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2 中铁十一局集团有限公司 昌赣客专CGZQ 3标项目一分部 CFG桩施工培训 CFG桩简介 CFG桩 CFG桩是由水泥 粉煤灰 碎石 石屑或砂和水按一定配合比均匀搅拌形成的高粘结强度桩 和桩间土 褥垫层一起形成复合地基 既能较充分的发挥桩体材料的潜力 又可充分利用天然地基承载力 并能因地制宜利用地方材料 具有工效高 成本低 工后变形小 沉降稳定快的优点 中铁十一局集团有限公司昌赣3标 CFG桩简介 CFG桩相关内容1 结构形式 桩 帽 垫褥层2 布置形式 正方形布置 桩径0 5m 桩间距1 6 1 7m 桩长不等 桩帽0 9 0 9 0 35m 垫层为0 5m厚碎石 0 1m中粗砂垫层 3 成桩形式 长螺旋钻管内泵压混合料灌注成桩4 机械设备 LZ 23长螺旋钻机 8T自卸汽车 200kW发电机 全站仪 水平仪 中铁十一局集团有限公司昌赣3标 CFG桩施工流程 中铁十一局集团有限公司昌赣3标 CFG桩长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工流程图 CFG桩具体施工过程 1 施工现场内道路应符合设备运输车辆和汽车吊的行驶要求 保证运输安全 2 清理整平原地面 使钻机能稳定摆放 并做好排水工作 3 设备组装时设立隔离区 专人指挥 严格按程序组装 非安装人员不得在组装区域内 以杜绝安全事故 4 安排材料进场 对全体施工人员进行质量 安全技术交底和质量 安全教育 中铁十一局集团有限公司昌赣3标 一 施工准备 CFG桩具体施工过程 1 根据桩位平面布置图及业主提供的测量基准点 由专职测量人员进行放线工作 2 桩位定位方法现场插木质短棍表示 木质短棍入土深度不少于25cm 并用白石灰作标记 1 钻机就位前 先施工排淤沟 2 移动钻机就位 用塔机塔身前后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 确保垂直度偏差不大于1 中铁十一局集团有限公司昌赣3标 二 桩位放线 三 钻机就位 CFG桩具体施工过程 中铁十一局集团有限公司昌赣3标 CFG桩具体施工过程 1 关闭钻头阀门 移动钻杆使钻头触及地面 启动马达先慢后快钻进 减少钻杆摇晃 检查钻孔的偏差 2 在成孔过程中 发现钻杆摇晃或难钻时 可放慢进尺 避免导致桩孔偏斜 移位 甚至使钻杆 钻具损坏 3 钻至基岩顶面 记录钻进深度 判定是否满足设计要求 满足要求后停钻 4 CFG桩加固深度应穿透强风化岩层内不小于0 5m 可通过两种方式来确定CFG桩的加固深度 一是严格按照设计桩长施工 二是通过钻机上的电流表摆动情况和钻机钻杆抖动情况来判定CFG桩钻孔深度是否已到达基岩层顶面 施工中结合两个指标来判断桩长是否达到了设计要求 中铁十一局集团有限公司昌赣3标 四 钻进成孔 CFG桩具体施工过程 1 成孔到达设计桩底 停止钻进 泵送混合料 混合料坍落度宜为160mm 200mm 搅拌时间不小于60s 当钻杆芯充满混合料后开始拔管 不可先拔管后泵料 2混合料的泵送量与拔管速度相匹配 拔管速度控制在2 3m min左右 3 成桩过程须连续进行 施工中因其他原因不能连续灌注 须避开饱和砂土 粉土层停机 4 施工桩顶标高宜高于设计标高50cm 灌注成桩后 用湿黏土盖好桩头 进行保护 5 在施钻的同时 搅拌站按工地试验室确定的配合比搅拌水泥 粉煤灰 砂 碎石 外加剂混合料 并检查其坍落度 6 用砼罐车运到工地后 再次检查混合料的坍落度 符合要求后向管内泵送混合料 中铁十一局集团有限公司昌赣3标 五 灌注及拔管 CFG桩具体施工过程 由于桩头受浮浆与自重压密的影响 在灌注至设计标高后应继续灌注50cm的保护桩头 然后移机进行下一根桩的施工 中铁十一局集团有限公司昌赣3标 六 停机移位 七 桩头处理 1 桩间土清理CFG桩施工完毕后 待桩体达到一定强度后 一般为7天 开始清理桩间土 桩间土清理分两步 使用挖掘机清除至桩帽顶 用人工清除至桩顶 CFG桩具体施工过程 2 桩头截除桩头截除采用截桩机截除 桩间土清除后 CFG桩的保护桩头采用切割机环切 切痕10cm以上 然后人工截除桩头 桩帽间土使用满足设计要求的填料夯填密实 压实系数至0 9以上 禁止在桩顶标高处打眼 重锤击打截除桩头 禁止使用挖机钩断桩头 3 加固区无保护层段落禁止任何机械进入 4 桩顶标高调整桩顶标高可根据地面标高调整 为确保CFG桩受力均匀 桩顶标高与控制标高偏差不应大于5cm 中铁十一局集团有限公司昌赣3标 CFG桩施工常见问题及措施 堵管是长螺旋钻孔 管内泵压混合料灌注成桩工艺常遇到的主要问题之一 产生堵管的原因和具体的预防措施如下 原因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 预防措施 注意混合料配合比 将粉煤灰掺量控制在70kg m 90kg m 的范围内 混凝土坍落度控制在160mm 200mm之间 原因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 中铁十一局集团有限公司昌赣3标 一 堵管 CFG桩施工常见问题及措施 预防措施 严格控制混凝土坍落度 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 