四川新建铁路cfg桩工艺性试桩施工方案原创

新建铁路XX客运专线XCZQ-2标段CFG桩施工工艺性试验方案=1\*CHINESENUM3一、编制说明1.1编制依据1.1.1、《新建铁路XX至XX客运专线施工图》，图号：XX客专施站路-02（EY）；1.1.2、《新建铁路XX线路基工程设计专用图》，图号：XX客专施路专（EY）；1.1.3、《高速铁路路基工程施工质量验收标准》TB10751—2010J1147—2011；1.1.4、《高速铁路路基工程施工技术指南》铁建设［2010］241号；1.1.5、《铁路工程地基处理技术规程》TB10106-2010。1.2试桩目的通过施工前现场试桩工艺，确定CFG桩长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工工艺，是否满足软土地基处理设计施工图及规范要求；并在试桩过程中取得试验数据及施工质量控制技术参数；总结施工经验，加强施工质量控制管理；优化CFG桩加固软土地基施工方案，作为以后软土地基处理施工的指导方法。二、试桩地点及地质条件概况CFG桩试桩段里程为DK384+010.78～DK384+120.78,此段设计需处理线路长度110m；设计桩长为3.6～6.3m，同时考虑打入硬层不小于0.5m。CFG桩桩径0.5m，采用正三角形布置。DK384+220.78～DK386+770,此段设计需处理线路长度2549.22m；CFG桩桩径0.5m，采用正三角形布置。其中：DK384+560.82～DK385+070段长509.18m桩中心间距为1.6m，其余地段桩中心间距为1.7m。DK386+870DK386+975,此段设计需处理线路长度105m；同时考虑打入硬层不小于0.5m。CFG桩桩径0.5m，桩间距为1.6～1.8m，采用正三角形布置。本试验段属河流冲洪积河流阶地，风化剥蚀丘陵地貌，地形平坦开阔，地面高程470～570m，相对高差15～35m，XX客专既有宝成线广元车站内，建筑物众多，进出站外平缓地带多被辟为耕地。地表上覆第四系全新统人工填筑粉质黏土，砂层，角砾土，碎石土，充洪积层粉质黏土，粉土，卵石土及粗圆粒土；下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组上段泥岩加砂岩。本段在环境作用类别为化学侵蚀环境及氯盐环境时，水中SO42-、酸性侵蚀、Mg2+、侵蚀性CO2、CL-对混凝土结构无侵蚀性，环境作用等级为H1。地震动峰值加速度为0.10g,地震动反应谱特征周期0.40s。三、试桩施工方案3.1试桩场地选择及试桩方案选定试桩时间计划定于2013年06月27日；试桩场地选在DK383+980右线,桩间间距为1.7m。本次试验3根CFG桩,呈三角形布置,桩间距按设计要求正三角形布置,间距为1.7m(附图)。成桩方法:采用长螺旋、管内泵压混合料灌注成桩工艺。3.2材料、配合比选定桩身混合料按照C15混凝土配比，泵送混合料配合比为每立方米用料:水泥:粉煤灰：石小：石大：砂：水：外加剂=193：90：271：631：1017：185：2.83。CFG桩桩身混合料28天龄期标准立方体设计抗压强度不小于10Mpa,坍落度设计要求:泵送混合料控制在18～22cm；搅拌时间不少于60s。对施工用水、水泥、碎石、粉煤灰、外加剂等材料做材料鉴定试验，各种原材料需满足规范标准和设计要求。通过试验检测选用的原材料分别为:水泥为42.5级普通硅酸盐水泥；中砂含泥量小于5%;碎石粒径最大31.5mm；粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰。根据试桩总长计算各种材料的需求量，按需求量购进水泥、碎石(最大粒径小于31.5mm)，粉煤灰、外加剂、中粗砂等原材料。3.3施工人员组织及机械设备配置3.3.1施工人员组织根据施工要求，每台桩机分两个班，每班设机长、技术员、记录员、主机操作手各1名；协作钻机就位、移机工2名；混凝土泵操作员2名，昼夜倒班，以使设备在全天24小时不停作业。软基作业队主要人员职责如下：CFG桩现场技术负责人：主要负责该项工程的总体施工质量，施工安全，资料的收集、整理与提交等技术工作。软基作业队队长：主要负责该项工程施工组织与管理工作。软基作业队主管工程师：主要负责该项工程的总体施工质量、施工进度、施工安全，工程验收，资料的收集、整理与提交等技术工作。