1CFG桩.docx
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1CFG桩
新建九景衢铁路江西段JQJXZQ-4标
CFG桩施工作业指导书
中铁六局集团有限公司JQJXZQ-4标项目部二分部
二O一四年八月
新建九景衢铁路江西段JQJXZQ-4标段路基工程
编号：
ZY-LJ-01
CFG桩施工作业指导书
单位：
中铁六局集团有限公司
编制：
审核：
批准：
2004年8月1日发布2014年8月7日实
目录
1适用范围1
2施工工艺1
3质量控制措施4
4主要机械设备7
5劳动力配置7
6安全、环保水保措施8
CFG桩施工作业指导书
1适用范围
本作业指导书适用于路基地基采用CFG桩加固处理的施工，并使用长螺旋钻机成孔，管内泵压混合料灌注成桩。
2施工工艺
2.1施工流程图
CFG桩施工流程图
2.2施工过程及作业要求
本段CFG桩均采用长螺旋钻机成孔，管内泵压混合料灌注成桩的方法施工。
具体施工过程如下：
2.2.1施工准备
2.2.1.1路堤地段：
清理表层种植土，平整场地，再铺0.5m的碎石土，做好地表排水系统。
如地表存在斜坡，应尽量开挖或填筑至横断面为水平。
并对地基压实系数进行检测，使压实系数不小于0.9。
当需挖台阶时，台阶高宜为0.6m左右，台阶长度和宽度应满足长螺旋钻机安全作业要求。
路堑地段：
开挖至桩顶设计标高高以上不小于1.0m，平整场地，做好临时排水系统。
若同时有岩溶注浆加固措施，应先进行岩溶注浆施工。
同时有多种地基处理措施，应综合考虑，制定整体施工方案。
2.2.1.2技术人员根据设计图放出每根CFG桩的具体位置，并用竹桩标记，或撒石灰画圈。
因CFG桩灌注完成后要截除保护桩头约50cm，故应对地面进行抄平，计算出每桩钻进深度。
对施工人员进行技术交底，包括桩位、钻进深度、施工顺序和施工注意事项等。
2.2.1.3技术人员按照设计要求进行路基位移和沉降观测的准备工作，布置位移和沉降观测网，埋设相应桩橛，并进行初次测量。
施工期间按设计要求进行位移和沉降观测。
同时在CFG桩施工前做好地质核对工作，地质核对工作采用先导孔法，利用长螺旋钻机沿线路方向至少每25m核对一个断面，每个断面做三个长螺旋钻孔，利用长螺旋提出的芯样核对每个地层，同时要注意是否有软弱层。
若勘探出的持力层标高和设计上相差超过1m或其他异常情况时，将相关资料报设计进行核查处理。
2.2.1.4根据设计桩长情况，进场相应匹配的长螺旋钻机。
施工前应进行工艺性试验，数量不小于4根，以确定设备、工艺、施工顺序，确定材料选择、混合料配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速度等各项工艺参数，并报现场监理审查签认后作为施工依据。
2.2.2钻机就位
移动钻机至设计桩位，利用桩机塔身前后和左右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。
钻杆的垂直度偏差不应大于1%，桩位偏差不大于5cm。
2.2.3钻进至设计标高
钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头接触至地面时，启动电机钻入，钻进时应先慢后快。
在遇到较硬土层，钻杆出现摇晃，进尺困难时，应放慢速度，直至钻至设计标高。
钻杆上应作好钻进长度标记，记录钻进深度。
整个钻进过程中应注意保持钻机稳定，避免倾斜和错位。
同时边钻进边清理桩位周边的土。
钻到硬质基底的判定标准：
1、钻进电流表达到试验桩取得的到达硬底的试验值。
2、钻进钻杆摇晃厉害，进尺缓慢。
3、通过对钻杆取出的芯样进行判别。
2.2.4混合料拌和、灌注
施工时应严格按照试验室批准的配合比进行施工。
CFG桩要求使用集中拌合站集中供料，搅拌车运送至现场。
混合料的上料顺序为先装碎石，再加水泥、粉煤灰，最后加中粗砂，搅拌均匀。
