铁路路基施工作业标准(共112页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上2.1 路基施工作业标准2.1.1 编制依据客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准铁建设2005160号铁路路基工程施工质量验收标准(TB10414-2003)客运专线铁路路基工程施工技术指南(TZ2122005)高速与客运专线铁路施工工艺手册2.1.2 施工流程路基土及填筑土试验测量放样挖排水沟、地表清理按设计进行地基处理整修基底摊铺碾压自检基底密实度路基试验段施工分层填筑摊铺碾压自检压实度监理检查签证静置沉降期路基边坡修整路基防护装载机装表土自卸汽车运至指定点监理检查签证监理检查签证远运或自卸汽车运土CFG桩、管桩、浆喷桩、强夯等施工2.1.3 水泥粉煤灰碎石桩
2、(CFG)施工作业标准2.1.3.1 适用范围适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂性土、杂填土及湿性黄土地基中以提高地基承载力和减少地基变形为主要目的的地基加固。2.1.3.2 作业准备2.1.3.1.1 内业技术准备(1) 熟悉图纸,做好施工图会审工作,做好技术交底工作。(2) 绘制桩位布置图,对桩位进行编号。(3) 对上道工序进行验收:在自检合格的基础上向监理报验。2.1.3.1.2 外业技术准备场地施工前挖除地表植物根系并将场地整平,整平地面并压实后方可进行施工。对场地内地表水、地下水及施工用水水质进行取样复测。若地表水、地下水复测结果与设计不相符时及时通知有关单位进行再次复测。不能使
3、用有侵蚀性水作为施工用水。施工前根据相关专业设计文件对路基范围内管线进行调查核实和迁改,对没有迁改而施工中又可能对施工造成影响的管线,注意加强保护。复核测量基线、水准点,检查施工场地所设的水准点是否会受施工影响。按桩位布置图测放桩位,在桩位中心打入钢钎或木桩,并采用白灰标志桩轴线,并作编号记录。施工机具和配套设备进场并编号。2.1.3.3 技术要求2.1.3.3.1 CFG桩施工前进行室内配合比试验,以确定混合料的配比,要求桩体混合料试块(边长15cm)标准养护28天立方体抗压强度不小于20MPa。2.1.3.3.2 成桩工艺性试验(每工点不少于2根),以复合地质资料以及设备、工艺、施打顺序是
4、否适宜,确定配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速度等各项工艺参数。试验桩竖向全长钻取芯样,检查桩身混凝土密实度、强度和桩身垂直度,根据发现的问题,修改施工工艺或桩体材料配合比重新试验直至满足要求并报监理单位确认后方可施工。2.1.3.3.3 CFG桩的数量、布置形式及间距符合设计要求。2.1.3.4 施工程序与工艺流程2.1.3.4.1 施工程序(1) 采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩的施工流程为:原地面处理测量放样钻机就位钻进至设计深度停钻泵送混合料边泵边均匀拔管至桩顶钻机移位。(2) 采用振动沉管灌注成桩的施工顺序为:原地面处理测量放样沉管机就位下沉至设计深度停钻混合料入管均匀拔管至桩顶
5、沉管机移位。CFG桩施打顺序采用从线路中心向两侧顺序推进。施工一般优先采用间隔跳打法,也可采用连打法。具体的施工方法由现场试验来确定。连打法易造成邻桩被挤碎或缩颈,在粘性土中易造成地面隆起;跳打法不易发生上述现象,但土层较硬时,在已打桩中间补打新桩,可能造成已打桩被振裂或振断。在软土中,桩距较大可采用隔桩跳打,但施工新桩与已打桩时间间隔不少于7d;在饱和的松散粉土中,如桩距较小,不宜采用隔桩跳打。2.1.3.4.2 CFG桩施工工艺流程否否结束否是否测量放样钻机就位钻进钻进至设计深度停止钻进向管芯泵送拌合料提钻管内拌和料有足够高度提出钻杆封顶移机拌合料拌制原地面处理长螺旋钻管内泵压混合料灌注施
