预钻孔柱锤冲扩挤密桩

1、. .西宝铁路客运专线XBZQ-1标段路基工程DIak521+334DIaK521+351预钻孔柱锤冲扩水泥土挤密桩+CFG桩试桩方案中铁一局集团西宝铁路客运专线第二工程经理部二零一零年二月预钻孔柱锤冲扩水泥土挤密桩+CFG桩试桩方案一、试桩目的1、明确预钻孔柱锤冲扩挤密桩+CFG桩施工作业的工艺流程、操作要点。2、检验设计参数和地基处理效果。3、确定施工参数、施工设备及施工工艺，为大面积施工和今后施工提供科学依据。二、编制依据"客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准""客运专线铁路路基工程施工技术指南""DIK520+444.40DIK52

2、1+772.78路基施工图"三、试桩场地的选择及桩位布设预钻孔柱锤冲扩挤密桩+CFG桩试验性施工拟选在DIak521+334DIaK521+351 段左侧坡脚处，试桩面积为5m横向×17m纵向，划分为3个单元，每个单元为5m×5m。每个单元有预钻孔柱锤冲扩挤密桩36根，桩径0.6m，间距1m，桩长13m，按正方形布置；CFG桩6根，桩径0.4m，间距2m，桩长16m，按正方形布置。桩位布置图见下页。四、地质条件该段地层自上而下分布黏质黄土厚913m、粉质黏土厚度小于2m细砂厚28m、砾砂。该段黏质黄土具有I级非自重湿陷性，湿陷土厚度4.58.5m，9.512.3m

3、范围属松软土，土体呈硬塑状态。五、施工设备长螺旋钻机1台，成孔孔径400mm，钻进最大深度不小于16m；柱状锤3个，直径325 mm、长度3 m、2个质量1.8t，1个质量1.6t。升降柱锤的起重机3台、地泵砼泵1台。其他设备：强制滚筒搅拌机1台、灰土拌和机1台，0.12m3小装载机1台，柴油发电机1台，小台称12个，装载机1台，标定好的20m测线1条、测锤1个。五、人员配备管理人员：现场技术人员1名，测量人员1名，试验人员1名。施工人员：钻机司机1人，夯机司机3人，装载车司机2人，拌料3人，计量1人，其他人员六、施工准备1、确定配合比1桩身底部4m范围的C10砼配合比2水泥土配合比水泥:土=

4、1:5.433CFG桩配合比P.O42.5水泥:粉煤灰:石屑:碎石:水=243.3:239.6:422.4:1059.7:2352、施工前试验检测在取土场对土料取样，测定土料的含水量、最大干密度、土的含砂率、土的有机物含量、砂石料的含水率。按照设计位置和设计深度在路基上挖试坑取样，测定天然干密度、最大干密度轻型击实、湿陷厚度、湿陷系数浸水饱和压缩试验、天然含水量、饱和度、分析湿陷厚度。3、水、电、路、材料等满足施工需要。4、清表处理用推土机将试验地段范围的地表耕植土去除掉0.5m厚，碾压整平。5、桩位放线对桩孔位置进展放样，用钢钎扎眼灌入石灰粉定位后插竹签标识桩位。灰眼深度不小于20cm。在桩

5、区外围做标志性点。七、施工参数设计1、单元1采用锤重1.8t。砼填料每层夯实遍数为7次，落距810m；水泥土填料每层夯实遍数为9.5m2m为7次，2m至桩顶为10次，落距为45m。2、单元2采用锤重1.8t。砼填料每层夯实遍数为8次，落距810m；水泥土填料每层夯实遍数为9.5m2m为8次，2m至桩顶为10次，落距为45m。3、单元3采用锤重1.8t。砼填料每层夯实遍数为8次，落距810m；水泥土填料每层夯实遍数为9.5m2m为9次，2m至桩顶为10次，落距为45m。4、单元4采用锤重1.6t。砼填料每层夯实遍数为10次，落距810m；水泥土填料每层夯实遍数为9.5m2m为10次，2m至桩顶为

6、12次，落距为45m。5、单元5采用锤重1.6t。砼填料每层夯实遍数为11次，落距810m；水泥土填料每层夯实遍数为9.5m2m为11次，2m至桩顶为12次，落距为45m。八、施工方案一预钻孔柱锤冲扩水泥土挤密桩1、工艺流程清理和平整场地测量、定位放线长螺旋转机就位钻孔成孔检测夯机就位夯锤对中填第一层填料第一遍冲击夯实测线检测填夯第N层填料冲击夯实成桩桩身密实度检验承载力试验。2、主要施工方法预钻孔柱锤冲扩水泥土挤密桩采用先外排后里排，隔排隔桩跳打法，每排二序施工，逐级加密，预钻0.4m孔后冲扩大成0.6m的设计桩径。1钻孔钻机就位后，底座和顶端平稳，确保在施工中不发生倾斜、移动。在钻机双侧吊