每盘料搅拌时间不小于60秒，混合料塌落度控制在160-180mm，每台班制作检查试件，进行28天标准立方体抗压强度检测，强度值须满足设计要求。
混合料采用泵送。
通过试桩确定每冲程的泵送量，混合料的泵送量应结合试桩确定的数量计算确定，泵送应连续进行不得停泵待料。
当钻杆芯管充满混合料后开始拔管（钻杆芯管充满通过试桩时泵送冲程次数确定），严禁先提管后泵料。
钻杆应静止提拔，提拔速度一般应控制在2.0-3.0m/min，施工中应严格按工艺试验确定并经现场监理批准的参数控制拔管速度和混合料泵送量，并保证连续提拔，连续供料。
2.2.5清土、截除保护桩
钻杆钻进取出芯土在砼强度达到设计强度后用小型挖机装到施工范围外，再装运清走，避免扰动桩间土，同时控制开挖深度，不得超挖。
桩头周边土方采用人工开挖，严禁超挖，保护桩头部分截除采用截桩机切割，严禁使用挖机挖除。
2.2.6质量检测
当钻杆拔出地面，确认成桩符合设计要求后用麻袋覆盖，然后移机继续下一根桩施工。
施工过程中，应密切关注地面隆起及桩顶浮浆情况，防止挤压造成断桩。
全段施工完成，静置28天后，按照设计要求对桩身完整性、桩体强度、单桩和复合地基承载力等进行试验。
2.2.7桩帽施工
如设计有桩帽，按设计位置进行测量放样，并用石灰标识每个桩帽四周位置，并对每个桩帽开挖高度进行技术交底。
开挖出桩帽位置的土方，凿除桩头部分至设计标高，同时对基底密实情况、开挖深度、宽度等指标进行验收，合格后才能现场浇筑桩帽砼；桩帽土开挖完后要及时浇筑，如不能及时浇筑砼，应采取用采条布覆盖等保护措施，避免受雨水浸泡；桩帽浇筑完后及时用湿麻袋覆盖养护。
2.3施工注意事项
2.3.1碎石、石屑、粉煤灰、水泥材料经严格检验，保证其材质符合设计要求。
施工现场加强材料计量设备的标定工作，确保计量准确，材料准备充足。
施工用水应经检验，PH值、Cl-、SO42-等指标合格后才能使用。
2.3.2施工前确认地下水是否具侵蚀性。
如具侵蚀性，水泥应按规范采用符合要求的品种，或按规范要求添加防腐剂。
2.3.3拔管速率应按试桩确定参数进行，拔管速度要均匀。
2.3.4每班应检查排气阀，保证其正常工作。
2.3.5冬季施工时，对混合料原材料、拌和工艺等各方面有特殊要求，应按照冬季混凝土施工要求进行。
2.3.6施工中注意观察地面是否隆起，以判断是否断桩。
打新桩时注意已打桩顶标高的变化，防止挤压造成断桩。
3质量控制措施
3.1质量控制要点
3.1.1混合料必须严格按照配合比拌和，试验人员要经常对混合料进行检查，并做好现场试件。
3.1.2严把材料采购、进场、使用检验关，对不合格的材料一律禁止使用。
3.1.3技术人员要加强对拔管速度、灌注连续性、灌注量控制、桩长控制、拔管与泵料顺序、桩身和桩间土保护（截桩和清土时）的检查，对不符合设计和规范要求的一律要求整改，并对整改结果进行复查。
3.1.4CFG桩施工时，施工员要全程跟班监督。
3.2成桩常见问题
3.2.1堵管
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。
钻孔进入土层设计标高后,开始泵送混合料,管内空气从排气阀排出,待钻杆芯管及输送软、硬管内混合料连续时开始提钻。
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,必要时应采用加热水的办法提高混合料的出机温度,但要控制好水的温度,水温不宜超过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,应圆顺连接。
混合料输送管要定期清洗,否则管路内残余的混合料结硬后,还会造成管路的堵塞。
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。
发生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。
