CFG桩作业指导书.docVIP

CFG桩作业指导书1、目的明确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。2、编制依据客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准客运专线铁路路基工程施工技术指南设计图纸工地常见实用施工技术3、适应范围适应于粘性土粉土、砂土以及以噪声或泥浆污染要求严格的场地。4、施工方法及工艺要求4.1施工准备进行满足桩体设计强度的配合比试验，确定各种材料的施工用配比。平整场地，清除障碍物，标记处理场地范围内地下构造物及管线。测量放线，定出控制轴线、打桩场地边线并标识。施工前清除地表耕植土，进行成桩工艺试验，确定采用长螺旋泵送施工工艺。4.2钻机定位CFG桩钻机就位后，应用钻机塔身的前后和左右的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，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。4.3混合料搅拌混合料搅拌要求按配合比进行配料，计量要求准确，拌合时间不得少于1min，混合料加水量和坍落度（长螺旋钻管内泵压混合料法施工时，坍落度控制在1620）根据采用的施工方法按工艺试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。在泵送前混凝土泵料斗应备好熟料。4.4钻进成孔钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移杆至钻头触及地面时，启动马达钻进。一般应先慢后快，这样既能减少钻杆摇晃，又容易检查钻孔的偏差，以便及时纠正。在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则较易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。当钻头到达设计桩长预定标高时，在动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记，作为施工时控制孔深的依据。当动力头底面达到标记处桩长即满足设计要求。施工时还需考虑施工工作面的标高差异，作相应增减。4.5灌注及拔管CFG桩成孔到设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料，当钻杆心充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料。成桩的提拔速度宜控制在23m/min，在桩过程宜连续进行，应避免因后台供料慢而导致停机待料。施工桩顶高程高出设计高程3050，灌注成桩完成后，桩顶采用湿黏土封顶，进行保护。4.6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，经常将临近的桩位置覆盖，有时还会因钻机支撑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，还应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位准确。4.7工艺流程图CFG桩施工工艺见图4.7-11. 原地面处理钻机移位停钻均匀拔延安精神至桩顶泵送混合料钻进至设计深度测量放件钻机就位图4.7-1CFG桩长螺旋钻管内泵内混合料灌注施工流程图4.8CFG桩质量控制标准及检查方法4.8.1控制标准（1）施工前应进行成桩工艺性试验（不少于2根试验桩），以复核地质资料及机械设备性能、施工工艺、施打顺序是否适宜，确定混合料配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速度等各项工艺参数，根据试桩中发现的问题修订施工工艺。（2）在工程施工前，所选用的设备型号应符合设计桩径、设计加固深度的要求。（3）施工组织、施工工艺、施工作业指导书应有防止堵管、窜孔的措施。（4）现场施工的CFG桩数量、布置形式及间距应符合设计要求。桩长、桩顶标高及直径应符合设计要求。（5）钻机应先慢后快。在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则容易导致桩位偏孔、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。（6）混合料应按设计配合比经搅拌机拌机拌合，坍落度、拌合时间应按工艺性试验确定的参数进行控制，且不得少于90S；搅拌的混合料必须保证混合料圆柱体能顺利通过刚性管、高强柔性管、弯管和变径管而达钻杆机芯管内。（7）CFG桩成孔至设计标高后，停止钻进开始泵送混合料，严禁不住先提管后泵料。成桩时的拔管速度控制在23m/min。成桩过程应连续进行，防止缩径和断桩。（8）钻杆应采用静止提拔，施工中应严格按工艺性试验确定并经监理工程师批准的参数控制钻杆提拔速度和混凝土泵的泵送量。并保证连续提拔。施工或严禁出现超速提拔。为保证施工中混合料的顺利输送，施工中采用强制式搅拌机集中拌和。（9）施工中应保证排气阀正常工作。施工中要求每班经常检查排气阀，防止排气阀被水泥浆堵塞。（10）桩机移机至下一桩位施工时，应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位正确。4.8.2检查方法（1）所用的水泥和粗细骨料品种、规格及质量应符合设计要求。检验数量：同一产地、品种、规格且连续进场的水泥、粉煤灰，袋装200t为一批、散装500t为一批，当袋装不足200t或散装不足500t时按一批计。