软基处理CFG桩首件施工方案.doc

密涿高速廊坊至北三县段L3标 CFG首件开工报告 中星路桥工程有限公司 软基处理CFG桩首件施工方案 一、编制依据1、施工设计图纸、设计文件、设计资料和设计院进行的相关技术交底。2、交通部颁发的现行规范、规程、规则、验标、以及总监办、管理处要求的技术规范。3、现场踏勘调查所获得的有关资料。4、我公司拥有的科技工法、管理水平和上场的劳力设备，技术能力，以及长期从事公路建设所积累的丰富的施工经验。二、工程概况1、工程简述本合同段对部分桥头路段进行软基处理， CFG桩处理路段共计180米，总桩数5005根，总桩长35216米。其中CFG桩施工范围:：（1）小务分离立交起点桥头处理： K24+684K24+744，长度：60m（2）小务分离立交终点桥头处理：K24+804K24+864，长度：60m（3）大厂规划路分离式立交起点桥头处理： K27+165K27+225，长度：60m2、桥头CFG桩的处理范围（1）纵向处置范围：台前处理至锥坡坡脚。（2）横向处置范围：横向处理至路基坡脚。3、CFG桩施工主要技术要求1）施工技术要求：（1）桩径均为0.4m，桩长根据地质情况长短不等，桩间距1.41.8m不等，按等边三角形布置，桩顶设30m厚砂垫层，以形成复合地基。CFG桩的数量、布置形式、间距、桩长、桩顶标高及直径符合设计要求。（2）桩体原材料采用碎石、石屑、粉煤灰、水泥混合而成，按C20混凝土配比设计，采用振动沉管灌注成桩施工。（3）采用跳打施工，注意及时清除成桩时排出的弃土，否则会影响施工进度。（4）清土和截桩时，不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。（5）整个施工过程中，安排质检人员旁站监督，并作好施工原始记录，记录钻压电流值、孔深、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等。（6） CFG桩施工属隐蔽工程，施工完毕报监理签认后方可进行下一道工序施工。2）材料质量要求：（1）水泥：根据工程特点及设计及施工需要，水泥等级应为42.5Mpa及以上的水泥，施工前必须对已进场水泥各项技术指标进行检测，合格后方可用于实体工程。（2）碎石：碎石最大粒径宜为20mm，杂质含量小于5%,其余各项技术指标参照水泥砼用碎石相应指标控制。（3）砂：选用级配良好的中砂、粗砂，杂质含量小于5%。（4）粉煤灰：宜选用袋装II或III级粉煤灰，施工前必须检验其细度、烧失量、有效成份含量（氧化铁、氧化铝）等指标三、施工准备1、施工准备 （1）平整场地，清除路基基底范围内的生活垃圾、工业垃圾、障碍物及表层富含植物根须种植土，标记并处理场地范围内地下构筑物及管线。（2）提前修好施工便道，以作为混合料运输通道。施工便道宽度6m，厚0.6m（60cm厚砾石），在路基坡脚线外侧开挖1.01.0m的临时排水沟。（3）测量放线：施工前由测量员放出CFG桩桩位。注意应预留钻孔灌注桩位置，开钻前用尺量复核桩位。桩位施放结束并自检合格后，会同业主、监理共同检验并签字认可。（4）混合料拌制：根据现场实际情况，混凝土配合比采用由监理批准使用的C20混凝土配合比。2、人员配置及分工情况（每台钻机）（1）配置机手2名，工人8名。分两个班组进行作业。负责现场机械操作、混合料灌注等作业。（2）现场技术员、安质员、试验员各1名。负责监控每道工序按标准化作业，并做好施工记录。（3）现场生产负责人1名。负责指挥现场生产。3.2.2机械配置序号设备名称型号和功率单位数量备注1发电机200KW台12振动沉管打桩机JZB45台13混凝土输送泵HBT-60 台14电镐把1四、试桩 为保证CFG桩成桩质量，项目部准备于（2014年10月24日在）K24+804K24+864段进行成桩试验，桩径为0.4米，桩长为6.5米，试桩数量为5根，以便取得符合设计要求的工艺控制数据，其中包括沉桩配重、沉管速率、每延米投料量、拔管速率、施工顺序、保护桩长、激振电流、充盈系数等数据，并经质量检验合格后，写出试桩报告，报监理工程师批准后，方能正式施工。取得的各项数据，应作为施工的控制依据，作为操作规程，严格认真执行。五、施工工艺CFG桩施工流程图：施工准备 桩位布置 试装试验 地表层土层换填、碾压处理 材料检验储备机具、设备安装调试正常调整钻机振动沉桩机就位启动马达钻至设计深度沉管成孔自料口加料移动钻机关 机至孔口标高位置边振捣边抜管分段加料振实质量检验 CFG桩施工工艺流程图施工程序为：原地面处理测量放样桩机就位(钻机就位)沉管(钻进至设计深度)投料(停钻泵送混合料)振动拔管(均匀拔钻至桩顶)封顶钻机移位1 、沉管根据设计桩长、沉管入土深度确定机架高度和沉管长度，并进行设备组装。桩机就位，保持桩管垂直，垂直度偏差不大于l；若采用预制钢筋混凝土桩尖，需埋入地表以下300mm左右。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。开始沉管，为避免对邻桩的影响，沉管时间应尽量短；记录激振电流变化情况，应每沉1m记录一次，对土层变化处应予以说明。2 、投料待沉管至设计标高后须尽快用料斗进行空中投料，直到管内混合料面与钢管料口平齐。如上料不够，须在拔管过程中进行空中补充投料，以保证成桩桩顶标高满足设计要求。投料过程中，每台机械每台班均须制作一组（3块）标准试件（边长150mm立方体），进行28d强度检验，成桩28d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。