南站三队CFG桩桩方案

新建铁路南京南站站前工程NJZQ—Ⅰ标CFG桩施工方案编制：复核：审批：中铁四局南京南站站前工程项目经理部二00八年七月一日1、编制依据（1）新建铁路南京枢纽南京南站站场站前工程施工图纸。（2）国家及相关部委颁布的法律、法规和铁道部颁布的现行设计规范、铁路工程质量验收标准及其它有关文件资料。（3）工地现场调查、采集、咨询所获取的资料。（4）我单位类似工程施工积累的施工经验及设备。2、工程概况2.1工程简述本工程为新建南京南站工程，位于江苏省省会南京市长江以南的雨花区双龙街以西的黄金山。地质情况自上而下主要有杂填土、粉质粘土、含砂砾粉质粘土、全风化泥质粉砂岩及泥质砂岩，地下水位较高，地下水非常丰富。南京南站由三个场组成：京沪高速场（10股道）、沪汉蓉宁杭场（12股道）、宁安城际铁路场（6股道）。其中路基作业范围为：（1）京沪高速铁路上下行线：DK1018+877.476～DK1019+650，合计长度：772.524m（2）宁杭铁路上下行联络线：L3XDK0+000～L3XDK0+706、L3SDK0+000～L3SDK0+698.89，合计单线长度1404.8m（3）宁杭城际上下行线：NHDK0+336.78～NHDK1+197.83，合计长度：861.05m（4）沪汉蓉至京沪高速上下行联络线：L2SDK0+000～L2SDK0+698、L2XDK0+000～L2XDK0+600，折合单线长：1298m（5）南京南站至仙西站的仙西联络线上下行线L1XDK0+349.353～L1XDK1+220.58，合计长度：871.227m2.2CFG桩施工范围:（1）京沪高速铁路上下行线：DK1018+870.51～DK1019+650段；（2）宁杭城际上下行线：NHDK0+372～NHDK0+484.59、NHDK0+534.66～NHDK0+634.82、NHDK0+818.855～NHDK0+897.72段；（3）南京南站至仙西站的仙西联络线上下行线：L1XDK0+349.37～L1XDK0+509.86、L1XDK0+735～L1XDK0+785、L1XDK0+834.12～L1XDK0+938.9段。2.3工程地质及水文地质概况：（1）地形地貌：岗地及坳谷，地形略有起伏，多辟为田地。（2）地层代号及土石等级：(0)人工填土(1)-1alQ4淤泥质粉质黏土,软～流塑，σ=60KPaⅡ类(1)-2alQ4粉质黏土，软塑，σ=120KPaⅡ类(1)alQ4粉质黏土，硬塑，σ=180KPaⅢ类(2)alQ3粉质黏土，硬塑，σ=200KPaⅢ类(2)-3alQ3粉质黏土夹角砾土，σ=250KPaⅢ类(3)-1泥质砂岩，全风华，σ=250KPaⅢ类(3)-2泥质砂岩，强风华，σ=350KPaⅣ类(3)-3泥质砂岩，弱风华，σ=450KPaⅣ类（3）水文地质：地下水为孔隙潜水，不发育。（4）物理地质：地震动峰值加速度为0.1g。2.4CFG桩施工主要技术要求根据施工文件，本管段内的CFG桩施工主要技术要求如下：2.4.1桩径均为φ0.5m，桩长根据地质情况长短不等，桩间距1.6～1.8m不等，正方形布置。桩顶设直径为1.0m扩大桩头；桩顶设0.6m厚碎石垫层，土工格栅极限抗拉强度不小于100KN/m。2.4.2桩体原材料采用碎石、石屑、粉煤灰、水泥混合而成，按C15混凝土配比设计，采用长螺旋取土工艺法施工。3、施工工艺3.1施工准备3.1.1平整场地，清除路基基底范围内的生活垃圾、工业垃圾、障碍物及表层富含植物根须种植土，标记并处理场地范围内地下构筑物及管线。对于池塘地段根据设计图纸，将淤泥和水清理完毕后，然后采用素土回填至清表统一标高方可进行地基处理。纵向高差不得大于2m（困难地段），高于2m的采用素土分层压实后，从而减少高差再进行CFG桩施工。3.1.2提前修好施工便道，以作为混凝土运输通道。施工便道宽度6m，厚0.6m（底层采用0.5m建筑垃圾，顶层采用0.1厚泥结碎石，两侧挖0.4×0.5m的排水沟）3.1.3测量放线：施工前由技术员放出CFG桩桩位。