北环东延线一期工程CFG桩专项施工方案及试桩方案

开平市环城公路北环东延线一期工程CFG桩施工方案开平市环城公路北环东延线一期工程CFG桩施工方案编制：审核：四川公路桥梁建设集团有限公司开平市环城公路北环东延线一期工程项目经理部2016年9月开平市环城公路北环东延线一期工程CFG桩施工方案1目录一、工程概况˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙1二、编制依据˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙1三、施工准备工作˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙3四、试桩施工工作˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙4五、施工工艺˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙4六、施工实施方案˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙7七、质量缺陷控制˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙11八、CFG桩检测˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙13九、质量保证措施˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙13十、施工安全保证措施˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙14十一、文明施工保证措施˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙˙14开平市环城公路北环东延线一期工程CFG桩施工方案2CFG桩施工方案一、工程概况本工程桥头软基路段处理采用水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）桩径为0.5m，具体处理桩号为K2+885-930、K3+560-605，单桩长14-14.3m桩头设置托板累计桩长23924m。二、编制依据公路路基施工技术规范JTGF10-2006公路软土地基路堤设计与施工技术规范JTG/TD31-02-2013公路规程质量检验评定标准JTGF80/1-2004相关试验检测规程设计施工图施工现场实际情况三、施工准备工作1、施工组织机构及人员配备情况项目部将设立施工管理负责人，并配备技术负责人及技术施工人员，物资、设备均配有专人负责。主要管理人员一览表序号姓名职称职务1姚昌良高级工程师技术负责人2阮雄彬工程师施工现场负责人3杨贤明工程师试验检测负责人4冯大财工程师安全技术负责人5谢小风工程师测量负责人6孙锋工程师质检负责人7李子宁工程师材料负责人开平市环城公路北环东延线一期工程CFG桩施工方案32、主要机具、设备主要机具、设备一览表序号设备名称及描述数量功率/能力(类别、型号)1长螺旋钻机（KL800D）12拌和站160m3/h3砼输送车(5290GJB)16m34挖掘机15发电机1150kw3、施工用电利用发电机发电，现场配备一台150KW的发电机。现场发电机操作必须符合下列规定：①、发电机安装时，应平稳牢固，室外操作时，应搭设机棚，并保持通风良好。②、发电机启动前必须认真检查各部分接线是否正确，各连结部分是否牢靠，电刷是否正常、压力是否符合要求，接地线是否良好。③、发电机的连接件应牢固可靠，转动部位应有防护装置，输出线路应绝缘良好，各仪表指示清晰。④、所有电气设备的工作性能和绝缘强度应处于完好状态，且在漏电电流动作保护器的保护范围内；⑤、发电机附近不得放置油料或其它易燃物品，并应设置消防器村。⑥、现场重要(或危险)部位，应有醒目的电气安全标志。4、砼供应CFG桩试桩混合料拌制采用拌和站拌和站生产。原材料、配合比、混合料各项性能指标的检测均由试验室负责，用砼罐车送到现场。5、试验测试开平市环城公路北环东延线一期工程CFG桩施工方案4原材料检测实验包括：水泥、水、石子、砂、粉煤灰、外加剂，检测结果见附“原材料检验报告单”。