辽宁客运专线cfg桩成桩工艺试验方案

CFG桩成桩工艺试验方案中铁XX局集团有限公司XX客运专线Ⅱ标五工区二○○九年六月十五日CFG桩试桩方案一、工程概况新建XX至XX铁路客运专线Ⅱ标五工区位于何沙河村和老君屯之间，沿途经中小、前小、岳家、公怀村。属暖温带亚湿润大陆性季风气候区，四季分明，冬季寒冷，降水量少，春季风大，夏季炎热多雨，秋季干爽。按铁路工程分区为寒冷地区。历年最高气温35.0℃，最低气温-30.8℃。主线起点：DK81+996.17，终点：DK89+030.48；正线长7034.31m，正线路基长6071.09m，占线路长度的86.31%；全部为特设路基。设计采用CFG桩、水泥搅拌桩对地基进行加固。根据《客运专线铁路路基施工质量验收暂行标准》和《客运专线铁路路基工程施工技术指南》要求，我工区计划于2009年6月16日在DK87+930线路右侧进行试验工作。二、试桩地点DK87+400～DK87+950段为松软土路基，地势平坦，地表为粉黏土，土质不均，局部夹有粉细砂薄层。工点范围内路基以填方形式通过，平均填高5m。本段基底为软基，设计用CFG桩进行地基处理。平均桩长17m、桩径0.4m、桩间距1.6m，按正方形布置。桩身混合料强度设计等级为C20。考虑结构物分布、征地等综合因素试桩地点选在该段DK87+930路基坡脚外侧，施工4根桩作为试桩。三、试桩目的通过CFG桩试桩施工，进行成桩工艺试验，复核地质资料、检验设备、工艺、施打顺序是否适宜，确定拔管速度、每延米混合料用量、充盈系数等各项工艺参数。待试桩试件28d抗压强度、复合地基承载力、单桩竖向承载力检测合格后进行试桩总结，将试桩总结报监理单位确认后，指导CFG桩规模化施工。四、施工准备1、清表、平整场地:施工前先用推土机清除地表30～50㎝种植土、腐质土，然后平整场地并用压路机碾压密实。CFG桩作业场地作好排水设施，确保施工场地不集水。2、技术准备：根据设计文件布置桩位，制定合理的施工工艺，选定合理的施工机械，配备足够的技术人员。3、测量放样:测量班根据设计图纸用GPS精确放出CFG桩处理范围边线，中间桩位拉钢尺定位，插竹钉标识。自检合格后及时向监理工程师报验。4、试验准备：提前作好各种材料样品的检验。5、内业资料准备：原始试桩记录填写由专职资料员完成，主管工程师收集原始资料，收集后对原始资料进行整理和归档。其具体要求如下：（1）主管工程师要及时填写原始资料，不得后补、修改原始资料；（2）填写的原始资料内容要真实、齐全、整洁。五、施工安排1、施工组织机构及人员配备情况工区将在此区间设立由安质科长李成林任施工管理负责人，并配备技术负责人及若干技术施工人员，物资、设备均配有专人负责。主要管理人员一览表序号姓名职称职务务1高级工程师常务经理2高级工程师项目总工程师3高级工程师试验室主任4高级经济师五工区经理5工程师五工区总工6工程师五工区安全总监监7工程师五工区副总工8助理工程师五工区试验室主主任9工程师测量队长10助理工程师现场技术主管2、施工安排CFG桩试桩时间安排在2009年6月16日。3、主要机具、设备一览表序号设备名称及描述述数量型号(类别、型号)1长螺旋钻机1JL-272砼输送泵1HBT60C3砼运输车35290GJBB4发电机1250kw5压路机1YZ-20D6砼拌和站1HZS904、施工用电利用250kw发电机发电供应长螺旋钻机及混凝土泵的施工用电。5、砼生产及供应混凝土采用商品混凝土，生产工艺流程如下：（1）材料的进场：搅拌混凝土所需砂、石子、水泥、粉煤灰、外加剂等均需试验室检测合格后方准入场使用。（2）石料存放在料棚内，料棚四周用彩板围挡，防止灰尘落入，增加石子含泥量，影响搅拌后混凝土质量。