CFG桩试桩方案.doc

中国铁建十六局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部 沪昆客专长昆湖南段 CKTJ 标段一单元 CFG 桩实施性施工方案 1 目录目录 一 工程概况一 工程概况 2 2 二 试桩地点 内容及目的二 试桩地点 内容及目的 3 3 三 试桩准备三 试桩准备 4 4 四 试桩施工顺序及施工工艺四 试桩施工顺序及施工工艺 5 5 五 施工注意事项五 施工注意事项 9 9 六 质量控制及检验六 质量控制及检验 1010 七 检验批要求七 检验批要求 1212 八 质量缺陷控制八 质量缺陷控制 1414 九 质量保证措施九 质量保证措施 1515 十 施工安全保证措施十 施工安全保证措施 1616 十一 环保水保措施十一 环保水保措施 1717 十二 试桩总结报告十二 试桩总结报告 1919 中国铁建十六局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部 沪昆客专长昆湖南段 CKTJ 标段一单元 CFG 桩实施性施工方案 2 路基路基 CFGCFG 桩工艺性试验施工方案桩工艺性试验施工方案 一 工程概况一 工程概况 路基工程 DK124 189 5 DK124 662 34 长 472 84 位于跨娄邵铁路 特大桥与高速连接线框构中桥长段之间 以填方通过剥蚀残丘缓坡及洼地 地形较平缓 多为旱地 路基中心最大填高 11 55m 最大边坡高度 17 6m DK124 280 处右侧有两个水塘 水位高 115 3 116 4m DK124 189 5 DK124 662 34 段地基采用 CFG 桩加固 CFG 桩顶设 桩帽 以上填 0 5m 厚的碎石垫层 垫层内铺设一侧 260KN m 的单向拉伸 土工格栅 CFG 桩采用正方形布置 桩径 0 5m 桩间距 1 5m 1 8m 不等 设计桩长为 4 2m 15m 不等 根据设计要求桩底打入强风化泥质细砂岩不小 于 0 5m 施工前按规定进行地质核查 若实际地质与设计地质资料不符时 尤其是比设计资料中的地质条件差时 及时报设计院重新检算 调整桩间 距或桩长 地质岩性及水文地质 粉质粘土 红褐色 软塑 硬塑 0 5 2m 0 150 200kpa 素填土 褐黄色 松散 厚 0 10 8m 0 4kpa 黏土 棕红色 软塑 硬塑 厚 0 16 2m 0 150 200kpa 灰岩 强 弱风化 强风化层 灰白色 隐晶 质结构 节理裂隙发育 弱风化层 青灰色 隐晶质结构 中厚层状构造 呈碎块状 0 1000kpa 粉质黏土及黏土具有弱膨胀性 地下水为第四系孔隙水和基岩裂隙岩溶水 地下水位高程为高程 109 64 118 76m 埋深 5 3 23 0m 地下水对混凝土结构无侵蚀性 粉质黏 土 黏土对混凝土结构具氯岩侵蚀性 环境作用等级为 L1 级 中国铁建十六局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部 沪昆客专长昆湖南段 CKTJ 标段一单元 CFG 桩实施性施工方案 3 地震动峰值加速度 0 05g 地震基本烈度 度 二 试桩地点 内容及目的二 试桩地点 内容及目的 1 试桩地点 路基工程 DK124 189 5 DK124 662 34 路基全长 472 84 选取 DK124 548 624 DK124 568 4 段的 6 根桩进行试桩 2 试验内容 成桩工艺试验 检验施工设备以及施工工艺的适用性 获取混凝土泵 送速度 钻杆提升速度 混凝土坍落度 保水性以及不同深度土层的施工 电流等数据 为施工工艺的合理选择提供依据 积累现场施工组织与管理 经验 磨合施工队伍与施工机械设备 桩身质量检测 进行桩身完整性检测 桩身混合料强度检测 为优化 施工参数和混凝土配合比提供依据 单桩承载力检测 验算桩侧摩阻力 桩端阻力 了解桩的承载性能 为持力层的合理选择提供依据 试桩现场地质核查 了解土层的分布情况以及各个土层的力学性能 复合地基承载力试验 获取不同桩长的复合地基承载力和沉降数据 评价不同方案的加固效果 3 试桩目的 由于本区段内设计基底处理 CFG 桩工程数量大 为了在大面积开工前 取得满足质量要求的施工工艺和施工参数 验证设计指标 核对现场地质 情况 为后期全面开工奠定基础 本次试验区段选择具有代表性区段进行 CFG 桩的试桩工作 试桩定在红线内进行 但不得在原桩位上 试桩 CFG 桩 中国铁建十六局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部 