开钻前用尺量复核桩位。3.1.4混合料拌制：根据现场实际情况，可采用自拌和商品混凝土，混凝土配合比采用C15混凝土配合比（前期采用兰叶搅拌站C15混凝土），并通过试桩最终确定最佳的施工配合比。3.2人员和机械配置情况3.2.1人员配置及分工情况（1）配置机手2名，工人8名。负责现场机械操作、混合料灌注等作业。（2）现场技术员、安质员、试验员各1名。负责监控每道工序按标准化作业，并做好施工记录。（3）现场生产负责人1名。负责指挥现场生产。3.2.2机械配置序号设备名称型号和功率单位数量备注1发电机200KW台12长螺旋钻机JZB45台13长螺旋钻机CFG-26台14混凝土输送泵HBT-60台15混凝土运输车6m3台26挖掘机PC220台83.3施工工艺3.3.1施工步骤（1）钻机就位在场地达到施工要求后，将长螺旋钻机就位，调整钻机水平并固定，专人检查将钻头锥尖对准桩位中心点；螺旋钻机就位后，司钻人员根据钻机架上的铅锤调节钻机垂直度，确保垂直度偏差≤1%。使用反差大的反光贴条每0.5米进行标识，粘贴在钻机导向架上，利于夜间记录人员识别读数。（2）混合料搅拌混合料搅拌：混合料搅拌必须进行集中拌和，按照配合比进行配料，每盘料搅拌时间按照普通混凝土的搅拌时间进行控制。一般控制在90～120秒，具体搅拌时间根据实验确定，电脑控制和记录。混合料出厂时塌落度可控制在180mm～200mm。前期施工配合比采用兰叶搅拌站商品混凝土，水泥:粉煤灰:砂:碎石：外加剂=240：42：850：1042：2.8（单位kg）CFG桩桩身混合料28天龄期标准立方体设计抗压强度不小于10pa。（3）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，并作相应增减。（4）拔管、压灌成桩长螺旋钻机钻至设计标高，停止钻进，提拔钻杆20～30cm后开始泵送混合料灌注,当钻杆中孔充满混合料后，开始提升钻杆、压灌混合料。一边泵送，一边拔管，严禁先提管后泵料。设专人指挥协调钻机操作手和混合料泵操作手，保证泵送混凝土和提升钻杆的默契配合，以确保成桩质量。在正常情况下，钻机的提升速度控制在2—3m/min。提钻的速度与混合料的泵送速率相协调，保证钻杆内混合料表面高度始终略高于钻杆底出料口。桩顶与施工作业面平齐，灌注完成后，桩顶采用湿黏土封顶，进行保护。黏土厚度应能满足防冻和养护的要求，一般不小于70cm。每根桩的投料量应符合设计灌注量。（5）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，有时还会因支撑钻机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，应根据灰桩或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位准确。（6）清桩间土及破桩头桩间土的清除，以人工或小型作业机械为主，采用小型机械清除时，要保证桩周围有20cm的保护层，然后再用人工清除。清理完毕后用混凝土切割机沿设计桩顶环向切一条缝，深度为5mm，然后用楔子把桩头截掉。（7）完整性检测先把桩顶按照试验要求打磨平整，再进行桩身质量、完整性检测，检测方法采用低应变对桩身的完整性进行检测。（8）扩大桩头及碎石垫层待桩身检测合格后，根据施工现场情况，对于CFG桩按照设计要求做直径1.0m扩大桩头，采用人工开挖至桩顶下0.6m，然后以桩中心画圆，直径1.0m，将其范围内的土清除完毕，采用同标号的混凝土浇筑，并达到统一标高。扩大桩头可分段集中进行施工，施工完毕后铺设0.6m厚碎石垫层，根据设计要求，采用分层填筑，地层厚0.2m，顶层厚0.4m，在两层之间铺设土工格栅，其极限抗拉强度不小于100KN/m。采用碾压，夯实、振实等方法压实。每层材料应摊铺均匀，一般碾压不得少于3遍，压到密实不松动为止。3.3.2工艺流程图长螺旋钻机管内泵压混合料灌注CFG桩施工流程图4．