CFG桩试验方案

1、中铁XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX CFG桩施工工艺试验方案目 录CFG桩施工工艺试验方案11.工程概况12、试验据及目的12.1试验依据12.2试验目的13、施工准备23.1 施工便道23.2施工供电23.3 施工供水23.4 桩位布置24、资源配置24.1人力资源配置24.2主要施工机械设备35、试验方案35.1 钻机选型35.2长螺旋钻机就位45.3钻进成孔55.4混合料拌制及泵送55.5 提钻55.6 成桩66、灌注和拔管过程中注意67、弃土清运68、桩头施工69、碎石垫层及复合地基施工710、质量控制措施711、常见异常问题及预防措施711.1.堵管711.2

2、.窜孔811.3.桩头空芯911.4.桩端不饱满912、质量保证措施912.1质量检验标准912.2质量保证体系1013安全保证措施1213.1 管理目标1213.2安全主要事项1213.3安全保证体系1214、文明施工及环境保护措施1414.1 文明施工措施1514.2环境保护1515、试验数据整理1516、编制试桩总结16iiCFG桩施工工艺试验方案1.工程概况 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX与G25长深（宁连）高速公路并行，标段里程为DK46+383.2DK96+727.925（YDK94+700YDK96+750.013），正线长度50.345km。标段内结构

3、物有特大桥2座、框架中桥2座 、框架小桥3座、框架涵3座、圆管涵2座和车站1个，其中2座特大桥为涟水特大桥（桥长35760.32延长米）和淮安特大桥（桥长14483.07延长米），1个车站为涟水车站。本标段桥梁工程总长度48511.73m，占标段总长度的96.4%。2、试验据及目的2.1试验依据（1）连镇施路-01（2）连镇施路-通（3）现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料。（4）本公司所拥有的技术装备力量、机械设备、管理水平、工法及科技成果和多年积累的工程施工经验。（5）高速铁路路基工程施工技术指南（6）铁路混凝土工程施工质量验收标准（7）高速铁路路

4、基工程施工质量验收标准（8）铁路工程施工安全技术规程（上、下册）2.2试验目的（1）对设计地质进行验证，取得详细地质参数；（2）研究适合本段工程地层特点的施工方法及设备；（3）确定施工设备在相应地层施工工效及工艺性参数；（4）确定适合于本段工程地层条件的施工顺序；（5）研究钻进工程中的电流大小及灌注过程中的拔管速度；（6）确定混合料的配合比、塌落度和搅拌时间等参数；（7）检验施工准备工作的周密性、严谨性。3、施工准备3.1 施工便道试验区内根据地形条件和各阶段的施工项目修建顶宽5m的临时施工便道，满足场内交通需要。3.2施工供电本试验主体工程、混凝土拌制、现场用电设备等需要供电。在拌合站内安装

5、一台500KVA变压器专供拌合站用电，在施工现场便道边安装一台500KVA变压器供CFG桩机施工用电，并配备一台200KVA移动式发动机作为备用电源。3.3 施工供水本试验段主要供水项目为混凝土拌合用水，拌合站用水采用地方水塘或河流直接抽水的方式供应。3.4 桩位布置确定施工顺序，CFG桩正方形布桩，间距1.8米，施工时从路基线路左线向两边顺序推进施工，具体桩位布置图及本次试桩位置见附图1。4、资源配置4.1人力资源配置根据本试验段的地层情况、工程量及总体工期安排，施工人员配置按照1台CFG桩机机组、一个混凝土浇筑队、1个辅助作业队和一个后勤组，三班作业的工作方式进行考虑。辅助作业队主要包括电

6、工、供水等人员，后勤组主要包括现场值班技术人员。安质人员、内业技术人员、物资材料人员、修配、食堂、车队人员等。本段桩基试验总计需要各类施工人员38人，详见下表。序号工种人员工作职责1现场施工负责人1负责现场施工组织2现场技术负责人1负责现场的施工技术工作3质检员1全面负责施工中的质量4试验人员2负责现场的试验工作5测量3全面负责施工中的量测工作6安全员1全面负责施工中的安全7机械操作手1负责钻机成孔8机械操作人员1负责机械操作9混合料罐车司机6负责运输混合料10挖掘机司机1负责装运土方及场地平整11汽车司机2土方外运12修理工2负责机械维修和修理13电工2负责施工用电14普工10负责现场的其他