沪昆客专长昆湖南段 CKTJ 标段一单元 CFG 桩实施性施工方案 4 数量 6 根 间距 1 6 m 布桩进行试验 三 试桩准备三 试桩准备 1 施工准备 核查地质资料 结合设计参数 选择合适的施工机械和施工方法 本标段采用长螺旋钻管内泵压混合料灌注方法 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 定出桩位并标识 施工前清除地表耕植土 进行成桩工艺试验 确定施工工艺和参数 2 主要施工机具的配置 表表 1 主要施工机具的配置主要施工机具的配置 序号机械名称规格型号数量备注 1 CFG 桩机 JZB901 2 发电机 250KW1 3 地泵 HBT40A1 4 挖掘机 Pc2201 辅助设施与机具 小推车 重锤 水准仪 全站仪 测绳 钢尺等 3 劳动力配备 表表 2 2 现场管理人员配置表现场管理人员配置表 序号岗 位姓 名职 责 1 项目总工刘明负责现场施工总体策划 管理 协调 中国铁建十六局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部 沪昆客专长昆湖南段 CKTJ 标段一单元 CFG 桩实施性施工方案 5 2 技术负责人占广建 对现场施工技术把关 负责现场技术 管理 3 质检工程师彭仑负责现场施工质量控制 4 安全员程帮西负责现场施工安全管理 保障工作 5 试 验唐红炎负责现场具体试验工作 6 技术人员解小勇负责现场具体技术工作 7 测量人员赵一飞负责施工测量放样 现场作业人员配置 打桩施工队共分1组10人 表表 3 3 现场管理人员配置表现场管理人员配置表 序号工种人数职 责 1 班组长 1 负责施工指挥 协调各工序间联系 2 司钻 2 负责钻机成孔 3 修理 1 负责机械维护和修理 4 电工 1 负责施工用电 5 安全员 1 负责现场施工中的安全质量 6 混凝土泵操作手 2 负责混凝土泵入 7 其他 2 配合钻机的零星工作 四 试桩施工顺序及施工工艺四 试桩施工顺序及施工工艺 做好各项施工准备工作 在施工中安排施工技术人员负责现场施工记 录 收集相关数据资料 在施工中认真及时填写钻进时间 深度记录及混 凝土浇筑记录 本次试桩使用长螺旋钻孔泵压混合料的施工方法 工艺流程详见 施 工工艺流程图 施工顺序是 1 平整场地 清除施工场地内地表附着物 对影响桩机作业的松软土 中国铁建十六局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部 沪昆客专长昆湖南段 CKTJ 标段一单元 CFG 桩实施性施工方案 6 地段采取压实处理 做好场地内的防排水措施 2 桩位放样 按照设计图纸的桩位在现场进行布桩 使用全站仪精确 放样出桩位中心 并用木桩打入 20cm 深后灌入白灰 3 钻机就位 钻机就位后 钻杆垂直对准桩位中心 确保 CFG 桩垂直 度偏差不大于 1 垂直度的检查由现场技术员采用掉垂球的方法或采用钻 机自带垂直度调整器控制钻杆垂直度 每根桩施工前由专门的人员进行桩 位对中及垂直度检查 确定满足要求 方可开钻 4 混合料搅拌 混合料搅拌按照试验室确定的施工配合比进行配料 配料采用电脑控制和打印记录 采用 C20 混凝土 配合比为 水泥 245kg 粉煤灰 100kg 中砂 830kg 碎石 1030kg 水 160kg 外加剂 3 45kg 每盘料搅拌时间按照普通混凝土的搅拌时间进行控制 控制在 90 120s 塌落度按照试验室配合比确定的数据进行控制 坍落度控制在 160 200mm 5 运输 混凝土的运输采用混凝土罐车 运料及等待过程中混凝土罐 必须处于旋转状态 6 密闭性试验 钻机首次钻孔时 需要先泵压水和 M10 水泥砂浆 将 钻杆移至不影响钻孔的地方 用高压输送泵开始泵压 1 2m3水 然后泵压 1 2m3的水泥砂浆 直至钻尖出料口处泵出砂浆 目的是检查泵压管的密 闭性 同时在泵压之前起到润滑管道的作用 7 钻进成孔 钻孔开始时 关闭钻头阀门 向下移动钻杆至钻头触地 时 启动马达钻进 先慢后快 同时检查钻孔的偏差并及时纠正 在成孔 过程中发现钻杆摇晃或难钻时 降低钻孔速率 防止桩孔偏斜 位移 钻 中国铁建十六局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部 沪昆客专长昆湖南段 CKTJ 标段一单元 CFG 桩实施性施工方案 7 具损坏 根据钻机塔身上的进尺标记 成孔到达设计标高时 停止钻进 