辽宁客运专线软土地基处理cfg桩施工方案

目录TOC\o"1-1"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc219020635"一、编制依据1HYPERLINK\l"_Toc219020636"二、试桩地点、试验内容及目的1HYPERLINK\l"_Toc219020637"三、工程概况及技术要求3HYPERLINK\l"_Toc219020638"四、施工安排4HYPERLINK\l"_Toc219020639"五、施工方案5HYPERLINK\l"_Toc219020640"六、CFG桩施工中常见问题及质量控制措施11HYPERLINK\l"_Toc219020641"七、桩基检测16HYPERLINK\l"_Toc219020642"八、质量保证措施16HYPERLINK\l"_Toc219020643"九、施工安全保证措施17HYPERLINK\l"_Toc219020644"十、环保水保措施18CFG桩试桩施工方案一、编制依据（1）国家、铁道部和地方政府相关法律、法规和规章制度；（2）铁道部现行高速、客运专线铁路技术标准、设计规范、施工规范、验收标准和有关规定；（3）勘察设计合同及合同的有效组成文件；（4）现场踏勘调查资料；（5）xx客运专线站前工程施工招标文件、施工说明书及招标文件答疑书、招标文件的补遗通知；（6）xx客专施路-008-黏性土地基路堤设计图；（7）xx客运专线指导性施工组织设计；（8）xxxxxxx客专TJ-1标实施性施工组织设计。二、试桩地点、试验内容及目的1、试桩地点根据《客运专线铁路路基施工质量验收暂行标准》铁建设【2005】160号CFG桩试桩要求，工区选取在DK18+820.69～DK19+100段进行CFG桩工艺性试验，试桩数量3根，呈一字形布置，编号分别为：①、③、⑤。CFG桩身强度要求为C20,桩径0.4m，桩间距为1.6m，桩长为15m。施工时采用连续法施工，CFG桩桩位布置如图1所示。图1CFG桩桩位布置2、试桩内容⑴成桩工艺试验。通过CFG桩试桩复核地质情况，检验施工设备以及施工工艺的适用性；验证施打顺序，确定混合料的配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速度等各项工艺参数。获取不同深度、土层的施工电流等数据，为施工工艺的合理选择提供依据；积累现场施工组织与管理经验，磨合施工队伍与施工机械设备。⑵桩身质量检测。成桩7d后，通过低应变法检测桩身质量、完整性。28d后检查桩身强度和桩身垂直度。根据发现的问题，修改施工工艺，为优化施工参数和混凝土配合比提供依据。⑶试桩现场地质勘察。了解土层的分布情况以及各个土层的力学性能，为持力层的选择和单桩地基承载力与沉降分析提供依据。3、试验目的通过CFG桩试桩施工，进行成桩工艺试验，以复核地质资料以及设备、工艺，施打顺序是否适宜，确定混合料配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速度、每延米混合料用量、充盈系数等各项工艺参数。三、工程概况及技术要求3.1工程概况新建沈阳至丹东客运专线TJ-1标二工区新建线路起止里程为改DK12+003.76-DK26+695.01（另含改DK369+400-改DK369+330,改DK7+942.2-改DK8+311.82两段路基），线路全长15.6公里。其中路基工点6处，路基长度累计7323m。地基处理主要采用CFG桩加固，其中设置有CFG桩的路基工点有改DK369+400～改DK369+330,改DK7+942.2～改DK8+311.82，改DK12+003.76～改DK13+997.27,改DK18+820.69～改DK19+100，改DK19+460～改DK20+245.55，改DK20+820～DK21+900，DK25+940.49～DK25+960.5，DK26+945～DK26+973.8，全线CFG桩累计设计量为101.6万延米。