制存梁台座CFG桩作业指导书..

1、制存梁台座地基CFG桩施工作业指导书1、总则1.1 编制依据（1）根据国家的相关法律、法规；河北省、沧州市的地方法规和规章制度。（ 2）国家和铁道部编制并颁布实施的相关规范和标准。（ 3）京沪高速铁路 TJ-1 标招投标文件。（ 4）中铁十七局集团工程管理办法和质量内控标准。（ 5）中铁十七局集团通过质量体系认证中心认定的 ISO9002：2000质量手册和程序文件。（ 6）中铁十七局集团铁路、高速公路相关施工经验；机械设备、技术、队伍的施工能力。1.2 编制标准（ 1）客运专线桥涵工程施工技术指南 ；（ 2）铁路桥涵施工规范；（ 3）客运专线桥涵工程质量验收暂行标准 。（ 4）青县梁场实时性

2、施工组织设计方案 ；（ 5）青县梁场平面布置图；（ 6）青县梁场制梁台座结构图；（ 7）青县梁场存梁台座结构图；（ 8）青县梁场地质勘察报告；（9）青县梁场制、存梁台座地基承载力与沉降量验算报告；1.3 编制范围青县梁场共承担京沪高速铁路天津特大桥608 孔箱梁的预制，其中32m箱梁 591 孔， 24m箱梁 17 孔。在梁场规划中，共设置制梁台座 10 个，寸梁台座 80 个，试验台座 1 个。每个制梁台座设置桩径 0.4m 桩长 16m的 CFG桩66 根，每个寸梁台座和试验台座下设置桩径0.4m 桩长16m的CFG桩36 根；共计CFG桩3576根。2、施工原理及工艺流程2.1 施工原理

3、CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称。CFG桩复合地基 , 通过改变桩长、桩距、褥垫厚度和桩体配比， 能使复合地基承载力幅度的提高有很大的可调性。它具有沉降变形小、施工简单、造价低、承载力提高幅度大、适用范围较广、社会和经济效益明显等特点, 广泛应用于各类工程的地基处理和加固。本梁场CFG施工采用长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩法。2.2施工工艺流程初测桩位平整场地精确放样桩位钻机就位混凝土搅拌运输钻进成孔混凝土现场试验泵送混凝土料拔管成桩钻机移位成桩养护CFG桩施工工艺流程图2.2.1 初测桩位粗测 CFG桩范围的轮廓，测定原地面标高，原地面标高应高出CFG桩设计标高 50cm 以上。2.2.2

4、 平整场地根据所测得的原地面标高和设计桩顶标高对照结果，平整钻孔场地，使其标高比桩顶高50cm左右。对施工场地内地上和地下管线进行核查、拆迁和防护。清除地表植被，挖除0.3m 左右地表种植土， 预留排水坡度，做好排水沟等措施。场地平整完毕后，必须用30t 以上的压路机碾压，以满足长螺旋钻机自重和抗钻机倾倒的要求。2.2.3 精确放样桩位在桩位用直径 8mm的钢钎竖直打入20cm深孔，在孔内灌注石灰水或石灰粉，并在孔内插入标记物，用一次性木、竹筷，方便钻孔过程中钻孔废泥把桩位埋没后查找。2.2.4 钻机就位钻机就位后，应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%。现场控制采用

5、在钻架上挂垂球的方法测量该孔的垂直度，也可采用钻机自带垂直度调整器控制钻杆垂直度。每根桩施工前现场工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查。满足要求后，方可开钻。2.2.5 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地时，启动马达钻进，先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正。在成孔过程中发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，防止桩孔偏斜、位移和钻具损坏。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。2.2.6 混凝土搅拌运输混凝土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90120 秒，具体搅拌时间根据实验确定，电脑控制和

6、记录。混合料出厂时塌落度可控制在160mm200mm。2.2.7 现场试验对于每盘混合料，试验人员都要进行塌落度的监测，合格后方可进行混合料的投料，在成桩过程中抽样作混合料试块，每台班做1 组（3 块）试块，测定其 28 天抗压强度。2.2.8 泵送混凝土料钻孔至设计标高后，停止钻进，提拔钻杆后开始泵送混合料灌注，每根桩的投料量应不小于设计灌注量。钻杆芯管充满混合料后开始拔管，并保证连续拔管。施工桩顶高程宜高出设计高程3050cm，灌注成桩完成后，桩顶盖土封顶进行养护。在灌注混合料时，对于混合料的灌入量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