钻进过程中将注浆软管摆放圆顺 避免软管自由下落出现折角 造成堵爆 管事故 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 中国铁建十六局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部 沪昆客专长昆湖南段 CKTJ 标段一单元 CFG 桩实施性施工方案 8 成桩 28 天后检测 清理平整场地 测量放线 长螺旋钻机就位 钻杆垂直度检查与调整 CFG 桩验收 钻进至设计深度 泵料 停钻 泵送混合料并均匀拔管 转移桩机 清土 桩间土开挖 桩头处理 结 束 准 备 安装钻机 材料试验 配合比确定 计量投料 混合料搅拌 制作试件 工艺试验 中国铁建十六局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部 沪昆客专长昆湖南段 CKTJ 标段一单元 CFG 桩实施性施工方案 9 图图 1 1 CFGCFG 桩施工工艺流程图桩施工工艺流程图 8 灌注及拔管 钻孔至设计标高后停止钻进 开始泵送混合料灌注 当钻杆芯管充满混合料后开始拔管 采用静止提拔钻杆 拟定提拔灌注速 度控制在 2 2 5m min 施工时桩顶标高高出设计标高 50cm 灌注成桩完成 后 桩顶盖土封顶进行养护 灌注过程中钻机配一名指挥人员 吹哨或摇旗指挥泵机司机开泵和停 泵 当钻杆芯管内充满混凝土时 在钻杆顶部有一个直径 25mm 的冒浆口开 始冒浆 此时指挥泵机停泵 待再提拔钻杆 2m 左右混凝土已经下落成桩后 指挥泵机开泵 在灌注混凝土时 对于泵压混凝土的控制采用记录泵压次 数的办法 对于同一种型号的输送泵通过试验确定泵压次数为 1 米 4 次 9 移机 灌注达到控制标高后 收起钻机支腿 机身前后移动转向至 下一根桩施工 10 桩头清理 在施工 7 天后 从横向使用小型挖掘机清理桩间土 靠 近桩头部分预留 25cm 采用人工清除桩间土 桩头清除采用切割机环向切割 一圈破除桩头 然后人工修整至设计标高 11 现场试验 试验人员对每罐混合料测试其坍落度 合格后方可进行 混凝土的灌注 现场留置混凝土试块 每台班做 1 组试块 测定其 28 天抗 压强度 五 施工注意事项五 施工注意事项 1 CFG 桩施打顺序采用从路基面中心向两侧顺序推进 必要时可隔桩 施工 中国铁建十六局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部 沪昆客专长昆湖南段 CKTJ 标段一单元 CFG 桩实施性施工方案 10 2 混合料搅拌均匀 搅拌时间不得低于 90s 3 施工中保证排气阀正常工作 施工中要求每工班经常检查排气阀 防止排气阀被水泥堵塞 4 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 保证桩位准确 5 每根桩的投料量不得少于设计灌注量 6 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送量 并保证连续提拔 施 工中严禁出现超速提拔 7 长螺旋钻孔管内泵压混合料成桩施工在钻至设计深度后 应准确掌 握提拔钻杆时间 混合料泵送量应同拔管速度相配合 以保证管内有一定 高度的混合料 遇到饱和砂土或饱和粉土层 不得停泵待料 8 施工时桩顶标高应高出设计桩顶标高 高出长度应根据桩距 布桩 形式 现场地质条件和成桩顺序等综合确定 一般不应小于 0 5m 9 成品保护 成桩后严防重型机械行走或扰动 防止将桩头压松造成 桩顶混合料不成型 断桩 桩间土清土采用小型机械设备及人工开挖 运 输 清土顶留至少 25cm 人工清除 找平 避免断桩及对地基土的扰动 六 质量控制及检验六 质量控制及检验 1 质量控制 1 为检验 CFG 桩施工工艺 机械性能及质量控制 核对地质资料 在施工前 先进行工艺性试桩 并在竖向全长 钻取芯样 检查桩身混凝 土密实度 强度和桩身垂直度 根据发现的问题修订施工工艺 中国铁建十六局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部 沪昆客专长昆湖南段 CKTJ 标段一单元 CFG 桩实施性施工方案 11 2 CFG 桩的数量 布置形式及间距符合设计要求 3 桩长 桩顶标高及直径应符合设计要求 4 CFG 桩施工中 每台班混凝土均需制作检查试件 进行 28d 强度 检验 成桩 28d 后应及时进行单桩承载力试验 其承载力 变形模量应符 合设计要求 5 