CFG桩施工作业指导书

CFG桩施工作业指导书本管段CFG桩施工采用长螺旋钻机、混凝土泵和强制式搅拌机进行。长螺旋钻机适用于密实度较高及地基加固层内土质变化较大，特别是夹有硬土层或软岩的地基加固段；有时亦可与振动沉管机组合施工，既可提高桩间土体密实度，增强复合地基强度，又可避免已打桩被震断或桩间土体结构被破坏，从而引起复合地基的强度降低。1.1编制目的及依据1.1.1目的明确强CFG桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范CFG桩作业施工。1.1.2《铁路路基工程施工质量验收标准》TB10414-2018《客货共线铁路路基工程施工技术指南》TZ202-2008《铁路工程岩土分类标准》TB10077-2018《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》铁建设【2004】8号相关设计图纸、文件等。1.2适用范围适用于XX铁路十标段各项目部路基CFG桩施工。1.3施工工艺流程及技术要求施工工艺流程图如下原材料复验配合比选定原材料复验配合比选定计量投料拌和料搅拌坍落度检验试块制作施工准备试验桩施工原地面处理试验桩施工原地面处理桩位测量放样桩位测量放样钻机就位钻机就位至设计深度至设计深度停机停机拌和料泵压入管提钻至桩顶钻机移位CFG桩施工工艺流程图1.4（1）平整施工场地，清除地表腐植土及障碍物，以保证钻机作业时重心稳定，钻杆垂直并顺利移位；（2）CFG桩桩体混合料由水泥，卵石（或碎石）、砂、粉煤灰（必要时加适量泵送剂），加水在搅拌机中强制搅拌而成。选择合格的原材料，复验合格后进行室内配合比试验，选择合适的配合比。坍落度以16～20cm为宜；（3）施工前先进行试验桩施工（不少于2根），以确定合适的施工工艺和参数（混合物配合比、坍落度、拌和时间、投料量、提钻速率）；（4）确定施工顺序，按施工图CFG桩的布桩位置，施工时从路基线路中心向两侧顺序推进或跳打施工。1.4（1）根据设计图纸确定的施工区域及桩位平面布置形式进行桩位放样，并在非加固区域埋设护桩，以便在施工时随时复核桩位的准确性；（2）过渡段桩位放样，在加固区域内沿线路方向两端不小于10米范围内设加固区与非加固区过渡段，采用平面桩间纵、横间距逐级递增0.1米方式或逐排递增1.0米桩长方式过渡。1.4（1）设备就位前根据轴线、护桩的位置仔细复合需施工的桩位，保证桩位准确；（2）设备就位后测量钻杆长度是否满足设计深度并做好标记，用经纬仪或吊线锤检测钻杆垂直度，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。1.4（1）成孔过程中随时检测土样，并对土样变化处予以说明，如发现钻杆摇晃或难钻时应放慢进尺，直至达到设计深度。（2）钻进过程中利用钻机塔身的前后和左右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，桩位容许偏差不大于10cm。（3）钻进成孔采用先慢后快的方法进行，这样既能减少钻杆摇晃，又容易检查钻孔偏差，以便及时纠正。1.4（1）根据设计桩长、配合比计算投料量，按试验桩确定的坍落度、拌和时间拌制混合料。（2）搅拌机上料顺序为先装碎石，再加水泥、粉煤灰和泵送剂，最后加砂，使水泥、粉煤灰和泵送剂夹在砂、石之间，不易飞扬和粘附在筒壁上，也易于搅拌均匀。在泵送前混凝土泵送斗、搅拌机搅拌桶应备好熟料。（3）混合料的拌和时间不得少于1min；（4）钻机每台班做1组（3块）试块。1.4.6拌和料入管CFG桩成孔到设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料。1.4当钻杆芯管充满混合料后开始拔管，长螺旋钻机采用静止提拔，拔管数率亦按试验桩确定的参数控制，拔管速率应控制在2～3米／分，施工中保证匀速连续提拔，应避免因后台供料慢而导致停机待料，严禁出现超速拔管,如遇淤泥或淤泥质土，拔管速度适当放慢。1.4（1）桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于50cm；（2）成桩后桩顶采用水泥袋封顶，进行保护；（3）施工桩顶高程宜与设计桩顶标高持平，桩长允许偏差不大于10cm，桩径允许偏差不大于2cm。1.4CFG桩施工完毕在其混合料初凝后，进行打桩弃土清运，清运时不可对扩大头以下的桩身造成伤害；不可扰动桩间土；不可破坏工作面未施工的桩位。清运完毕后人工开挖其下50cm保护土层，清运保护土层时不得扰动基底土，防止形成橡皮土。施工时严格控制标高，不得超挖。1.4保护土层清除后，截除桩顶设计标高以下50cm桩头，截桩时在同一水平面按同一角度对称放置2个或4个钢纤，用大锤同时击打将桩头截断，最好采用截桩机截桩。桩头截断后，用钢纤、用手锤将桩顶从四周向中间修平至桩顶设计标高以下50cm，桩顶允许偏差0～20mm。如果在基槽开挖和截桩头时造成桩体断至桩顶设计标高以下过多，必须接桩至做完设计桩顶标高，剔平凿毛桩顶，用于桩体材料，配合比相同的混合料接桩，并超出桩周200mm。截桩头完成后，桩顶用土作出桩扩大头土模型，用混凝土浇筑桩顶扩大头。1.4质量控制措施1.5.11.5.21.5.3做好成孔、搅拌、投料、提钻各道工序的密切配合,提钻速度应与混凝土泵送量相匹配,严格掌握混凝土的输入量大于提钻产生的空孔体积,使混凝土面经常保持在钻头以上1m1.5.4设置保护桩长。使桩在加料时，比设计桩长多加1.5.51.5常见异常问题及预防措施1.6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:（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。因此,要注意混合料的配合比,尤其要注意将粉煤灰掺量控制在70kg/m3～90kg/m3的范围内,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。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。（4）设备缺陷。弯头曲率半径不合理也能造成堵管。弯头与钻杆不能垂直连接,否则也会造成堵管。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。1.6在饱和粉土、粉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。发现窜孔的条件有如下三条；1)被加固土层中有松散饱和粉土、粉细砂；2)钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动；3)土体受剪切扰动能量的积累,足以使土体发生液化。由于窜孔对成桩质量的影响,施工中采取的预控措施:（1）采取隔桩、隔排跳打方法;（2）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;（3）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;（4）合理提高钻头钻进速度。1.6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。1.6.4桩端不饱满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。这种情况可能造成钻头上的土掉入桩孔或地下水浸入桩孔，影响CFG桩的桩端承载力。为杜绝这种情况，施工中前、后台工人应密切配合，保证提钻和泵料的一致性。质量检验CFG桩属地下隐蔽工程其质量控制应贯穿在施工的全过程中,施工检查应符合下表规定。（1）成桩28天后进行桩身质量、完整性检验检验数量：总桩数的10％；检验方法：低应变检测。（2）复合地基承