3.2工程地质特征概述(1)沿线地形结构为平原、低山、丘陵区，地形起伏变化较大，丘陵及丘前缓坡覆盖层较薄，一般为0.0～2.0m，地下水以基岩裂隙水为主，一般埋深5～20.0m；丘间洼地及谷地覆盖层较厚，一般2.0～10.0m，地下水为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水，一般埋深大于5m。(2)冲洪积平原，地形平坦开阔，主要岩性为黏性土、粉土、砂类土、碎石类土等，浅部透镜体状局部分部有软土及松软土。该段工程地质条件一般。（3）地层结构有粉质黏土、黏土、粉土、细砂、中砂、砾土，局部有人工堆积层素填土。3.3技术要求桩体原材料采用碎石、砂、粉煤灰、水泥混合而成，按C20混凝土配比设计，即要求桩身28d龄期立方体抗压强度不小于20MPa。四、施工安排1、施工人员及设备情况⑴架子队人员名单序号姓名职务备注1架子队队长2技术负责人3技术员4技术员6技术员7质量员8质量员9安全员10试验员11试验员12材料员13领工员14工班长⑵施工安排CFG桩试桩区段，拟安排1台CFG长螺旋钻机进行施工。⑶主要机具、设备CFG桩试桩区段采用的主要机具、设备如表所示。主要机具、设备一览表序号设备名称及描述述(类别、型型号)数量备注1长螺旋钻机（CCFG233）12混合料拌和站13砼输送泵(HBBTS600-18113)14砼输送车(52290GJJB)25发电机16振捣棒22、施工用电、用水本次试桩采用发电机发电，水源为洒水车装运拌和站井水到现场以供施工所用，能够满足现场施工。3、施工场地准备⑴测量准备：施工前测量人员要精确的根据技术交底的桩位平面图放出施工桩位，桩位中心点用钎子插入地下，并用白灰明示。⑵技术准备：根据设计文件绘制桩位平面布置图，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。⑶选用的水泥、粉煤灰、碎石、水、外加剂等原材料应符合设计要求，并按相关规程进行检验（每立方米材料用量：水泥216kg、粉煤灰117kg、砂871kg、碎石5-10mm358kg、碎石10-25mm665kg、水173kg、外加剂3.33kg）。4、砼供应混合料由2#拌和站供应。混合料按照试验确定的配合比进行配料，每盘料搅拌时间不少于60s，混合料坍落度控制在160mm～200mm。运输采用砼罐车运输到施工现场。用输送泵进行混合料输送。原材料、配合比、混合料各项性能指标的检测均由我分部试验室进行。5、试验测试原材料检测：水泥、水、碎石、砂、粉煤灰、外加剂。现场检测：混合料配合比、坍落度、试块强度。6、内业资料⑴现场技术员要及时填写原始资料，不得后补、修改原始资料；⑵填写的原始资料内容要真实、齐全、整洁。五、施工方案1、时间安排CFG桩试桩施工时间安排如下：准备时间：2010年07月12日～2010年07月17日；施工时间：2010年07月18日。主要工序时间安排如表5所示。表5主要工序时间安排序号工作内容时间安排备注1准备工作2010.077.12～20100.07..172CFG桩施工2010.077.182、施工方法及施工工艺⑴工艺流程长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩工艺流程详见图2。图2长螺旋钻孔管内泵压CFG桩施工工艺流程⑵具体施工方法①施工准备清表、平整场地：施工前先用推土机清除原地面表层种植土、耕植土并用压路机对需要进行地基处理的场坪进行压实。场坪应高出设计桩顶标高50cm，对于清表后低于场坪标高的地段应换填素土至场坪标高，并用压路机分层碾压至K30≥60MPa/m，防止钻机平台的产生不均匀沉降。做好场坪排水设施，确保施工场地不积水。桩位控制：测量队用全站仪精确放出CFG桩处理范围边线，中间桩位拉钢尺定位，用钢钎钻20cm深的孔并塞满白灰，再插上竹签作为标识，防止钻孔过程因弃土覆盖无法定位。桩长、桩径控制：在开钻前由技术人员对原地面标高进行测量，确定桩底标高和桩顶标高，对钻杆长度和直径进行复核，确保钻杆长度和直径能满足设计要求。同时加强对长螺旋钻机标尺、刻画进行复核，消除标识误差。②钻机就位：移动钻机就位，钻机就位后，应使钻杆垂直对准桩位中心。开工前，对主机上附带的垂直度刻度盘进行校验，采用全站仪在调试完毕的CFG钻机主架上标设导杆中心线，导杆前后、左右方向挂垂球（垂球线长不小于1.5m）进行钻杆垂直度控制，根据导杆偏斜情况及时进行调整。