03标路基CFG桩施工组织设计

1、S351 六安至芜湖（六店至无城段） 03 标 路基 CFG桩施工组织设计 编 制： 复 核： 审 核： S351六安至芜湖（六店至无城段） 03 标项目部 2013年 12月 目录 一、 编制依据 2 二 、编制范围 2 三、工程概述 3 1、工程概况 3 2、设计概况 3 3、材质要求 5 四、施工方案 5 4、1 施工前的工艺试验 4、2 施工准备 6 4、3 施工顺序 6 4、4 长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工工艺 . 4、5 土方弃运 8 4、6 桩头凿除 8 4、7 质量控制及检验 8 五、资源配置计划 10 1、人员计划 10 2、机械、设备计划 10 六、施工工期 11 七、C

2、FG桩通病及事故处理措施 . 八、质量保证措施 12 5 6 九、安全生产与文明施工措施 . 11 12 路基 CFG桩施工方案 为确保 S351六安至芜湖（六店至无城段） 03 标路基 CFG桩施工作业的工艺流程、 操作要点和相应的工艺标准顺利实施，指导、规范 CFG桩作业施工，特编制本方案。 、 编制依据 1）、S351六安至芜湖（六店无城段）公路改建工程招标文件； 2）、S351六安至芜湖（六店无城段） 公路改建工程第 03 合同段投标文件； 3）、S351六安至芜湖（六店无城段） 公路改建工程第 03 合同段合同文件； 4）、S351六安至芜湖（六店无城段） 公路改建工程第三合同段施工

3、图纸； 5）、公路路基施工技术标准 JTJ033-95 ； 6）、公路路面基层施工技术规范 JTJ034-2000 ； 7）、公路桥涵施工技术规范 JTJ041-2000； 8）、公路工程质量检验评定标准 JTG F80/1-2004 ； 9）、公路土工试验规程 JTJ051-93 ； 10）、公路工程岩石试验规程 JTG E41-2005； 11）、公路工程常用金属试验规程 JTJ055-83 ； 12）、公路工程集料试验规程 JTG E42-2005； 13）、公路工程水泥混凝土试验规程 JTJ053-94 ； 14）、公路工程无机结合料稳定材料试验规程 JTJ057-94； 15）、公路

4、路基路面现场测试规程 JTJ059-95 。 、编制范围 本管段共有 11段采取 CFG 桩加固地基。 CFG 桩处理方案设计一览表 序 号 起点里程 终点里程 线路 长度 平均填土 高度（ m） 处理方法 CFG桩间 距（m） CFG桩长 度（m） 桩顶垫 层厚度 （m） 备注 1 K7+800 K7+900 100.0 1.8 CFG 桩 1.5 13.0 0.4 新老路拼 接 2 K7+900 K8+010 110.0 2.3 CFG 桩 1.5 9.0 0.4 新老路 3 K8+010 K8+060 23.4 2.3 CFG 桩 1.6 8.0 0.4 一般路基 4 K8+060 K8

5、+260 200 2.4 CFG 桩 1.6 6.0 0.4 一般路基 5 K8+260 K8+265 5.0 4.0 CFG 桩 1.4 6.0 0.4 1.25 圆管 涵 6 K8+265 K8+500 235.0 2.7 CFG 桩 1.6 6.0 0.4 一般路基 7 K8+500 K8+505 5.0 3.6 CFG 桩 1.4 6.0 0.4 1.5 圆管涵 8 K8+505 K8+600 95.0 3.0 CFG 桩 1.6 6.0 0.4 一般路基 9 K9+940 K10+023 83.0 2.2 CFG 桩 1.6 6.0 0.4 一般路基 10 K10+023 K10+0

6、29 6.0 4.4 CFG 桩 1.4 6.0 0.4 1.5 圆管涵 11 K10+029 K10+310 281 3.0 CFG 桩 1.6 7.0 0.4 一般路基 本管段共有 11段采取 CFG 桩加固地基 CFG 桩段落一览表 序号 起点里程 终点里程 线路长度 处理方法 CFG桩长度（ m） 1 K7+800 K7+900 100.0 CFG 桩 10427.9 2 K7+900 K8+010 110.0 CFG 桩 8453.6 3 K8+010 K8+060 23.4 CFG 桩 4247.8 4 K8+060 K8+260 200 CFG 桩 15466.2 5 K8+26