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400 m3按一批计。各种原材料施工单位每批抽样检验1组。检验方法：检查产品质量证明文件。在水泥库抽样检验水泥强度、安定性、凝结时间，在粉煤灰库抽样检验粉煤灰细度，在为料场抽样检验粗细骨料含泥量、筛分试验其颗粒级配。（2）CFG桩混合料坍落度应按工艺性试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。检验数量：每台班抽样检验3次。检验方法：现场坍落度试验。（3）CFG桩混合料强度应符合设计要求。检验数量：每台班做一组（3块）试块。检验方法：制作混合料试块，进行56d标准养护试件抗压强度检验。（4）CFG桩桩身质量、完整性应满足设计要求。检测数量：检验总桩数的10%。检验方法：低应变检测。（5）CFG桩按复合地基设计时，处理后的复合地基承载力、变形模量应满足设计要求；按柱桩设计时，处理后的单桩承载力应满足设计要求。检测数量：总桩数的2%，且每检验批不少于3根。检测方法：平板开荷试验。CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法符合下表的规定。表4.8-2CFG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(纵横各)500mm按成桩总数的10%抽取检验，且生检验批不少于5根经纬仪或钢丈量2桩体垂直度1%经纬仪或吊线测钻杆倾斜度3桩体有效直径不小于设计值开挖50100cm深后，钢尺丈量表4.8-3CFG桩施工的主要施工机械序号设备名称规格型号单位数量1长螺旋钻机BL-23台12搅拌站台3罐车台4砼输送泵6013台15挖掘机台6翻斗车台5、施工现场质量控制（1）平台填筑标高应比设计桩顶高出50为宜（有扩大桩帽地段，则以桩帽顶为平台标高，桩帽施工则可事半功倍），若太高则施工桩顶标高位置埋深于平台土体中，难以控制，且开挖桩头土时过深，极易扰动、破坏桩头面造成断桩；若术低则桩头砼浮浆较多，不能控制桩头质量。（2）施工桩顶高程应控制在高于设计桩顶标高30处。将施工区域进行划分，并将各桩进行编号，绘制出各区域的桩位布置图，定机定人进行管理。（3）布桩时，CFG桩的数量、布置形成及间距必须严格按设计要求。并遵循从中心向外推进施工。（4）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，防止操作人员弄虚作假，、骗取米数。使用反差大的么光贴条每隔0.5m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。（5）因CFG桩分布密集，数量较多，为防止漏钻或多钻，每施工完一根桩后，现场值班人员一定要在桩位图上涂黑作以标识，值班人员交接时要交代清楚。（6）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。防止作业队伍偷工减料、暗中做手脚的现象发生。（7）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。（8）长螺旋桩施工。钻孔开始时，关闭钻头阀门，各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、钻具损坏。（9）判断钻头是否到了持力层一般有三种方法：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110130A，当钻头遇到持力层时，瞬间的电流将增大到140A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中。当钻头到达持力层时，钻杆上部的动力并没有发生颤动和软微的摆动，钻机的动力明显减弱，此时，应判定钻头达到持力层。三是在新开工的CFG施工工点，钻机先空钻二根桩到设计要求的标高处，通过随螺旋杆上升的土样进行分析，看其是否已经达到设计要求，这是一种比较直观的方法，可以通过地下土样的实体准确地判断出其是否与设计稳合。若钻机钻孔深度与设计不符时，要认真分析判断桩底是否已进入持力层，并请设计单位现场确认地质，缩短或增加桩长。（10）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。（11）整个施工过程中，应安排质检人员旁站监督，并做好施工原骀记录。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。（12）严格控制拔管速率。拔管速率过快可能导致桩径偏小或缩径断桩，而拔延安精神速率过慢则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合料离析，导致桩身强度不足，施工时，应严格控制拔管速率。正常的拔管速率应控制在23m/min。5.1CFG桩钻进参数表钻进速度设备状态地层描述3m/min380V110120A粉质粘土2m/min380V120130A细砂、粉土0.1m/min380V140A以上卵石土5.2混凝土灌注参数表坍落度混合料搅拌时间拔管速度160200mm90120s23m/min（13）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设备租赁方和项目队现场记录人当天进行相互签字确认。（14）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。（15）拔管过程避免反插。在拔管过程中若出插，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。