CFG桩施工工艺指导书.doc

新建海南西环铁路XHZQ-5标CFG桩施工工艺指导书编制： 审核： 审批： 中铁十四局集团海南铁路西环线XHZQ-5标项目经理部二0一三年十月目 录1工程概况32. 施工配备33施工工艺44常遇施工问题及其控制措施75、质量标准86、各种保证措施9CFG桩施工工艺指导书1、工程概况新建海南西环铁路为海南省境内新建双线级铁路，设计行车速度200km/h，XHZQ-5标段里程范围：DK217+000DK270+000，正线长53.019km。其中软土地基地段采用CFG桩加固地基段落如下。设计CFG桩桩径0.5m，间距1.62.5m，正三角形或矩形布置，桩长至硬底以下1.0m。序号起讫里程段落长度（m）0.5mCFG桩总长度（m）根数（根）平均长度（m)1DK221+820DK221+860402DK222+170DK222+4753053DK222+710DK222+750404DK222+890DK223+0301405DK223+229DK223+3301016D1K227+647.35D1K227+796.05148.72512144295.7 7D1K228+570D1K228+6104033405576.0 8D1K228+610D1K228+635.7525.7531663968.0 9DK237+225DK237+285.9560.9560878467.2 10DK237+400.05DK237+515114.951285716977.6 11DK245+366DK245+517.7151.712DK246+019.95DK246+255235.0513DK250+099.15DK250+240.85141.7614110246.0 14DK251+876.43DK251+906.433021243985.3 15DK256+343.95DK256+373.953021133965.3 16DK258+805DK258+91010517DK262+045DK262+1359018DK262+765DK262+8155019DK262+865DK263+100.85235.8520DK264+245DK264+47523021DK264+530.5DK264+975444.522DK266+005DK266+0959023DK267+202.5DK267+315112.51548220347.6 24DK267+360DK267+5001401340224705.4 本段为滨海堆积平原地貌，局部为浅丘，海拔高程一般230m，相对高差小于20m，地形开阔广袤，波状起伏，植被不发育，地广人稀且多为旱地，低洼地段有部分稻田和水塘，近海地带还常见人工开挖的虾塘分布。地层主要以海相沉积为主，部分地段表层分布较厚的河流冲积松散砂层及粘性土；段内覆盖层厚度厚2080m。2. 施工配备2.1人员配备：现场负责人1人，技术员1人，记录1人，钻机操作1人，清土4人，拌合机操作1人，装料1人，罐车驾驶2人，发电机操作1人，输送泵2人，试验人员1人，合计16人。2.2 机械设备配备KLB625B长螺旋钻机一台，HBT60混凝土输送泵一台，HZ50E型混凝土搅拌机一套， ZL50E装载机一台，斯太尔王混凝土罐车二台。2.3 图纸现场核对已完成2.4 测量放线已完成。2.5 排水系统已做好。2.6 选用材料、配合比及砼供应水泥：郴州东江金磊水泥有限责任公司生产的金磊牌P.O32.5细集料：湖南省衡山县群鑫砂场产湘江河砂；粗集料：湖南省衡山县群鑫砂场产湘江碎卵石，规格为5-31.5mm，级配为5-16m占30%，16-31.5mm占70%；外加剂：上海麦斯特建材有限公司生产的聚羧酸类高效减水剂；掺和料：湖南湘潭电厂粉煤灰。混合料配合比为水泥：河砂：碎石：水：粉煤灰：外加剂=1:4.65:5.92:0.857:1:0.01搅拌时间为：60120s，坍落度为：160200mm。混凝土由拌和站集中拌合，混凝土罐车运输。2.7 CFG桩工艺性试验已经完成，试验总结已经总监理工程师审批，施工中严格按照工艺性试验确定的各种参数施工。3施工工艺3.1测量放线利用全站仪测放出线路的中、边线，在坡脚线外侧，根据CFG桩平面布置图放出每根桩施工桩位，用竹签或木桩标示。