7、来计量混合料的投料量。2.2.9 拔管成桩灌注时采用静止提拔钻杆（不能边行走边提拔钻杆），提管速度控制在米分钟，灌注达到控制标高后进行至下一根桩的施工。2.2.10 钻机移位灌注完成后钻机移至下一桩位钻孔，履带式长螺旋钻机一般后退移动。移动过程注意避免扰动已灌注好的桩四周地基。2.2.11 成桩养护CFG桩施工完成后，清除四周钻泥，填埋钻孔，进行自然养护7 天。养护期间，任何机械和材料都不得进入现场，防止桩基被重物荷栽作用破坏。2.2.12 挖除桩顶土CFG桩在养护够 7 天后，可以挖除桩顶以上的原土。首先测定地面标高，并做出标记，计算出需要挖深， 用 50 型挖掘机将土一次性挖至设计桩顶标高

8、上 20cm处，挖掘机应该分行倒退作业，剩余 20cm必须人工清底挖除。2.2.13 切割桩头灌注 CFG桩时要把混凝土面灌注至设计桩顶面50cm以上，使混凝土中的浮浆全部上升至设计桩顶标高以上。截除桩头的方法是采用改装后的轻型锯石机，锯石机只能垂直切割，不能水平切割，需要用钢管制作一个架子把锯石机水平焊接在上面进行水平切割。锯桩时，用锯桩机在CFG桩的设计标高处从相对的方向水平锯2 个半月状的槽，如图。锯桩机切割面CFG桩锯桩示意图然后把桩头清运出施工场地。 切割桩头注意事项： 一定要保护CFG桩，不能使桩受撞击，标高控制要严格，要符合规范和设计要求，严禁用挖掘机扳断桩头，一定使桩受力矩作用

9、断裂，严禁用钢钎单侧把桩凿断，用锯桩机锯桩，严禁单侧锯一般就扳断桩头的方法。3、施工准备3.1 选用材料、配合比（ 1）根据京沪高速铁路试验配合比， 并结合当地料源供应情况， 在筹备组提供的合格厂家名录中，我部选定材料厂家如下：水泥：选用德州大坝牌水泥，普通硅酸盐水泥 PO32.5级；粉煤灰：选用山东德州华能电力实业公司粉煤灰；粗骨料：选用保定满城李家佐金丰采石厂的石料；细骨料：选用石家庄市正定县浙江公铁爆破工程有限公司河砂；外加剂：1) 外加剂的掺量由试验确定；2) 如需提高混凝土的早期强度，宜在混凝土中掺加早强剂。水：1) 凡适用于饮用的水，均可以拌制和养护混凝土，未经处理的工业水，不得用

10、以拌制和养护混凝土；2) 对拌制和养护混凝土的水质有怀疑时，应及时进行水质检定。（2）理论配合比为：水泥：砂： 5-10 碎石： 10-25 碎石：粉煤灰：水=300：711：464：695：100：230坍落度控制为： 160200mm拌和方式采用拌和站集中拌和供料。3.2 机具准备详见设备配备一览表序号机械设备规格类型单位数量备注1长螺旋钻机ZL90台2山东方圆3挖掘机EX200台146混凝土施工设混凝土罐车五十铃台备5混凝土拌合机JS75台16混凝土输送泵方圆 HBTB -30台23.3 人员劳动力准备（1）组织机构施工负责人：苏荣安技术负责人：刘红峰质量负责人：刘庆华现场技术主管：徐兆

11、君试验负责人：危红全（2）施工人员配备负责路基 CFG桩作业人员都是经过培训、工作熟练的工人，并且具有较高的质量意识。电工、罐车、运输车司机等特殊工种，都经过培训、考试合格，持证上岗。人员配备工种数量：螺旋钻机手 4 人，泵送机手 4 人，挖掘机手 1 人，混凝土罐车 12 人，其他机械及电工 2 人，普工 20 人，技术负责人 1 人，施工负责人 1 人，现场施工记录人员 2 人，试验人员 2 人，测量人员 2 人，合计 51人。4、施工质量要求4.1 桩身完整性检测CFG桩桩身完整性采用低应变动力试验检测，试验桩检测率10。根据检测结果判定桩身完整性。4.2CFG桩混合料强度每台班制作混合

