CFG桩施工工艺试验方案 2.doc

XHZQ六标三分部三工区CFG桩工艺试验施工方案 CFG桩施工工艺试验方案技 术 交 底1 工程概况2 试验段的设置及试验目的根据目前施工地质图及征地拆迁、现场交通以及工程地质等情况综合分析，将CFG桩试验段定在K318+570K318+650，共计不少于8根。2.1 试验编制依据客货共线铁路路基工程施工技术指南TZ202-2008；新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准铁建设（2004）8号；路基工程设计图（海西海凤段施-15）；CFG桩设计图（海西施路-14）。2.2 试验目的通过试桩复核地质资料以及设备、工艺、施打顺序是否释疑，确定混合料配合比、塌落度、搅拌时间、拔管速度等工艺参数，试验检测方法是否适宜。取得施工参数用于K318+503.173K320+670=(DK322+371.28DK324+538.107)段路基CFG桩的施工。3 CFG桩工艺试验方案试验地点选在K318+570和K318+650（桩间距1.8m）线路左侧，路基坡脚线内侧。 3.1试验方案试验根数：本次试验拟定8根CFG桩，其中间距1.6m的CFG桩4根，间距1.8m的CFG桩4根，按设计要求正三角形布置。桩平面布置如图：CFG桩长按现场地质情况确定。3.1.1材料要求混合料各种原材料必须满足规范标准和设计要求。CFG桩桩身混合料28天龄期标准立方体抗压强度不小于10Mpa，坍落度要求：泵送混合料控制在160200mm。泵送混合料配合比由现场试验分室在浇筑之前选定并报监理工程师批准,搅拌时间按普通混凝土要求进行控制。3.1.2主要机械设备主要机械设备见表13.1.3主要施工人员主要人员见表23.1.4施工工艺成桩施工采用长螺旋成孔芯管内泵压混合料成桩工艺。对于芯管内泵送混合料施工时，单桩混合料控制以记录输送泵的泵送次数来推算单根桩的灌注量； 施工工艺流程见图1。表1 机械设备配置表序号设备名称规格型号单位数量状态1长螺旋钻机CFG20台1良好3发电机100Kw台1良好4推土机SD22台1良好5平地机PY180台1良好6压路机YZ20台1良好7全站仪TCA2003台1合格8混凝土罐车6m辆2良好9振捣棒50台2良好10混凝土泵TB60台1良好表2 施工人员配置表序号工 种人数备注1施工负责人1负责全面施工组织协调工作2路基工程师2负责施工现场技术工作4实验人员4负责实验工作5测量人员4负责测量工作6钻机操作手3负责长螺旋钻机操作及维修保养7施工配合人员10配合现场施工作业8质检员1负责质检工作9安全员1负责安全工作3.1.5试验时间工艺性试验安排在2013年12月1日开始。3.2试验过程3.2.1放线施工前放出施工桩位，桩位中心点用木桩插入地下，并用白灰明示。施工场地保持平整通畅，平整后的施工场地高程高出CFG桩设计桩顶不小于50cm。平整场地桩机对位位长螺旋钻进泵料转移桩机测量放线停钻泵料拔芯管下道工序成桩28天后检测并对不合格桩体进行处理安装桩机位CFG混合料搅拌计量投料配合比确定材料试验制作试件图1 CFG桩施工工艺框图3.2.2成孔施工前，先做地质探测孔以复核地质资料，并记录地质变化时电流的变化，以便施工时作为判断地质情况的参考。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%。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。3.2.3混凝土搅拌混凝土搅拌按配合比进行配料。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60120s，塌落度控制在160mm200mm。具体搅拌时间由搅拌站集中控制室进行控制，并在电脑中有详细记录。3.2.4混合料灌注成孔至设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料，当钻杆芯管内充满混合料后开始拔管。3.2.5拔管压灌混合料时一次提钻高度小于25cm，采用静止提拔,提拔速度控制在23.5m/min。严禁先提管后泵料。钻杆应采用静止提管，施工中严格控制钻杆提拔速度和混凝土泵的泵送量，混凝土泵送量应于与提拔速度相配合，保证连续提拔，保证桩体连续、均匀、密实。现场技术人员记录混凝土灌注的泵送次数，推算单桩混凝土灌注量。施工桩顶高程宜高出设计高程不少于50cm，灌注成桩完成后，对桩头予以保护。桩体施工完毕，对钻机钻头进行保护、移位。3.2.6截桩头规范中明确要求，CFG桩顶端浮浆应清除干净，直至露出新鲜混凝土面，且截桩过程中，不得造成桩顶设计标高以下的桩体断裂和扰动桩间土。在满足设计和规范的要求下，在保证桩身混凝土质量的前提下，为了方便施工，在桩身混凝土浇注完采用锯截法截桩头。3.3 常见异常问题及预防措施3.3.1堵管堵管是长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺常遇到的主要问题之一。它直接影响CFG桩的施工效率,增加工人劳动强度,还会造成材料浪费。特别是故障排除不畅时,使已搅拌的CFG桩混合料失水或结硬,增加了再次堵管的几率,给施工带来很多困难。产生堵管的原因有以下几点:（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。因此,要注意混合料的配合比,坍落度应控制在160mm200mm之间。（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。