施工中采取的预控措施:
1）采取隔桩、隔排跳打方法;2）减少在窜孔区域的一次连续施工的桩数,减少对已打桩扰动能量的积累;3）合理提高钻头钻进速度。
3.2.3接桩方法
如出现零星断桩，可采用如下接桩方法：
将断桩以上土方开挖，开挖直径为1.4D（D为设计桩径），将上部断桩取出，然后将桩四周加深开挖20cm，将断桩处的桩头，凿毛凿平，然后浇筑砼。
如下图所示：
3.2.4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。
3.2.5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。
3.3检验项目、数量及方法
主控项目
序号
检验项目
合格标准
施工单位检验数量
检验方法
1
水泥和粗细骨料品种、规格及质量
满足设计要求
每批抽样检验1组
质量证明文件及抽样试验
2
混合料坍落度
符合工艺试验确定
每台班抽样检验3次
现场坍落度
试验
3
混合料强度
符合设计要求
每台班做1组试件
28d标准养护抗压强度试验
4
施工数量、布桩
形式
满足设计要求
全部检验
观察、现场
尺量
5
每根桩的投料量
不少于设计灌注量
每根桩
现场计量
6
桩的有效长度
满足设计要求
每根桩
测量钻杆或沉管长度
7
桩身质量、完整性
满足设计要求
总数的10%
低应变检测
8
单桩和复合地基承载力
满足设计要求
总数的2‰，且每检验批不少于3根
平板荷载试验
9
压缩模量、变形模量
满足设计要求
同单桩和复合地基承载力
平板荷载试验
一般项目
序号
检验项目
合格偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
桩位（纵横向）
50mm
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
2
桩身垂直度
1%
经纬仪或吊线
3
桩体有效直径
不小于设计值
开挖50-100cm后，钢尺丈量
同时首批CFG桩的前100根必须全部进行自检，以检测工艺质量控制。
每台CFG桩施工班组的第一批桩自检数量不少于该批CFG桩总数的20%且不少于40根。
4主要机械设备
机械设备配备表
设备名称
规格
或型号
数量
备注
长螺旋钻机
根据现场需要配备
柴油发电机
1套
根据现场机械用电量配备相应功率
手推车
3辆
根据现场需要配备
混凝土输送泵
>60m3/h
1台
与钻机配套
集中拌合站
1台
砼运输车
8m3
2台
根据运输远近进行配置
5劳动力配置
劳动力组织表
工种
数量
备注
技术人员
2人
负责现场测量放样、质量控制等技术作业
机械操作人员
5人
按1个台班配备
电工、维修人员
3人
辅助人员
8~10人
清土、搬运软管道等
6安全、环保水保措施
6.1加强对施工人员的安全教育。
6.2所有施工人员必须戴安全帽。
6.4现场设专职安全员，对工地发生的安全隐患应及时检查解决。
6.5用电设备应实行一机一闸一漏一箱。
漏电保护装置应与设备匹配，不得用一个开关直接控制两台及以上的用电设备。
6.6除电工外，其他人员严禁私接用电设备。
6.7桩机操作手必须是由经岗前培训合格的人担任，严格按照操作规程进行。
6.8移动桩机时，应有专人指挥。
6.9施工人员应对钢丝绳进行检查。
6.10作业高度超过2米时，作业人员必须系好安全带。
6.11作好排水系统，防止水土流失。
6.12施工中采取措施减少粉尘，减少对生产人员和当地居民造成危害，必要时进行洒水。
6.13居民区尽量安排在白天施工，避免夜间施工噪音影响居民休息。
6.14工程完工后及时清理现场垃圾，做到文明退场。
6.15弃渣场必须先挡后弃。
6.16洗芯管废水引排到废水池，不能随意排放。
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