7、0 K8+265 5.0 CFG 桩 544.4 6 K8+265 K8+500 235.0 CFG 桩 18748.7 7 K8+500 K8+505 5.0 CFG 桩 498.4 8 K8+505 K8+600 95.0 CFG 桩 7863.8 9 K9+940 K10+023 83.0 CFG 桩 6056.9 10 K10+023 K10+029 6.0 CFG 桩 627.8 11 K10+029 K10+310 281 CFG 桩 27494.1 三、工程概述 1、工程概况 S351 六安至芜湖 （ 六店无城段 ） 公路改建工程，路线起与无为县开城镇西九华，与 X039公路成

8、T 型平交，自西往东，距开城老街道北侧 350米外跨过永安河， 而后沿开城 新建的街道布线至开城镇液化气站处，接上现有无六路，并于三十里墩下老路，从赫店 镇街道北侧 400 米处经过，跨过花渡河后下穿拟建北沿江高速公路，终于无为县金塔路 与巢无路交叉口，顺接金塔路，利用老路约 8 公里，老路利用率 32%，改建后里程为 24.69 公里。地形主要是低山丘陵、岗地、平原。 本标段：起止桩号 K7+800K11+050，长 3.25 公里，工程内容包括路基土方，软基处 理，桥涵等工程。 2、设计概况 2.1 一般路堤地基 CFG桩处理方案： 根据当地的施工经验，对软土较厚的路段采用 CFG桩复合地

9、基处理。 CFG桩复合地 基处理方案，采用长螺旋钻管泵压 CFG桩施工工艺，成桩直径 40cm。在桩顶做 40cm后 碎石垫层以及一层高度 5cm的高强度土工格室，用于调整桩顶应力的分布，布桩型式采 用正三角形，桩间距 1.6 米。桩长经计算并结合该地区类似工程经验最终确定。自碎石 垫层顶面上 40cm出向上每隔 60cm铺设一层双向土工栅格， 根据实际情况确定铺设层数。 CFG桩处理段与一般路基接头部位铺设土工栅格，设计将双向土工栅格向一般路基延伸 5m长，进行过渡，加强过渡处理。 各层土工栅格在接头部位要保证其完整性。 2.2 桥坡段 CFG桩地基处理方案 根据当地的施工经验，为了更好的减

10、小工后沉降，对软土较厚的桥坡段采用CFG桩 复合地基处理。 CFG桩复合地基处理方案，采用长螺旋钻管泵压 CFG桩施工工艺，成桩 直径 40cm。在桩顶做 40cm后碎石垫层以及一层高度 5cm的高强度土工格室，用于调整 桩顶应力的分布，布桩型式采用正三角形，按平行于桥台走向布设；根据实际地形情况 桥坡段仅划分为 A、B、C、D四区（见设计图 ） 。A区桩间距 1.4m，B区桩间距 1.5m，C 区桩间距 1.6m，D区桩间距 1.6m。桩长经计算并结合该地区类似工程经验最终确定。 桥 台基桩周围调整 CFG桩布置，桥台基桩周边 50cm范围不得进行 CFG桩施工。自碎石垫 层顶面上 40cm

11、出向上每隔 60cm铺设一层双向土工栅格，根据实际情况确定铺设层数。 CFG桩处理段与一般路基接头部位铺设土工栅格，设计将双向土工栅格向一般路基延伸 5m长，进行过渡，加强过渡处理。 各层土工栅格在接头部位要保证其完整性。 2.3 新老路拼接段 CFG桩地基处理方案 振动沉管施工工艺，成桩直径 40cm。在桩顶做 40cm 后碎石垫层以及一层高度 5cm 的高强度土工格室， 用于调整桩顶应力的分布， 布桩型式采用正三角形， 桩间距 1.5 米。 桩长经计算并结合该地区类似工程经验最终确定。对老路边坡开挖台阶处理，每阶台阶 铺设一层双向土工栅格， 全断面铺设。 CFG桩处理段与一般路基接头部位铺