7、辅助施工合计384.2主要施工机械设备主要施工机械设备表序号设备名称数量1压路机12长螺旋钻机13混凝土罐车64挖掘机15发电机16全站仪17水准仪18塌落度筒19温度计15、试验方案5.1 钻机选型 根据本段工程地层、地下水情况，选用CFG21桩机钻进，强制式搅拌机拌合、管内泵送混合料成孔工艺。 CFG桩施工流程方案报批施工准备原地面处理测量放线材料试验开挖表土、截桩桩机就位安装桩机桩帽施工配合比确定计量投料混合料搅拌制作试件长螺旋钻进到设计标高成桩28天后强度检测桩机移位停钻泵送混合料均匀拔管至桩顶5.2长螺旋钻机就位（1）设备就位前根据轴线、护桩的位置仔细复核需施工的桩位，保证桩位准确；

8、（2）设备就位后，用钻机塔身前后和左右的垂直标杆检查导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，确保CFG桩垂直允许偏差不大于1%，桩位允许偏差不大于0.4倍桩径，桩长不得小于设计值，桩顶高程偏差不得大于50mm。5.3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，启动马达钻进，一般先慢后快，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。在成桩过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时应放慢进尺，取出渣样，根据对所取渣样所做的地质确认，判定是否进入持力层，做好CFG桩机电流曲线图并于动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记，作为施工时控制桩长的依据。施工时还需要考虑施工工作面

9、的标高差异，作相应增减。试验过程中如遇断电情况，可启动备用200KVA发电机，保证试验过程中用电的供应。5.4混合料拌制及泵送混合料在混凝土拌合站集中拌制，混凝土罐车运送至施工现场。根据设计桩长、配合比计算投料量、搅拌机上料顺序为先装碎石，再加水泥、粉煤灰和泵送剂，最后加砂，使水泥、粉煤灰和泵送剂夹在砂、石之间，不易飞扬和粘附在筒壁上，也易于搅拌均匀。混合料的拌合时间不得少于90秒，夏季拌合过程中加入冰块来降低混凝土温度，混凝土运输车罐外铺放隔热设施，控制混凝土入慔温度在530；现场试验人员及时对每辆新到罐车进行混凝土塌落度检测，塌落度应控制在160200mm之间；并测定含气量（2%4%）；做

10、好相应记录，作为日后总结报告的依据。钻机每台班按规范要求制作1组（3块）试块，养护28天。5.5 提钻当判定桩已达到设计桩长后，开始泵送混合料。当钻杆芯管内充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料。长螺旋钻机采用静止提拔，拔管速率应与混凝土泵送量相匹配，按试验桩确定的参数控制，拔管速率应控制在1.21.5m/min，施工中保证匀速连续提拔，应避免因后台供料慢而导致停机待料，严禁出现超速拔管，通过试桩过程中摸索，总结提钻速度的相应控制措施，列入试桩总结报告中。5.6 成桩成桩后桩顶采用湿润土覆盖，进行保护，并在现场明确标示施工隔离带，严禁车辆、人员出入CFG桩施工区域。6、灌注和拔管过程中注意（1

11、）在砼灌注前检查混凝土运输车的数量，不能满足要求的时候不能进行混凝土灌注作业，避免出现灌注过程中停机待料的现象，保证每台钻机两辆罐车；（2）提钻前需开动混凝土输送泵，将管道内的混凝土填充满，特别是地下水比较丰富的地段；（3）提钻的过程中严禁旋转钻头，避免泥土掉入桩中形成断桩；（4）首次提钻的高度在0.5m左右，必须在此位置停留1030秒，待管道内混凝土填满后再匀速提钻灌注；（5）在提钻灌注过程中，提钻、放混合料和混凝土泵的配合要协调，统一指挥，三者之间要有必要的联系工具，以保证配合一致。7、弃土清运CFG桩施工完毕在其混合料强度达到80%后，进行打桩排出来的弃土清运，清运时不可对扩大头以下的桩