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，检查合格后方可开钻，记录好桩位偏差和垂直度。③混合料搅拌：按试验配合比进行配料并搅拌混合料，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，每盘料搅拌时间不应小于60s。在泵送前混凝土泵料斗、搅拌机搅拌桶应备好熟料。混合料坍落度控制在160～200mm。④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。钻孔到达设计深度后报监理工程师确认后才能终孔。记录好开钻时间、钻进速度、不同地质条件下的电流值、成桩瞬间电流。⑤灌注及拔管：灌注前试验人员对拌和料进行检查，如坍落度检测，现场制作混合料试块。成孔到达设计桩底（穿透无压缩层以下0.5m）停止钻进，当钻头进入硬层时，钻头摇晃相对较大，同时钻机设备的电流值达到145A左右。该种情况下持续钻进50cm以上并达到设计底标高，可以认为达到设计要求。取土样确认地质情况。泵送混合料，当钻杆芯充满混合料后开始拔管，不可先拔管后泵料。混合料的泵送量与拔管速度相匹配，拔管速度控制在2～3m/min。成桩过程须连续进行，施工中因其他原因不能连续灌注，须避开饱和砂土、粉土层停机。施工桩顶标高宜高于设计标高50cm。确保桩长能保证施工图标示高程和保护桩长。灌注成桩后，采用湿性黏土覆盖好桩头。⑥移机：一根桩施工完毕后，钻机移位，进行下一根桩施工。⑦桩间土清除及桩头截除、修整CFG桩施工完毕在其混合料初凝后，进行打桩弃土清运，清运完毕后人工开挖其下50cm保护土层，保护土层清除后，截除桩顶设计标高以上桩头。截桩采用截桩机进行，截桩前CFG桩顶端浮浆清除干净，直至露出新鲜的混凝土面，清除浮浆后的有效长度满足设计要求。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，必须接桩至设计桩顶标高，剔平凿毛桩顶并用水冲洗干净，用C20豆石混凝土接桩，并超出桩周200mm。记录好桩体的有效直径、桩间距。⑧现场记录a.现场记录人员严格遵守项目部组织纪律和劳动纪律，上班时间坚守岗位。b.现场记录人员认真填写《CFG桩施工原始记录表》，并在现场真实填写各项施工内容。c.写明施工范围。d.CFG桩记录的原始记录表当天签字齐全。e.CFG桩现场记录实行“三检制”。f.各项施工记录必须真实、清晰、不得涂改记录的内容。3、施工注意事项⑴混合料搅拌要均匀，搅拌时间不得低于60s。=L⑵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。⑶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。⑷每根桩的投料量不得少于设计灌注量。⑸钻杆应采用静止提拔，并保证连续提拔，施工中严禁出现超速提拔。⑹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。⑺施工时，桩顶标高应高出设计桩顶标高，高出长度应根据桩距、布桩形式、现场地质条件和成桩顺序等综合确定，一般不应小于0.5m。4、质量要求CFG桩的桩位、垂直度、有效直径的允许偏差应符合表6的规定。表6CFG桩的施工的允许偏差、检验数量及检验方法序号检验项目允许偏差检验方法1桩位(纵横向)50mm经纬仪或钢尺丈丈量2桩体垂直度1%吊线测钻杆倾斜斜度3桩体有效直径不小于50cmm开挖50～100cm深后后，钢尺丈丈量六、CFG桩施工中常见问题及质量控制措施1、堵管堵管是长螺旋钻孔管内泵压CFG桩成桩工艺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。产生堵管有如下几种原因。⑴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。当水泥中掺有石粉，影响混凝土可泵性，也易造成堵管。控制措施：混合料配合比严格控制细骨料和粉煤灰的掺入量，严格控制水泥中石粉的含量。⑵混合料搅拌质量有缺陷在CFG桩施工过程中，混合料由混凝土泵通过刚性管、高强柔性管、弯头达到钻杆芯管内。