为保证施工中混合料的顺利输送 施工中采取强制式搅拌机 6 桩身每方混合料加粉煤灰量及坍落度控制根据设计和采用的施工 方法按工艺试验确定 并按监理工程师批准的参数进行控制 7 跳打施工时应及时清除成桩时排出的弃土 否则会影响施工进度 8 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 记录钻机电流值 孔深 单孔混合料灌入量 堵管及处理措施等 9 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 试桩质量检测 根据验标要求 CFG 桩采用低应变检测桩身质量和完整性 成桩 28 天 后及时进行低应变对桩身质量检测 检测前 应做好各项准备工作 1 受检桩头处理 用截桩机环切截至设计标高 桩头要求为新鲜混凝土面 桩头大面平 整 桩头混凝土无松散 破碎 桩头干燥 处理每个桩头平面 应在距桩心 2 3 桩半径处磨平两个传感器安装点 同时磨平桩心位置的激振点 中国铁建十六局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部 沪昆客专长昆湖南段 CKTJ 标段一单元 CFG 桩实施性施工方案 12 2 钻芯取样法 对低应变法检测的桩身质量有怀疑时 通过钻芯取样检测混凝土桩的 桩长 桩身混凝土强度和桩身完整性 判定或签别桩端持力层岩土性状 进行检测 单桩竖向抗压静载荷载实验法对单桩竖向承载力进行检测 检 测结果均需满足设计规范要求 3 平板荷载实验法 在成桩 28 天后 采用慢速维持载荷法对单桩复合地区承载力进行检测 单桩竖向抗压静载荷载实验法对单桩竖向承载力进行检测 检测结果均需 满足设计规范要求 七 检验批要求七 检验批要求 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 批号且连续进场的水泥 每 500t 为一批 不足 500t 时按一批次计 粉煤灰每 500t 为一批 每车现场检验 同一产地 品种 规格且连续进场的粗 细骨料 分别每 400m3时为一批 当不足 400m3时也按一批计 各种原材料每批抽样检验 1 组 检验方法 检验产品质量证明文件 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 在储料场抽样检验粗 细骨料含泥量 筛分试验检验其颗粒级配 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 中国铁建十六局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部 沪昆客专长昆湖南段 CKTJ 标段一单元 CFG 桩实施性施工方案 13 3 桩体强度检验方法 数量及标准 检验数量 每台班一组 3 块 试块 检验方法 每台班制作混合料试块 进行 28d 标准养护试件抗压强 度检测 设计要求 边长 15cm 立方体试件抗压强度达到设计强度 15Mpa 4 每根桩的投料量不得少于设计灌注量 检验数量 每根桩检测 检验方法 料斗现场计量或混凝土泵自动记录 5 CFG 桩有效桩身桩长应满足设计要求 检验数量 每根桩检验 检验方法 施工前测量钻杆 施工中检查是否达到设计深度标志 施 工后检查并清理浮浆 计算出桩的有效桩长 6 桩身质量 完整性检测方法 数量及标准 检测数量 检测总桩数的 10 检测方法 低应变检测 7 单桩竖向承载力及复合地基承载力检测方法 数量及标准 检测数量 总桩数的 2 且每检测批不少于 3 根 检测方法 平板载荷试验 设计要求 抽样不少于总桩数的 0 5 桩进行单桩承载力检测 抽样 不少于总桩数的 1 5 的桩进行单桩复合地基平板荷载试验 承载力符合 设计要求 8 CFG 桩的桩位 垂直度 有效直径的允许偏差应符合下表的规定 中国铁建十六局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部 沪昆客专长昆湖南段 CKTJ 标段一单元 CFG 桩实施性施工方案 14 表表 4 4 CFGCFG 桩施工的允许偏差 检验数量及检验方法桩施工的允许偏差 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 纵横向 50mm 全站仪或钢尺丈 量 2 桩体垂直度 1 0 全站仪或吊线测 钻杆倾斜度 3 桩体有效直径不小于设计值 按成桩总数的 10 抽样检验 且每检验批不少 于 5 根 开挖 50 