12、身造成伤害；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。8、桩头施工保护土层清除后，截除桩顶以下50cm桩头，截桩时在同一水平面按同一角度对称放置3个或4个钢钎，用大锤同时击打将桩头截断。桩头截断后，用钢钎、手锤将桩顶从四周向中间修平。桩顶标高允许偏差±50mm。如果在基槽开挖和截桩头时造成桩体断至桩顶以下过多，必须接桩至桩顶，剔平凿毛桩顶，用与桩体材料配合比相同的混合料接桩，并超出桩周200mm。截桩头完成后，桩顶用土做出桩扩大头土模型，用C30钢筋混凝土浇筑桩顶扩大

13、头。9、碎石垫层及复合地基施工垫层用碎石采用级配良好的砾石或碎石，最大粒径不应大于50mm，含泥量不大于10%，且不含草皮、树根等杂志。垫层内铺设单层双向土工格栅，先铺25cm后碎石垫层，碾压密实，其上铺设一层土工格栅，再铺设25cm后碎石垫层，碾压密实后施工其上填土。土工格栅铺设前，先按幅宽在填筑层划出白线，然后用铁钉或木楔固定格栅的端部（每米宽度用钉8根，均匀距离固定）。固定好格栅端部后，用铺筑机将格栅缓缓向前拉铺，每铺10米长进行人工拉紧和调直一次，直至一卷格栅铺完，再铺下一卷，操作同前。铺完一次土工格栅及碎石垫层后用压路机从起点开始向前进方向碾压密实。以卷长为单位作为铺设的段长，在应铺

14、格栅的段长内铺满以后，再整体检查一次铺筑质量，然后接着铺下一段，下一段铺筑时，格栅与格栅搭接3050cm，并用铁钉或木楔固定后继续向前进方向铺第二段。依次类推，操作要求同前。10、质量控制措施（1）根据地质条件及设计资料选用合理的施工机械设备是确保CFG桩复合地基质量的有效途径之一；（2）确定合理的施工工艺，对确保CFG桩复合地基的质量至关重要；（3）做好成孔、搅拌、投料、提钻各道工序的密切配合，提钻速度与混凝土泵送量相匹配，严格掌握混凝土的输送量大于提钻产生的空孔体积，使混凝土面经常保持在钻头以上1m，以免在混凝土中形成充水的孔洞；（4）设置保护桩长，在CFG桩成桩过程中比设计桩长多灌0.5

15、米；（5）加强施工过程中的监测，在施工过程中，应加强监测，及时发现问题，以便针对性地采取有效措施，有效控制成桩质量。11、常见异常问题及预防措施11.1.堵管堵管是长螺旋钻孔完毕后通过管内泵压混合料灌注成桩工艺中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，塌落度应控制在160mm200mm之间。（2）混合料搅

16、拌质量有缺陷。在CFG桩施工中，混合料有混凝土泵通过刚性管、高强柔性管、弯头最后到达杆芯管内。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。塌落度太大的混合料，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。塌落度太小，混合料在输送管内流动性差，也容易造成堵管。因此要控制塌落度。（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。采取的措施为控制提钻速率，匹配混合料泵送量。（4）设备缺陷。弯头曲率半径不合理也能造成堵管。

17、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，也会造成管路的堵塞。11.2.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，再施工相邻的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。发生窜孔的条件有如下三条：被加固土层中有松散饱和粉土、粉细砂；钻杆钻进工程中叶片剪切作用对土体产生扰动；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，避免打桩的剪

18、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；合理提高钻头钻进速度。11.3.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。11.4.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泥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。12、质量保证措施12.1质量检

19、验标准CFG桩属地下隐蔽工程，其质量控制应贯穿在施工的全过程中，施工检查应符合下列规定。（1）施工中所用的水泥、粉煤灰和粗细骨料等原材料品种、规格及质量应在检验要求后方能用于施工；（2）CFG桩桩体混凝土应在实验室进行配合比试验，强度.塌落度等指标满足设计要求后方能用于施工；（3）CFG桩的数量、布桩形式严格按设计图纸要求施工；（4）CFG桩顶端浮浆应清除干净，直至露出新鲜混凝土面；（5）成桩28天后进行桩身质量、完整性检验检验数量：采用低应变动力试验检测CFG桩桩身完整性，抽检率为桩数的10%，且每工点不少于3根。（6）复合地基承载力、变形模量检验检验数量：承载力采用复合地基载荷试验，抽检率