（3）石料、沙子装入进料仓后，由电子计量称计量，严格按照试验室经认可后的配合比方案出料。（配合比方案见附件）（4）混凝土运输采用混凝土罐车由拌合站接料口接料，运输过程中自行旋转防止混凝土离析。（5）运至现场后，用输送泵进行混合料输送灌注CFG桩。六、施工方法1、长螺旋钻机成孔泵送混合料CFG桩施工工艺1.1CFG桩施打顺序根据试桩地点的地质情况，决定采用顺序进行CFG桩的施工方法。1.2施工工艺（1）钻机就位：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钻杆的垂直度。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。（2）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地时启动马达钻进。先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正。在成孔过程中发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，防止桩孔偏斜、位移和钻具损坏。根据钻机塔身上的进尺标记，成孔到达设计标高时，停止钻进。（3）混合料搅拌：混合料搅拌必须进行集中拌和，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，搅拌时间不小于60秒。混合料塌落度控制在160mm～200mm。（4）灌注及拔管：钻孔至设计标高后，停止钻进，提拔钻杆开始泵送混合料灌注，混合料灌注过程中应保持混合料面始终高于钻头面15～25cm，每根桩的投料量应不小于设计灌注量。钻杆芯管充满混合料后开始拔管，并保证连续拔管。施工桩顶高程宜高出设计高程50cm，灌注成桩后桩顶盖土封顶进行养护。在灌注混合料时，对于混合料的灌入量控制采用记录泵压次数的办法，据泵压次数来计算混合料的投料量。（5）移机：灌注达到控制标高后移机进行下一根桩的施工。（6）现场试验：每根桩灌注前，试验人员都要对混合料进行塌落度检测，合格后方可进行CFG桩灌注。在成桩过程中抽样作混合料试块，4根试桩每桩做1组（3块）试块，测定其28天抗压强度。2、桩头截除、修整。（1）桩施工完成后及时清除打桩弃土并运至弃土场。清运时不得扰动桩间土，不可破坏未施工的桩位。CFG桩施工完一段后用小型挖掘机和人工开挖桩顶以下50㎝桩间土。（2）用水准仪将设计桩顶标高打在桩身上，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，或采用截桩机截桩。截桩后采用人工修凿桩头，CFG桩顶端浮浆应该清除干净，直至露出新鲜的混凝土面。清除浮浆后的有效长度应满足设计要求。桩头修整至设计高程以上3～5cm时，将桩顶从四周向中间修平至桩顶设计标高，桩顶允许偏差0～20mm。如果在基槽开挖和截桩头时造成桩体断至设计标高以下，必须接桩到桩顶设计标高，剔平桩顶，用于桩体材料、配合比相同的混合料接桩，并超出桩围200㎜。3、施工注意事项（1）拌合站出混合料时搅拌要均匀，搅拌时间不得低于60s。（2）施工中保证排气阀正常工作，施工中要求每工班经常检查排气阀，防止排气阀被水泥浆堵塞。（3）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施工的桩位进行复核，保证桩位准确。（4）每根桩的投料量不得少于设计灌注量。（5）钻杆应采用静止提拔，施工中应严格按工艺性试验确定并经监理工程师批准的参数控制钻杆提拔速度和混凝土泵的泵送量，并保证连续提拔，施工中严禁出现超速提拔。