CFG桩施工过程质量控制手册正文.docx

路 基 CFG 桩施工过程质量控制手册 编 制： 复 核： 审 批： 中铁十二局集团第二工程有限公司兰新铁路甘青段项目经理部第四工区二一年五月目 录1 概述12 施工工艺流程23 过程质量控制要点33.1 施工准备33.1.1 质量标准33.1.2 检查方法43.1.3 注意事项43.2 工艺试桩43.2.1 质量标准43.2.2 检查验收43.3 施工放线43.3.1 质量标准53.3.2 检查方法53.3.3 注意事项53.4 钻机就位53.4.1 质量标准53.4.2 检查方法53.4.3 注意事项53.5 混合料搅拌53.5.1 质量标准53.5.2 检查方法63.5.3 注意事项63.6 钻进成孔63.6.1 质量标准63.6.2 检查方法63.6.3 注意事项63.7 灌注及拔管63.7.1 质量标准73.7.2 检查方法73.7.3注意事项73.8 钻机移位73.8.1 质量标准73.8.2 检查方法73.8.3 注意事项73.9 截桩83.9.1 质量标准83.9.2 检查方法83.9.3 注意事项83.10 成桩质量检测83.10.1 质量标准83.10.2 检查方法83.10.3 注意事项84 常见质量缺陷的原因及控制措施94.1 导管堵塞94.2 钻头阀门打不开94.3 偏桩94.3 断桩，夹层94.5 桩头质量问题94.6 软管爆裂104.7 桩顶折断10 1、概述1.1 编制目的为加强CFG桩施工过程质量控制，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，减少、规避施工中可能发生的各类CFG桩施工质量缺陷，编制本质量控制手册。1.2 适用范围适用于新建兰新铁路第二双线 (甘青段)14标段第四工区路基CFG桩施工。1.3 参考文件1.3.1兰新铁路甘青有限公司标准化建设管理手册-过程控制标准化1.3.2兰新铁路甘青有限公司培训教材-路基工程1.3.3客运专线铁路路基工程施工技术指南（TZ212-2005）1.3.4客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准（铁建设2005160号） 1.3.5铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准（TB10424-2003） 1.3.6 混凝土强度检验评定标准(GBl07-87)1.3.7铁路混凝土强度检验评定标准(TBl042594)1.3.8普通混凝土配合比设计规程JGJ55-20021.3.9普通混凝土力学性能试验方法标准（GB/T50081-2002）1.3.10建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）1.3.11铁路混凝土工程施工质量验收补充标准（铁建设2005160号）2 施工工艺流程长螺旋钻机成孔、管内泵压混合料灌注成桩施工工艺详见图1地表处理桩位测量放样钻机就位混合料试件制作混合料拌合、运输与泵送桩体承载力抽检桩头处理钻杆内灌注混合料边提钻边泵压混合料成桩钻机移位成孔钻杆垂直度检查与调整桩体完整性抽检CFG桩验收图1 螺旋钻机成桩施工工艺流程3 过程质量控制要点3.1 施工准备3.1.1 质量标准3.1.1.1技术准备施工前，应编制工艺试桩方案、施工方案、施工作业指导书、质量控制手册，做好现场的测量放样与施工图纸的复核，准备好相关施工记录表、报审表及报验表，进行内部管理、技术人员及施工劳务人员岗前培训与技术安全交底。CFG桩施工工艺性试验的主要试验项目如下：长螺旋钻机的终孔电流。地层合适的拔管速度。混合料的塌落度。保护桩长。桩位合理的施工顺序。3.1.1.2原材料及混合料配比准备水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥；碎石粒径宜为525cm，特殊条件下，通过配合比设计，在满足桩基各项检测指标的前提下，可采用卵石替代碎石；粉煤灰采用级或级粉煤灰，砂采用粗砂或中砂。CFG桩混合料在施工前按建筑地基处理技术规范进行室内配比试验。3.1.1.3机具准备采用长螺旋钻机成孔时，每台长螺旋钻机配1台混凝土泵、1台200KW发电机（无外部电源时）和23台混凝土罐车。3.1.1.4现场准备对设计范围内地基进行地质核查，根据地质条件，采用适宜的核查手段。由具有地质勘察资质的单位出具书面报告；如果发现桩底持力层差，施工单位出具资料，设计单位现场确认，按变更办理。