20、为桩数的0.2%，且每工点不少于3根。（7）施工允许偏差、检验数量和检验方法见下表CFG桩施工允许偏差、检验数量及检验方法序列检验项目允许偏差检验数量检验方法1桩位（纵横向）桩径0.4倍按桩数的10%抽检，且每工点不少于3根经纬仪或钢尺量2垂直度1%经纬仪或吊线测量钻杆倾斜度3桩体有效直径不小于设计值开挖50100cm深度，钢尺丈量12.2质量保证体系质量管理机构框图项目经理常务副经理副经理总工程师安全质量部工程管理部计划合同部财务管理部物资设备部工地实验室综合办公室各架子队质量管理小组质量保证体系框图签订承包保责任质量保证体系思想保证技术保证经济保证施工保证质量保证提高质量意识项目部QC领导

21、小组加强技术培训，实行计算机网络计划技术，推行全面质量管理创优质工程经济法规TQC教育对QC小组 为用户服务 质量第一下道工序是用户制定教育计划 成果发表工班QC小组掌握规范标准技术交底图纸会审测量复核推广新技术新工艺检查创优效果制定创优措施明确创优工点经济责任制检 查 落 实改进工作质量技术岗位责任质量责任接受工程师监察定期不定期质量检查进行各自检互检交接检加强现场试验控制充分利用现代化检测手段优质优价完善计量支付手续制定奖罚制度工费包干总结表彰先进提高施工技能经济兑现奖优罚劣提高经济效益质量评定反馈确保质量目标和创优目标的实现13安全保证措施13.1 管理目标1）实现安全零死亡2）杜绝重大

22、及以上施工安全事故3）杜绝重大及以上道路交通责任事故4）杜绝重大及以上火灾爆炸事故13.2安全主要事项1）钻进操作人员必须由操作证。2）施工场地必须平整，而且地基稳定，防止出现钻机下沉。倾斜的情况。3）施工现场严禁闲杂人员进场4）施工现场临时用电必须确保“一机、一闸、一箱、一漏”，用电电缆不得随意拉扯，过路电缆必须埋设钢管套。5）钻孔作业施工应做好孔口防护，防止人或异物坠入。6）夜间施工应有足够的照明。7）钻机放置平稳，安装后钻杆中心线的偏斜应小于全长的1%。8）高压泵管不得超过压力范围使用，防止高压泵管破裂。9）钻杆上的土应及时清理干净，防止坠落伤人。13.3安全保证体系按照GB/T2800

23、1-2001职业健康安全管理体系标准的要求建立项目安全生产保证体系，制定安全包保责任制，逐级签订安全承包合同。达到全员参加，全面管理的目的，充分体现“负责施工必须负责安全”和“安全生产、人人有责”。严格执行现行铁路工程施工安全技术规程。认真编制安全生产保证计划和各项施工组织设计，并严格按保证计划和专项施组的安全要求进行管理、实施。在编制施工技术方案的同时，相应编制各分项工程的安全技术措施，确保安全管理目标的实现。安全保证体系详见下图。安全、环境管理组织机构框图项目经理 安全总监副经理 总工程师安全质量部工程管理部计划合同部财务管理部物资设备部工地实验室综合办公室各架子队负责人安全保证体系 思想保证 强有力的组织、措施保证 制度保证 经济保证 提高全员意识 组织保证 措施保证 各项安全生产制 包保责任 施工技术安全监督检查 奖罚分明经济兑现安全第一预防为主生产必须安全安全为了生产安全总结评比制度建立三级安全组织机构建立三级医疗保健机构建立劳动保护防疫机构有力的后勤保障措施可靠是医疗保健措施通畅灵敏的通信措施各工种安全生产制度月季年安全检查