CFG桩(螺旋钻)培训资料.doc

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石武铁路客运专线施工图设计文件3 适用范围适用于天然地基沉降检算不满足客专无碴轨道铺设标准，处理深度大于8m的土质地基加固。4 CFG桩设计说明4.1 水泥粉煤灰碎石（CFG）桩径采用0.5m，桩长原则上须穿透松软土至硬层（加固深度宜大于8m）。对于第四系土层，一般应嵌入基本承载力不小于0.18Mpa的土层内不小于1.0m，对于下伏基岩地段应嵌入全风化层不小于0.5m。4.2 设计桩间距：设计桩间距根据检算确定，一般为35倍桩径，具体工点仍应以工点设计图纸为准。4.3 为确保CFG桩成桩质量，设计建设采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工方法。4.4 CFG桩设计桩身强度为C20，即要求桩身28天龄期立方体抗压强度不小于20MPa。5 CFG桩施工准备5.1 材料CFG桩桩体混合料由水泥、卵石（或碎石）、石屑或砂、粉煤灰（必要时加适量泵送剂），加水在搅拌机中强制搅拌而成。同时各混合材料应根据地下水对混凝土侵蚀类型、侵蚀程度，依据铁路混凝土耐久性设计暂行规定（铁建设【2005】157号）有关规定执行。混合料的密度一般为2.12.3t/m3。长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注法混合料塌落度为160200mm。（1）水泥：采用42.5级普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥；当地下水有侵蚀性时采用抗侵蚀性水泥。（2）卵石或碎石粗骨料：满足级配要求，松散堆积密度大于1500kg/m3，最大粒径：长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注法不大于25mm。（3）砂：采用干净的河砂，类型宜为中粗砂，含泥量小于5%。（4）石屑：石屑率一般在0.250.33。（5）粉煤灰：长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注法所用粉煤灰细度（0.045mm方孔筛筛余百分比）不大于45%，即等级要求级或级以上。（6）泵送剂：泵送剂用于改善拌和料泵送性能，泵送剂用于勉强可泵的混和料，掺入量根据泵送剂的类型而不同。当混和料泵送性能满足施工要求时，可不掺泵送剂；当水泥掺量相对较低和气温高的季节，需要时可在配比中加适量泵送剂，但必须严格控制掺入量。5.2 施工场地（1）场地施工前应挖除地表植物根系并将场地整平，整平标高=设计桩顶标高+0.5m，地表碾压至K3060MPa/m。（2）场地内地表水、地下水及施工用水水质进行取样复测。若地表水、地下水复测结果与设计不相符应及时通知有关单位进行再次复测。不得使用有侵蚀性水作为施工用水。（3）施工前应根据相关专业设计文件对路基范围内的管线进行调查核实和迁改，对没有迁改而施工中又可能对其造成影响的管线，须注意加强施工防护。（4）施工场地应具备“三通一平”条件。5.3 室内配比试验CFG桩施工前进行室内配合比试验，以确定混和料的配比，要求桩体混合料试块（边长）15cm）标准养护28天立方体抗压强度不小于20MPa。5.4 成桩工艺性试验（每工点不少于2根），以复核地质资料以及设备、工艺、施打顺序是否适宜，确定配合比、塌落度、搅拌时间、拔管速度等各项工艺参数。试验桩竖向全长钻取芯样，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，修改施工工艺或桩体材料配合比重新试验直至满足要求并报监理单位确认后方可施工。6 CFG桩施工操作要点6.1 采用长螺旋钻孔、管内泵混合料灌注成桩的施工流程为：原地面处理测量放线钻机就位钻进至设计深度停钻泵送混合料边泵边均匀拔管至桩顶钻机移位。原地面处理钻机移位均匀拔钻至桩顶泵送混合料停钻钻进至设计深度钻机就位测量放线长螺旋钻管内泵压CFG桩施工工艺流程图6.2 长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工要求（1）在施工钻至设计深度后，应准确掌握提拔钻杆时间，混凝土泵送量应与拔管速度相配合，边灌注边提钻，保持连续灌注，均匀提升，同时应保证钻头始终埋入混合料中。（2）遇到饱和砂土或粉土层，不得停泵待料，避免造成混合料离析、桩身缩径、断桩和夹泥等。（3）混凝土泵的入料口加盖钢筋网格，防止较大拌和料堵管。（4）钻孔应先慢后快。成桩过程中，若发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺。（5）混合料应按设计配合比（室内配比试验确定并通过成桩工艺性试验验证的配合比）经搅拌机拌和，坍落度、拌和时间应按工艺性试验确定的参数进行控制，且拌和时间不得小于60s；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、弯管和变径管而到达钻杆芯管内。（6）CFG桩成孔至设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料，当钻杆芯管充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料。（7）钻杆应静止提拔，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提拔速度和泵送量，提拔速度一般宜控制在2m3m/min ，并保证连续提拔，施工中严禁出现超速提拔。（8）施工中应保证排气阀正常工作，施工中要求每工班经常检查排气阀，防止排气阀被水泥浆堵塞。（9）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。6.3 为保证质量，施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5m。6.4 施工中桩长及桩径偏差均不小于设计值，垂直度偏差不大于1%，桩位偏差不大于50mm。6.5 CFG桩施工完毕在其混合料初凝后，进行打桩弃土清运，清运完毕后人工开挖其下50cm保护土层，保护土层清除后，截除桩顶设计标高以上桩头，截桩时在同一水平面按同一角度对称放置2个或4个钢钎，用大锤同时击打将桩头截断，最好采用截桩机截桩。