，其中特大桥3567.09m/2座,大桥859.16m/3座，中桥157.96m/2座；涵洞34座；临时存板厂2处，负责本工区范围内轨道板的铺设。
桥梁工程：
桩基1189根，2.36万米，混凝土6.22万方。
地质强度为400kpa-500kpa。
涵洞工程：
涵洞809.73延米/34座，混凝土1.34万方。
路基部分：
土石方259.1万方，填方47.4万方，级配碎石8.5万方，钻孔桩3519m，水泥搅拌桩3689米，预应力管桩3890米，CFG桩40666根，271779延米，混凝土24.3万方。
其中：
路基段DK261+455.25~DK262+057.21CFG桩161根共计939延米。
路基段DK264+303.48~DK265+335.77CFG桩4704根共计34108延米。
路基段DK265+414.75~DK265+574.27CFG桩1435根共计12662延米。
路基段DK265+702.64~DK267+808.17CFG桩9592根共计61456延米。
路基段DK268+206.15~DK270+680.72CFG桩9285根共计60258延米。
路基段DK272+001.54~DK275+260.27CFG桩13488根共计91068延米。
路基段DK275+593.08~DK277+198.3CFG桩2001根共计11288延米。
经二分部领导研究决定选在DK268+206.15~DK270+680.72，进行CFG工艺性试验。
3.试验目的、范围和内容
3.1试验目的
1、确定CFG桩的施工参数
1）确定混合料的配合比、坍落度，搅拌时间；
2）确定设备选型、确定施工工艺和施工顺序
3）确定拔管速度；
4）确定混凝土灌注的充盈系数；
5）确定作业队的人员组成和分工。
2、积累各种参数，以指导CFG桩大面积施工，确保CFG桩施工质量。
3.2试验范围
CFG桩成桩工艺性试验施工选在DK268+206.15~DK270+680.72路基段，位于剥蚀丘陵缓坡，地形稍有起伏，地表为林地及农田，其中DK270+385～DK270+400段路基基地采用CFG桩加固，正方形布置，CFG桩总长457.38米，共108根。
CFG桩设计桩身强度C15，桩径为0.5m，本试验段路基设计桩长4m～4.47m，桩间距1.7m，按正方形布置，桩顶设置C35钢筋混凝土桩帽，桩帽尺寸0.9*0.9*0.35m，其上设0.5m厚碎石+0.1m中粗砂垫层，中粗砂内铺设一层塑料聚丙烯土工格栅（TGDG260型）（选用一次性拉伸成型，无焊接点的土工格栅），两端回折不少于2.0m。
根据设计要求，CFG桩工艺性试验选择5根桩试验。
3.3试验内容
3.3.1CFG桩施工工艺：
1、原地面整平，桩机进入现场前根据设计桩长确定机架高度和钻管长度。
2、选用的水泥、粉煤灰、碎石及外加剂等原材料均按相关规定进行检验。
3、桩位放样：
施工前根据桩位布置图用钢尺逐点放出桩位，并用石灰标记。
放样后对其进行全面核查，确保桩的位置、数量及布设形式准确无误。
4、钻机就位：
钻机就位、对点，使钻杆垂直对准桩位中心。
5、钻机制桩：
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，进入地基持力层时记录钻压电流值。
钻至设计标高后，开始泵送混合料，钻杆内充满混合料后开始均匀提钻。
司钻和泵工密切配合，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1m左右，以防断桩。
6、钻具提离孔口，并迅速盖好孔口，严防泥土掉入孔中。
成桩初凝前，严格保护好桩头。
4.施工总体安排
4.1施工安排
项目部成立了CFG桩工艺试验施工小组，负责CFG桩工艺性试验施工，负责提前准备合理的劳动力、机械设备、施工材料。
进行混合料配合比的试验、施工方法的选择、施工机具的配备、成果分析等工作，责任到人。
