68CFG桩基试桩施工方案

CFG桩基试桩施工方案一、编制依据、范围及原则1、编制依据(1)国家相关法律、法规和铁道部相关规章制度，国家、铁道部颁发的现行规范、规程、验标等各项技术标准和有关的法律、法规。(2)沪昆铁路客运专线湖南有限责任公司提供的由铁道第三勘察设计院集团有限公司设计图纸、设计文件和设计资料。(3)铁建设【2009】226号《客运专线施工组织设计指南》及沪昆铁路客运专线湖南有限责任公司编制的《指导性施工组织设计》。(4)沪昆铁路客运专线湖南有限责任公司《建设标准化管理体系》(5)沪昆铁路客运专线湖南有限责任公司编制的《沪昆客专长昆（湖南）段指导性施工组织设计》(7)铁道部下发的有关铁路建设施工安全、质量、文明施工方面的有关文件、通知。(8)我单位前期踏勘、调查、采集和咨询所获取的资料。(9)我单位拥有的科技工法成果和现有的企业管理水平，劳力、设备技术能力，以及在同类铁路施工中所积累的丰富的施工经验。2、编制范围我单位承建的沪昆客专长昆湖南段CKTJ-Ⅲ-2标合同段（DK126+840～DK167+155）总长38.4公里施工区段内的CFG桩地基处理的路基工程。3、编制原则1）严格遵守部颁规范、规程和规则等技术标准的原则铁道部颁发的现行各项施工技术规范、规程和规则是指导长沙至昆明铁路客运专线工程施工的权威性行业标准，技术方案编制中将严格遵守这些行业标准并将其贯穿于整个实施性施工组织设计当中。2）全面响应投标文件和设计图纸要求的原则在充分领会投标文件要求和设计意图的前提下，结合现场调查情况及我单位的实际施工能力和水平，力求工期、质量、安全和技术方案等各方面能充分满足投标文件和设计图纸要求，并相应制定出完善的保证体系和保证措施，确保各项目标的实现。3）确保工程质量和施工安全的原则以项目质量目标为标准，制定创优规划，严格执行现行铁路质量标准，制定科学合理的施工方案，采用先进的施工工艺和施工方法。确保工程质量必须符合国家和铁道部有关标准、规范及设计文件要求，检验批、分项、分部工程施工质量检验合格率必须达到100%，单位工程一次验收合格率必须达到100%，实体工程质量零缺陷，实车最高检测速度达到设计速度的110%，开通速度达到设计速度。施工中以质量安全为核心，全力打造精品工程、安全工程，坚持“百年大计，安全第一，质量为本”的方针，杜绝较大及以上施工安全事故；杜绝较大及以上火灾爆炸事故；杜绝因建设引起的较大及以上铁路交通事故；遏制一般生产安全事故；遏制因建设引起的一般铁路交通安全事故。4）坚持文明施工，注重环保和水土保持的原则精心组织、严格管理、文明施工，在方案的编制上力争把施工对周围环境的影响降低到最低限度，并制定出详细的文明施工和环保措施，严格执行“三同时”：同时设计、同时施工、同时投入使用，把环境保护与水土保持工作与工程安全、质量和进度放在同等位置管理。5）力求施工方案的适用性、先进性相结合的原则结合本管段工程特点，搞好劳力、材料、机械的合理配置，推广“四新”技术，采用成熟可靠、先进的施工方法和施工工艺，力求施工方案的适用性、先进性相结合，做到施工方案科学适用、技术先进，确保实现设计意图。6）施工过程标准化原则本项目实施过程中将严格落实“六位一体”和坚持“高标准、讲科学、不懈怠”管理要求，以施工质量安全为核心，依据项目管理理论和系统工程理论，按照先进性、系统性、统一性、文化性的要求，以机械化、工厂化、专业化、信息化等现代化手段为支撑，强推“架子队”管理模式；以管理制度标准化、人员配置标准化为基础，强化现场管理标准化和过程控制标准化，全面实现建设管理标准化的目标。二、工程概况我单位承担沪昆客专长昆湖南段CKTJ-Ⅲ-2标工程施工任务，工程工点位于娄底市，东起娄底市万宝镇，经涟源市水洞底镇、荷塘镇、杨市镇、茅塘镇，西至涟源市白马镇共计6个镇，起讫里程为DK126+840～DK167+155，正线全长38.4km。标段主要工程量有：路基8.144km，占正线长度的21.2%，路基土石250.45万m3。本标段共有CFG桩87019m，CFG桩施工采用长螺旋钻孔法。施工前每个工点进行成桩工艺性试验（不少于2根），确定各项施工工艺参数。三、工艺原理CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)是由碎石、砂和粉煤灰掺适量水泥加水拌和，用长螺旋钻机在地基中制成的强度等级为C15的桩。这种处理方法是通过在碎石桩体中添加以水泥为主的胶结材料，添加粉煤灰是为增加混合料的和易性并有低强度等级水泥的作用，同时还添加适量的砂以改善级配，使桩体获得胶结强度并从散体材料桩转化为具有某些柔性桩特点的高粘结强度桩，桩、桩间土和褥垫层一起形成复合地基。四、施工准备1、组建CFG桩基施工班组，明确人员分工及职责；2、组织机械设备人员进场，并进行设备及水电的安装调试；3、对全体施工人员进行技术质量安全环保交底及培训，明确施工工艺质量标准，落实进度计划计保证质量安全措施；4、组织原材料分批进场数量，以满足正常施工进度为准，材料检验单，出厂证明应齐全完备；其中土源是在当地采选的表层腐殖土，用工程车运至施工现场；5、试验室对进场材料进行取样检验。五、拟投入的人员及机械设备每个CFG桩基施工工点拟投入人员表序号工种人数备注1现场管理12技术负责13测量34试验15记录16机械操作工37电工18杂工4合计15每个CFG桩基施工工点拟投入机械设备表序号设备名称型号单位数量备注1长螺旋钻机LZ-23套1包括混凝土泵2发电机200kw台13自卸汽车8T台44全站仪台15水平仪台16罐车9m³辆4总计12六、施工工艺及方法1、工艺流程CFG桩成桩工艺流程见下“CFG桩施工工艺流程图”。CFG桩施工工艺流程图（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%。停机测量、放线并复核平整场地桩位对中钻孔至设计标高边提钻边投混合料压罐混合料至设计桩顶面原材料进场、检验混合料搅拌安装钻机、混合料搅拌机（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160mm～200mm，成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm。（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3～4m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①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。②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。③加固区无保护层段落禁止任何机械进入。④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。2、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：①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/m³～90kg/m³的范围内,混凝土坍落度应控制在160mm～200mm之间。②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。③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。④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。⑤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。①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。②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①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。②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①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