施工中还应抽样检查混合料坍落度，每台机械每台班不应小于4次。混合料坍落度一般为100mm左右。3、拔管启动电动机，首次投料留振510s再开始拔管。拔管速率按工艺性试验并经监理工程师批准的参数进行控制，一般1.21.5mmin较合适。拔管过快易造成局部缩颈或断桩；拔管太慢振动时间过长，会使桩顶浮浆增厚，易使混合料离析，对淤泥质土，拔管速度可适当放慢。拔管过程中不宜反插留振。如上料不足，须在拔管过程中空中投料，以保证成桩后桩顶标高达到设计要求。成桩后桩顶标高应高出设计桩长0.5米，且浮浆厚度不超过20cm。提钻的速度与混合料的泵送速率相协调，保证钻杆内混合料表面高度始终略高于钻杆底出料口。4、 封顶桩顶与施工作业面平齐，灌注完成后，桩顶采用湿黏土封顶，进行保护。黏土厚度应能满足养护的要求，一般不小于100cm。每根桩的投料量应符合设计灌注量。5、 移机当上一根桩施工完毕后，钻机移位，进行下一根桩的施工。施工时由于CFG桩的土较多，经常将临近的桩位覆盖，有时还会因支撑钻机时支撑脚压在桩位旁使原标定的桩位发生移动。因此，下一根桩施工时，应根据灰桩或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位准确。6、清桩间土及破桩头当CFG桩施工完成7天后，方可进行桩间土方的清除和截桩，采用人工配合小型作业机械为主，采用小型机械清除时，要保证桩周围有20cm的保护层，然后再用人工清除。清理完毕后用电镐凿平桩头至设计标高，如桩头仍有浮浆，应凿除做接桩处理。7、桩基检测先把桩顶按照试验要求打磨平整，再进行桩身质量、完整性检测，检测采用低应变方法。检验根数为桩总数的10%。复合地基承载力、变形模量检测根数为总根数的2，检测方法为平板载荷。8、砂垫层桩体施工完毕后铺设30cm厚砂垫层，根据设计要求，采用压路机碾压，压到密实不松动为止。六、技术要点CFG桩质量控制的主要对象是：桩长、强度，现场管理和监控要点如下：1、测量桩位前应对施工现场原始地面标高进行抄平测量，并平整碾压后放出各桩的准确位置，原地面标高控制在2cm以内（线路纵坡、横坡考虑在内后）。施工桩顶高程控制在高于设计垫层底标高30cm处（见桩顶标高控制图）。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。并遵循从一边向另一边推进施工的原则，采取隔行跳打方法。不宜从四周转向内推进施工。3、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CFG桩进行现场监控和记录。4、现场管理人员每根桩都要根据桩机上的垂球用钢尺量测导向架垂直度，以保证桩身垂直度不大于1%，确保桩体的正常受力。5、振动沉管施工。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。在钻进过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺或停机查看地质情况，否则容易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。6、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，影响桩身质量。7、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1.21.5米分钟。8、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（记录格式附后）。记录的内容主要有桩号、钻孔深度、瞬间电流值、孔深、拔管速度、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等。9、为控制提钻速度，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。10、提钻泵送过程中，技术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。11、拔管过程避免反插。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。12、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。13、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100mm（可根据运送混合料的距离进行调整）和易性好。14、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。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。15、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。16、CFG桩施工中，每台班均须制作检验试件，进行28天强度检验，成桩28天后应及时进行复合地基承载力试验，其承载力、变形模量应符合设计要求。17、CFG桩施工属隐蔽工程，施工完毕后先进行自检。 自检合格后报监理进行复检，监理工程师复检合格后方可进行下一道工序施工。18、CFG桩成桩后,强度达到100%，并检测合格后填筑碎石垫层及土方。当桩顶覆盖层超过1m后，方可让大型机械进入施工区。七、施工质量问题和控制措施1、堵管。