（16）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0.3m位置。（17）控制好混合料的坍落度。根据试验表明，混合料坍落度过大，会形成桩顶浮浆过多，桩体强度也会降低。坍落度宜控制在160mm200mm（根据运送混合料的距离进行调整）和易性好。当拔管速率为23mm/min时，一般桩顶浮浆可控制在3050cm左右，成桩质量容易控制。桩身每方混合料掺加粉煤灰控制在140kg150kg（根据各地粉煤灰的性能指标，具体粉煤灰掺入量试验后的确定）。（18）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，凿除桩头时严禁边打眼边凿桩头，防止桩头成斜面或破损，截取后的桩头表面平整。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。（19）CFG桩施工中，每台班均须制作检验试件，进行56d强度检验，成桩56d后应及时进行单桩承载力或复合地基承载力试验，其承载、变形模量应符合设计要求。（20）冬季施工时混合料入孔温度不得低于5，对桩头和桩间土应采取保温措施。（21）CFG桩施工发球隐蔽工程，施工完毕后先进行自检，自检频率为10%。自检合格后报第三方进行复检，复检合格报监理工程师签认后方可进行下一道工序施工。（22）CFG桩施工过程中，现场要配有一台微型小挖机，用于清理桩头土，桩头开挖时，严禁使用挖掘机直接开挖，防止触碰桩身，造成桩身断裂。（23）CFG桩成桩后，桩顶以上没有施工碎石褥垫层情况下严禁大型机械进入施工区。6、施工中可能遇到的问题及解决方法6.1堵管6.1.1问题的原因和预防措施（1）混合料配合比不合理。原因：CFG桩桩体混合料由水泥、卵石（或碎石）、砂、粉煤灰加水在搅拌机中强制搅拌而成，当混合料中的水泥和粉煤灰用量较少时，混合料和易性不好，容易发生堵管。预防措施：混合料配合比要注意这两种材料的掺入量，特别要注意粉煤灰掺量宜控制在60kg/m380kg/m3。实际施工中CFG桩强度等级一般为C15，其水泥标号一般选用425号变通硅酸盐水泥，这样既不影响和易性和密实度，又在粉煤灰的掺入下加大了流动性，满足了泵送的要求，而且也不影响混合料其它技术性能，重要的是不易发生堵管现象。（2）拌合料拌制质量有缺陷原因：在CFG桩施工过程中，混合料由混凝土泵通过刚性管、高强柔性管、弯头到达钻杆芯管内。混合料在管线内是以圆柱体形状，借助水和水泥砂浆润滑屋与管壁分离后通过管线。坍落度太大的混合料，易产生离析，在管线内水浮到上面，在泵压的作用下，水先流动，骨料与砂浆分离，摩擦力剧增，从而导致堵管。坍管度太小，混合料在输送管内流动性差，也容易造成堵管。预防措施：混合料搅拌时间控制在90s以上，坍落度控制在160mm200mm，搅拌好的混合料到泵送混凝土储料斗时，需要一定尺寸的过滤栅。若混合料可泵性差，可适量掺入泵磅剂。（3）设备缺陷原因：混凝土的输送有钻杆芯管、高强柔性管、刚性管，通过弯头连接起来，要采用半圆形，曲率半径不合理的弯头，弯头有死弯，输送管与钻杆垂直连接，都会导致堵塞。混合料输送管无论是刚性管还是高强柔性管，若施工结束后清洗不彻底，管内会产生混合料结硬块体，会妨碍润滑砂浆流动，也会造成堵管。预防措施：采用软管的弯曲半径要大于1m，采用合理的连接方法，经常对管内残留混合料进行清洗，保持畅通，预防发生堵管。（4）冬季施工注意事项冬季施工时，混合料输送管及弯头未做防冻保护，一旦保温效果不好，常在输送管和弯头处会出现混合料初凝前结冻，造成堵管。冬季施工时经常采用加热水的办法来提高混合料的出口温度。通常是直接用火加热储水箱，水温不能很好控制，一旦水温过高，如超过60以上，搅拌混合料时，会使混合料早凝，产生堵管。预防措施：适当控制防冻温度不超过60。6.2窜孔原因：被加固土层中存在松散饱和粉土、粉细砂；钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动；土体受前剪切扰动能量的积累，使土体发生液化。预防措施：采取大桩距的设计方案，增大桩距的目有在于减少新打桩机器的剪切扰动，避免不良影响；改进钻头，提高钻进速度；减少打桩推进排数，如将一镒打好几排改为2排或1排，尽快离开已打成的桩，减少对已打桩扰动能量的积累；必要时采用隔桩、隔排跳打方案，但跳打要求及时清除成桩时排出的弃土，否则会影响施工进度。6.3断桩、接桩原因：桩基施工完毕，对CFG桩及复合地基检测时，用低应变反射波法检测桩身混凝土的完整性，发现桩身裂缝的所在部位，应分析原因，得出自身问题是在施工时，由于提钻速度较快，空气未全部释放出来，致使桩身产生断面裂缝，另外是混合料的搅拌时间不够，和易性差，出现蜂窝麻面桩。外部原因是土建施工机械挖基坑平整土方时，被控掘机和铲车碰断。解决方法：浅部断桩，对断桩单独进行处理，剔除上部断桩，用与桩身相同的混合料按桩径设计标高补桩。如果是外部原因土建单位用机械施工，造成大范围的浅部断桩，应与设计单位、监理单位、建设单位共同制定方案。一般情况下，在原定检测方案的基础上，选择几根断桩进行单桩复合地基静载荷试验，对比完整性桩和断桩试验结果，确定断桩是否能够使用，如果确定复合地基承载力和变形能满足设计要求，可不进行处理，实践经验证明，在静荷载试验的前几级荷载作用时，断桩下沉量偏大。主要原因是断裂面以下桩没有发挥作用，主要是桩间土在发挥作用，断桩所承担的荷载很小，但到了一定的荷载作用断缝闭合后，下部桩身开始发挥作用。而在设计荷载下，断桩的沉降与完好桩差距较小，如不符合要求，需进行设计方案论证。在CFG桩施工时，要特别注意浅部的施工质量，在开挖基坑时，在桩顶标高以上1m处，一定采用人工开挖，以免碰断桩身，保证CFG桩的完整性和质量。桩头断