CFG水泥粉煤灰碎石桩试桩方案.doc

CFG桩试桩施工方案（DK145+905DK145+920）编 制： 复 核： 审 批： 中铁十一局沪昆铁路客专长昆CKTJ-3标第二项目部二零一零年十一月长昆客专（湖南段）I类施工组织设计(方案)报审表 编号：CKKZ02001 施工单位中铁十一局集团有限公司施工标段沪昆客专长昆湖南段第二项目分部施工组织 设计名称DK145+905DK145+920段CFG桩试桩致 长沙中大/贝利沪昆客专长昆湖南段监理站 监理单位：由我单位负责编制的 DK145+905DK145+920段CFG桩试桩 施工组织方案已完成，请给予审核。施工单位（章） 负 责 人 日 期 监理工程师审核意见：监理工程师 日 期 监理组审核意见： 监理组长 日 期 注：本表适用于标段工程。一式4份，施工单位2份，公司、监理各1份。杭长（长昆）客专湖南段III类施工组织设计报请核单施工单位中铁十一局集团有限公司施工标段沪昆客专长昆湖南段第二项目分部施工组织设计名称DK145+905DK145+920段CFG桩试桩施工方案致 长沙中大/贝利沪昆客专长昆湖南段监理站 监理单位：我分项工程 DK145+905DK145+920段CFG桩试桩 施工方案已完成，请予以审核。报审单位：中铁十一局集团有限公司 报审人： 报审时间： 年 月 日审核意见（监理单位）：审核单位： 审核人： 审核时间： 年 月 日 CFG（水泥、粉煤灰、碎石）桩试桩方案一、试桩目的优化施工工艺，确保工程质量，确定合理的工艺参数指导施工。二、试桩地点及数量试桩地点选在DK145+920左侧处，试桩数量4根，从线路左侧向右编号依次为，桩间距1.6m，各桩数据统计如下表。采用长螺旋钻机施工。CFG试桩桩号数据统计表 桩位编号桩径(m)桩长(m)桩顶标高0.54.45150.490.54.5150.490.54.55150.490.54.6150.49三、试桩仪器及机械设备配置表序号设备名称型号功率数量备注1长螺旋钻机LZ-231套包括混凝土泵2发电机200 KW1台3自卸汽车8T4辆4全站仪1台5水平仪1台6罐车9m³4台四、人员配置现场管理1名，技术人员6名（试验1名，记录1名，测量3人，技术负责1人），机械操作工3名，电工1名，罐车司机4人，其他人员8名。五、工程材料1、水泥选用湖南娄底双峰海螺水泥有限公司生产的海螺牌水泥，规格P.042.5；碎石选用杨市镇板桥碎石厂生产的，规格5-31.5；粉煤灰选用华天能环保科技开发有限公司生产的F类粉煤灰；砂选用株洲三门镇砂场生产的，规格为中砂；外加剂选用江苏博特新材料有限公司生产的JM-PCA（1）；水采用自来水。2、CFG桩桩身材料为C15混凝土，根据选定原材料的性质，选定混凝土配合比为水泥：砂：碎石：粉煤灰：外加剂：水1:4.42:5.27:0.42:0.014:0.8。 六、长螺旋钻机成孔CFG桩施工工艺流程长螺旋钻机成孔施工工艺流程图七、长螺旋钻孔管内泵压砼成桩试桩施工方法（1）施工准备施工现场内道路应符合设备运输车辆和汽车吊的行驶要求，保证运输安全。清理整平原地面，使钻机能稳定摆放，并做好排水工作。设备组装时设立隔离区，专人指挥，严格按程序组装，非安装人员不得在组装区域内，以杜绝安全事故。安排材料进场。对全体施工人员进行质量、安全技术交底和质量、安全教育。（2）桩位放线根据桩位平面布置图及业主提供的测量基准点，由专职测量人员进行放线工作。桩位定位方法现场插木质短棍表示，木质短棍入土深度不少于25cm,并用白石灰作标记。（3）钻机就位钻机就位前，先施工排淤沟。移动钻机就位，用塔机塔身前后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，确保垂直度偏差不大于1%。（4）混合料拌制混合料搅拌按配合比配制混合料，混合料的搅拌须均匀，搅拌时间不得少于60s。混合料坍落度宜为160mm200mm，成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200 mm。（5）钻进成孔关闭钻头阀门，移动钻杆使钻头触及地面，启动马达先慢后快钻进，减少钻杆摇晃，检查钻孔的偏差。在成孔过程中，发现钻杆摇晃或难钻时，可放慢进尺，避免导致桩孔偏斜、移位，甚至使钻杆、钻具损坏。钻至基岩顶面，记录钻进深度，判定是否满足设计要求，满足要求后停钻。CFG桩加固深度应穿透强风化岩层内不小于0.5m，可通过两种方式来确定CFG桩的加固深度：一是严格按照设计桩长施工；二是通过钻机上的电流表摆动情况和钻机钻杆抖动情况来判定CFG桩钻孔深度是否已到达基岩层顶面。施工中结合两个指标来判断桩长是否达到了设计要求。（6）灌注及拔管成孔到达设计桩底，停止钻进，泵送混合料，当钻杆芯充满混合料后开始拔管，不可先拔管后泵料。混合料的泵送量与拔管速度相匹配，拔管速度控制在1.2- 1.5m/min左右。成桩过程须连续进行，施工中因其他原因不能连续灌注，须避开饱和砂土、粉土层停机。砼灌注到桩顶后用振动棒对桩顶以下34m范围内进行振捣。施工桩顶标高宜高于设计标高50cm。灌注成桩后，用湿黏土盖好桩头，进行保护。在施钻的同时,搅拌站按工地试验室确定的配合比搅拌水泥、粉煤灰、砂、碎石、外加剂混合料，并检查其坍落度。用砼罐车运到工地后，再次检查混合料的坍落度，符合要求后向管内泵送混合料。（7）停机移位由于桩头受浮浆与自重压密的影响，在灌注至设计标高后应继续灌注50cm的保护桩头，然后移机进行下一根桩的施工。（8）桩头处理 桩间土清理CFG桩施工完毕后,待桩体达到一定强度后（一般为7天）,开始清理桩间土。桩间土清理分两步，第一步使用挖掘机清除至桩帽顶。第二步用人工清除至桩顶。 桩头截除桩头截除采用截桩机截除。