6、内业资料现场技术员要及时填写原始资料，不得后补、修改原始资料；填写的原始资料内容要真实、齐全、整洁；四、试桩施工工作试桩选取其中的5-7根桩作为试桩，试桩位置在对应正位点外侧5m左右处进行试桩地点。1、成桩工艺试验。检验施工设备以及施工工艺的适用性；获取混凝土泵送速度，钻杆提升速度，混凝土坍落度、保水性以及不同深度、土层的施工电流等数据，为施工工艺的合理选择提供依据；积累现场施工组织与管理经验，磨合施工队伍与施工机械设备。2、桩身质量检测。进行桩身完整性检测，桩身混合料强度检测，为优化施工参数和混凝土配合比提供依据。3、单桩承载力检测了解桩的承载性能，为持力层的合理选择提供依据。4、试桩现场地质勘察。了解土层的分布情况以及各个土层的力学性能，为持力层的选择和复合地基承载力与沉降分析提供依据。5、复合地基承载力试验。获得不同桩长CFG桩复合地基的承载力和沉降量数据；评价不同方案的加固效果，为确定工程施工方案和质量控制标准提供依据。通过CFG桩试桩施工，进行成桩工艺试验，以复核地质资料以及设备、工艺，施打顺序是否适宜，确定混合料配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速度、每延米混合料用量、充盈系数等各项工艺参数，通过对试桩试件28d抗压强度平均值、复合地基承载力、单桩竖向承载力的检测，如达到设计要求，并将试桩总结报监理单位确认后，方可进行CFG桩施工。（具体试验及试桩施工参照以下施工方案）五、施工实施方案1、施工工艺流程开平市环城公路北环东延线一期工程CFG桩施工方案51.1、清理场地，施工前应整平并碾压地表，清除现场杂物，以利于桩机移位。1.2、根据设计的总平面图，先放出施工段内轴线，再根据轴线定出桩位。1.3、桩机进入现场、根据设计桩长、沉管入土深度确定机架高度、沉管长度，并进行设备组装。1.4、桩机就位，调整沉管与地面垂直、确保垂直度偏差不大于1%。1.5、启动马达沉管到预定标高，停机。沉管过程中做好记录，每沉1m记录电流表电流一次，并对土层变化予以说明。1.6、停机后立即向管内投料，每次灌入混合料量必须满足管内的存储量能够产生足够的压力，以保持桩体混合料有足够的密实度。混合料按设计配比经搅拌机加水拌和，拌和时间不得少于2min。加水按坍落度3~5cm控制，成桩后浮浆厚度以不超过10cm为宜。1.7、启动马达，留振5~10s，开始拔管，拔管速率为1.2m/min（拔管速度为线速度，不是平均速度），如遇淤泥质土，拔管速率可放快至1.4m/min。拔管过程中不允许反插。如上料不足，须在拔管过程中投料，以保证成桩后桩顶标高达到设计要求，成桩后桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5m。1.8、确认成桩符合设计要求后，用湿黏土或粒状材料封闭保护桩头，然后移机进行下一根桩的施工。2、技术参数2.1、CFG桩选用长螺旋钻孔，管内泵压混合料灌注成桩，混合料采用泵送方式连续灌注。2.2拔管速率V=1.2m/min，淤泥质土部分为1.4m/min。2.3混合料拌和时间2min。2.4振动沉管机选用DZKS系列振动锤，电机功率30×2KW，空振振幅8.1mm，允许拔桩力200KN，允许加压力120KN，偏心轴转速1100r/min，开平市环城公路北环东延线一期工程CFG桩施工方案6静偏心力矩270N.m，中空锤通孔500mm。2.5经检测满足设计要求后，按设计标高截桩，然后填筑0.5m厚碎石垫层夹一层双向土工格栅加固。碎石垫层碾压满足地基系数K30≥130MPa/m，K≥29%的要求。铺设土工格栅时必须拉直拉平，幅与幅之间要对齐对好。土工格栅为高强聚酯长丝经编双向土工格栅，幅宽大于5m，网孔直径80～120mm，纵横向每米屈服抗拉强度≥80kN/m，对应纵横向拉伸长率10%。为保证桩网复合地基结构质量，土工格栅必须耐碎石挤压，不得在填筑碾压垫层时出现折断。2.6施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不小于0.5m。通常桩顶混凝土密实性差，强度低施工采取振动沉管法施工。3、材料及配合比要求CFG桩桩体材料采用碎石、石屑、粉煤灰、水泥配合而成，当粉煤灰材料来源困难时，可采取砂取代。桩身水泥采用PO42.5及以上普通硅酸盐水泥，掺加Ⅱ级粉煤灰，石屑率一般在0.3左右，碎石粗骨料满足级配要求碎石最大粒径不大于25mm，坍落度控制标准为：30～50mm。