6、工工艺图2.1.3.5 施工要求2.1.3.5.1 施工准备CFG桩桩体混合料由水泥、卵石(或碎石)、石屑或砂、粉煤灰(必要时加适量泵送剂),在搅拌站集中拌合。同时各种混合材料根据地下水对混凝土侵蚀类型、侵蚀程度,依据铁路混凝土耐久性设计暂行规定(铁建设2005157号有关规定执行)。2.1.3.5.2 施工工艺(1) 长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工工艺长螺旋钻孔成桩适用于地下水位以上的黏土、粉土和素填土地基处理,噪声及对周边环境的污染小,但成桩成本高,成桩速度慢。长螺旋钻管内泵压CFG桩工艺流程图(见下页)施工步骤 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
7、,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%。 混合料搅拌混合料搅拌要求按配合比进行配料,计量要求准确,拌合时间不得少于60s;搅拌的混和料必须保证混和料圆柱体能顺利通过刚性管、高强柔性管、弯管和变径管而到达钻杆芯管内。混合料加水量和坍落度(设计要求长螺旋钻管内泵压混合料法施工时,坍落度控制在160200mm)根据采用的施工方法按工艺试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。在泵送前混凝土泵料斗应备好熟料。 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
8、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。 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,当钻杆心充满混合料后开始拔管,严禁先提管后泵料。钻杆应静止提拔,提拔速度宜控制在2m3m/min,并保证连续提拔,施工中严禁出现超速提拔,并应避免因后台供料慢而导致停机待料。遇到饱和砂土或饱和粉土层,不得停泵待料,避免造成混合料离析、桩身缩径、断桩和夹泥等。施
9、工桩顶标高宜高出设计桩顶标高0.5m。灌注成桩完成后,桩顶采用湿黏土封顶,进行保护。施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量。 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。 清土及桩头处理弃土清运清土包括CFG桩钻孔弃土清运和保护土层清运两部分。在CFG桩施工中,由于采用排土成桩工艺,其排出的量取决于桩长和桩间距。在施工中及时清运打桩弃土是保证CFG桩正常施工的一个重要环节。本工程采用机械和
10、人工联合清运施工方法,施工需遵循如下原则:a 不可对设计桩顶标高以下的桩体造成损害。b 不可扰动桩间土。c 不可破坏工作面的未施工的部位。施工措施:a CFG桩施工完毕在其混合料初凝后,进行打桩弃土清运,人工将桩身保护桩长大部分挖除,可使其与桩身断开,一般留下50cm的保护桩长。b 采用挖掘机清运弃土,挖掘机进入处理范围内禁止在打桩工作面行走,行走时还必须用打桩弃土在打桩工作面再铺行走垫层,其垫层面到桩顶不得小于1m。c 挖掘机工作时,须严格控制标高,防止挖断工程桩和扰动打桩工作面以下的保护土层。d 运土车辆禁止进入处理范围内,由挖掘机将场地弃土倒至施工桩基范围以外后,再装入运土车运走。打桩弃
11、土清运完毕后,其下50cm的保护土层采用人工开挖,清除保护土层时不得扰动基底土,防止形成橡皮土。施工时严格控制标高,不得超挖,更不允许超挖后自行回填。桩头处理保护土层清除后即进行下一道工序,将桩顶设计标高以上桩头截断。截桩方法:a 标出桩顶标高位置,截桩时在同一水平面按同一角度对称放置2个或4个钢钎,用大锤同时击打将桩头截断;b 如果在基槽开挖和剔除桩头时造成桩体短至桩顶设计标高以下,则必须采取补救措施。假如断裂面距桩顶较近,可接桩至设计桩顶标高。 桩帽CFG桩检测合格后。以桩心为中点,放置模具(模具采用3mm厚的钢板制作)长1m、宽1m、高0.3m,清理模具中的虚土,安装桩帽钢筋,安装合格并