桩头截断后，用钢钎、手锤将桩顶从四周向中间修平至桩顶设计标高，桩顶允许偏差0+20mm。6.6 成桩过程中应抽样做混合料试块，每台机械每天应做一组（3块）试块（边长为150mm的立方体），标准养护，测定其立方体抗压强度是否满足设计要求，以控制施工质量。7 质量控制及检验7.1 质量控制为检验CFG桩施工工艺、机械性能及质量控制，核对地质资料，在工程桩施工前，应先做不少于2根试验桩，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。CFG桩的数量、布置形式及间距符合设计要求。桩长、桩顶标高及直径应符合设计要求。CFG桩施工中，每台班均须制作检查试件，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。通常桩顶混凝土密实度差，强度低，对此采取桩顶以下2.5m内进行振动捣固的措施。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。桩身每方混合料掺加粉煤灰量7090kg，坍落度控制在160200mm。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。冬期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。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。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。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。7.2 检验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、批号的水泥，散装500t为一批，不足500t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，在料场抽样检验粗细骨料含泥量、筛分试验颗粒级配。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。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28天标准养护试件抗压强度检验。CFG桩的数量、布桩形式应符合设计；检验数量：全部检查。检验方法：计数。每根桩的投料量不得少于设计灌注量；检验数量：每根桩检验。检验方法：料斗现场计量或混凝土泵自动记录。CFG桩的有效长度应满足设计；检验数量：每根桩检验。检验方法：测量钻杆长度，并在施工中检查是否达到设计深度标志，施工后检查浮浆厚度，计算出桩的有效长度。CFG桩的桩身质量、完整性应满足设计要求；检验数量：总桩数10%。检验方法：低应变检测。CFG桩处理后的复合地基承载力应满足设计要求；检验数量：总桩数的2（复合地基承载力及单桩承载力各1），且每个单体工程复合地基承载力及单桩承载力数量各不少于3点。检验方法：平板荷载试验,并宜在施工结束28天后进行。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。CFG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)0，50mm按成桩总数的10%抽样检验，且每检验批不少于5根经纬仪或钢尺丈量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50-100cm深后，钢尺丈量8 桩帽8.1 CFG桩桩端持力层为低压缩性土或桥头地基处理过渡段范围，CFG桩桩顶设计C25钢筋混凝土桩帽，桩帽施工应在桩检测合格后进行，尺寸为长100cm，宽100cm，高为30cm，具体见“CFG桩与桩帽连接详图”。8.2 桩帽钢筋布置详见钢筋图。8.3 桩帽模板拆除后桩帽四周应回填与垫层同种类碎石并碾压密实。9 钢筋混凝土板 桥头地基处理过渡段、CFG桩桩尖以下无较好持力层的车站站台区或车站咽喉区范围CFG桩桩顶设C30钢筋混凝土板，板设置宽度详见“CFG桩地基处理标准横断面图”，板厚0.5m，板底设0.1m厚C20素混凝土垫层和0.2m厚碎石垫层，钢筋混凝土板现场浇筑。10 施工注意事项10.1 CFG桩施工完成并检测合格后按要求设置沉降、移位观测设备进行沉降、位移观测，观测结果应纳入竣工文件。10.2施工用水应符合规范要求，施工中产生的废水、废渣应根据当地环保要求不得随意排放、堆弃，做到文明施工。10.3 冬季施工时混合料入孔温度不得低于5，对桩头和桩侧上应采取覆盖和保温措施。10.4 CFG桩施工完成28天内不得有任何机械在上面行走。施工完成28天以后，按建筑地基处理技术规范（JGJ79-200）及客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准（铁建设【2005】160号）要求进行桩身质量、单桩及复合地基承载力检测。检测合格后，方可进行上部路基施工。10.5 CFG桩施打顺序采用从线路中心向两侧顺序推进。 10.6 混合料要求按配合比进行配料，计量要求准确，上料顺序为：先装碎石或卵石，再加水泥、粉煤灰和泵送剂，最后加砂或石屑，使水泥、粉煤灰和泵送剂夹在砂、石之间，每盘料搅拌时间不应小于60s。在泵送前混凝土泵料斗、搅拌机搅拌桶应备好熟料。10.7 长螺旋钻、管内泵压混合料灌注成桩钻孔开始时，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，如发现钻杆摇晃或难钻时应放慢进尺。钻头到达设计桩长预定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。10.8 CFG桩成孔到设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料，当钻杆芯管充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料。成桩过程宜连续进行，应避免因后台供料慢而导致停机待料。灌注成桩完成后，用水泥袋盖好桩头，进行保护。10.9打桩弃土清运不可对设计桩顶标高以下的桩身造成损害；