混合料28天标准立方体无侧限抗压强度不小于12MPa。4、质量检测4.1、28天后取样器钻取CFG桩桩芯，直观地检验桩体强度和搅拌的均匀性，并取芯样做无侧限抗压强度检验，要求混凝土28天标准立方体无侧限抗压强度不小于12Mpa；采用单桩复合地基载荷试验，检验复合地基承载力是否达到设计要求。桩检测后，结果报送监理批准后再进入下道工序施工。4.2、桩的施工允许差：CFG桩施工允许偏差表1-1项次项目单位允许偏差检查方法和频率1桩位容许差mm≤50全部自检，10%抽样开平市环城公路北环东延线一期工程CFG桩施工方案72桩位容许差mm不小于设计全部自检，10%抽样3桩位容许差mm不小于设计全部自检，10%抽样4竖直度容许差%≤1全部自检，10%抽样六、施工实施方案（一）施工布署1、施工前准备工作1）技术交底工作施工前首先熟悉施工设计文件，理解设计意图，做好技术交底。2）测量工作测人员对设计控制桩进行复测定位，并将测量成果向监理部门报验。经监理部门复测确认后再行施工。（二）工期安排CFG桩施工工期安排如下：2016年10月10日～216年12月31日序号工作内容工期备注1准备工作102CFG桩施工70含试桩检测时间（三）施工方法及施工工艺1、施工准备工前测量班要精确的根据技术交底的桩位平面图放出施工桩位，桩位中心点用钎子插入地下，并用白灰明示。2）技术准备：根据设计文件放出桩位平面布置图，制定合理的施工工艺，选定合理的施工机械，配备足够的技术人员。3）选用的水泥、粉煤灰、碎石、水、外加剂等原材料应符合设计要求，并按相关规程进行检验。2、工艺流程长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩工艺流程详见“长螺旋钻孔管内泵开平市环城公路北环东延线一期工程CFG桩施工方案8压CFG桩施工工艺流程图”。3、具体施工方法CFG桩施打方法：一般应进行跳桩法施工，避免造成相临桩断桩，同时避免串孔现象出现。1）布置桩点：场地清理整平，按桩点设计布置图放样布点。2）钻机就位：移动钻机就位，用塔机塔身的前后和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。3）混合料搅拌：按试验配合比进行配料并搅拌混合料，上料顺序为：先装碎石或卵石，再加水泥、粉煤灰和外加剂，最后加砂搅拌均匀，每盘料搅拌时间不小于60s～120s。混合料坍落度控制在30～50mm，成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm。4）钻进成孔：关闭钻头阀门，移动钻杆至钻头触及地面，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。5）灌注及拔管：灌注前试验人员对拌和料进行检查，成孔到达设计桩底停止钻进，当钻头进入硬层并达到设计底标高经监理工程师和设计部门确认地质情况进行砼浇筑；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2～3m/min。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。施工桩顶标高宜高于设计标高50～70cm。确保桩长能保证有效桩体的施工图标示高程和保护桩体。灌注成桩后盖好桩头进行保护。6）移机：一根桩施工完毕后，钻机移位，进行下一根桩施工。7）弃土处理：桩体施工完成2-3小时后挖除打桩弃土运往弃土场弃置。开平市环城公路北环东延线一期工程CFG桩施工方案9施工工艺流程图CFG桩施工工艺流程图4、施工质量要求a.材料要求管内拌和料有足够高度提出钻杆钻机就位钻进钻进至施工图标示深度停止钻进向管芯泵送拌和料提钻拌和料拌制封顶移机结束测量放样原地面处理开始开平市环城公路北环东延线一期工程CFG桩施工方案10(a)集料：应根据施工方法，选择合理的集料级配和最大粒径；(b)水泥：宜选用普通硅酸盐水泥；(c)粉煤灰：宜选用袋装Ⅱ、Ⅲ级粉煤灰。b.施工前应进行成桩试验，试桩数量宜为5～7根。CFG桩试桩成功，经监理人验收合格后，方可开始施工。c.水泥粉煤灰碎石桩施工应符合以下规定(a)桩体施工应选择合理的施工顺序，一般应隔行隔桩跳打，相邻之间施工间隔时间应大于7d，避免对已成村造成损害。(b)成桩过程中，应对已打桩的桩顶进行位移监测。(c)混合料应拌和均匀。在施工中，每台机械每天应