7、锤校正调整钻杆垂直度，使天车中心、回转器中心、桩位中心位于同一垂线上，即“三点一线。为准确控制钻孔深度，在桩架上做出控制深度的标尺，以便在施工中观测、记录。开孔钻进时，应用低转速、低钻压，防斜为主的方法。正常钻进时，应根据地质土层的变化，及时、合理调整和控制钻进参数。正常工作中，应使钻具的实际转速为临界转速的1.21.3倍，给进量一般为每转1030mm，砂土中取高值、粘土中取低值，所以应尽量采用中、高转速、低扭矩、少进刀的工艺，使得螺旋叶片之间保持较大空间，提高成孔效率。钻至预定钻深后，必须在原深处进展空转清土，然后停顿转动、提钻。成孔后，及时进展终孔检查。桩底标高以钻机平台标高进展控制。桩径

8、不小于40cm，桩长不小于13.5m、倾斜度不大于1.5%，桩位偏差不得大于5cm。2夯填填料回填填料前，将场地清理干净。移走长螺旋钻机，夯机就位，将柱状锤对准桩孔中心，提升到指定高度，先对孔底进展夯实。桩底以上4m范围分段灌注夯实C10砼，每一次填料量为0.12m3，每段压实厚度不大于50cm。其上分层填夯水泥土，每一次填料量为0.12m3，每层压实厚度不大于24cm。砼、水泥土均采用强制拌合机滚筒拌合机现场拌制，0.12m3小装载机装料入孔。水泥土拌制前，必须对土料进展过筛。填料入孔后，柱状锤下落冲击、压实填料。每层填料夯击次数按照预先定的技术参数进展，并作好记录。施工到设计桩顶以上50c

9、m，用土或保温材料将桩头覆盖。二CFG桩CFG桩的施工在预钻孔柱锤冲扩挤密桩施工完半个月后进展。1、工艺流程清理和平整场地测量、定位放线钻机、砼泵就位钻孔管内泵压下料钻到设计深度提钻成孔验收。2、主要施工方法1钻孔方法同预钻孔柱锤冲扩水泥土挤密桩钻孔2孔底虚土清理钻至预定钻深后，必须在原深处进展空转清土，然后停顿转动、提钻。注意在空转清土时不得加深钻进，提钻时严禁盘旋钻杆。3砼拌制混合料采强制式搅拌机在现场拌制，材料称量准确，上料顺序为：先装碎石，再加水泥、粉煤灰，最后加砂和水。每盘搅拌时间不小于1min，混合料坍落度控制在1620cm。4灌注及拔管CFG桩成孔到设计标高后，停顿钻进。首盘混合

10、料灌注前，用水泥砂浆润滑管道后，开启混凝土输送泵，提前将拌合的混合料充满整个输送管道，并将拌好的填料贮满输送泵料斗，同时搅拌好一罐混合料备用。将钻杆上提300mm，立即向孔内输送相当于1m长的桩体混合料，利用灌注料的冲击力，自动翻开活门，桩底充满混合料，并形成一定的压力，随后边泵送混合料边提钻杆。成桩过程连续进展，提拔速度控制在23m/min，每泵压一次匀速提钻不超过25cm，保证CFG桩混合料淹没钻具1m。泵斗内要有一定容量的混合料，混合料要高于出料口50mm以上，以防进入空气，造成堵管。当泵斗混合料低于进料口时，停顿提升钻杆，待混合料搅拌好后再进展了压灌、提钻。灌注成桩完成后，将钻机移位进

11、展下根桩的施工，并用水泥袋或草袋盖好已施工的桩头，加强保护和养生。灌注期间，每根桩制作一组3块试件边长为150mm的立方体，标准养护。5开槽及桩头处理CFG桩施工完成后7天即可开槽，假设基坑深度不大于1.5m采用人工开挖，当基坑深度大于1.5m时，采用人工和机械联合开挖，并通过试开挖确定预留人工开挖深度，一般人工开挖预留厚度，不宜小于700mm。多余的桩头采用钢钎等工具沿桩周向桩心逐次剔除，直至设计标高，并把桩顶找平。七、载荷试验1、天然地基载荷板试验；2、待预钻孔柱锤冲扩水泥土挤密桩到达28d强度后，将直径为60cm的载荷板置于桩顶进展载荷板试验；3、待CFG桩桩身强度到达28d强度后，将直