原因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 预防措施 严格控制提钻时间 在钻杆内管及输送软 硬管内混合料连续时必须提钻 中铁十一局集团有限公司昌赣3标 一 堵管 CFG桩施工常见问题及措施 原因4 冬期施工措施不当 冬期施工时 混合料输送管及弯头均需做防冻保护 防冻措施不力 常常造成输送管或弯头处混合料的冻结 造成堵管 预防措施 冬季施工时 采用加热水的办法提高混合料的出口温度 但要控制好水的温度 水温最好不要超过60 否则会造成混合料的早凝 产生堵管 影响混合料的强度 原因5 设备缺陷 弯头曲率半径不合理也能造成堵管 预防措施 严格控制弯头曲率半径 弯头与钻杆不能垂直连接 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 中铁十一局集团有限公司昌赣3标 一 堵管 CFG桩施工常见问题及措施 窜孔定义 在饱和粉土 细砂层中成桩时 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 这种现象称为窜孔 发生窜孔的条件 1 被加固土层中有松散饱和粉土 粉细砂 2 钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动 3 土体受剪切扰动能量的积累 足以使土体发生液化 预防窜孔措施 1 采取隔桩 隔排跳打方法 2 设计人员根据工程实际情况 采用桩距较大的设计方案 避免打桩的剪切扰动 3 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 4 合理提高钻头钻进速度 中铁十一局集团有限公司昌赣3标 二 窜孔 CFG桩施工常见问题及措施 发生桩头空芯的原因 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 预防桩头空芯措施 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 中铁十一局集团有限公司昌赣3标 三 桩头空芯 CFG桩施工常见问题及措施 发生桩端不饱满的原因 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 预防桩端不饱满措施 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 中铁十一局集团有限公司昌赣3标 四 桩端不饱满 CFG桩施工质量检验 主要施工质量检验 1 成桩过程中 抽样做混合料试块 每台机械一天应做一组 3块 试块 边长为150mm的立方体 进行28天标准养护后 测定立方体无侧限抗压强度 无侧限抗压强度应不小于15MPa 2 应抽取不小于总桩数的10 的桩进行低应变动力试验 检测桩身完整性 3 成桩28天后采用复合地基荷载试验检验承载力 复合地基承载力特征值应不小于200KPa 抽检率为桩的2 且每一工点不应少于3处 中铁十一局集团有限公司昌赣3标 CFG桩施工工艺控制 CFG桩施工的允许偏差 检验数量及检验方法 中铁十一局集团有限公司昌赣3标 CFG桩工程质量控制要点 CFG桩质量控制的主要对象是 桩长 强度及桩底是否到持力层这三项指标 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 并用平地机平整碾压后放出各桩的准确位置 将线路纵坡 横坡考虑在内后 原地面标高控制在正负5cm以内 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 并遵循从中心向外推进施工 或从一边向另一边推进施工的原则 不宜从四周转向内推进施工 中铁十一局集团有限公司昌赣3标 质量控制要点 CFG桩工程质量控制要点 3 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 使用反差大的反光贴条每1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 4 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 5 长螺旋钻施工 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 中铁十一局集团有限公司昌赣3标 CFG桩工程质量控制要点 6 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 7 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 8 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 9 CFG桩施工属隐蔽工程 施工完毕后先进行自检 自检合格后报监理工程师签认后方可进行下一道工序施工 中铁十一局集团有限公司昌赣3标 CFG桩安全生产 1 在操作之前必须检查操作环境是否符合安全要求 道路是否顺畅 机具是否完好牢固 安全设施和防护用品是否齐全 经检查符合后才可施工 2 各工种需经安全培训方可上岗 特殊工种要有上岗证 3 各种施工 操作人员必须持证上岗 各种作业人员应配带相应的安全防护用具和劳保用品 严禁操作人员违章作业 管理人员违章指挥 4 合理安排施工分项的施工时间