3.2钻机就位做好钻机定位，要求钻机安放保持水平，钻杆保持垂直，其垂直度偏差不得大于1.0%，钻头对准孔位中心，允许偏差在50mm以内，钻杆与钻孔方向一致。3.3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及地面时,启动电机,将钻杆旋转下沉至设计标高,关闭电机,清理钻孔周围土。为控制钻进深度在支撑臂上每一米做出标记，成孔时应先慢后快,以避免钻杆摇晃、及时检查并纠正钻杆偏位的差值。3.4灌注及拔管CFG桩成孔到设计标高后,停止钻进,开始泵送混合料,（泵送混合料前检查其坍落度,控制在160200mm）当钻杆芯管充满混合料后开始拔管,严禁先拔管后泵料。成桩的提拔速度按照工艺性试验的确定的参数2m/min进行,成桩过程必须连续进行,避免供料出现问题导致停机待料。桩顶超灌5070cm。3.5移机移机前对下一根桩的桩位进行清理辨识,确保桩位的准确性。移机后清洗钻杆和钻头3.6封桩灌注完成后，钻杆拔出地面，确认成桩桩顶标高符合设计要求的标高后,用粒状材料或湿粘性土封顶。3.7桩头处理CFG桩成桩后达到一定强度（一般为37天）时，先找出桩顶设计标高，然后人工用钢钎等将多余桩头凿除，造出后表面平整，桩长必须不短于设计值。CFG桩施工工艺流程图见图1图1 CFG桩施工工艺流程图3.8施工质量控制要点3.8.1 应选用技术先进、性能稳定的施工设备。针对本试验段的地质条件，长螺旋钻机具有工效高、成孔质量易控制等优点，应优先选用。3.8.2混合料灌注时钻杆提拔速率和输送泵的泵送量要密切配合，钻杆静止提拔，并保证连续提拔，施工中严禁出现超速提拔及先提管后泵料。灌注过程中芯管插入混合料的最小深度宜按30cm控制。3.8.3 确保桩长达到设计要求。设计要求CFG桩必须穿透软弱土层至硬底，对于下伏基岩段应嵌入全风化层1m。3.8.4混合料的各种材料技术指标必须满足规范要求，其抗压强度必须满足设计要求。3.8.5做好地质情况的复核工作。对有代表性的地点在施钻过程中适时提钻以确认地层分布情况是否和地质资料一致，特别是钻进达到设计深度时要确认桩尖土是否已经达到持力层足够深度。若出现异常情况，则必须及时通知监理和设计单位到现场确认，并提出处理意见。4、常遇施工问题及其控制措施4.1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: 4.1.宇洋热线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,要严格按照批准的混合料配合比配料,坍落度控制在140mm180mm之间。4.1.2、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。4.1.3、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。4.2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:4.2.1、被加固土层中有松散饱和粉土、粉细砂;4.2.2、钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动;4.2.3、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有上述影响,施工中须采取如下预控措施:采取隔桩、隔排跳打方法;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;合理控制钻头钻进速度。4.3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。4.4桩端不饱满这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。5、质量标准5.1主控项目5.1.1、所用的水泥和粗细骨料品种、规格及质量应符合设计要求5.1.2、CFG桩混合料坍落度按工艺性试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。5.1.3、CFG桩混合料强度符合设计要求5.1.4、CFG桩的数量、布桩形式符合设计要求。