冷家沟CFG桩试桩方案.doc

目 录 一、工程概况一、工程概况1 1 二、二、CFGCFG 桩试桩目的桩试桩目的 1 1 三、试桩过程及试桩工艺三、试桩过程及试桩工艺2 2 四、四、CFGCFG 桩施工中常见的问题及质量控制措施桩施工中常见的问题及质量控制措施 5 5 五、五、CFGCFG 桩施工质量检验桩施工质量检验 6 6 冷家沟框构中桥冷家沟框构中桥 CFGCFG 桩桩工艺性试验工艺性试验 一、工程概况一、工程概况 新建铁路东北东部铁路通道大连铁路枢纽改造工程冷家沟。施工里 程为 DIK47+156(2-19.42m)。 极端最高气温 35.3，极端最低气温-21.1；历年最冷月月平均 最低气温-4.9；历年年平均蒸发量 1517.2mm；历年年平均降水量 658.7mm；最大积雪厚度 0.21m；主导风向北，历年最大风速 30m/s；地 下水位稳定水深 2.20m，地震动峰值加速度 0.15g，地震基本烈度 VII 度， 最大冻结深度 0.93m。 框构中桥为立交而设，位于站场范围直线段上。桥孔布置冷家沟为 2-19.42m，框构的主体长度为 43.79m，框构的主体宽度为 12.0+10.8+17.2m，顶板厚度为 1.40m，底板厚度 1.60m；边墙厚度 1.69m（垂直 1.40m） ，中墙厚度为 1.57m（垂直 1.30m）结构净高 10.70m。 地下水及地表水对混凝土不具侵蚀性，冻融循环等级为 D2。 冷家沟中桥地基处理采用 CFG 桩，桩径为 0.5m，纵横向间距均为 1.5m，梅花形布置，主体和挡墙下桩长采用 6m。框构主体及挡墙基础轮 廓外保证不小于一排桩。主体基底设计应力 280kpa，挡墙基底设计应力 334.2kpa，处理后碎石垫层及地基承载力必须满足以上应力要求。 二、二、CFGCFG 桩试桩目的桩试桩目的 1、试验目的及技术参数 总结出适宜的施工设备选型、施工工艺和方法、施工顺序。 验证混合料配合比 确定混凝土坍落度 混合料泵送量 确定混凝土灌注过程中拔管速度 按要求对试验桩进行低应变检测试验及承载力检测，以确认 CFG 桩 的设计参数及桩身的完整性。 2、工点地质情况 冷家沟框构中桥桥址区范围内剥蚀残丘，地层为第四系全新统坡洪 积层：粉质粘土、粗砂，下伏太古界（Ar）片麻岩。 3、施工作业设备 试验桩作业机具配备如表所示： 序号机具设备名称单位数量备注 1长螺旋钻孔机台1 2输送泵台160 KW 3发电机台1250KW 4、施工人员安排 技术员 2 人 ，质量旁站员 1 人 ，安全旁站员 1 人，机械操作员 5 人，司机 2 人，管理人员 3 人，电工 1 人。 5、CFG 桩布置及配合比 CFG 桩布置原则：桩间距 1.5m,按正方形布置，桩径 0.5m，试桩 36 根。CFG 桩的施工采用长螺旋钻孔施工方法。 根据设计要求，CFG 桩桩体砼材料采用如下： 1、水泥：采用 32.5 级普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，根据地 下水对混凝土侵蚀类型、侵蚀程度，依据铁路混凝土与砌体工程施工 规范 （TB10210-2001)有关规定执行。 2、卵石或碎石：粒径 825MM。 3、砂：含泥量小于 5%。 4、粉煤灰：等级要求 III 级或 III 级以上。 5、泵送剂：泵送剂用于改善拌合料泵送性能，应控制掺入量，拌合 料泵送性能满足施工要求时可以不掺泵送剂。 