12、设土工栅格， 设计将双向土工栅格向一般路基延伸 5m 长，进行过渡，加强过渡处理。各层土工栅格 在接头部位要保证其完整性。 2.4 小型构造物 CFG桩地基处理方案 根据当地的施工经验，为了更好的减小工后沉降，对软土较厚的桥坡段采用CFG桩 复合地基处理。 CFG桩复合地基处理方案，采用长螺旋钻管泵压 CFG桩施工工艺，成桩 直径 40cm。在桩顶做 40cm后碎石垫层以及一层高度 5cm的高强度土工格室，用于调整 桩顶应力的分布，布桩型式采用正三角形，平行涵洞的中轴线对称布桩，桩长经计算并 结合该地区类似工程经验最终确定。 设计通过调整桩间距的方法控制构造物处与一般路 堤段的差异沉降。加固处

13、理范围划分我 B、A、B段 3个加固处理区， A区为加密加强处 理区， B区为过渡处理区。控制桩长不变， A 区的桩顶标高要满足至少高出涵洞基础的 地面标高以上 50cm，开挖基坑时再予以破除，以保证桩头的完好性，桩间距1.4m； B 区的桩顶标高按正常工艺控制，到施工工作面，桩间距 1.5m。CFG桩处理段与一般路基 接头部位铺设双向土工栅格，加强过渡处理，由 B 段（ 包含 B段）开始铺设，延伸到一 半路堤段内 5m。涵洞、通道处进行 CFG桩处理之后，在复合基础强度经检验合格后，直 接在处理完毕的地基上做涵洞或通道，结构物做好后，再填土至设计高度，根据现场观 测结构，确定下一步路面施工等

14、其他工序。 3、材质要求 水泥：采用 P.O32.5 级及以上的普通硅酸盐水泥； 卵石或碎石：粒径 8 25mm； 砂：含泥量小于 5%； 粉煤灰：等级要求级或级以上； 四、施工方案 4、1 施工前的工艺试验 开工前按照室内配方进行至少两根试桩。 施工前的工艺试验主要是验证以下几个方 面： 新打桩对未结硬的已打桩的影响：在已打桩顶表埋设标杆，在施打新桩测量已打 桩的桩顶上升量。 新打桩对结硬的已打桩的影响：已打桩未结硬时在桩顶混合料中埋设标杆，在打桩 过程中观测施打新桩对已结硬桩顶的位移情况。 施打顺序和桩距能否保证桩身质量。 根据地质情况和设计桩径选择的施工机具、设备、施工工艺是否满足设计要

15、求。 验证设计参数及处理效果。 4、2 施工准备 核查地质资料，结合设计参数，选择合适的施工机械和施工方法。 进行满足桩体设计强度的配合比试验， 确定各种材料的施工配合比。 平整场地，清除障碍物，标记处理场地范围内地下构造物及管线。 测量放线，定出控制轴线、打桩定出场地边线并标识。 施工前清除地表耕植土， 进行成桩工艺试验， 确定施工工艺和参数。 4、3 施工顺序 CFG桩施工一般优先采用间隔跳打法，也可采用连打法。具体的施工方法由现场试 验来确定。 连打法易造成邻桩被挤碎或缩颈，在粘性土中易造成地面隆起；跳打法不易发生上 述现象，但土层较硬时， 在已打桩中间补打新桩， 可能造成已打桩被振裂或

16、振断。 在软土中，桩距较大可采用隔桩跳打，但施工新桩与已打桩时间间隔不少于7d；在 饱和的松散粉土中，如桩距较小，不宜采用隔桩跳打；全长布桩时，应遵循由“由一边 向另一边”的原则。 4、4 长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工工艺 44.1 施工步骤 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%。 混合料搅拌 混合料搅拌要求按配合比进行配料，计量要求准确，拌合时间不得少于1min。混合 料加水量和坍落度（设计要求长螺旋钻管内泵压混合料法施工时，坍落度控制在16 20cm）根据采用的施工方法按工艺试验