桩间土清除后，CFG桩的保护桩头采用切割机环切，切痕10cm以上，然后人工截除桩头。桩帽间土使用满足设计要求的填料夯填密实，压实系数至0.9以上。禁止在桩顶标高处打眼，重锤击打截除桩头；禁止使用挖机钩断桩头。 加固区无保护层段落禁止任何机械进入。 桩顶标高可根据地面标高调整，为确保CFG桩受力均匀，桩顶标高与控制标高偏差不应大于5cm。（9）浇筑桩帽按设计要求，桩帽采用圆形桩帽，直径100cm，高50cm，现场立模浇筑。八、施工常见问题及预防措施（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。特别是故障排除不畅时,使已搅拌的CFG桩混合料失水或结硬,增加了再次堵管的几率,给施工带来很多困难。以下为产生堵管的原因和具体的预防措施： 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。预防措施：要注意混合料配合比,尤其要注意将粉煤灰掺量控制在70kg/m³90kg/m³的范围内,混凝土坍落度应控制在160mm200mm之间。 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。预防措施：严格控制混凝土坍落度。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。 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、硬管内混合料连续时提钻。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。预防措施：严格控制提钻时间，在钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续时必须提钻。 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。预防措施：冬季施工时,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。 设备缺陷。弯头曲率半径不合理也能造成堵管。预防措施：严格控制弯头曲率半径，弯头与钻杆不能垂直连接。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。（2）窜孔在饱和粉土、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。 发生窜孔的三个条件：a)被加固土层中有松散饱和粉土、粉细砂;b)钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动;c)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:a)采取隔桩、隔排跳打方法;b)设计人员根据工程实际情况,采用桩距较大的设计方案,避免打桩的剪切扰动;c)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;d)合理提高钻头钻进速度。（3）桩头空芯 发生桩头空芯的原因：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。 预防措施：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。（4）桩端不饱满 发生桩端不饱满的原因：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。 预防措施：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。九、施工安全措施1、配备专职的安全工程师负责试桩期间的安全监督、管理；2、所有电力线均不能裸露；3、吊车安装长螺旋钻机时派专人指挥吊装，非作业人员不能进入安装场内；4、桩机安装必须四平八稳，以防倾倒；5、桩机运行期间，非操作人员不能操作；6、所有进入施工现场人员必须戴安全帽。十、施工环保措施1、试桩前挖好临时排水、排淤沟；2、施工产生的泥浆及时运至指定弃土场；3、凿桩头产生的混凝土块不能随意丢弃在施工现场或田地里，可铺摊在施工便道上。十一、成桩检测试桩过程中，抽样做混合料试块，一根桩做一组，试块尺寸15×15×15cm，并测定28天龄期的抗压强度不得小于15Mpa。成桩后待桩体达到一定强度后（一般为7天），对其质量进行检验，本路基段为CFG桩复合地基。 检测方法，首先，用低应变反射波法对CFG桩进行低应变检测，判断CFG桩桩身是否有缺陷，检验数量为总桩数的10%；然后，采用平板载荷试验对路基进行承载力及变形模量检测，复合地基检验应在桩身强度满足试验荷载条件下，并宜在施工结束28d后进行，试验数量宜为总桩数的0.5%1%，且每个单体工程的试验数量不应少于3点。CFG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3桩体有效直径不少于设计值开挖50-100cm深后，钢尺丈量十二、现场记录表详见CFG桩现场施工记录表。长昆客专（湖南段）C F G 桩 施 工 记 录 表 编号：施工单位工程名称及里程钻机类型施工时间201 年 月 日混合料施工配合比： 水泥：砂：碎石：粉煤灰：外加剂：水 桩径（m）： 间距（m）： 布置形式： 桩号实测地面标高设计桩顶标高设计桩长(m)钻孔深度(m)电流值(A)地质简述混凝土灌注量(m3 )停灌砼原因及时间混合料坍落度(cm)抗压试件编号记录： 工班长： 现场技术负责人： 现场施工负责人： 注：此表每工班指定专人填写。坍落度每台班检验3次，混合料强度试块每台班做一组（3块）。