混合料在管线内是以圆柱体形状，借助水和水泥砂浆润滑层与管壁分离后通过管线的。因此所设计和搅拌的混合料必须确保混合料圆柱体能顺利通过刚性管、高强柔性管、弯管和变径管而到达钻杆芯管内。坍落度太大的混混合料，易易产生泌水水、离析，在在管线内水水浮到上面面，在泵压压的作用下下，水先流流动。骨料料与砂浆分分离，摩擦擦力剧增，从从而导致堵堵管。坍落度太小、混混合料在输输送管内流流动性差，也也容易造成成堵管。搅拌好的混合料料通过溜槽槽注入到混混凝土泵储储料斗时，没没有采用过过滤栅，使使粗骨料中中的大粒径径碎石或片片石进入混混凝土泵储储料斗，泵泵送混合料料时，大粒粒径碎石可可能在管线线内或动力力头内腔管管处堵塞造造成堵管。控制措施：施工时坍落度宜宜控制在16～20cm，若混合合料可泵性性差，可适适量掺入泵泵送剂。混混合料注入入到混凝土土泵储料斗斗时采用过过滤栅，严严格控制粗粗骨料粒径径≤25mmm。（3）施工操作不当钻杆进入土层预预定标高后后，开始泵泵送混合料料，管内空空气从排气气阀排出，待待钻杆芯管管及输送管管充满混合合料，介质质是连续体体后，应及及时提钻，保保证混合料料在一定压压力下灌注注成桩。若若注满混合合料后不及及时提钻，混混凝土泵一一直泵送，在在泵送压力力下会使钻钻头处的水水泥浆液挤挤出，同样样可使钻头头阀门处产产生无水泥泥浆的干硬硬少浆的混混合料塞体体，使管线线堵塞，混混合料不能能下落。2、窜孔在饱和粉土、粉粉细砂层中中施工常遇遇到这种情情况：打完完1号桩后，接接着打相邻邻的2号桩时，随随着钻杆的的钻进，发发现已打完完尚未结硬硬的1号桩桩顶顶突然下落落，有时甚甚至达2mm以上，当2号桩泵入入混合料时时，能使1号下降的的桩顶开始始回升，泵泵入2号桩的混混合料足够够多时，1号桩桩顶顶恢复到原原标高。工工程中称这这种现象叫叫窜孔。实践表明，窜孔孔发生的条条件为：⑴被加固土层中有有松散饱和和粉土、粉粉细砂。⑵钻杆钻进过程中中叶片剪切切作用对土土体产生扰扰动。⑶随着土体受剪切切扰动能量量的积累，足足以使土体体发生变化化。控制措施：当被加固土层中中虽然有松松散粉土、粉粉细砂，但但没有地下下水时，施施工未发现现有窜孔现现象：被加加固土层有有松散粉土土、粉细砂砂且有地下下水，但桩桩距很大，每每根桩成桩桩时间很短短，也很少少发生窜孔孔；只是在在桩距较小小。桩的长长度大，成成桩时间长长，成桩时时一次移机机施打周围围桩数量过过多时才发发生窜孔。鉴于此，工程中中常用如下下的方法防防止窜孔：：⑴对有窜孔可能的的被加固地地基尽量采采取大桩距距的设计方方案。增大大桩距目的的在于减少少新打桩对对已打桩的的剪切扰动动，避免不不良影响。⑵改进钻头，提高高钻进速度度。⑶减少在窜孔区域域打桩推进进排数，如如将一次打打4排改为2排或1排。尽快快离开已打打桩，减少少对已打桩桩扰动能量量的积累。⑷必要时采用隔桩桩、隔排跳跳打方案。但但跳打要求求及时清除除成桩时排排出的弃土土，否则会会影响施工工进度。发生窜孔后一般般采取如下下方法处理理：当提钻灌注混合合料到发生生窜孔土层层时，停止止提钻，连连续泵送混混合料直到到窜孔桩混混合料液面面上升至原原位为止。对于处于夹有松松散饱和粉粉土、粉细细砂的土层层，成孔时时在剪切荷荷载作用下下，土体液液化，导致致刚打完处处于流动状状态桩的桩桩周土丧失失对桩的侧侧向约束能能力，桩体体侧向膨出出、桩顶下下沉，产生生窜孔，液液化区域连连成片甚至至导致桩周周土面开裂裂下沉，在在这类地基基上施工应应采取如下下措施：⑴降饱和粉土、粉粉细砂中的的水。⑵采用小叶片螺旋旋钻杆成孔孔，减少剪剪切能积累累并对桩间间土具有一一定的挤密密作用。⑶合理设计施打顺顺序和控制制日成桩数数量，避免免在某个区区域产生成成片的液化化区，也可可采用跳打打等方法减减少剪切能能量的积累累。⑷快速钻进。减少少剪切能量量的积累。⑸选用下开式钻头头，防止阀阀门打不开开，避免在在同一桩位位多次复钻钻。⑹混合料尽量采用用较小的坍坍落度。3、偏桩一般有桩平移偏偏差和垂直直度超标偏偏差两种。多多由于场地地原因，桩桩机对位不不仔细，地地层原因使使钻孔对钻钻杆跑偏等等原因造成成。控制措施：⑴施工前清除地下下障碍，平平整压实场场地以防钻钻机偏斜；；⑵放桩位时认真仔仔细，严格格控制误差差；⑶桩机的水平度和和垂直度在在开钻前和和钻进过程程中注意检检查复核。