三、三、试桩过程试桩过程及试桩工艺及试桩工艺 1、试桩工程概况 施工人员全部到位，机械设备已调试完毕，材料已进场并经检验合 格，我单位进行冷家沟框构中桥 DIK47+156.00（2-19.42）m 基底 CFG 桩 试桩试验。 1.DIK47+134.105-DIK47+177.895 段 CFG 桩直径 0.5m，桩间距 1.5m，正方形布置。试桩 3 根，桩长 6M： CFG 桩试桩编号：试桩 1-1、1-2、1-3；试桩 2-1、2-2、2-3 试桩 3-1、3-2、3-3；试桩 12-1、12-2、12-3。 CFG 桩采用 C20 混凝土，室内配合比为： C:F:S:G:W:WJ=1:0.43:3.77:4.8:0.71:0.014 每盘混凝土各材料用量: 水泥：粉煤灰： 砂： 碎石：减水剂： 水 224 96 845 430/645 3.2 160 CFGCFG 桩桩施工流程图施工流程图 2、CFG 桩试桩方法 CFG 桩施工采用长螺旋钻机施工。钻机就位后，启动马达，螺旋钻 杆钻入地下，钻孔过程做好记录。钻至设计标高后，开始泵压混合料， 混合料下到孔底后开始均匀提钻。根据泵入混合料量控制提钻速度，保 钻孔至设计标高 泵压混合填料拌和混合填料 抽取混合填料 样品制作试块 移机至下一桩位 桩机就位 调平机身 施工放线 设备到场 钻具提出孔口及清土 配合比试验 证钻头始终埋在混合料中，以防断桩。 （1） 、原地面处理应清除地表植物根系并将场地平整，整平标高为 设计桩顶标高加 50cm 左右，沟渠挖出后进行回填平整碾压至设计高程； 施工前清除地下障碍，平整压实场地以防钻机偏斜。 （2）依据桩位设计布置图进行测量放样施工桩位，桩位中心点用钎 子插入地下并用白灰明示。 （3）钻机就位后，测量人员并对桩位进行再次复核并使钻杆垂直对 准桩位中心，确保 CFG 桩垂直度容许偏差不大于 1%。桩位误差不得大于 5cm，钻杆垂直对中后，方可开钻。 （4）钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面， 启动马达钻进。先慢后快，这样能避免钻杆摇晃，在钻控过程中应加强 检查，及时对钻杆的竖直度和位移进行修正。在成孔过程中。发现钻杆 摇晃或难钻时，放慢进尺，防止桩孔偏斜，位移及钻杆、钻具损坏。根 据钻机塔身上的进尺标记，成孔到达设计深度时，停止钻进，关闭电机, 清理钻孔周围土。 （5）钻孔至设计深度或进入持力层后，停止钻进，按照“先泵料后 拔管”的原则进行混合料灌注，每根桩的投料量应不小于设计灌注量。 当钻杆芯管充满混合料后开始拔管,严禁先拔管后泵料。成桩过程宜连续 进行,避免供料出现问题导致停机待料，施工桩顶高程一般高出设计高程 50cm，灌注成桩完成后，桩顶盖土封顶予以保护。 （6）清土及剔桩 1)第一步清土在罐桩施工完毕后立即将多余砼铲除； 2)第二步在成桩后 37 天左右剔桩，避免因桩身强度较大时剔桩困 难； 3)清土采用小型机械设备及人工开挖、运输，避免断桩及对地基土 的扰动； 4)清土预留至少 20cm 人工清除，找平； 5)清槽后人工截桩，钢钎沿径向楔入桩体，直至上部桩体断开，桩 顶采用小钎修平； 6)因剔桩造成桩顶开裂、断裂，按桩基混凝土接桩规定，断面凿毛， 刷素水泥浆后用高一级混凝土填补并振捣密实。 3、施工中的注意事项 （1）CFG 桩成孔 钻孔开始时，关闭钻头阀门，操纵下移钻杆，钻头触及地面时， 启动马达钻机。钻进先慢后快，同时检查钻孔的偏差及时纠正。 桩机操作手和现场读尺人员要密切配合，做好施工记录。 满足桩身进入持力层的深度要求，满足设计要求。 