成渝客运专线CFG桩作业指导书.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流成渝客运专线CFG桩作业指导书.精品文档.新建铁路成都至重庆客运专线CYSG-5标第一项目分部CFG桩作业指导书编 制 人： a复 核 人： a 审 核 人： 中铁二局成渝铁路客运专线CYSG-5标第一项目分部第二作业队二O一一年二月CFG桩作业指导书 一、操作流程 （一）、施工现场要求 1、场地平整。地表处理采用人工配合挖掘机、推土机进行，处理后的基底要求平整，无草皮、树根等杂物，且无积水、无软土地带，确保桩机在施工过程中不下沉、不倾斜。根据设计文件要求，场地整平至高出设计桩顶标高不小于50cm后，应用压路机碾压至地基系数K3060MPa/m。2、施工用水、用电、道路及临时设施均已就绪。3、现场已设置测量基准线、水准基点,并妥加保护。4、 现场测量放线定位：根据分区及编号的桩位采用全站仪放样，设好控制桩，定出桩位。桩位以20cm左右长的一次性筷子，中间夹彩色塑料带或红布打入地面做标志（如图1）。5、施工材料已进场并检验完毕。6、长螺旋钻机、混凝土输送泵、混凝土输送管路等设备应经检图1查、维修，保证浇筑过程顺利进行。7、配齐所有管理人员和施工人员，并对所有人员进行技术交底、安全交底。8、CFG桩施工前修整施工道路，保证混凝土运输通畅。（二）、桩基施打顺序CFG桩施打顺序采用从线路小里程左侧往右侧一次推进。（三）、操作工艺图21、钻机就位钻机就位后，应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%。现场控制采用在钻架上挂垂球的方法测量该孔的垂直度，也可采用钻机自带垂直度调整器控制钻杆垂直度（如图2）。每根桩施工前现场工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查，满足要求后方可开钻。达到设计深度后空转清土,在灌注前不得提钻。2、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地时，启动马达钻进。钻孔开始时先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正。在成孔过程中，发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，防止桩孔偏斜、位移及钻杆、钻具损坏。根据钻机塔身上的进尺标记，成孔到达设计标高，并确保已入硬层不少于2.0m时，停止钻进。3、混合料搅拌混合料按施工配合比进行配料，每盘料搅拌时间按照普通砼的搅拌时间控制在90120s，塌落度控制在160200mm。具体搅拌时间由搅拌站集中控制室进行控制，并在电脑中详细记录。4、砼灌注及拔管CFG桩成孔到设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料。当钻杆芯管充满混合料后开始拔管,严禁先拔管后泵料。在施工时钻机提拔速度宜控制在1.2m/min1.5m/min，根据提拔速度进行泵送量的匹配，严禁超拔。混凝土泵送量应与拔管速度相配合，边灌注边提钻，保持连续灌注，均匀提升，同时保证钻头始终埋入混合料中。施工桩顶标高应比设计标高高出0.5m，以保证桩顶标高和桩顶砼质量均符合设计要求。灌注成桩完成后，桩顶盖土封顶予以保护。灌注时采用静止状态下提拔钻杆，在特殊情况下采用边转边提进行灌注，如圆砾层等情况下，拔管速度控制在23m/min。在灌注混凝土时，对于混凝土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凝土的投料量。现场设专人负责检查砼灌注质量及处置意外情况；混凝土进场后应立即灌注，不得长时间搁置；混凝土供应应连续，严禁长时间中断；保证桩身混凝土至少24小时养护，避免扰动。5、钻机移机当一根桩施工完毕后,对钻机头进行保护，钻机移位,进行下一根桩的施工。6、现场试验对于每盘混合料，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，测定其28天抗压强度。施工过程中认真填写施工记录，每台班或每日留取试块12组。图37、截桩头第一步清土。在灌压桩施工完毕后立即将多余砼铲除；成桩5天后利用小型挖掘机清理桩周土，自卸汽车外运。施工时严格控制标高，不得超挖（如图3）。第二步剔桩。在成桩后5天左右剔桩，避免因桩身强度提高较大时剔桩困难。截桩头采用带合金钢锯的截桩机，在桩顶设计标高处沿桩周边切15cm深的切口，共切3刀，刀间距按120布置，以确保桩周边均被切割为宜。