振动沉管CFG桩施工方案

海南东环铁路DK188+300DK195+770振动沉管法CFG桩施工方案中铁十九局集团公司海南东环铁路工程3标三工区二OO七年十一月10日振动沉管法CFG桩施工方案1、编制依据1.1新建海南东环铁路区间路基设计图1.2新建海南东环铁路路基工程设计专用图1.3客运专线铁路路基工程施工技术指南 TZ212-20051.4客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准（铁建设20051601.5新建海南东环铁路设计技术交底1.6本标段振动沉管法CFG桩试桩结果2、工程概况2.1DK188+300191+170段本段表层软土和松软土呈带状分布，个别透镜体状分布，一般埋深0-7m相互交错分布。下伏花岗岩（全风化）软土和松软土层，呈带状交错分布影响深度最深达地表以下5-7m，局部较深。2.2. DK192+270192+290段本段路基以填方通过，表层为弱膨胀土厚薄不均，厚2-6m，自由膨胀率FS=41%、全风化花岗岩层厚2-6m，基岩为花岗岩。2.3. DK194+028194+069本段路基以填方通过，地质状况为表层淤泥质土厚达5m，基岩为花岗岩。以上三段属软弱地基，设计地基处理采用CFG桩加固。其中桩径0.5m数量为119416m，桩径0.4m数量为137622m，均为正方形布置，具体分布情况见下表3.总体部署3.1劳力及机具部署3.2临时工程3.3施工进度计划3.4施工工艺流程（见下图）钻孔至设计标高泵压混合填料拌和混合填料抽取混合填料样品制作试块移机至下一桩位均匀拔管至桩顶桩机就位调平机身施工放线试 桩配合比试验进行工艺性试验，总结机械配备、砼配合比、提管速度、钻进电流等参数检验各点的位置、标高是否准确、偏差是否满足设计要求检验桩机对位是否准确，偏差是否在5cm范围内，机身是否垂直，偏差是否在1%范围内抽查孔径是否不小于设计值，通过钻杆上的标尺检验是否达到设计桩长、检查设计标高处的电流值是否满足要求现场检测坍落度是否在要求内，每台班检测不小于3次，要有记录检验拔管速率是否满足要求，核对砼灌入量是否正常长螺旋钻机成孔施工工艺流程图4.2施工作业说明4.2.1 原地面处理及地质核查原地面处理前，核对场平标高，不满足设计要求（比桩顶高50cm）要进行填筑或挖除处理。对于处于水塘内的场平，要将塘内的淤泥全部清除，经监理工程师确认后方可进行填筑施工。场平填筑分层进行，每层厚度不大于30cm，同时需进行压实度的检测，要求压实度不小于90%。施工过程中要加强地质核对工作，采用CFG桩机对土质进行核对，与设计不符时要提交设计组，拿出处理意见后方可施工。4.2.2 CFG的工艺性试验根据客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准(铁建设2004160号)和铁路路基施工规范(TB10202)要求，在施工做4根CFG试验桩，以复核地质资料以及设备、工艺、施工顺序的可行性，确定混合料配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速度等各项工艺参数，并用低应变检测技术检测桩身的完整性及用平板载荷试验检测桩的单桩承载力，确认CFG桩的设计参数。详见“CFG桩工艺性试验成果报告”。施工时严格按工艺参数进行施工。4.2.3 CFG施工工艺4.2.3.1 施工顺序1）场地平整：机械平整至CFG桩顶标高以上50cm，50cm作为工作垫层，表面做成2%排水横坡，用YZ20T振动压路机碾压密实，压实度不小于90%，四周人工开挖排水沟。2）测量放样根据CFG桩设计图，排布施工区段的桩位平面布置图，并编号以便施工。用全站仪测量放出线路的中心线，再采用经纬仪及钢尺放出每个桩的桩位，在桩位中心打入钢钎，用白灰标明，并作编号记录。3）钻机就位后，应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%。现场控制采用在钻架上挂垂球的方法测量该孔的垂直度，也可采用钻机自带垂直度调整器控制钻杆垂直度。每根桩施工前现场工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查。满足要求后，方可开钻。4）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，启动马达钻进，一般先慢后快，钻进速率为11.2m/min，避免形成螺旋孔，成孔至设计深度，确保桩端基岩上并满足设计长度要求，施工桩顶标高应高出设计桩顶标高不少于0.5m。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。判断钻头是否到了持力层一般有两种方法：一是在桩机驾驶室观测电流的变化。钻机开始钻孔及软弱地层钻孔时，电流表指针在50MA70MA安，当钻头遇到持力层时，瞬间的电流将增大到120MA以上，同时电压下降。此时，应判定钻头已达到持力层。二是在钻机旁直观观察。当钻头到达持力层时，钻杆上部的动力头发生颤动和轻微的摆动，钻机的动力明显减弱，此时，应判定钻头已达到持力层。5） 混合料的拌合及运输：混合料搅拌采用拌和站集中拌和，按照配合比进行配料，每盘料搅拌时间按照普通混凝土的搅拌时间进行控制。一般控制在90120秒，具体搅拌时间根据实验确定，电脑控制和记录。混合料出厂时塌落度可控制在180mm200mm。混凝土搅拌运输车集中运输到施工现场。6） 混合料灌注：钻孔至设计标高后，停止钻进，由现场指挥员通知钻机停钻提升钻杆，提拔钻杆2030cm后开始泵送混合料灌注，当钻杆芯管充满混合料时开始提拔钻杆，并保证连续。准确掌握提拔钻杆时间，混合料泵送量应与提钻速度相配合，泵送压力维持5.5 Mpa 7.5Mpa时提钻速率为1.51.7m/min，并保持连续灌注。施工桩顶高程宜高出设计高程50cm，每根桩的投料量应不小于设计灌注量。