CFG桩成桩工艺性试验方案.doc

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1、新建铁路大同至西安客运专线站前施工-2标段CFG桩成桩工艺性试验方案 编 制：审 核：批 准：中国水电三局有限公司大西铁路客运专线指挥部五项目部二一年四月二十日CFG桩成桩工艺性试验方案1 工程概况新建铁路大同至西安客运专线站前施工-2标段第五项目部路基起讫里程为DK237+472.00DK247+580.00，本管段区间路基被桥梁分隔为9个自然段,全长4388.89延米。2 编制依据（1）新建铁路大同至西安客运专线站前施工-2标段施工承包合同、招投标文件、实施性施工组织设计等。（2）现场踏勘调查所获得的工程水文地质条件、资源、交通状况等资料。（3）现有技术装备力量、机械设备、管理水平、工法及

2、科技成果和多年积累的工程施工经验。（4）客运专线铁路路基工程施工技术指南【TZ212-2005】。（5）客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行技术标准铁建设【2005】160号（6）铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定铁建设2005157号。（7）铁路工程桩基检测技术规程TB10210-2008T808-2008。（8）粉煤灰混凝土应用技术规范GBJ146-90。（9）铁路工程施工安全技术规程TB10401-2003。（10）原平至运城北段施工图DIK241+200.00DIK241+400.00黄土路堑及地基处理设计图（大西大运施路-36）3 试验目的（1）通过进行桩基成桩工艺性试验，以复核地质资

3、料。（2）明确CFG桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范CFG桩作业施工。（3）熟悉和掌握地基处理施工质量的检测项目、检测标准和检测方法。（4）检验施工准备工作的周密性、严谨性。4 试验段选择根据现有图纸到位情况，CFG桩试桩地点选定在DK241+200.00DK241+400.00区域段，长度200m。经设计地质勘探分析，本段地层为：新黄土（Q3d1+p1），褐黄色黄褐色，坚硬硬塑，土质不均匀，厚度34.141.8m，普遍分布。表层新黄土4.95.0m，具湿陷性，湿陷系数s=0.0150.029,为I级非自重湿陷性场地，0=150Mpa。局部为细圆砾土（Q3d1+p1）

4、：褐黄色灰白色，稍密密实，稍湿饱和，厚度0.03.4m,呈透镜体分布，0=300kpa。地下水埋深16.9219.3m,地下水主要由大气降水补给，地下水变幅24米，地下水对混凝土无侵蚀性。5 施工布置根据原平至运城北段施工图DIK241+200.00DIK241+400.00黄土路堑及地基处理设计图可知，该段路基基底采用水泥土挤密桩与CFG桩相结合进行加固处理，正方形布置，水泥土挤密桩桩径0.4m，桩间距1.0m，桩长6.0m。CFG桩桩径0.4m，桩间距2.0m，桩长15.0m，复合地基承载力不小于250Kpa，单桩承载力不小于600KN。本次试验拟进行2根CFG桩施工，分别为1#、2#桩，

5、平面布置图如下：6 主要施工机具主要施工机具见下表： 序号机具名称型号数量备注1长螺旋钻机QPS-1101性能良好2混凝土输送泵30kw1性能良好3混合料罐车9m31性能良好4推土机T220A1性能良好5全站仪莱卡1性能良好6水准仪莱卡1性能良好7 工艺试验时间安排（1）工艺试验开工时间：2010年6月1日（2）工艺试验结束时间：2010年6月30日8 材料要求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），加水在搅拌机中强制搅拌而成。(1）水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥； (2)卵石或碎石粗骨料满足级配要求，松散堆积密度大于1500kg/m3；

6、长螺旋钻管内泵压混合料骨料粒径不大于25mm。(3）砂采用干净的河砂，类型宜为中粗砂，含泥量小于5%。(4）石屑石屑率一般在0.250.33。(5）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%。(6）泵送剂泵送剂用于改善泵送性能，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；当气温高时，按需要可在配合比中加适量泵送剂，但必须严格控制掺入量。9混合料配合比设计根据设计图纸提前向本标中心试验室提交混凝土配合比试验任务单，试验室及时进行混凝土配合比试验。配合比试验完成后，用于CFG桩工艺试验

7、段试验，并根据试验段施工情况及时进行混凝土配合比调整。10 施工人员安排本次试桩主要人员安排情况如下：试桩人员安排序号名称人数备注1现场总负责人1负责现场指挥、协调、安排2技术负责人1负责试桩现场整个技术工作3试验员1负责混合料的配比工作4工班长1具体负责工班试桩施工5施工记录员1负责电流和钻进深度的记录6现场领工员2负责人员、机械等施工配合7钻机操作手1负责长螺旋的操作8普工6辅助施工9罐车运输司机1运送混合料11 试桩工艺流程及技术要求(1）施工工艺、施工工艺流程根据CFG桩施工经验及设计要求，本次试桩采用长螺旋钻孔、强制式搅拌机拌和、管内泵压混合料成桩的施工工艺。CFG桩工艺性试验施工流