采用3根扁口钢钎间隔120，沿径向楔入桩体，直至上部桩体断开，桩顶采用钢钎修平。桩顶标高用水准仪严格控制，桩顶允许偏差0+20mm（如图4）。截桩过程中，不得造成桩顶设计标高以下的桩体断裂和扰动桩间土。如果发生断裂，必须及时清除桩头余土。桩顶凿毛后采用同标号的混凝土补齐到相应标高并做好养护。 8、浇筑扩大桩头 桩顶凿毛后直接将周围土压实，压成上口宽1m，下口0.5m,高0.6m的土模，然后浇筑混凝土。如桩头周围没有土或者土层小于0.6m，可以从其他地方取土已制作土模。 二、桩基静载和动载检测1、施工质量检验主要应检查施工记录、桩数、桩位偏差、褥垫层厚度、夯填度和桩体试块抗压强度等。图42、静荷载试验现场单桩载荷试验采用慢速维持荷载法，按单桩竖向承载力设计值的2倍加载,承压板为钢质500mm圆板，见图5。现场单桩复合地基试验按承载力设计值2倍加载，承压板为1.5m×1.5m钢质方板。采用堆载、液压油泵加载、百分表量测。CFG桩检验应在桩身强度满足试验荷载条件时，并宜在施工结束28天后进行，试验数量为总桩数的2（复合地基承载力及单桩承载力各1），每个单体工程复合地基承载力及单桩承载力数量各不少于3点。根据量测结果做Q-S曲线、slgt曲线、单桩承载力特征值对应沉降分布图，判断单桩承载力特征值及沉降是否达到设计要求。图5 荷载试验示意图3、低应变反射波法检测反射波法是以一维波动方程为理论基础的桩基检测方法。波在桩体传播过程中遇到桩身内存在的明显波阻抗差异的界面(如桩底、断桩、离析、夹泥等),或桩身截面变化(如缩颈、扩颈),将产生反射波，见图6。桩顶的加速度传感器接收来自桩身不同部位的反射信号，通过滤波及分析处理后，得到速度时程曲线，即可计算平均波速。根据被测波型、波速、结合工程地质及施工记录，就能综合判断桩身的完整程度。根据测试数据、图形，判断桩是否完整、属于几类桩。检验时应抽取不少于总桩数的10%进行低应变动力检测。图6 低应变反射波法测试分析示意图CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法序号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桩径有效直径不小于设计值开挖50100cm深后，钢尺丈量 三、褥垫层CFG桩检测合格后，桩顶铺0.6m厚碎石垫层，垫层内夹铺两层双向80KN/m高强土工格栅，垫层用碎石应由未风化的干净砾石或轧制碎石而成，级配良好，粒径小于2mm的部分不应超过总重的45%，最大粒径不易大于50mm，含泥量不能大于5%，不含植物残体、垃圾等杂质。褥垫层铺设宜采用静力压实法，当基础底面桩间土的含水量较少时，采用动力夯实。褥垫层内铺设双层土工格栅时，先铺设0.1m厚碎石垫层，碾压密实，其上铺设一层土工格栅，再铺设0.2m厚碎石垫层，碾压密实铺设上层土工格栅，填筑其上碎石，碾压密实后施工其上填土。1、土工格栅铺设前先按幅宽在铺筑层划出白线，然后用铁钉固定格栅的端部（每米宽用钉8根，均匀距离固定）。2、固定好格栅端部后，用铺筑机将格栅缓缓向前拉铺，每铺10m长进行人工拉紧和调直一次，直至一卷格栅铺完，再铺下一卷，操作同前。3、铺完一卷后用压路机从起始点向前进方向碾压一遍即可。4、以卷长为单位作为铺设的段长，在应铺格栅的段长内铺满以后，再整体检查一次铺筑质量，然后铺筑下一段。下一段铺筑时，格栅与格栅搭接1015cm，并用铁钉固定后继续向前进方向铺设第二段。 四、施工注意事项1、施工前应探明地上及地下管线情况，确保全部管线迁改完成后方可钻孔灌桩。2、施工中通过对电流的观察、对长螺旋的钻杆速率、对钻机的颤动观察等确保桩长达到设计要求，确保CFG桩已穿透软弱土层至硬底，对于第四系地层已嵌入砂类土或硬塑黏性土2m。3、做好地质情况的复核工作。对有代表性的地点在施工过程中适时提钻以确认地层分布情况是否和地质资料一致，特别是钻进达到设计深度时要确认桩尖是否已经达到持力层足够深度。必要时，可在相邻两地质横断面中间进行补钻，以进一步复核地质情况。若出现异常情况，及时通知监理单位和设计单位到现场确认，并提出处理意见。4、成孔时钻头到达设计标高后，钻杆停止转动，开始泵送混凝土。成桩的提拔速率宜控制在3m/min左右。成桩过程宜连续进行，应避免后台上料慢造成的供料不足、停机待机现象。若施工中因其它原因不能连续灌注，须根据勘察报告和施工已掌握的场地土质情况，避开饱和砂土、粉土层，不宜在这些土层内停机。成桩过程中必须保证排气阀正常工作，施工中要求每工班经常检查排气阀，防止排气阀被水泥浆堵塞。当成桩至桩顶标高2.0m以内时，应连续泵送至桩体混合料高出桩顶标高。5、混凝土灌注时钻杆提拔速率和输送泵的泵送量要密切配合，钻杆静止提拔，并保证连续提拔，施工中严禁出现超速提拔及先提管后泵料。