17、确定并经监理工程师批准的参数进行控制。在泵 送前混凝土泵料斗应备好熟料。 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，启动马达钻进。一 般应先慢后快，这样既能减少钻杆摇晃，又容易检查钻孔的偏差，以便及时纠正。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。 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，当

18、钻杆心充满混合料后开 始拔管，严禁先提管后泵料。成桩的提拔速度宜控制在 2 3m/min，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，桩顶采用湿黏土封顶，进 行保护。施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量。 移机 当上一根桩施工完毕后，钻机移位，进行下一根桩的施工。施工时由于CFG桩旁的 土较多，经常将临近的桩位覆盖，有时还会因钻机支撑时支撑脚压在桩位旁使原标定的 桩位发生移动。因此，下一根桩施工时，还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。 44.2 工艺流程图 4、5 土方弃运 CFG桩施工完毕在其混合料初凝后，进行打桩弃土清运，清运时不

19、可对设计桩顶 标高以下的桩身造成损害，不可扰动桩间土，不可破坏工作面未施工的桩位。清运完毕 后人工开挖其下 50cm 保护土层，清运保护土层时不得扰动基底土，防止形成橡皮土。 施工时严格控制标高，不得超挖。 4 、 6 桩头凿除 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 到+20mm， 如果在基槽开挖和截桩头时造成桩体断至桩顶设计标高以下，必须按接桩至设计标高， 剔平凿毛桩顶， 用与桩体材料、配比相同的混合料接

20、桩， 并超出桩周 200mm。 4、7 质量控制及检验 4、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，在桩基施工前， 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

21、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及坍落度控制根据设计和采用的施工方法按工艺 试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。 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。 4、7、2 检验 所用的水泥和粗细

22、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，每 200t 为一批，不足 200t 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是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。 桩体强度检测方法、数量及标准见图纸要求： 检测数量：施

23、工单位每台班一组（ 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。 设计要求： 桩身 28d 边长 15cm立方体抗压强度达到设计强度 10MPa15MPa。 桩身质量、完整性检测方法、数量及标准见图纸要求： 检测数量：检测总桩数的 10%。 检测方法：低应变检测。 单桩承载力及复合地基承载力检测方法、 数量及标准见图纸要求： 检测数量：总桩数的 2，且每检测批不少于 3 根。 检测方法：平板载荷试验。 设计要求：抽取不少于总桩数的 0.5 的桩进行单桩承载力检测，抽取不少于总 桩数的 1.5 的桩进行单桩复合地基平版载荷板试验。 承载力符合设计要求。

24、 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% 经纬仪或钢尺丈量 2 桩体垂直度 1% 抽样检验，且每检 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 验批不少于 5 根 开挖 50-100cm 深后，钢尺丈量 五、资源配置计划 1、人员计划 主要施工人员计划表 序号 部门名称 人数 1 项目部管理人员 10 2 钻机班 42 3 输送泵班 14 4 电工班 2 5 砂砾石垫层施工班 10 6 杂工班 5 合计

25、83 2、机械、设备计划 主要机械设备计划表 序号 名称 单位 数量 用途 1 KLB75 型步履螺旋钻机 台 7 钻孔成桩 2 QZ-60型混凝土输送泵 台 7 输送砼 3 电焊机 台 4 维修设备 4 PC200挖掘机 台 1 砂砾石垫层施工 5 D5推土机 台 1 砂砾石垫层施工 6 YZ20压路机 台 1 砂砾石垫层施工 7 20T自卸汽车 台 5 砂砾石垫层施工 六、施工工期 计划施工工期为 2013 年 月 日20 年 月 日。 七、CFG桩通病及事故处理措施 1、堵管：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，

26、常发生堵管。因此，要注意混合料的配合比，坍落度应控制在1418cm 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，在泵压作用下，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

27、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。 2、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、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。 4、桩孔偏斜：主要因为地面不平，导向设施出现偏差，钻架不正或钻杆弯曲，钻 杆刚度不够所致。另外钻进时土层硬度发生突然变化或遇到障碍物也会导致桩孔偏斜。 施工前应对安装好的钻机设备做全面检查， 做到水平、 稳固，对钻杆、接头要逐个检查， 保证钻杆顺直