100cm 深后 钢尺丈量 八 质量缺陷控制八 质量缺陷控制 1 导管堵塞 由于混凝土配比或坍落度不符合要求 导管过于弯折或者前后台配合 不够紧密 控制措施 1 保证粗骨料的粒径 混合料的配合比和坍落度符合要求 2 灌注管路避免过大变径和弯折 每次施工完成后 导管都必须清 洗干净 3 加强施工管理 保证前后台配合紧密 及时发现和解决问题 2 偏桩 一般有桩平移偏差和垂直度超标偏差两种 多由于场地原因 桩机对 位不仔细 地层原因等 造成钻孔时钻杆跑偏 控制措施 1 施工前清除地下障碍 平整压实场地以防钻机偏斜 2 放桩位时认真仔细 严格控制误差 3 桩机的水平度和垂直度在开钻前和钻进过程中主要检查复核 3 断桩 夹层 中国铁建十六局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部 沪昆客专长昆湖南段 CKTJ 标段一单元 CFG 桩实施性施工方案 15 由于提钻太快泵送混合料跟不上提钻速度 控制措施 1 保持灌注的连续性可以采取加大混合料泵送量 配置料罐等措施 2 严格控制提速 确保中心钻杆内有 0 5m3以上的混合料 如灌注 过程中因意外原因造成灌注停滞时间大于混合料的初凝时间时 应重新成 孔灌桩 4 桩身砼回缩 桩身回缩是普遍现象 一般通过外加剂和超灌予以解决 施工中保证 充盈系数达到试桩确定系数 充盈系数 1 控制措施 1 及时清除或外运桩口出土 2 选择减水效果好的减水剂 5 桩头质量问题 多为夹泥 气泡 砼不足 浮浆太厚等 一般是由于操作控制不当造 成 控制措施 1 及时清除桩口土方 减载避免孔壁坍塌 2 保持钻杆顶端气阀开启自如 防止砼中积气造成桩顶砼含气泡 3 桩顶浮浆多因孔内出水或混凝土离析造成 应超灌排除浮浆后方 终孔成桩 九 质量保证措施九 质量保证措施 中国铁建十六局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部 沪昆客专长昆湖南段 CKTJ 标段一单元 CFG 桩实施性施工方案 16 在施工过程中 严格按照设计和规范要求 认真接受业主及监理的指 导 检查 在施工过程中抓好以下几方面的工作 1 严格执行 自检 互检 专检 的三检制 自检项目不达优质不交 班 隐蔽工程未经监理检查签证不隐蔽 2 制定详细的技术交底 落实 三级交底制度 让每位施工人员明确 各项工作的技术标准 在施工中认真贯彻执行 3 建立健全内部质量保证体系 做好技术保障工作 以测量 试验为 主 4 在施工中 不断采用新工艺 新技术 实行质量与承包挂钩 奖优 罚劣 举行观摩比赛活动 树立精品意识 在施工中 杜绝使用不合格材料 所有原材料 产品进场时必须有合 格证 钢筋 水泥必须做二次试验 符合设计和规范要求时才能投入使用 十 施工安全保证措施十 施工安全保证措施 1 以项目经理为首 由安全质量 工程技术等各方面的技术管理人员 组成安全保证体系 建立项目经理部安全工作委员会 领导和组织实施安 全工作 2 分析安全难点 确保安全管理重点 施工现场设置安全标识牌 3 现场电气设备均设漏电保护装置 配电采用 一机一闸一漏一箱 制 4 施工机械的使用严格按照有关规定执行 无关人员严禁操作 5 建立严格的安全教育制度 坚持入场教育 坚持每周按班组召开安 中国铁建十六局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部 沪昆客专长昆湖南段 CKTJ 标段一单元 CFG 桩实施性施工方案 17 全工作教育研讨会 增强安全意识 使安全工作落实到广大群众 6 编制安全技术交底 设计和购置安全设施 7 强化安全法制观念 严格执行安全工作文字交底 双方认可 坚持 特殊工种持安全操作证上岗制度等 8 加强施工管理人员的安全考核 增强安全意识 避免违章指挥 钻机应放置平稳 安装后钻杆中心线偏斜应小于全长的 1 10 钻孔中如遇卡钻 应立即切断电源 停止下钻 在未查明问题前 不得强行启动 11 钻孔过程中遇有机架晃动 移动 偏斜应立即停钻 12 钻孔作业施工应做好孔口防护 防止人或异物坠入 13 夜间施工应有足够的照明 14 高压泵管不得超过压力范围使用 防止高压泵管破裂 十一 环保水保措施十一 环保水保措施 坚持做到 少破坏 多保护 少扰动 多防护 少污染 多防治 使 环境保护和水土保持监控项目与监控结果达到设计文件及有关规定 教育 培训率 100 将沪昆客运专线建成一条环境优美的绿色通道 1 临时工程环保措施 1 对施工场地进行平整 在 CFG 桩作业场地布桩范围外结