现场技术员：主要负责施工桩位放置，监督和检查施工质量，审查施工原始记录、报表、施工资料的整理及归档等工作。材料员：负责施工现场各桩机的材料计划、供应、保管等工作。安全员：主要负责该项工程的施工安全、机械设备安全、发电机用电安全、施工人员的人身安全及文明施工、环境保护等工作。各桩机机长：负责各自桩机的施工进度、施工安全、材料使用计划、管理桩机施工人员、负责桩机设备出现故障的及时抢修，并兼管桩机后勤保障和安全工作。3.3.2机械设备配置由于本段路基CFG桩试验段设计单桩长L=3.6～6.3m。因此选用ZKL-20型长螺旋钻机管内泵压混合料灌注成桩(主要参数:钻孔直径500mm,最大成孔深度20m，动力头功率37Kw×2)、混合料输送泵一台、250KW发电机一台等，详见设备配备表。设备配备一览表序号机械名称规格数量(台)说明1步长螺旋钻机ZKL-2012装载机50型13自卸汽车10t34挖掘机24015混凝土搅拌机JS75016混凝土罐车12m317输送泵HBT6018电焊机315KVA19发电机250KW13.4CFG桩施工工艺3.4.1施工前准备3.4.1.1长螺旋钻机、自动计量拌和设备、砼泵、发配电设备、土方施工机械等机械设备进场后，提前安装、检修、调试，以满足正常施工需要。3.4.1.2施工现场、拌和站、材料库（堆放场）等，提前设置临时排水系统。3.4.1.3施工现场布置时，合理布置场内运输通道、临时水池、临时用电等设施。3.4.1.4现场管理人员和技术人员进行工前技术培训，全体施工人员进行安全技术培训。建立各项安全制度和管理制度，要求所有施工人员必须服从管理、技术、安全、质检等人员的指挥和监督指导。3.4.1.5现场电器设备均设漏电保护装置，配电线路采用三相五线制，以策用电安全。3.4.1.6特殊工种坚持持证上岗制度。3.4.2原地面处理试验场地处于旱地，且地形变化较大，为保证钻机的平稳移动和就位后钻杆的垂直，将整个施工范围内的工作面整平至统一高程，表土需挖除地表植物根系,用土回填至原地面,回填土分层碾压密实。地面处理宽度和高程按设计要求施工。3.4.3测量放线在处理好的地面上，技术人员按设计间距和高程,正三角形布置,准确施放CFG桩的桩位,桩位中心点用钎子插入地下,并用白灰明示，施工过程中如出现桩橛错动和丢失时，应及时补放，确保桩位准确。3.4.4钻机就位将长螺旋钻机准确对位,并保持钻机自身水平及钻杆垂直(采用在钻架上挂垂球方法,在钻架上刻上明显的对照位置线),保证桩位误差≤50mm,钻杆垂直度误差≤1%。经现场技术人员检查核对无误后开钻。3.4.5钻机成孔3.4.5.1钻孔工艺长螺旋钻机匀速钻进,钻孔开始时,关闭钻头阀门；在钻杆上每米做好标记,以确定进尺深度。在钻进时,记录每米电流变化并记录电流突变位置的电流值,作为地质复核情况的参考。钻到设计桩底标高时停钻,施工过程中随时人工配合清理钻渣,保持工作面清洁。3.4.5.2钻孔过程注意事项3.4.5.2.1禁止来回反插钻杆,防止造成孔径不必要的扩大而无法取净钻渣。3.4.5.2.2桩长不得小于设计值且必须打入硬层不小于0.5m。3.4.5.2.3钻进应先慢后快，如发现钻机摇晃或难钻时，应放慢速度。钻孔过程中遇卡钻,应立即切断电源,停止下钻,在未查明原因前不得强行启动。3.4.5.2.4人工利用较好的钻碴尽早筑好保护桩长平台，及时清除多余钻碴，带水钻碴、淤泥等更应及时清除干净，保持现场整洁。3.4.5.2.5钻孔时,严禁用手清除螺旋片上的泥土。3.4.5.2.6钻机移动时，应有专人负责电缆的收放，防止机械损伤。3.4.5.2.7施工人员必须佩带安全帽.3.4.6混合料灌注3.4.6.1混合料灌注施工工艺成孔后及时通过钻杆的中心管道向孔内泵送混合料,混合料的泵送量与提钻速度相适应。采用静止提拨,当钻杆芯管充满混合料后开始边灌注边提钻,速度控制在2m～3m/min(一次提钻高度小于25cm)。保持连续灌注,均匀提升,钻头始终埋入混合料内一米左右。3.4.6.2灌注阶段注意事项3.4.6.2.1控制好混合料的塌落度,根据天气情况控制好混合料的用水量；当泵送混合料管道过长时，在灌注每根桩前，应对泵管中的混合料进行坍落度检测。3.4.6.2.2施工时制作两组15×15×15cm的试件，做好试件记录和试件的养护工作，测定其抗压强度。3.4.6.2.3控制提钻速度与灌桩量配合,防止桩径偏小或缩颈断桩及水泥浆分布不均匀,桩身强度不足及混合料离析。3.4.6.2.4为保证桩身混合料的纯净，应保证钻头埋入混合料内一定深度，利用钻头以上的混合料将孔内杂质推送至地面，将来截去桩头后保证剩余桩身的质量。