（6）长螺旋钻孔管内泵压混合料成桩施工在钻至设计深度后，应准确掌握提拔钻杆时间，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。（7）施工时，桩顶标高应高出设计桩顶标高，高出长度不小于0.5m。七、桩基检测1、桩身28天立方体抗压强度。凿去桩头浮浆至新鲜混凝土面，桩头大致平整，桩头混凝土无破碎，桩头干燥。应在处理的每个桩头平面上距桩心2/3桩半径处磨平两个传感器安装点，同时磨平桩心位置的激振点。2、单桩竖向承载力特征值、单桩复合地基承载力特征值、变形模量以及桩间土承载力特征值。八、质量控制措施1、导管堵塞由于混凝土配比或塌落度不符合要求、导管过于弯折或者前后台配合不够紧密都容易产生堵管。控制措施：（1）保证粗骨料的粒径、混合料的配比和坍落度符合要求。（2）灌注管路避免过大变径和弯折，每次拆卸导管都必须清洗干净。（3）钻杆到达设计标高后开始泵送混合料,管内空气从气阀排出，钻杆及输送管充满混合料时应及时提钻，防止在泵压下将钻头处水泥浆液挤出形成干硬少浆的混合料堵塞导管。2、窜孔预防措施（1）采用隔行、隔排跳桩法施工。（2）减少在窜孔区域的打桩推进排数,减少对以打桩扰动能量的积蓄。（3）改进钻头、合理提高钻进速度。3、断桩夹层预防措施由于提钻太快泵送混合料跟不上提钻速度或者是相邻桩太近串孔造成。（1）保持砼灌注的连续性，可以采取加大储料罐内砼泵送数量；加大储料罐容积。（2）提速拔管速度控制在2～3m/min，确保钻杆中心有0.1m3以上的混合料，如灌注过程中因意外原因造成灌注停滞时间大于混合料的初凝时间时，应重新成孔灌桩。4、桩身砼回缩控制措施桩身回缩是普遍现象，一般通过超灌予以解决，施工中保证充盈系数达到试桩确定的充盈系数（充盈系数>1）。（1）桩顶至少超灌0.5m，并防止孔口土混入。（2）选择减水效果好的减水剂。、桩头质量问题多为夹泥、气泡、砼不足、浮浆太厚等，一般是由于操作控制不当造成。控制措施：（1）及时清除或外打桩弃土。（2）保持钻杆顶端气阀开启自如，防止砼中积气造成桩顶砼含气泡。（3）桩顶浮浆多因孔内出水或砼离析造成，应超灌排除浮浆后才能终孔成桩。九、施工安全保证措施1、以工区经理为首，由安全、工程、技术质量、基层专职安全员等各方面的管理人员组成安全保证体系，建立工区经理部安全工作委员会，领导和组织实施安全工作。2、分析安全难点,确保安全管理重点。3、现场电气设备均作漏电保护装置，配电线采用三相五线制。4、施工机械的使用严格按照有关规定执行，无关人员严禁使用。5、建立严格的安全教育制度，坚持入场教育、坚持每周按班组召开安全工作教育研讨会，增强安全意识，使安全工作落到广大群众基础上。6、编制安全技术术交底，设设计和购置置安全设施施。7、强化安全法制制观念，严严格执行安安全工作文文字交底，双双方认可，坚坚持特殊工工种持安全全操作证上上岗制度等等。8、加强施工管理理人员的安安全考核，增增强安全意意识，避免免违章指挥挥。9、钻机应放置平平稳，安装装后钻杆中中心线的偏偏斜应小于于全长的1%。10、钻孔中如遇卡卡钻，应立立即切断电电源、停止止下钻，在在未查明问问题前不得得强行启动动。11、钻孔过程中遇遇有机架晃晃动、移动动、偏斜应应立即停钻钻。12、清洗泵管时，出出口方前方方10m内不不得有人。13、钻机作业中，施施工人员必必须佩戴安安全帽。TT14、钻机作业中，应应有专人负负责电缆的的收放。15、钻孔时，严禁禁用手清除除螺旋片上上的泥土。十、文明施工、环环保1、成立文明、环保保施工领导导小组。开开展文明施施工活动，加加强安全，