堵管是CFG桩施工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。（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。2、窜孔。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: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。由于窜孔对成桩质量的影响，施工中采取的预控措施:a.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；b.合理提高钻头钻进速度。3、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。4、桩端不饱满。这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。5、加强施工过程中的监测。在施工过程中，应加强监测，及时发现问题，以便针对性地采取有效措施，有效控制成桩质量，重点应做好以下几方面的监测: （1）施工场地标高观测。施工前要测量场地的标高，并注意测点应有足够的数量和代表性。打桩过程中则要随时测量地面是否发生隆起。因为断桩常和地表隆起相联系。（2）已打桩桩顶标高的观测。施工过程中注意已打桩桩顶标高的变化，尤其要注意观测桩距最小部位的桩。因为在打新桩时，量测已打桩桩顶的上升量，可估算桩径缩小的数值，以判断是否产生缩径和窜孔。（3）对有怀疑桩的处理。对桩顶上升量较大或怀疑发生质量问题的桩应开挖查看，并做出必要的处理。八、质量控制及检验1、质量组织机构项目负责人：单建坤技术负责人：吕新京测量工程师：孟捷孟捷和质检工程师：齐朝辉试验工程师：李冷雪施工现场负责人：韩广进韩广进 路基工程师：安军堂2、质量控制（1）桩长和直径要加强控制，保证符合设计要求。桩顶标高应按图纸规定高出设计标高50cm。（2）CFG桩施工中，每台班做一组（3块）试块，进行28d标准养护试件抗压强度检验。（3）桩身每方混合料掺加粉煤灰量应严格按配合比施工。（4）整个施工过程中，安排质检人员旁站监督，并做好施工原始记录，记录钻孔及灌注混凝土的起至时间、混凝土坍落度、拔管速度、孔深、单孔混合料灌入量等。经分析，找出合适得工艺参数以指导CFG桩的施工，并做好施工工艺总结。3、检验（1）原材料的检验同一产地、品种、规格且连续进场的水泥，袋装水泥200t为一批、散装水泥500t为一批，当袋装水泥不足200t或散装水泥不足200t时也按一批计。同一产地、品种、规格且连续进场的粗、细骨料，分别每400m3为一批，当不足400m3时也按一批计。各种原材料施工单位每批抽样检验1组。（2）混合料坍落度及强度应符合要求，每个台班均应对坍落度进行抽检，并必须制作混合料检查试件，进行28d强度检验。检验数量：每台班抽样检验4次。检验方法：现场坍落度试验。（3）桩身完整性检测方法、数量及标准（4）CFG桩的质量检验标准符合下表规定项目检验项目允许偏差或允许值检验方法单位数值1原材料设计要求查产品合格证或抽样送检2桩距mm100检查桩数3%3桩径不小于设计值（0.5m）检查桩数3%4桩长不小于设计值查施工记录5竖直度%1检查桩数3%6状体强度不小于设计值（20MPa）取芯法，总桩数5%7单桩和复合地基承载力不小于设计值（200KPa）成桩数的0.2%，不少于3根九、文明施工措施1、施工现场主要入口设置明显的标牌，标明工程概况牌、文明施工管理牌、安全纪律牌、防火须知牌等。2、施工现场场地平整，道路坚实畅通，设置相应的安全防护设施和安全标志，周边设排水设施；人行通道的路径避开作业区，设置防护保证行人安全；基础、管道等施工完后及时回填平整，清除积土。3、施工操作地点和周围清洁整齐，做到活完脚下清，工完场地清，丢洒的砂浆、混凝土及时清除。4、砂浆、混凝土在搅拌、运输、使用过程中，做到不洒、不漏、不剩。5、施工现场严禁乱堆垃圾及余物。在适当的地点设置临时堆放点，并定期外运。并且采取遮盖防漏措施，运送途中不得遗撒。6、进入施工现场的人员一律戴安全帽，遵守现场的各项规章制度。十、安全保证措施1、作好现场调查，开工前对地下管线详细调查。2、对人员进行安全教育，进入工地时，必须佩戴安全防护用品，所有施工人员必须听从指挥。3、施工现场设安全员，施工作业区设安全标志，防止无关人员进入施工现场。4、严禁非作业人员进入施工场地。在吊车、桩机大臂半径范围以内，机械正在作业时，施工人员应远离。吊车要按其性能要求工作，不得超负荷工作，定期进行检查、维修和保养。驾驶室的挡风玻璃及回转大齿轮前应增设防护网（罩），施工中应经常对钻孔装置、吊车臂杆及索具进行检查，以便及时发现问题。5、施工用电使用380V三相五线制配电系统。电缆线路必须埋地或架空敷设，避免机械损伤和介质腐蚀。6、每台电力设备必须确保“一机一箱一漏一闸”。电箱、开关箱内的电箱内的电器设备必须完好，停用设备拉闸断电，锁好开关箱。7、泵压混合料时应有专人指挥泵压操作,防止因排气不畅和操作失误造成爆管形成伤害。十一、环境保措施1、在机械施工过程中，要尽量减少噪音、废气、废水及尘埃等污染。易于引起粉尘的细料或松散料运输时用帆布、盖套等遮盖物覆盖。运转时有粉尘发生的施工场地，如水泥混凝土拌和站等投料器应配有必要防尘设备。在这些场地作业的工作人员配备必要的劳保、防护用品，以保障现场施工人员的健康。2、对施工中的废渣、废料，要及时运到指定的地点进行废弃。在弃土场不具备条件时，可临时堆放在施