试桩位置选择在CFG桩加固区域内桩身最长的桩位，具体桩位如下：
里程DK270+385～DK270+400，试桩根数5根，间距1.7m，桩径0.5m，桩长4m,采用跳桩钻孔，故选试桩编号为A1、A3、A5、A7、A9共五根，
试桩位置平面布置见下图：
图1CFG桩试桩平面布置图
计划于2015年11月14日开始施工，11月16日完成桩身施工，并完成CFG桩桩身工艺性试验成果报告，12月14日完成桩身检测及桩帽施工。
4.2时间安排
CFG桩工艺性试验施工计划于2015年11月14日～2015年12月16日完成，总工期33天。
表1工期安排表
施工内容
时间安排
桩身施工
2015年11月14日～2015年11月16日
桩身等强
2015年11月16日～2015年12月14日
桩身检测及桩帽施工
2015年12月14日～2015年12月16日
5.资源配置
5.1人员配置
路基试验段施工前，项目部成立了以项目部副经理张铁成为组长、总工程师、试验室主任为副组长的施工小组，CFG桩试桩施工任务由项目部二工区及所属作业队完成，主要参与人员见表2。
表2施工人员表
序号
姓名
职称
职务
1
朱斌
工程师
副经理
2
张兵旺
高级工程师
总工程师
3
汪金洲
工程师
试验室主任
4
王成
工程师
工程部部长
5
胡涛
工程师
安质部部长
6
秦念福
工程师
测量队副队长
7
胡波
助理工程师
工程部技术主管
8
孙得忍
技术员
技术员
9
崔完锁
/
现场调度/安全员
参加CFG桩工艺性试验的钻机操作手2人，挖掘机司机1人，自卸汽车司机3人，工班长1人，工人6人。
5.2机械配备
CFG桩工艺性试验采用长螺旋钻杆钻机施工，桩间土采用小型挖机开挖，自卸汽车运至弃土场，桩头凿除采用切割机环形切除，用电钻打三个眼后用錾子断掉桩头。
测量仪器经过鉴定，试验设备已经齐备并标定，试验室已通过验收。
机械设备和测量仪器详见下表。
表3主要机械、设备表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
状态
备注
1
长螺旋钻机
CFG20-40
台
1
良好
2
挖掘机
JG60-8S
台
1
良好
3
自卸车
东风康明斯
辆
2
良好
4
混凝土切割机
台
1
良好
表4测量、试验仪器表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
检测状态
备注
1
全站仪
TCR-702
台
1
合格
2
水准仪
NA720
台
1
合格
3
水准尺
5m
把
2
合格
4
钢尺
50m
把
2
合格
5
坍落度测试仪
套
1
合格
6.CFG桩施工要求
CFG桩施工采用长螺旋钻进成孔芯管内泵送混合料成桩工艺。
混合料由水、水泥（P.O42.5级以上）、粉煤灰、碎石、河砂组成，桩体强度10MPa。
施工前通过室内试验得出配合比，并报监理工程师审批认可。
开工前应按照室内配方进行试桩并经检验合格后取得相关工艺参数。
桩体质量检验应在成桩28天后进行，CFG桩施工质量采用无损检测进行检验，加固效果检测采用载荷试验检验。
施工清表或者开挖时，桩顶标高以上应预留30～50cm厚度不得开挖。
以确保CFG桩头质量，并且方便后期环切。
7.CFG桩施工方案及质量检测
7.1CFG桩施工方案
7.1.1桩位放样
按照设计图纸进行布置桩位，用全站仪按20m为一个断面测放桩位，每个段面测放5个控制点。
用钢尺拉出点位后钢钎打入20cm深后灌入白灰。
7.1.2钻机就位
钻机就位前，技术人员对桩点进行十字定位，并设定位桩，便于随时检查孔位偏差。
根据设计桩长确定机架高度，并在钻机表面做好明显的深度标计；钻机就位后，钻头对准桩中心的误差控制在50mm内，保证钻杆垂直，并在钻孔过程中，随时注意检查钻杆垂直度,及时调整。
CFG桩钻机就位后，应用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。