8、程见CFG桩施工工艺流程图（长螺旋钻）。（2）施工方法 钻机就位：钻机就位后，使钻杆垂直对准桩位中心，确保桩位偏差10cm，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。CFG桩施工工艺流程图(长螺旋钻)桩身质量验收(即：低应变检测，按成桩总数的10%且没检验批不少于5根)钻杆芯管充满混合料配合比确定钻进至设计深度原地面处理(对软弱地面进行碾压或夯实处理)测量放样室内配合比试验钻机就位(雨后钻机下应铺设碎石垫层)材料试验安装钻机钻进成孔停止钻进CFG混合料搅拌计量投料取样并制作试件向管芯泵送拌和料(检查排气阀是否正常工作)提出钻杆提钻管内拌合料有足够高度均匀拔管至桩顶移机成桩封顶挖槽(3d7d后)桩顶

9、盖土封顶结束剔除桩头并凿平桩顶验槽合格成桩28d后进行平板荷载试验(即：单桩承载力或复合地基承载力、变形模量试验，按总桩数的0.2%且每检验批不少于3根) 挂垂球的方法，在钻架上刻上明显的对照位置线，每根桩施工前都由专人进行桩位对中及垂直度检查，满足要求后，方可开钻。混合料搅拌：混合料搅拌按配合比进行配料。每盘料搅拌时间按照普通混合料的搅拌时间进行控制，控制在60120s，塌落度控制在180mm220mm。具体搅拌时间由岗底混凝土拌和站进行控制，并作详细记录。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。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

10、现钻杆摇晃或难钻时，放慢进尺，防止桩孔偏斜、钻杆位移、钻具损坏等。根据钻机塔身上的进尺标记，成孔到达设计标高时，停止钻进。地质复核：在施工前先在规划好的断面位置进行地质复核，并进行详细记录绘制成地质柱状图，作为施工参考；本次试桩将第一个孔进行地质复核，作为本次CFG桩试桩施工的依据。在钻进时，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。灌注及拔管：钻孔至设计标高后，停止钻进，开始混合料灌注，每根桩的投料量应不少于设计灌注量，钻杆芯管充满混合料后开始拔管，压灌混合料时一次提钻高度小于25cm,提管速率控制为2.03.0m/min，施工桩顶高程高出设计高程50cm，灌注成桩

11、完成后，桩顶盖土封顶予以保护。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。移机：上一根桩施工完毕，钻机头进行保护，移位，进行下一根桩的施工。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，合格后方可进行投料，在成桩过程中抽样做混合料试块，每台班做1组（三块）试块，测定其28天抗压强度。截桩头：规范中明确要求：CFG桩顶端浮浆应清除干净，直至露出新鲜混合料面，且截桩过程中，不得造成桩顶设计标高以下的桩体断裂和扰动桩间土。为了比较截桩时机对桩身混合料质量的影响，本次试桩拟对1号桩进行 “软截桩

12、”。2号桩头在浇注完混合料7天后进行“硬截桩”。试桩检测情况：试桩完成后，进行无损低应变检测以验证成桩质量；成桩28d后应及时进行单桩承载力或复合地基承载力试验，以确定设计参数。（3）质量控制要点 选用技术先进、性能稳定的施工设备。针对本试验段的地质条件，长螺旋芯管内泵送混合料具有工效高、成孔质量易于控制等优点，应优先选用。 确保桩长达到设计要求的控制要点：A、做CFG加密探测桩在正式施工前，按规范要求做CFG加密探测桩，按每1m进行取土样，通过土样与设计地质情况进行比较。B、与设计桩长比较施工前，通过设计中的横断面图和纵断面图确定每根桩的设计桩长，在钻进过程中，以设计桩底标高为控制点，通过钻

13、机上的刻录线判断其钻进深度，与设计桩长比较。C、混合料方量的控制灌注混合料的过程中，通过拖泵的次数，确定每根桩的实际混合料用量，计算出实际的桩长，与设计桩长进行比较。以加密探测桩及土样鉴别控制为主，以电流梯度值及突变值为辅，结合操作者的实际经验判断，确保CFG桩实际桩长。 施工前通过精确测量放样确保桩位满足设计要求，在桩位对位过程中确保桩位偏差5cm； 桩身强度控制措施：对混合料的搅拌时间进行控制：严格按配合比进行配料，每盘料搅拌时间控制在60120s，塌落度控制在180mm220mm；运输至施工现场的混合料必须重新进行塌落度的检测，确保塌落度控制在160mm200mm之间；控制提杆速率：压灌