4、断桩、夹层断桩是由于提钻钻太快泵送送混凝土跟跟不上提钻钻速度，钻钻头上的泥泥块落入桩桩孔内，或或是用大型型机械(装载机或或挖掘机)野蛮清理理桩间土，造造成CFG桩身浅层层断桩。如如果CFG桩在设计计标高以下下断桩，则则必须采取取补救措施施：假如断断裂面距桩桩头较近（2m以内），可接桩至设计桩顶标高，剔平凿毛桩顶并用水冲洗干净，用C20豆石混凝土接桩，并超出桩周200mm；如果是断桩位置较深（大于2m），应在旁边补加两根CFG桩，具体位置为确定为在断桩和原设计相邻桩中间位置左右两侧各补一根桩。控制措施：(1)保持混混凝土灌注注的连续性性，可以采采取加大混混合料泵量量，配备储储料罐等措措施。(2)严格控控制提速，确确保中心钻钻杆内有00.1m33以上的混混合料。如如灌注过程程中因意外外原因造成成灌注停滞滞时间大于于混凝土的的初凝时间间时，应将将这根桩灌灌注至地面面，防止钻钻杆拔出造造成坍孔，然然后待这根根桩混凝土土终凝后在在再旁边补补加2根CFG，重新成成孔灌桩。(3)在CFFG桩灌注完完毕后，将将桩间土及及桩头混合合料同时清清除，即采采取软截除除的办法进进行桩头的的处理。(4)不能用用大型机械械清理桩间间土，应用用小型挖机机配合人工工清理桩间间土。(5)清理出出桩头后，用用截桩机（切切割机）截截除桩头，先先用截桩机机（切割机机）在标高高位置切入入桩头2/3位置一圈圈，再在同同一水平面面按同一角角度对称设设置2个或者4个钢钎，用用大锤同时时击打将桩桩头截断。5、桩身混合料强强度不足CFG桩受泵送送混合料技技术要求，坍坍落度一般般控制在16～20cmm，因此要求求和易性好好。混合料料中有粉煤煤灰，这样样混合料前前期强度低低，加上粗粗骨料粒径径小，如果果不注意对对用水量的的控制仍容容易造成混混合料强度度低。控制措施：⑴优化粗骨料级配配。大坍落落度砼一般般用0.5～1.5cmm石子，根据据桩径及地地下水情况况可以加入入部分2～2.5cmm石子，并并尽量不要要加大砂率率。⑵合理选择外加剂剂。尽量用用早强型减减水剂代替替普通泵送送剂。⑶粉煤灰的选用要要经过配比比试验以确确定掺量，粉粉煤灰选用用I级灰。6、桩头质量问题题多为夹泥、气泡泡、砼不足足、浮浆太太厚等，一一般是由于于操作控制制不当造成成。控制措施：⑴及时清除或外运运桩口出土土。⑵保持钻杆顶端气气阀开启自自如，防止止砼中积气气造成桩顶顶砼含气泡泡。⑶桩顶浮浆多因孔孔内出水或或砼离析造造成，应超超灌排除浮浮浆后才终终孔成桩。七、桩基检测根据设计要求，3根试验桩桩成桩7天后采用用低应变检检测桩身质质量和完整整性；28天后进行单单桩地基静静荷承载力力检测。1、低应变检测低应变检测前，应应做好各项项准备工作作，从而保保证检测工工作有序、及及时的进行行。⑴受检桩头处理桩头采用环切法法进行切除除，桩头大大致平整，桩桩头混凝土土无破碎，桩桩头干燥。⑵处理每个桩头平平面上，应应在距桩心心2/3桩半径处处磨平两个个传感器安安装点，同同时磨平桩桩心位置的的激振点；；⑶排除基坑内积水水；⑷保证检测仪器用用电（交流流电220V）；⑸其它配合工作。八、质量保证措措施在施工过程中，严严格按照设设计和规范范要求，认认真接受业业主及监理理的指导、检检查，在施施工过程中中抓好以下下几方面的的工作：1、严把原材料进进场关，杜杜绝使用不不合格材料料，所有原原材料、成成品进场时时必须有合合格证，水水泥必须做做二次复试试，符合设设计和规范范要求时才才能投入使使用。2、进行详细的技术术交底，让让施工人员员明确各项项工作的技技术标准，在在施工中认认真贯彻执执行。3、施工过程中，技技术人员现现场监督指指导，重点点控制CFG桩桩径、桩桩长、垂直直度和电流流值等指标标，确保每每个工序的的质量。九、施工安全保保证措施1、分析安全难点，确确保安全管管理重点，在在施工现场场设置安全全标识牌。2、现场电气设备均均作漏电保保护装置，配配电线采用用三相五线线制。3、施工机械的使用用严格按照照有关规定定执行，无无关人员严严禁使用。4、建立严格的安安全教育制制度，坚持持入场教育育、坚持每每周按班组组召开安全全工作教育育研讨会，增增强安全意意识，使安安全工作落落到广大群群众基础上上。5、编制安全技术交交底，设计计和购置安安全设施。6、强化安全法制观观念，