12、经监理检验后,浇灌混凝土,并振捣密实。 碎石垫层CFG桩帽混凝土达到设计强度后,顶部铺设0.5m厚碎石垫层,垫层内夹铺两层高强度土工格栅。铺设土工格栅时,以卷长为单位铺设的长,在应铺格栅的段长内铺满后,再整体检查一次铺筑质量,然后接着铺筑下一段。下一段铺筑时,格栅与格栅搭接1015cm,并用铁钉或木楔固定后继续向前进方向铺第二段。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%,最大粒径不宜大于50mm,含泥量不大于5%,不含杂质、垃圾等有机物。(2) 振动沉管灌注成桩施工工艺振动沉管打桩机适用于粘性土、粉土、淤泥质土、人工填土等地基处理,无污染、成桩
13、速度快,但噪声较大,适合野外作业。振动沉管工艺流程图(见流程图)施工步骤 沉管根据设计桩长、沉管入土深度确定机架高度和沉管长度,并进行设备组装。桩机就位,保持桩管垂直,垂直度偏差不大于l;若采用预制钢筋混凝土桩尖,需埋入地表以下300mm左右。开始沉管,为避免对邻桩的影响,沉管时间应尽量短;记录激振电流变化情况,应1m记录一次,对土层变化处应予以说明。沉管过程中遇到卵石土或较硬的黏性土层时,先用长螺旋钻机引孔,再用振动沉管桩机沉管。 投料在沉管过程中用料斗进行空中投料(可边沉管边投料)。待沉管至设计标高且停机后须尽快完成投料,直至管内混合料顶面与钢管料口平齐。混合料采用搅拌站拌和,且拌和时间不
14、得小于60s,坍落度为3050mm。 拔管启动电动机,首次投料留振510s再开始拔管。拔管速率按工艺性试验并经监理工程师批准的参数进行控制,一般1.21.5mmin较合适。拔管过快易造成局部缩颈或断桩;拔管太慢振动时间过长,会使桩顶浮浆增厚,易使混合料离析,对淤泥质土,拔管速度可适当放慢。拔管过程中不宜反插留振。如上料不足,须在拔管过程中空中投料,以保证成桩后桩顶标高达到设计要求。成桩后桩顶标高应高出设计桩长0.5米,且浮浆厚度不超过20cm。 封顶沉管拔出地面,确认成桩符合设计要求后,用湿粘性土封顶。 移机钻机移位进行下一根桩的施工。拌合料拌制原地面处理测量放样桩机就位沉管沉管深度满足要求停
15、止沉管投料振动拔管管内拌合料有足够高度拔出导管封顶移机结束否否2.1.3.6 劳动组织2.1.3.6.1 劳动力组织方式:采用架子队组织模式。2.1.3.6.2 施工人员应结合试验段确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。每台桩机每台班人员配备表序号工种人数职责1搅拌机司机4负责拌制混凝土2混凝土罐车司机32负责混凝土运输3泵送机手16负责混凝土泵送4钢筋工20负责钢筋制作、绑扎5模板工15负责模板安装6混凝土工20负责混凝土施工7司钻16负责钻机成孔8修理8机械维护与修理9电工1负责施工用电10测量3全面负责施工中测量工作11试验2全面负责施工中试验工作12安全员2全面负责施工
16、安全13质检员3全面负责施工质量14技术员3全面负责施工技术15挖掘机司机3开挖土方16汽车驾驶员6负责清运钻渣及土方17普通作业人员48配合CFG桩机施工合计2022.1.3.7 材料要求混合料的密度一般为21002300kg/m3;长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注法混合料坍落度为160200mm。水泥:采用42.5级普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥;当地下水具有侵蚀性时,采用抗侵蚀性水泥或矿渣水泥。卵石或碎石粗骨料:满足级配要求,松散堆积密度大于1500kg/m3;最大粒径:长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注法不大于25mm。砂:采用干净的河砂,类型宜为中粗砂,含泥量小于5%。石屑:石屑率一般在0.2
17、50.33。粉煤灰:长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注法所用粉煤灰细度(0.045mm方孔筛筛余百分比)不大于45%,即等级要求级或级以上。泵送剂:泵送剂用于改善混合料泵送性能,泵送剂用于勉强可泵的混合料,掺入量根据泵送剂的类型而不同。当混合料泵送性能满足施工要求时,可不掺泵送剂;当水泥掺量相对较低和气温高的季节,需要时可在配比中加适量泵送剂,但必须严格控制掺入量。原材料检验,并将原材料送至试验室按设计要求在试验室进行配合比试验,选择最佳配比。本工程采用长螺旋管内泵压CFG桩成桩工艺,粉煤灰选用级或以上,混合料坍落度控制在160200mm。2.1.3.8 设备机具配置序号名 称型号单位1长螺旋钻机