14、混合料时一次提钻高度小于25cm,提管速率控制为2.03.0m/min。12 成桩质量检测（1）桩身完整性检测CFG桩桩体质量检测在成桩28d后进行，采用低应变动力试验检测CFG桩桩身完整性；地基承载力采用复合地基承载试验检测。（2）CFG桩混合料强度现场制作混合料标准立方体试件3组，进行28天标准养护后，进行试件抗压强度检验。13 质量控制及检验（1）材料检测内容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200t为一批，不足200t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

15、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。CFG桩混合料坍落度应以试验室提供经监理工程师批准的配合比参数进行控制；检验数量：每台班抽样检验3次。检验方法：现场坍落度试验。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28d边长15cm立方体抗压强度达到设计强度10MPa15MPa。桩身质量、完

16、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。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）检测方法：平板载荷试验。检测要求：对试验桩进行单桩承载力和单桩复合地基承载力进行平板载荷检测试验。验证承载力是否符合设计要求。（2） CFG桩基检测内容CFG桩的数量、布置形式及间距符合设计要求。桩长、桩顶标高及直径应符合设计要求。褥垫层厚度和密实度应符合设计要求。CFG桩施工中，每台班均须制作检查试件，进行28d强度检验。成桩28d后应及时进行单桩承载力或复合地基承载力试验

17、，其承载力、变形模量应符合设计要求。每根CFG桩施工要认真填写施工记录表。每个台班施工的CFG桩数量要及时在CFG桩施工进度形象示意图上标识。施工时应及时清除成桩时排出的弃土，否则会影响施工进度。整个施工过程中，安排质检人员旁站监督，并作好施工原始记录，记录钻压电流值、孔深、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等。CFG桩施工属隐蔽工程，施工完毕报监理签认后方可进行下一道工序施工。14 质量保证措施（1）从源头抓起，加强混合料质量控制，严格按配合比进行配料，并做好原材料的质量检测。（2）坚持施工过程中的试验制度。施工的每个环节严格按照设计要求及相应的规范进行检测和控制。（3）加强施工过程控制，依照

18、设计要求设置保护桩长，确保成桩质量满足设计和规范要求。15 安全保证措施（1）采取跟车作业或统一调配等措施加强灌注混合料运输过程中的安全措施，确保灌注混合料安全及时地到达施工现场；（2）设立专职安全员并建立24小时旁站制度，及时纠正和消除施工中出现的不安全苗头，尤其是倒车过程中要有专职安全员统一指挥。（3）对施工人员要进行安全教育和安全知识的考核。（4）施工现场严禁非施工人员逗留，要设立明显的作业和禁入标志。（5）工地设立明显的安全警示牌和安全注意事项宣传栏。（6）各类机械设备操作人员必须持证上岗，无证人员或非本机人员不得上机操作。16 环保水保措施（1）加强施工管理，实行文明施工，对可能造成

19、环境污染的物质，经过有关部门同意后送到指定地点处理。所有机械废油回收利用或妥善处理，严禁随意泼倒。（2）采取有效措施防止施工中的燃料、油料、废料等有害物质对周围环境的污染，应指定专用存放区，专人保管和处理。（3）施工现场安排要做到布局合理，机具进出场有序，路沟畅通，管线齐全,生活设施清洁文明，施工安全有序。（4）注意保护水源，工程施工期的弃物、堆放物、工人生活排水等可能会对地下水造成污染，应对之进行有效管理，尽量减少对地下水的污染破坏。17 文明施工措施（1）对施工现场的文明施工进行监督、指导、检查，对违反文明施工的行为，有权责令限期整改或停工整顿，甚至处罚。（2）施工现场场地平整，道路坚实畅

20、通，设置相应的安全防护设施和安全标志，周边设排水设施；人行通道的路径避开作业区，设置防护，保证行人安全；基础、管道等施工完后及时回填平整。 （3）施工现场的临时设施，包括施工机具设备、运输车辆等，严格按施工组织设计确定的位置布置整齐。（4）施工操作地点和周围保持清洁整齐，做到工完料尽场地清，没用完或不合格的填料要及时清理。（5）现场使用的机械设备，按平面布置规划固定定点存放，遵守机械安全操作规程，经常保持机身及周围环境的清洁；机械的标记、编号明显，安全装置可靠。（6）对工人进行法纪和文明教育，严禁在施工现场打架斗殴及进行黄、赌、毒等非法活动。（7）经常性安排和组织以质量、安全为主要内容的健康向上的宣传活动。在施工现场设置宣传标语等，及时报道安全、质量等方面的情况及知识。