3.4.6.2.5设置保护段。在灌注混合料时应有意将CFG桩加长0.5m。加长的0.5m保护段，可在其下混合料未受污染的前提下，采用螺旋片上未被污染或轻度污染的混合料灌注。3.4.6.2.6施工停顿时间较长时，应及时用清水冲洗砼泵和泵送混合料管道，防止混合料凝固后造成管道堵塞。在冲洗砼泵和管道时，管口前方10m内严禁站人，防止喷出的砂石料伤人。3.4.6.2.7用砼输送车运送混合料时，要考虑混合料的初凝时间，其时段应大于运输时间和混合料灌注时间的总和。3.4.6.2.8砼泵料斗内应保持一定量的混合料，不得吸空。同时，在施工中应经常检查排气阀，防止其被水泥浆堵塞。3.4.6.2.9灌注混合料时对桩顶以下2.5m内采用插入式振捣器捣固密实。3.4.7截去桩头由于灌注桩身时，灌注料表面极有可能被残留钻碴、孔壁土体等杂质污染，要求混合料始终将钻头埋入1m左右，目的是将所有污染集中在桩头范围内，因此桩头部位的强度偏低，不满足设计强度要求。设计时已有意加长50cm桩长，即为应截取的桩头长度。待CFG桩达到28天强度后，开始截取桩头，步骤和方法为：桩头破除分风镐凿除和桩头切割机切除两种。桩头清理施工前，技术人员必须对每条桩进行精确的标高控制，每条桩用红笔划好标记，允许偏差不大于5mm。清除桩间土开挖工序为：先用挖机进行表层土清除，桩间的土方采用小挖机进行开挖，开挖出的土堆积一处由挖机或装载机装上自卸汽车运至弃土场。机械开挖按照规范要求控制在桩顶设计标高以上10cm，余土由人工进行清理，避免挖掘机破坏持力层。桩头设计标高以下四周的混凝土渣不采取清理作业，以此作为褥垫层的持力层。3.4.7.1风镐凿除桩头先用风镐进行桩顶设计标高以上5cm处桩头的破桩作业，然后采用凿子人工进行余下桩头的清理作业，避免对桩身强度产生机械损伤。3.4.7.2桩头切割机破桩使用时桩箍套在桩头上，切割机装在桩箍上，在桩箍的外侧设有挂板，挂板上开有轴孔，在切割机安装板底面设有挂钩，挂钩在安装板上的位置可以调节，挂钩挂在挂板轴孔内，挂钩可沿轴孔转动，挂钩挂在挂板上将桩箍和切割机安装在一起，挂钩在安装板上的位置可以调节，使得切割机与桩箍之间的连接出现磨损或刀片进给方向发生偏移时，通过调整挂钩的位置来保证切割面水平。四、试桩检测及验收试桩结束28天后进行CFG桩复合地基检测，检测前对桩头进行处理（凿出上部浮浆及松散表层）。4.1采用低应变动力试验,检测桩身完整性。设计要求CFG桩无侧限抗压强度不小于15MP。同时按下表对CFG桩施工偏差进行检测。CFG桩施工允许偏差、检验数量及检验方法序号检验项目允许偏差检验数量检验方法1桩位（纵横向）50mm按成桩总数的110%检验、且且每检验批批不少于5根经纬仪或钢尺丈丈量2桩身垂直度1%经纬仪或吊线测测钻杆倾斜斜度3桩身有效直径不小于设计值开挖50~100ccm后钢尺丈丈量4桩顶高程±50mm水准仪或全站仪仪测量五、质量保证措施5.1工程质量是项目管理的核心，建立健全质量保证体系，严格按体系中规定的责、权、利进行科学的管理，把质量管理的每项工作具体落实到实处，使质量工作事事有人管，人人有职责，办事有标准，工作有检查。5.2全员牢固树立“质量第一”的观念。在每道工序施工前，工程主管工程师必须向施工管理人员、施工班组人员进行技术交底，明确各工序操作规程及质量要求。5.3在施工过程中，对人、机、料、法、环等五大质量因素进行全面控制，重点抓好材料、机械设备的质量和工序的控制。5.4严格执行“三检制”，工序交接必须有班组间的交接检查，上道工序不合格不能进行下道工序施工，工序质量评定必须在自检后再请监理工程师检查、同意后再进行下一步工序。5.5严格按设计图纸及规范要求进行施工，如实做好原始记录。六、安全保证措施6.1坚持安全第一、预防为主的方针并贯穿施工全过程。6.2配备专职的安全生产管理人员，保证本项施工安全生产条件所需资金的投入，对施工各个环节进行定期和专项安全检查，并做好安全检查记录。6.3进入施工现场人员，必须按规定穿着工作服、劳保鞋、戴安全帽，特种作业人员要配戴专门的防护用品。6.4各桩机采购、租赁的安全防护用具、机械设备、施工机具及配件，应当具有生产（制造）许可证、产品合格证，并在进入施工现场前进行查验。6.5施工现场的安全防护用具、机械设备、施工机具及配件应处于完好状况，必须由专人管理，定期进行检查、维修和保养，建立相应的资料档案，不合格者严禁使用。6.6桩机在现场停放时应选