对路基范围内高空、地面、地下的管线和构筑物进行调查核实和迁改，确保施工现场无架空电线、电缆及其它障碍物，地表与地下无构筑物，无地下管线埋设。并对可能因施工造成影响的管线和构筑物，施工中加强防护。CFG桩施工前，应挖除表层种植土，整平后按设计要求进行改良回填至原地面，改良时注意石灰掺拌的均匀性、土质的含水量，改良后地表形成横坡，以利排水；路基两侧排水系统尽快形成，做好防水、防洪、排水工作。3.1.2 检测方法室内配比试验：桩体混合料试块（边长15cm立方体）标准养护28天立方体无侧限抗压强度不小于15Mpa。地质核查：沿线路纵向每100米检验2点，如果发现桩底持力层差，施工单位出具资料，设计单位现场确认，按变更办理。监理检查：各种原材料的试验报告单和混合料理论配合比。试桩总结报告。CFG桩施工记录表。混凝土试块强度。3.1.3 注意事项施工便道须满足正常施工过程中大型车辆的通行需求。3.2 工艺试桩3.2.1 质量标准CFG桩正式施工以前，必须进行工艺性试桩。复核设备、工艺、施打顺序是否适宜，确定混合料配比、坍落度、搅拌时间、拔管速度等各项工艺参数。3.2.2 检查验收经监理检查验收后组织施工,验收内容有:图纸复核结果书面报监理组，有问题及时向设计单位提出。各种原材料的试验报告单和配合比设计报告单。试桩工艺性总结报告。CFG桩施工记录表，进场机械人员报审表，原地面清表、换填、压实度检查记录表。混凝土试块强度报告。详细记录试桩过程中的各种参数和结果，并加以总结，编制试桩总结报告。3.3 施工放线3.3.1 质量标准施工前，用测量仪器对钻孔进行放线，用白灰标出具体位置，偏差符合设计及验标要求。3.3.2 检查方法测量完毕使用小钢尺进行复查，确保每根桩位符合设计要求。监理检查：填写测量放样记录表报监理工程师审核签认。3.3.3 注意事项施工桩位须用白灰做明显标记，桩机施工中由于钻出的土较多，易造成桩位丢失，应采用钢钎打入地表以下，通过钢钎定位。3.4 钻机就位3.4.1 质量标准钻机就位后，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%。每根桩施工前都应安排专门的人员进行桩位对中及垂直度检查，满足要求后方可开钻。3.4.2 检查方法观察、使用经纬仪测量钻杆垂球或垂直刻度符合设计及验标要求。监理检查：检查垂直度是否满足允许误差要求。3.4.3 注意事项施工前清除已探明的地下障碍。确保地基在施工中支撑钻机不变形，否则可能造成钻机移位或地基不均匀塌陷导致钻杆不垂直，必须重新改良换填压实。3.5 混合料搅拌3.5.1 质量标准混合料搅拌要求按配合比进行配料，计量要求准确，上料顺序为：先装碎石，再加水泥、粉煤灰和外加剂，最后加砂，使水泥、粉煤灰和外加剂夹在砂、石之间，不易飞扬和粘附在筒壁上，也易于搅拌均匀。每盘搅拌时间不应小于60秒，控制在60120s，受泵送混合料的技术限制，要求和易性好。塌落度控制在1620cm。在泵送前混凝土泵料斗内、现场砼罐车均应备好熟料。3.5.2 检查方法每天做3组混合料试块，每组3块。监理检查：坍落度符合施工工艺要求。3.5.3 注意事项受泵送混合料的技术限制，坍落度一般不小于1820cm，要求和易性好。控制措施：优化粗骨料级配。大坍落度砼一般用0.51.5 cm碎石，根据桩径地下水情况可以加入部分13cm碎石，并尽量不要加大砂率。粉煤灰的选用要经过配比试验以确定掺量。合理选择外加剂，采用缓凝减水外加剂。3.6 钻进成孔3.6.1 质量标准钻孔开始时，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。一般应先慢后快，电流值应先低后高。控制电流在100140A之间，这样既能减少钻杆摇晃，减少扩孔，又容易检查钻孔的偏差，以便及时纠正。在成孔过程中，当钻头到达设计桩长对应标高时，于动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记，作为施工时控制桩长的依据。确保成孔深度误差不超过0.1m，垂直度偏差小于1%。3.6.2 检查方法采用双控的方式，即桩长控制和电流控制。针对全风化岩层作为持力层可采用最终电流连续23s达到140A进行控制。正式施工时，当动力头底面到达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；确保成孔深度误差不超过0.1m。监理检查：桩长、施工桩位与施工记录表。