12、径40cm的载荷板置于桩顶进展载荷试验，要求CFG桩单桩承载力628KN；4、将2m×2m载荷板中心置于与CFG桩桩顶中心重合进展载荷板试验，要求复合地基承载力，分析由预钻孔柱锤冲扩挤密桩和CFG桩共同组成的单元的复合地基承载力特征值268KN及变形模量。八、复合地基质量检测1、桩间土消除湿陷性效果检测每个单元取样测定干密度、压缩试验和黄土湿陷性试验，满足挤密系数0.93轻型击实，湿陷性系数s<0.015。2、预钻孔柱锤冲扩水泥土挤密桩抽取不少于总桩数的2%桩每个单元的选1个根桩成桩后，立即进展检测进展桩身密实度检测，采用桩侧挖探井，沿桩身每1m取样，检测压实系数0.97，同时

13、取样实测无侧限抗压强度1000KPa。并对桩体直径进展检查，是否有断桩，缩径现象。抽取不少于总桩数2的桩每个单元选1个桩进展单桩复合地基载荷板试验200KPa。3、CFG桩桩身28天立方体抗压强度fcu15MPa。抽取不少于总桩数的2%的桩检测桩身完整性小应变，抽取不少于总桩数的1.5的桩进展单桩复合地基载荷板试验，抽取不少于总桩数的0.5的桩进展单桩载荷板试验。九、质量保证措施一预钻孔柱锤冲扩挤密桩1、把好材料质量关及水泥土掺量。土料有机质含量不得超过5%，不得含有冻土或膨胀土，使用时过二次筛。水泥的掺量不小于黄土干质量的8%，水泥土压缩模量不小于100Mpa，实际掺量通过试验确定。2、根底

14、施工前，将桩顶标高以上松土全部铲除。3、钻孔施工作业面应比设计桩顶高出0.5m1m，以保证桩头质量。当标高不够时，可用土垫至施工标高，待施工后再将垫土挖除。4、当发生吸锤现象时，可前后移动夯机，带动柱锤在土中摇摆，扩大与土间隙，排出气体。吸锤严重时，可根据低落距多夯次的原那么进展参数调整，并做好详实的记录。5、成孔到达要求深度后，及时回填夯实。回填填料前，将场地清理干净。6、填料要随拌随用，一天的施工完毕了仍有拌合余料，应弃用，不得用于第二天的施工中。 7、施工过程中设专人进展全过程监控，填写施工记录，并对发现的问题及时进展分析处理。8、核对每根桩的填料填入量不得小于设计量。二CFG桩1、做好

15、原材料的复检，合格前方可使用。混合料严格按配合比施工，砂石料每盘必须过秤，保证每盘的材料用量。2、做好施工前的准备工作。3、施工时，混凝土灌筑与桩基成孔必须连接严密，混凝土泵入孔底前方可提钻，以免孔底沉渣。同时准确掌握提钻杆时间，混合料泵送量应同拔管速度相配合，以保证管内有一定高度的混合料，遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料。4、在钻机上作出控制深度的标记，以便在施工过程中观测钻杆和填料的尺度。5、 认真、详细地做好施工记录。6、施工中质量通病及处理方法1泵送砼成桩过程中出现堵管 造成堵管的原因之一是长螺旋钻钻头的活门打不开，此时，把钻杆从孔中提出，检查活门的开启部件是否失效或夹有杂物等，

16、同时安排专人迅速拆卸泵管，把管内的砼去除干净，以免造成更大的损失。造成堵管的另一原因是砼的实际输送量同钻杆提速不协调。泵送量过大或钻杆提速过慢，在泵送压力的作用下，砼容易发生离析，泵管接缝、弯头都会使砼的转输受阻，并很快挤压密实，导致堵管。2串孔采用隔桩跳打、适当减小坍落度和根据土质情况及时调整提管速度。3缩径或断桩现象采用间隔跳打施工。泵车输出的混凝土量与桩机的提拔速度相匹配，即混凝土输出量大于桩机提拔事桩体需要的混凝土量，保证钻头在提升过程中一直埋在混凝土里一定深度。十、平安保证措施1、所有施工人员进入工地佩戴平安帽。2、现场平安警示标识齐全。3、所用机械、电气设备必须到达平安防护标准。4、设备接电应由专业电工进展。5、钻机作业施工做好孔口防护，防止人或