灌注过程中芯管插入混凝土的最小深度宜按25cm控制，且不得大于1.0m。灌注过程中应尽量避免中间停顿，若发生停顿，时间不应超过2小时。6、CFG桩施工完成并检验合格后要求设置沉降、位移观测设备进行沉降、位移观测。7、冬季施工时混合料入孔温度不得低于5度，对桩头及桩侧土应采取覆盖和保温措施。8、CFG桩施工完成28天内不得有任何机械在上面行走。施工完成28天以后对桩身质量、单桩承载力及复合地基承载力检测。检测合格后方可进行上部路基施工。9、涵洞底部及两侧路堤、桥头路堤CFG桩施工应在涵洞或桥台施工前进行。 五、CFG桩施工出现的问题及处理办法1、混凝土超方超方原因：钻杆离心作用、灌注时砼自重作用和输送泵泵压作用使CFG桩扩孔；地质原有地层承载力较小，土质处于流朔状态，极易造成扩孔；钻杆长度在28m以上，钻杆长细比较大，柔性大，在钻孔过程中摆幅较大，致使桩孔中下部扩孔。处理办法：将钻头直径切割小，成倒圆台状；将钻机电动机转速调慢，调至18radmin左右，可减小钻杆离心力使其摆幅减小，从而底端CFG桩“瓶腹”减小；调节输送泵阀门板，使管内泵压减小，减轻对桩周围土对压力。2、窜孔窜孔是指在灌注完前一根CFG桩后，钻相邻下一根桩时，前一根桩的混凝土面突然大幅度下降，混凝土涌入新钻孔内，造成下一根CFG桩钻孔和灌注困难。窜孔的结果就是相邻两个宝瓶状桩的CFG桩连接在一起。如果窜孔现象很严重，一是加大桩间距，重新检算，二是改为其它地基加固方法，如预制桩打入等。3、堵管原因：混凝土和易性差，泵送困难；混凝土供应不及时，等待时间较长，在输送管内已初凝；混凝土骨料直径太大；钻机设计不合理，弯头管半径过小，混凝土输送困难。采取相应措施进行改善。4、粘钻粘钻是指在长螺旋钻管内泵压灌注CFG桩，钻孔灌注过程中，钻杆被土层紧紧粘住，无法转动也无法拔出，需要使用其它设备才能拔出，甚至钻杆断裂而无法拔出。产生粘钻现象的主要原因是，钻孔区域有厚层的处于流塑状态的饱和土，土的液限指数和粘聚力都很大；或者是钻孔过程中由于机械故障或电力供应中断，使钻机停转时间较长，钻杆无法转动。5、断桩断桩原因：施工保护不够，大型机械进入已灌桩区域；钻杆排气阀门设置不当，使CFG桩内有空气，极易产生断桩； 混凝土供应不及时，待料时间过长凝固，新旧混凝土接触面处发生断桩； 地下水丰富，也易产生断桩；拔管和泵送混凝土配合不协调；截桩时人为的损坏。预防措施：加强施工区域的防护，严禁一切机械进入；经常检查排气阀，并将包裹混合料和泥巴及时清除，保证芯管排气畅通；加强混凝土运输组织调度，保证混凝土及时供应；对流朔状态和地下水丰富地质情况进行论证；加强技术交底和操作培训，操作配合默契；(6)使用锯石机切割，使CFG桩从预裂处断开。接桩方法：浅部断桩，在断桩位置挖一个比设计CFG桩直径大20cm的圆坑，圆坑和CFG桩同心，挖至断桩面下1020cm处，灌注混凝土至设计桩顶标高；断桩位置较深，须扩孔下挖，支模板浇注混凝土，模板直径比CFG桩直径大20cm,安装与CFG桩同心，下部比断桩面低1020cm，拆模板后用原土夯实回填。 六、质量记录1、工程定位测量记录；2、原材出厂合格证；3、原材试验报告；4、混凝土配合比、坍落度、搅拌时间记录；5、长螺旋桩机拔管速度记录；6、地质情况记录；7、静载、动载检测报告；8、混凝土抗压强度试验报告。 七、质量保证措施1、工区成立质量管理领导小组，成员主要是质检工程师、班组质检员，定期召开质量分析会，对发现的问题及时研究，制定改进措施。2、加强技术管理的基础工作，施工中认真执行“三检”，严把“五关”，即施工前、施工中、完工后检查，和技术图纸资料复核关、技术交底关、工程试验关，原材料进场关和隐蔽工程检查签证关。3、严格按照技术规范操作，严格按照监理程序办事。每道工序都要通过各施工班组自检、专职质检人员复检，上报监理工程师检查认可后再进行下道工序，确保各工序质量优良。4、提高质量意识，提高全体施工人员的质量意识，才能确保工程的整体质量，定岗定责，奖惩分明。 八、CFG桩施工安全保证措施1、CFG桩作业施工应做好孔口防护，防止人或异物坠入。2、机械设备的运转部位应有安全防护装置，电器设备安装操作应严格执行国家现行标准施工现场临时用电安全技术规范JGJ46的规定，坚持做到“一机一阀一漏一箱”、“三相五线制”、“三级配电两级保护”的安全要求，防止用电安全事故的发生。3、钻杆上的土应及时清理干净，防止坠下伤人。4、严格执行安全操作规程，安全员负责安全教育和检查，有权制止不合要求的操作。5、机械设备运行时，特别是在制桩过程中，岗上人员必须坚守岗位，夜间作业应有充分照明，登高作业要系安全带。6、建立机械设备的定期检查、保养制度和运转台帐。