7.1.3混凝土搅拌
由于本工区2#拌和站尚在建设中，CFG桩所需的C15混凝土由中铁一局CGZQ-7标3#拌合站进行集中拌制并由混凝土输送车运送到施工现场，相关文件见附件I。
7.1.4钻进成孔
钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动马达钻进。
一般应先慢后快，这样既能减少钻杆摇晃，又容易检查钻孔的偏差，以便及时纠正。
在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则较易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。
当钻头到达设计桩长预定标高时，在动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记，作为施工时控制孔深的依据。
当动力头底面达到标记处桩长即满足设计要求。
施工时还需考虑施工工作面的标高差异，作相应增减。
在钻进过程中，记录每米电流变化并记录电流突变位置的电流值，作为地质复核情况的参考。
7.1.5灌注及拔管
CFG桩成孔到设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料，当钻杆芯充满混合料后钻杆开始反向旋转提升钻杆，提钻过程中应严格控制提升速度与旋转速度，使二者匹配，严禁先提管后泵料。
成桩的提拔速度宜控制在1.2～1.5m/min，成桩过程宜连续进行，应避免因后台供料慢而导致停机待料。
若施工中因其它原因不能连续灌注，须根据勘察报告和已掌握的施工场地的土质情况，避开饱和砂土、粉土层，不得在这些土层内停机。
灌注成桩完成后，用湿黏土封顶，进行保护。
施工桩顶高程宜比设计桩顶高50cm左右，桩径不小于设计值。
施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量。
7.1.6移机
当上一根桩施工完毕后，钻机移位，进行下一根桩的施工。
施工时由于CFG桩的土较多，经常将临近的桩位覆盖，有时还会因钻机支撑时支撑脚压在桩位旁使原标定的桩位发生移动。
因此，下一根桩施工时，还应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位准确。
7.1.7工艺流程图
图2长螺旋钻管内泵压CFG桩施工工艺流程图
7.1.8桩头清理
CFG桩桩体强度达到设计强度的70%后方可进行桩间土开挖及清运，桩间土采用小型挖机配合人工开挖，清除保护土层时不得扰动基底土施工，防止形成橡皮土，施工时严格控制标高，不得超挖，从横向方向采用小挖掘机开挖，靠近桩周围预留20cm采用人工清除桩间土，小型自卸车运至弃土场，开挖过程中不能触动桩身和桩头。
清除表面土层，采用人工凿除桩顶50cm桩头，破除预留桩头至设计标高，桩顶允许偏差±50mm。
桩头清除采用切割机环向切割一圈，电钻打三个眼后用錾子断掉桩头。
7.1.9桩帽施工
桩体施工完毕28天后，经第三方检测合格后开始进行桩帽施工。
首先平整桩间表土层，使用小型夯实设备进行夯实，经试验检测合格达到90%压实度，桩帽施工采用现场浇注C35砼方法进行。
桩帽模板材质使用3毫米钢板加工。
桩帽施工前先将桩头浮土、灰尘用空压机风管清理，清理桩头表面浮土后即可进行桩帽施工。
桩头砼用砼罐车运至现场，现场铺设彩条布，采用人工挑运的方法将砼运至各桩帽，桩帽砼采用小型插入式震动棒进行振捣。
7.2质量检测
⑴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：
同一产地、品种、规格、批号的水泥，每500t为一批，不足500t时也按一批计。
同一产地、品种、规格且连续进场的粗、细骨料，分别每400m3为一批，当不足400m3时也按一批计。