灌注成桩完成后，桩顶盖土封顶进行养护。7） 整机移位：一根桩灌注达到控制标高后进行下一根桩的施工时，采用“跳桩”法，即隔排又隔列施工。本法即可保证新打桩不扰动旧桩，造成旧桩断桩或桩体上升；同时又有利于及时清理场地内堆积的桩内土，重新测量并准确恢复桩位，从而保证桩位的5cm允许偏差。8） 现场试验：对于每盘混合料，试验人员都要进行坍落度的测试，每台班不少于3次，合格后方可灌注混合料，在成桩过程中抽样作混合料试块，每台班做1组（3块）试块，测定其28天抗压强度。4.3 技术要求和质量标准4.3.1 技术要求1）成桩过程应连续进行，尽量避免因待料而中断成桩，因特殊原因中断成桩，应避开饱和砂土、粉土层。2）搅拌好的混合料通过溜槽注入到泵车储料斗时，需经一定尺寸的过滤栅，避免大粒径或片状石料进入储料斗，造成堵管现象。3）为防止堵管，应及时清理混合料输送管。应及时检查输送管的接头是否牢靠，密封圈是否破坏，钻头阀门及排气阀门是否堵塞。4）管内泵压混合料成桩施工的坍落度宜为160200mm。4.3.2 质量标准4.3.2.1 过程检验施工过程质量检验主要应检查施工记录、混合料坍落度、桩数、桩位偏差、桩顶标高及其质量和桩体试块抗压强度。CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法见下表序号检验项目允许偏差检验数量检验方法1桩位（纵横向）50mm按成桩总数的10%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50100cm深后，钢尺丈量4.3.2.2 施工后质量检测成桩28d后进行桩身强度、完整性以及复合地基承载力检测。1）桩身强度检测成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械一个台班做一组（3块）150mm150mm150mm的试块，标准养护，测定28d无侧限抗压强度不小于10Mpa。2）CFG桩身完整性检测桩身完整性：抽取不少于总桩数10的桩进行低应变动力检测桩身的完整性。3）复合地基承载力检验检验不少于总桩数的2，且每检验批不少于3根桩，单桩复合地基承载力（平板荷载试验）不小于设计要求。 5 施工质量控制要点1）水泥、粉煤灰、碎石及砂等原材料应符合客运专线铁路路基施工质量验收暂行标准及设计要求。2）施工中应检查桩身混合料的配合比、坍落度和提拔钻杆速度（或提拔套管速度）、成孔深度、混合料灌入量等。3）钻进应先慢后快。在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺。4）CFG桩成孔至设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料，当钻杆芯内充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料。5）施工中应保证排气阀正常工作，防止排气阀被水泥浆堵塞。6）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要施工的桩位进行复核，保证桩位准确。7）施工结束后，应对桩顶标高、桩位、桩体质量、地基承载力以及垫层的质量做检查。6 施工注意问题6.1 施工质量措施6.1.1 CFG桩成孔质量控制1）钻孔开始时，关闭钻头阀门，操纵下移钻杆，钻头触及地面时，启动马达钻机。钻进先慢后快，同时检查钻孔的偏差及时纠正。2）桩机操作手和现场读尺人员要密切配合，钻机每钻进1m，读尺人员要及时通知桩机操作手记录电流数据，操作手在电流发生明显变化时，要通知现场读尺人员做好钻机进尺及土层变化的记录，当电流显示已进入硬土层时，要控制进尺，确保嵌入深度满足设计要求。3）桩身进入持力层的深度要满足设计要求。4）钻孔至设计高程后，要对地质情况进行详细的记录。5）发现地质情况与设计不符，要及时通知设计单位。6）在成孔过程中发现钻杆摇晃或钻进难钻时，应放慢进尺，防止桩孔偏差、位移及钻具损坏。当钻至设计标高后，一般采用静止提拔，但对易卡钻的区域，在圆砾层允许采用边转边提，离开圆砾层后采用静止提拔。7）施工过程中认真填写钻孔记录及混凝土灌注记录。8）指派责任心强、懂技术并经严格考核合格的员工对劳务队伍施工的CFG桩进行现场监控和记录。防止作业队伍偷工减料、暗中做手脚的现象发生。9）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。6.1.2 CFG桩的清土及剔桩质量控制 1)第一步清土在罐压桩施工完毕后立即将多余混合料铲除； 2)第二步在成桩后3-7天左右剔桩，避免因桩身强度较大时剔桩困难；3)清土采用小型机械设备及人工开挖、运输，避免断桩及对地基土的扰动；4)清土预留至少20cm人工清除，找平；5)清槽后人工截桩，钢钎沿径向楔入桩体，直至上部桩体断开，桩顶采用小钎修平；6)因剔桩造成桩顶开裂、断裂，按桩基混凝土接桩规定，断面凿毛，刷素水泥浆后用高一级混凝土填补并振捣密实。6.2 施工安全及环保控制措施1）机械设备操作人员必须经过专业培训，熟悉机械操作性能，经专业管理部门考核取得操作证后上机操作。2）机械设备操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程，工作时集中精力，谨慎工作，不擅离职守，严禁酒后驾驶。3）机械设备发生故障后及时检修，决不带故障运行，不违规操作，杜绝机械和车辆事故。4）施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作；电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。各孔用电必须分闸，严禁一闸多用。孔上电缆必须架空2.0m以上，严禁拖地和埋压土中，电缆、电线必须有防