18、1台2混凝土拖泵1台3混凝土运输罐车3台4水准仪1台2.1.3.9 质量控制及检验2.1.3.9.1 质量控制CFG桩质量控制以施工过程中试验检测、过程质量控制为主。主要控制要点:(1) 施工测量控制及复核;(2) 施工过程中混凝土原材料的质量控制;(3) 施工作业过程中质量控制。2.1.3.9.2 质量检验(1) 所用的水泥、粉煤灰和粗细骨料品种、规格及质量应符合设计要求;检验数量:同一产地、品种、规格且连续进场的水泥、粉煤灰,袋装200t为一批、散装500t为一批,当袋装不足200t或散装不足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4
19、00m3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,在粉煤灰库抽样检验粉煤灰细度,在料场抽样检验粗细骨料含泥量、筛分试验检验其颗粒级配。(2) CFG桩混合料坍落度应按工艺性试验确定并经监理工程是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。(3) 桩体强度检测方法、数量及标准见客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准(铁建设2005160号)4.14.7: 检测数量:施工单位每台班一组(3块)试块。 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。 设计要求:桩身28
20、d边长15cm立方体抗压强度达到设计强度10MPa15MPa。(4) 桩身质量、完整性检测方法、数量及标准见客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准(铁建设2005160号)4.14.11。 检测数量:检测总桩数的10%。 检测方法:低应变检测。(5) 单桩承载力及复合地基承载力检测方法、数量及标准见客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准(铁建设2005160号)4.14.12:在施工结束28天后进行. 检测数量:总桩数的2,且每检测批不少于3根。 检测方法:平板载荷试验。 设计要求:抽取不少于总桩数的1的桩进行单桩承载力检测,抽取不少于总桩数的1的桩进行单桩复合地基平板载荷板试验。承载力符
21、合设计要求。2.1.3.9.3 常见质量问题现象、原因分析与防治措施(1) 堵管堵管是长螺旋管内泵压CFG桩成桩施工过程中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。产生堵管有如下几种原因:a 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。对此混合料配合比要注意这两种材料的掺入量,特别是注意粉煤灰掺量宜控制在6080kg/m3。b 混合料搅拌质量有缺陷,在CFG桩施工过程中,混合料由混凝土泵通过刚性管、高强柔性管
22、、弯头达到钻杆芯管内。混合料在管线内是以圆柱体形状,借助水和水泥砂浆润滑层与管壁分离后通过管线的。因此所设计和搅拌的混合料必须确保混合料圆柱体能顺利通过刚性管、高强柔性管、弯管和变径管而到达钻杆芯管内。混合料坍落度太大,易产生泌水、离析,骨料与砂浆分离,磨擦力剧增,从而导致堵管;坍落度太小,混合料在输送管内流动性差,也容易造成堵管。施工时坍落度宜控制在1620cm,若混合料可泵性差,可适量掺入泵送剂。搅拌好的混合料通过溜槽注入到混凝土泵储料斗时,需经一定尺寸的过滤栅,有时过滤栅不起作用,可能将混入到粗骨料中的大块石或片石漏入混凝土泵储料斗,泵送混合料时,大块石或片石可能在管线内或动力头内腔管处
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