同一产地、品种、规格且连续进场的粉煤灰，分别每200t为一批，当不足200t时也按一批计。
各种原材料每批抽样检验1组。
检验方法：
检查产品质量证明文件。
在水泥库抽样检验水泥强度、安定性、凝结时间，在料场抽样检验粗细骨料含泥量、筛分试验颗粒级配，粉煤灰的细度、烧失量、需水量比、三氧化硫。
⑵CFG桩混合料坍落度应按工艺性试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制；
检验数量：
每台班抽样检验3次。
检验方法：
现场坍落度试验。
⑶桩体强度检测方法、数量如下：
①检测数量：
施工单位每台班一组（3块）试块。
②检测方法：
每台班制作混合料试块，进行28d标准养护试件抗压强度检测。
③设计要求：
CFG单桩承载力DK270+385～DK270+400不小于403.46KN。
⑷桩身完整性检测方法、数量如下：
①检测数量：
检测总桩数的10%，且不少于3根。
②检测方法：
低应变检测。
⑸单桩承载力及复合地基承载力检测方法、数量如下：
①检测数量：
总桩数的2‰，且每检测批不少于3根。
②检测方法：
平板载荷试验。
⑹CFG桩的桩位、垂直度、有效直径的允许偏差应符合下表的规定。
表5CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法
序号
检验项目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
桩位（纵横向）
50mm
按成桩总数的10%抽样检验，且每检验批不少于5根
经纬仪或钢尺丈量
2
桩体垂直度
1%
经纬仪或吊线测钻杆倾斜度
3
桩体有效直径
不小于设计值
开挖50-100cm深后，钢尺丈量
4
桩顶高程
±50mm
仪器测量
8.试验成果
1.检验CFG桩施工工艺流程的合理性及施工时的注意事项。
2.确定CFG桩所用混合料理论配合比（包括对原材料的选择及拌和工艺），检查灌注时混合料的和易性。
3.掌握钻机钻进速度、灌注时间。
4.掌握提管速度及提管速度与泵送混合料的关系。
5.掌握泵车击打次数与成桩长度的关系，实地总结通过击打次数和提管高度控制桩顶标高的经验。
将以上各种施工记录加以归纳总结，写出试验报告，报监理站和业主代表审查批准。
9.施工质量控制措施
1.对进场原材料要严格按照批次进行试验，碎石粒径不大于25mm，砂含泥量不大于5%；选用的水泥、粉煤灰及外加剂等原材料应满足设计及验标要求。
2.采用钻机自带垂直度调控器控制垂直度，每根桩施工前都有专人进行桩位对中及垂直度检查，满足要求后方可开钻。
钻杆的垂直度在下沉前应仔细复合调整，其偏差不大于1%。
3.混合料搅拌按照配合比进行配料，每盘混凝土搅拌时间为120s，坍落度宜控制在160mm～200mm（可根据运送混合料的距离进行调整）。
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。
一般桩顶浮浆可控制在30～50cm左右，成桩质量容易控制。
4.根据钻机上的进尺标记，成孔到达设计标高时，停止钻进。
在钻进时，记录电流突变位置的电流值，作为地质复核情况的参考。
5.钻至设计标高后停止钻进，开始泵送混合料灌注，每根桩的投料量应不小于设计灌注量。
钻杆芯管充满混合料后开始拔管，施工桩顶高程宜高出设计高程50cm，灌注成桩完成后，桩顶盖土封顶进行养护。
6.在灌注混合料时，对于混合料的控制采用记录泵压次数的办法，对于同一种型号的输送泵每次输送量基本上是一个固定值，根据泵压次数来计量混合料的投料量。
7.每台班试验人员都要进行坍落度的检测，合格后方可进行混合料的投料，在成桩过程中抽样做混合料试块，每台班作一组试块，测定其28天抗压强度。