12、料标准立方体试件3 组，进行 28d 标准养护后，进行试件抗压强度检测。根据检测结果判定其质量情况。4.3CFG桩复合地基静力载荷试验分别进行单桩、单桩复合地基静力载荷试验，计算沉降与承载力。检验数量：桩数的 0.2%，且不少于 3 根。4.4 施工控制及质量标准按设计及规范要求的频率严格进行检测，同时现场配合监理单位的平行检验及第三方检测单位的检测。（ 1）CFG桩的数量、布桩形式、间距符合设计要求。（ 2）桩长、桩顶标高及直径达到设计要求。（ 3）褥垫层厚度、压实度应符合设计要求。（ 4）CFG桩施工中，每台班均作检查试件，进行 28 天抗压强度检验满足设计要求。（ 5）成桩 28 天后低

13、应变检测桩身完整性、复合地基承载力、变形模量满足设计要求。（ 6） CFG桩施工允许偏差符合客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准中的要求。CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法序号检验项目允许偏差施工单位检验数量检验方法1桩位（纵横向）50mm按成桩总数的10%抽经纬仪或钢尺丈量2桩体垂直度1%样检验， 且每检验批经纬仪或吊线测钻杆倾斜度不小于不少于 5根开挖 50 100cm深后，钢尺3 桩体有效直径设计值丈量5、质量控制措施5.1 拔管速率的控制拔管速率太快将造成成桩桩径偏小或缩径断桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不均，桩顶浮浆过多，桩身强度不足和形成混合料离析现象，导致桩身强

14、度不足。故施工时，应严格控制拔管速率，拔管速度一般控制在1.6 2.2m/min 比较适宜，此处的拔管速度为线速度，不是平均速度，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速率适当放慢。拔管过程不允许反插。5.2 混合料坍落度坍落度控制在 1620cm，和易性好，满足泵送混凝土的施工要求。5.3 保护桩长成桩时预先加长不小于50cm的一段桩长，基础施工时将其凿掉。 上部用土封顶。5.4 开槽及桩头处理，铺设褥垫层开挖时要留置足够的人工开挖厚度，避免对桩体和桩间土扰动和损坏。桩顶凿除保持顶面平整。褥垫层厚度、压实度应符合设计要求，采用级配碎石，最大粒径不超过3cm。虚铺后采用静力压实。褥垫层宽度大于基础宽度部分加

15、褥垫的厚度。6、现场技术人员质量控制要点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，现场管理和质量控制要点如下：（ 1）测量桩位前应对施工现场原始地面标高进行抄平测量， 并用平地机平整碾压后放出各桩的准确位置，将线路纵坡、横坡考虑在内后，原地面标高控制在正负 5 公分以内。施工桩顶高程控制在高于设计垫层底标高 30cm 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技术质量部确定。（

16、 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。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（ 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。在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则容易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆

17、、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 120130 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，防止 CFG桩成吊脚桩。（ 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

18、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 23 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。记录的内容主要有桩号、钻孔深度、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施工方和项目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

19、。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 160mm200mm（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 23 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 140kg180kg（根据各地粉煤灰的性能指标，具体粉煤灰掺入量试

20、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 米的料。将沉管拔出后， 用插入式振捣棒对桩顶混合料加振 35 秒，提高桩顶混合料密实度，上部用土封项，增大混合料表面的高度即增加了自重压力，可提高混合料抵抗周围土挤压的能力，避免新打桩振动导致已打桩受振动挤压，混合料上涌使桩径缩小。（ 17）在截取桩头前应准确测量桩顶标高，并在纵横向挂线标示桩头水平位置。凿除桩头时严禁单边打眼凿桩头，防止桩头成斜面或破损，截取后的桩头面应是水平面。清理桩间土和截取桩头时，应采取相应的预防措施，防止造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。（ 18）CFG桩施工中，每台班均须制作检验试件，进

21、行 28 天强度检验，成桩 28 天后应及时进行单桩承载力或复合地基承载力试验，其承载力、变形模量应符合设计要求。7、长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工质量问题和控制措施7.1 常见质量问题7.1.1 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。产生堵管的原因有以下几点: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。因此 , 要注意混合料的配合比，坍落度应控制在160mm 200mm之间。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。 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。施工操作不当。钻孔进入土