技术人员、旁站人员现场质量监控要点CFG桩质量控制的主要对象是：桩长；强度；桩底是否到持力层这三项指标，现场管理和监控要点如下：（1）测量桩位前应对施工现场原始地面标高进行抄平测量，并平整碾压后放出各桩的准确位置，原地面标高控制在±2cm以内。施工桩顶高程控制在高于设计垫层底标高50cm处。将施工区域进行划分，并将各桩进行编号，定机定人进行管理。（2）布桩时，CFG桩的数量、布置形式及间距必须严格按设计要求。并遵循从中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工的原则。不宜从四周转向内推进施工。具体的施工方法和顺序由工程技术部确定。（3）对进场施工的所有长螺旋钻机在开钻前应由施工技术人员对标尺、刻画进行复核，消除标识误差。尤其是钻机初始标识要指定专人进行复查，从而有效的控制桩长。使用反差大的反光贴条每0.5米进行标识，粘贴在钻机导向架上，利于夜间记录人员识别读数。（4）指派责任心强、懂技术并经严格考核合格的员工对劳务队伍施工的CFG桩进行现场监控和记录。（5）现场管理人员每根桩都要根据桩机上的垂球目测导向架垂直度，以保证桩身垂直度不大于1%，确保桩体的正常受力。（6）长螺旋钻施工。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，一般先慢后快。在钻进过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺或停机查看地质情况，否则容易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。（7）判断钻头是否到了持力层一般有两种方法：一是在桩机驾驶室观测电流的变化。钻机开始钻孔及软弱地层钻孔时，电流表指针在120～130安，当钻头遇到持力层时，瞬间的电流将增大到160安以上，同时电压下降。此时，应判定钻头已达到持力层。二是在钻机旁直观观察。当钻头到达持力层时，钻杆上部的动力头发生颤动和轻微的摆动，钻机的动力明显减弱，此时，应判定钻头已达到持力层。（8）CFG桩成桩过程由现场值班人员指挥，桩机操作手和地泵操作手密切配合，按照先泵料后拔管的原则，防止先拔管后泵料，影响桩身质量。（9）严格控制拔管速率。拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀，桩顶浮浆过多，桩身强度不足和形成混和料离析现象，导致桩身强度不足。故施工时，应严格控制拔管速率。正常的拔管速率应控制在2～3米／分钟。（10）整个施工过程中，应安排质检人员旁站监督，并作好施工原始记录（记录格式附后）。记录的内容主要有桩号、钻孔深度、瞬间电流值、孔深、拔管速度、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等。（11）为控制提钻速度，应购置秒表配发到记录人员，钻孔时间、拔管速度、灌注混凝土时间应记录至秒。当天的记录每页必须由设备租赁方和项目队现场记录人当天进行相互签字确认。（12）提钻泵送过程中，旁站人员要经常敲打输送管，确认管内混合料是否充实，以保证桩体密实。（13）拔管过程避免反插。在拔管过程中若出现反插，由于桩管垂直度的偏差，容易使土与桩体材料混合，导致桩身掺土影响桩身质量，施工中应避免反插。（14）桩顶砼停灰面根据导向架上标识由值班人员判断，控制在桩顶标高以上0.5米位置。（15）控制好混合料的坍落度。大量工程实践表明，混合料坍落度过大，会形成桩项浮浆过多，桩体强度也会降低。坍落度宜控制在160mm～200mm（可根据运送混合料的距离进行调整）和易性好。当拔管速率为2～3米／分钟时，一般桩顶浮浆可控制在30厘米～50厘米左右，成桩质量容易控制。桩身每方混合料掺加粉煤灰量控制在140kg～180kg（根据各地粉煤灰的性能指标，具体粉煤灰掺入量试验后确定）。（16）设置保护桩长。在泵送混合料时，比设计桩长多加0.5