8.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，桩顶浮浆过多，桩身强度不足和形成混合料离析现象，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1.2～3m／min。
9.冬期施工时混合料入孔温度不得低于5℃，对泵管、桩头和桩间土采取保温措施。
10.整个施工过程中，安排质检人员旁站监督，并做好施工原始记录，记录钻机工作中的电流值、桩长、混凝土灌入量，并且在施工中处理如堵管、串孔一系列问题。
11.已经成桩的施工区域，在褥垫层未施工前，严禁大型施工设备在桩顶上方进行施工和扰动，避免断桩。
10.安全保证措施
10.1机械设备安全保证措施
机械设备使用严格按照《建筑机械使用安全技术规程》和《建筑安装工人安全技术操作规程》的要求执行。
各种机械操作人员和驾驶员，必须持有操作合格证，不准操作人操作与操作证不相符的机械；不准将机械设备给无操作证的人员操作，对机械操作人员要建立档案、专人管理。
操作人员必须按照本机说明书规定，严格做到：
工作前检查、工作中观察、工作后保养。
操作室严禁存放易燃易爆品，严禁酒后操作机械，严禁机械带病运转或超负荷运转。
机械设备在施工现场停放时，应选择安全的停放地点，夜间应有专人看管。
严禁对运转中机械进行维修、保养调整作业。
指挥机械作业人员，必须明确指挥联络信号。
钻机移位时应根据行走装置的操作规程，由专人指挥，协调行动，防止机械倾覆。
定期组织机电设备、车辆安全大检查，对查出问题的机械，按照“三不放过”的原则进行调查处理，制定防范措施，防止机械事故的发生。
10.2特殊作业安全技术保证措施
特种作业操作人员必须培训考试合格，持特种作业上岗培训证才能上岗。
10.3施工用电的安全保证措施
严格按有关规定安装线路及设备，用电设备都要安装地线，不合格的电气器材严禁使用。
现场照明电线绝缘良好，导线不得随地拖拉或绑在脚手架上。
照明灯具的金属外壳接零。
室外照明灯具距地面不低于3m，室内距地面不低于2.4m。
配电箱、开关箱内设置漏电保护器。
配电箱设总熔丝、分开关，动力和照明分别设置。
金属外壳电箱作接地或接零保护。
开关箱与用电设备实行一机一闸保险。
严禁不同电压等级共存于同一移动开关箱内。
架空线须设在专用电杆上，严禁架设在树或脚手架上，架空线装设横担和绝缘子。
安装、维修或拆除临时用电工程必须由电工完成，电工必须持证上岗，实行定期检查制度，并做好检查记录。
严禁机电设备带病运转或超负荷作业，夜间作业时有足够的照明设施，工作视线不清时不作业。
工地电力干线采用非裸导线架设，统一布置电力线路，不准私接乱拉电线；钢筋加工设备有漏电保护或外壳接地装置，严禁带电移动电焊机。
11.环保措施
1、注意夜间施工的噪音影响,尽量采用低噪音施工设备。
2、对距离居民区160m以内的工程，则应根据需要限定施工时间。
少数高噪音设备尽可能不在夜间施工作业，必须在夜间从事有噪音污染的施工应先通知附近居民,以征得附近居民的理解，如有可能采取限时作业措施。
3、做好当地水系、植被的保护工作，在施工时对路基边坡及时进行防护与植被绿化，施工车辆不得越界行驶，以免碾坏植被、庄稼、乡村道路等。
4、加强对全体施工人员的文明施工教育，创建文明工地，做到“两通三无、五必须”。
二通：
施工现场人员行道畅通；施工工地沿线单位和居民出入畅通。
三无：
施工中无管线事故；施工现场排水畅通无积水；施工工地道路平整无坑道。
五必须：
施工区域与非施工区域必须严格分隔；施工现场必须挂牌施工；工地现场材料必须堆放整齐；工地生活必须清洁文明；工地现场必须开展以创建文明工地为主要内容的思想政治工作。
加强现场施工管理，每道工序应做到现场落手清，加快施工进展，做到工完场清，不留尾巴。
5、施工时要注意保护环境，采取措施，不压缩、不侵占、不污染河道，保护水源、灌渠，保护树木、植被。
运输道路、便道应洒水防尘，防止污染环境。
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