3.6.3 注意事项在钻进过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进度，增大电流。否则较易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。施工时还需考虑施工工作面的标高差异，作相应增减。3.7 灌注及拔管3.7.1 质量标准钻孔至设计标高后，停止钻进，及时泵送混合料，避免地下水侵入桩孔。当钻杆芯管和桩孔内充满混合料后开始拔管，保证混合料顶面高于钻头1m左右。严禁先提管后泵料，形成往土（水）中灌注混凝土的错误作法。混凝土泵送量应与提管速度相配合，提钻速度控制在23m/min，边灌注边提钻，保持连续灌注，均匀提升。施工桩顶标高宜高出设计标高50cm。3.7.2 检查方法记录每根桩的提钻、终孔、泵送开始、泵送结束的时间。与施工参数进行比对，控制拔管速度，保证成桩质量。监理检查：现场进行坍落度试验。3.7.3注意事项灌注过程中钻杆采用静止提拔，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，严禁出现超速提拔。保证排气阀正常工作，施工中每工班经常检查排气阀，防止排气阀被水泥浆堵塞。注意输送管的清洗和润滑。首次使用，应用1：1的砂浆进行润滑；连续使用200300m3，应对泵车和输送管进行清洗和润滑；施工结束，及时清洗设备。保证混合料的质量。除保证强度外，施工过程中应保证混合料具有良好的和易性和保水性，防止坍落度的丧失。3.8 钻机移位3.8.1 质量标准移动钻机至下一施工桩位须保证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%。在移动钻机的过程中要注意电线等物品的安全，并且注意保护已经放出的白灰点桩位。3.8.2 检查方法观察、使用经纬仪测量钻杆锤球或垂直刻度符合设计及验标要求。3.8.3 注意事项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桩排出的土较多，经常将临近的桩位覆盖，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尺量复核，保证桩位准确。3.9 截桩3.9.1 质量标准采用湿截法进行施工，根据具体情况，在CFG桩施工完成，混合料初凝前，利用挖机将钻碴及浮浆清除掉，留10cm人工凿除，使用自卸汽车将废渣运至弃土场。3.9.2 检查方法截桩完毕后使用水准仪检查桩顶标高。3.9.3 注意事项已成桩后严防重型机械行走或扰动,防止使桩头偏压造成桩顶混凝土不成型、断桩。挖机不得影响钻机施工。3.10 成桩质量检测3.10.1 质量标准数量、布桩形式满足设计要求，桩位偏差不大于5cm。每根桩的投料量不小于设计灌注量。成桩后桩顶控制标高应考虑凿除浮浆后的桩长满足设计要求。桩身质量、完整性满足设计要求。单桩承载力及复合地基承载力、变形模量满足设计要求。3.10.2 检查方法CFG桩桩体完整性采用低应变检测，检测桩数为总桩数的10%。平板载荷试验：检测桩数为总桩数的2，且每检验批不少于3根。监理检查：监理工程师签认桩基完整性检测报告及复合地基承载力检测报告。3.10.3 注意事项检测时应凿除浮浆，露除新鲜混凝土面，保证检测准确。4 常见质量缺陷的原因及控制措施4.1 导管堵塞由于混合料配比或坍落度不符合要求、导管弯折过多、软管偏弯半径过小。或者混合料供应前后台配合不够协调。控制措施：保证粗骨料的粒径不超标、计量系统精确。混凝土的配比和坍落度符合要求。灌注管路避免过大变径和弯折，每次拆卸导管都必须清洗干净。加强施工管理，保证前后台配合密切，及时发现和解决问题。4.2 钻头阀门打不开由于钻头构造缺陷或桩端头水压过大可能造成钻头阀门无法打开。控制措施：改进钻头构造及阀门结构形式。调整桩长令桩端穿过透水性好的砂土层或卵石层进入黏土层来避免。4.3 偏桩一般有桩平面位置偏差和垂直度超标偏差两种。多由于场地原因，钻机对位不仔细，地层原因使钻孔时钻杆跑偏等原因造成。控制措施：施工前清除地下障碍，改良平整压实场地以防钻机偏斜；放桩位时认真仔细，严格控制误差。桩机的水平度和垂直度在开钻前和钻进过程中注意检查复核。4.4 断桩，夹层由于提钻太快、泵送砼跟不上提钻速度或者是相邻桩太近串孔造成。控制措施：保持混合料灌注的连续性。有需要可以加大泵车功率。严格控制提速，确保中心钻杆内充满混合料，如灌注过程中因意外原因造成灌注停滞时间大于混凝土的初凝时间时，应重新钻