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。（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。（4）设备缺陷。弯头曲率半径不合理也能造成堵管。弯头与钻杆不能垂直连接,否则也会造成堵管。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。3.3.2窜孔在饱和粉土、粉细砂层中成桩经常会遇到这种情况,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,此种现象称为窜孔。发现窜孔的条件有如下三条：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。由于窜孔对成桩质量的影响,施工中采取的预控措施:（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,避免打桩时的剪切扰动影响；（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。3.3.3 桩头空芯主要是施工过程中,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。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。3.3.4 桩端不饱满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。为杜绝这种情况,施工中前、后台工人应密切配合,保证提钻和泵料的一致性。4 质量控制及检验4.1 材料检测内容4.1.1所用的水泥、粉煤灰和粗细骨料品种、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、粉煤灰，袋装每200t为一批，不足200t时也按一批计；散装每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400m为一批，当不足400m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。4.1.2 CFG桩混合料坍落度泵送料为160mm200mm。检验数量：每台班抽样检验3次；检验方法：现场坍落度试验。4.1.3桩体强度检测检测数量：每台班一组（3块）试块；检测方法：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。 4.2 CFG桩体检测内容4.2.1 CFG桩的数量、布置形式及间距检验检验数量：施工单位、监理单位全部检验；检验方法：观察、现场清点。4.2.2 每根桩投料检验检验数量：每根桩检验；检验方法：混凝土泵自动记录。4.2.3 有效长度检验检验数量：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，计算出桩的有效长度。4.2.4 桩身质量、完整性检验检测数量：8个；检测方法：低应变检测。4.2.5 单桩承载力检测检测数量：8个；检测方法：平板载荷试验。4.2.6 CFG桩的桩位、垂直度、有效直径的允许偏差应符合表的3规定。表3 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)50mm不少于8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5 注意事项 每根CFG桩施工要认真填写施工记录表。每个台班施工的CFG桩数量要及时在CFG桩施工进度形象示意图上标识；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；工艺试验完毕后，根据工艺试验数据进行分析，并以试验报告的方式报请监理确认、审批。6 安全保证措施新工进场后经过安全教育方可上岗。开展经常性的安全教育，设专职安全员，发现隐患及时整改；施工人员进入现场时必须穿戴劳动防护用品，登高时系安全带，钻塔、吊车下严禁站人；严格劳动纪律，禁止违章作业和无证操作；电器设备配置保护措施，定位放置、专人维修管理；现场文明整洁，材料器具堆放整齐，道路通畅，配齐现场安全防设施，对裸露的传动系统和危险部位装置防护栏杆和防护罩。附表1 新建海西铁路水泥粉煤灰碎石桩（CFG）施工记录表 编号： 标段名称施工单位单位工程工程部位桩位编 号桩底标高 （m）地面标高（m）施工桩长成孔时间（时、分）成桩时间（时、分）砼灌注量垂直度偏差备注起止起止钻前钻后备注：现场记录人: 现场技术负责人: 质检工程师: 年 月 日 年 月 日 年 月 日监理工程师:年 月 日注：本表宜以每个技术员管理的每个工点每天的施工分别记录；表中未明示或需要补充的内容可在“备注”栏目中填写。单位工程名称分部工程名称分项工程名称验收部位施工单位项目负责人施工质量验收标准及编号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）施工质量验收标准的规定施工单位检查评定记录监理单位验收记录主控项目1水泥、粗、细骨料的品种、规格、质量设计要求2混合料的坍落度第4.14.6条3混合料的强度C204桩的数量、布桩形式设计要求5单桩投料量设计要求6桩的有效长度设计要求7桩身质量设计要求8单桩承载力设计要求一般项目1允许偏差桩位（mm）502桩身垂直度1%3桩体有效直径不小于50cm施工单位检查评定结 果专职质量检查员： 年 月 日 分项工程技术负责人： 年