钻孔至设计高程后，对地质情况进行详细的记录。 发现地质情况与设计不符，要及时通知设计单位。 在成孔过程中发现钻杆摇晃或钻进难钻时，放慢进尺，防止桩孔 偏差、位移及钻具损坏。当钻至设计标高或确认进入持力层后，一般采 用静止提拔。 施工过程中认真填写 CFG 桩施工记录表（后附） 。 （2）开挖及桩头处理 CFG 桩施工完毕，待桩体达到一定强度（一般 37d）后，可进行 开挖。清土和截桩时，不得造成桩顶设计标高以下桩身断裂和扰动桩间 土。 对基槽开挖：如果基槽较浅，可采用人工开挖；基槽较深采用人 工开挖效率太低时，可采用机械和人工联合开挖，但必须遵循如下原则： a 不可对设计桩顶标高以下的桩体产生损害； b 尽量避免扰动桩间土。 c 对于这两点，关键在于要留置足够的人工开挖厚度。 采用机械、 人工配合开挖。 d 基槽开挖至设计标高后，多余的桩头需要剔除，剔除桩头时宜采 取如下措施： 找出桩顶标高位置；用钢钎等工具沿桩周向桩心逐次剔除多余的桩 头直到设计桩顶标高，并把桩顶找平；严禁用重锤或重物横向击打桩体； 桩头设计标高处，桩头表面不可出现斜平面。 四、四、CFGCFG 桩施工中常见的问题及质量控制措施桩施工中常见的问题及质量控制措施 1、防止堵管 混合料搅拌质量有缺陷： 坍落度太大的混合料，易产生泌水、离析，易造成堵管现象发生。 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 160200mm。 施工操作不当： 钻杆进入土层或设计标高后，开始泵送混合料，管内空气从排气阀 排出，待钻杆芯管及输送管充满混合料、介质是连续体后，及时提钻， 保证混合料在一定压力下灌注成桩。 桩体上部存气： 为防止桩体因管内空气无法排出而形成空洞，施工时要经常检查排 气阀是否发生堵塞，若发生堵塞必须及时清洗。 2、防止窜孔和缩颈 采取隔桩、隔排跳打方法。 3、防止桩头空芯 桩头空芯主要是施工过程中，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。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。 五、五、CFGCFG 桩施工质量检验桩施工质量检验 施工质量验收标准见表 1。 1、过程检测： a.施工过程质量检验主要检查施工记录、混合料坍落度、桩数、桩 位偏差、桩顶标高及其质量和桩体试块抗压强度。 b.桩位允许偏差：050mm、桩身倾斜不大于 1%、桩体有效直径不 小于设计值。 表表 1 1 施工质量验收标准施工质量验收标准 1水泥、粗细骨料的品种、规格、质量符合设计要求 2混合料的坍落度本次试桩核定 3混合料的强度不小于20Mpa 4桩的数量、布桩形式符合设计要求 5单桩投料量符合设计要求 6桩的有效长度符合设计要求 主 控 项 目 7桩身质量符合设计要求 1桩位（ mm）50 2桩身垂直度1% 一 般 项 目 3 允许偏差 桩体有效长度不小于设计值 2、施工后质量检测： 施工结束， 28 天后进行检测，检测包括采用低变应法对桩身质量 的检测和静荷载试验对承载力的检测，单桩承载力不小于 500KN。 a.CFG 桩身检测 成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械一个台班做一组（3 块） 150mm150mm150mm 的试块，标准养护，测定 28d 抗压强度。 b.桩身完整性检测：采用低应变动力检测桩身的完整性。 c.复合地基检测：采用单桩载