5.1.5、每根桩的投料量不得少于设计灌注量。5.1.6、CFG桩顶端浮浆应清楚干净、直至露出新鲜混凝土面，清除浮浆后桩的有效长度应满足设计要求。5.1.7、CFG桩的桩身质量、完整性应满足设计要求。5.1.8、CFG桩按复合地基设计时，处理后的地基承载力、变形模量满足要求；按柱桩设计时，处理后的单桩承载力满足设计要求。5.2一般项目CFG桩的施工允许偏差、检验数量及检验方法须符合客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准的要求6、各种保证措施6.1、质量保证措施6.1.1、 建立健全质量管理体系制定了现场质量管理制度、质量责任制、工程质量检验制度，关键技术工人进行了培训并持证上岗，制定了有关施工技术标准18种，工程物资管理、使用、运输、储存均有细则，机械、设备管理办法完善，并坚持逐级负责逐级把关。设立质量检查机构，下设专职质检机构质检部，质检部内设各专项工程质检工程师及质检工程师助理，专司质量检查之职。组成以项目队总工程师为首，选派有多年施工经验的技术人员组成的技术攻关小组，结合现场实际情况，精心编制出详细的施工方案，报监理工程师批准，以杜绝因施工方案不当而引起工程返工和质量事故的情况发生。6.1.2加强工前培训工程开工前，项目经理部安质部制定铁路路基工程施工技术指南、铁路路基工程施工质量验收暂行标准的培训计划，按照培训计划有针对性的对施工工人进行培训，以不断提高工人的质量意识。6.1.3 施工技术三级交底工程开工之前，由项目经理部工程部向各分部工程部进行施工技术交底，分部工程部向架子队队长、技术员进行施工技术交底，架子队长、技术员向施工工人进行施工技术交底。架子队向施工人员进行交底时，分部工程部派人参加，对施工交底内容进一步解释说明，使每位施工工人都能熟练掌握施工技术要点。施工技术三级交底坚持逐级逐人交底签字。6.1.4加强施工阶段的质量控制严格按照施工方案中的CFG桩施工方法、工艺要点、施工注意事项、质量标准和质量保证措施搞好施工各阶段中的质量控制工作，有关人员各负其责，逐项逐级把好关，以确保施工阶段的质量控制有序。6.1.5制定奖罚办法,将质量情况与工资、奖金相结合将质量管理目标分解细化，按项目和工序落实到人，落实各级各类人员质量奖罚责任制，将分管国内工作质量的好坏同个人的工资奖金挂钩。按月考核，当月兑现。6.2.安全保障措施6.2.1、建立安全保证体系，落实安全岗位责任制，逐级签订安全生产责任状，明确分工，责任到人。6.2.2、工程开工前，项目经理部安质部制定安全培训计划，按照培训计划有针对性的对施工工人进行进场培训，以不断提高工人的安全意识。6.2.3、工程开工之前，由项目经理部安质部向各分部安质部进行安全技术交底，分部安质部向架子队队长、安全员进行安全技术交底，架子队队长、安全员向施工工人进行安全技术交底。架子队向施工工人进行交底时，分部安质部派人参加，对安全交底内容进一步解释说明，使每位施工工人都能了解到施工中的安全知识。安全技术三级交底坚持逐级逐人交底签字。6.2.4、加强施工过程控制钻机应放置平稳，安装后钻杆中心线的偏斜应小于全长的1%。 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。 钻孔过程中遇有机架晃动、移动、偏斜应立即停钻。 泵管铺设应尽量减少弯曲，支撑应牢固，接头处应连接可靠。 严禁将垂直管道直接接设在地泵输出口上，输出口前应有不少于10m长的水平管。 泵送时料斗内应保持一定量混凝土，不得吸空。 清洗泵管时，出口前方10m内不得有人。软管与混凝土泵管、钻机连接处一定要连接牢固紧密。钻机作业中，施工人员须戴安全帽。钻机作业中，须有专人负责电缆收放。钻孔时，严禁用手清除螺旋片上的泥土。6.2.5、一旦发生安全事故，立即报告上级主管部门和当地劳动部门、检查机关，并通知业主代表和监理工程师，按有关规定进行处理。6.2.6、制订安全奖罚办法，明确责任，严格对各部门的考核。把安全工作的各项要求细化为指标，分项目、分阶段对各施工部门进行考核，奖（罚）金额在各单位当月验工计价中兑现。6.3.环境保护及水土保证措施6.3.1、建立健全环境保护及水土保持管理体系，成立以总