津秦桩施工操作指南

目录

1.合用范围........................

2.作业准备........................

2.1内业技术准备..................

2.2外业技术准备..................

3.技术规定........................

4.施工程序与工艺流程.............

4.1施工程序......................

4.2CFG桩施工工艺流程示意图......

5.施工规定........................

5.1施工准备......................

5.2施工工艺......................

5.3、褥垫层的控制.................

6,劳动组织......

7.材料规定......

8.设备机具配置…

9,质量控制及检查

9.1质量控制........................

9.2质量检查........................

9.3常见质量问题现象、原因分析与防治措施

10,安全及环境保护规定

11、临近既有线施工安全技术措施………

1.合用范围

合用于新建铁路天津至秦皇岛客运专线CFG桩地基处

理工程。

2.作业准备

2.1内业技术准备

熟悉图纸，做好施工图会审工作，做好技术交底工作。

绘制桩位布置图，对桩位进行编号。

对上道工序进行验收：在自检合格H勺基础上向监理报

验。

2.2外业技术准备

场地施工前挖除地表植物根系并将场地整平碾压，地表

碾压至K3o^60MPa/mo整平地面并压实后方可进行施工。

对场地内地表水、地下水及施工用水水质进行取样复测。

若地表水、地下水复测成果与设计不相符时及时告知有关单

位进行再次复测。不能使用有侵蚀性水作为施工用水。

施工前根据有关专业设计文献对路基范围内管线进行调

查核算和迁改，对没有迁改而施工中又也许对施工导致影响

的管线，注意加强保护。

复核测量基线、水准点，检查施工场地所设的水准点与

否会受施工影响。按桩位布置图测放桩位，在桩位中心打入

钢钎或木桩，并采用白灰标志桩轴线，并作编号记录。

施工机具和配套设备进场。

3.技术规定

3.1CFG桩施工前进行室内配合比试验，以确定混合料

H勺配比，规定桩体混合料试块（边长15cm）原则养护28天

立方体抗压强度不不不小于20Mpa。

3.2成桩工艺性试验（每工点不少于3根），以复合地质

资料以及设备、工艺、施打次序与否合适，确定配合比、坍

落度、搅拌时间、拔管速度等各项工艺参数。试验桩竖向全

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H勺问题，修改施工工艺或桩体材料配合比重新试验

直至满足规定并报监理单位确认后方可施工。

4.施工程序与工艺流程

4.1施工程序

施工程序为:施工准备T试桩T确定工艺T测量定位T

桩机就位T对中调直一沉桩T接桩T再沉桩T送桩一打

（压）至设计深度T检查验收

4.2CFG桩施工工艺流程示意图

）排气阀

oo/^头

动力装置

内腔管

股输送车

高强柔性管

卷扬系统

机架

%，於

工艺流程

采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩的施工流程

为:原地面处理一测量放样一钻机就位一钻进至设计深度一

停钻一泵送混合料一边泵边均匀拔管至桩顶一钻机移位。

长螺旋钻管内泵压水泥粉煤灰碎石桩施工工艺流程图

5.施工规定

5.1施工准备

CFG桩桩体混合料由水泥、卵石（或碎石）、石屑或砂、

粉煤灰（必要时加适量泵送剂），加水在拌合站拌合而成。

同步多种混合材料根据地下水对混凝土侵蚀类型、侵蚀程

度，根据《铁路混凝土耐久性设计暂行规定》（铁建设

[2023]157号有关规定执行）。

5.2施工工艺

钻机就位

CFG桩施工时，钻机就位后，应用钻机塔身的前后和左

右的I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，保证CFG桩垂直度容许偏差不不小于1%。

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，起动电动机钻进，一般先慢后快，这样既能减少钻

杆摇摆，又轻易检查钻孔的偏差，以便及时纠正。在成孔过

程中，若发现钻杆摇摆或难钻时，放慢进尺，否则较易导致

桩孔偏斜、位移，设置使钻杆、钻具损坏。钻进日勺深度取决

于设计桩长，当钻头抵达设计桩长预定标高时，于动力头底

面停留位置对应口勺钻机塔身处作醒目时识,作为施工时控制

桩长的根据。正式施工时，当动力头底面抵达标识处桩长即

满足设计规定。施工时还需考虑施工工作面的标高差异，作

对应增减。

混合料搅拌

混合料按设计配合比（室内配合比试验确定并通过成桩

工艺性试验验证日勺配合比）在拌合站拌合，计量规定精确,

上料次序为：先装碎石或卵石，再加水泥、粉煤灰和外加剂,

最终加石屑或砂，使水泥、粉煤灰和外加剂夹在砂、石之间,

不易飞扬和粘附在桶壁上，也易于搅拌均匀。混合料坍落度、

拌合时间按工艺性试验确定日勺参数进行控制,且拌合时间不

不不小于60S,混合料坍落度控制在16〜20cm。拌合好的混

合料由混凝土输送车运送至现场。运至现场日勺混合料必须保

证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。

灌注及拔管

CFG桩在施工钻至设计深度后，精确掌握提拔钻杆时

间，混凝土泵送量与拔管速度相配合，边灌注边提钻，保持

持续灌注，均匀提高，同步保证钻头一直埋入混合料中。

CFG桩成孔至设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料,

当钻杆芯管充斥混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料。

钻杆静止提拔，施工中严格按工艺性试验确定并经监理

工程师同意的参数控制提拔速度和泵送量,成桩的提拔速度

一般控制在2〜3m/min,并保证持续提拔，施工中严禁出现

超速提拔。

成桩过程持续进行，防止因后台供料慢而导致停机待

料。

若施工中因其他原因不能持续灌注，须根据勘察汇报和

已掌握的施工场地的土质状况，避开饱和砂土、粉土层，不

得在这些土层内停机，防止导致混合料离析、桩身缩径、断

桩和夹泥等。

施工组织、施工工艺、施工作业指导书要有防止堵管、

窜管的措施。

灌注标高控制在超过设计桩顶标高至少50cm。

施工中保证排气阀正常工作，施工中规定每工班常常检

查排气阀，防止排气阀被水泥浆堵塞。

移机

当一根桩施工完毕后，钻机移位，进行下一根桩的施工。

施工时由于CFG桩排出的土较多，常常将邻近桩位覆盖，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

生位移。

桩机移机至下一桩位施工时,需根据路基轴线或周围桩

日勺位置对需施工日勺桩位进行复核，保证桩位精确。

成桩质量

施工中桩长及桩径偏差均不不不小于设计值，垂直度偏

差不不小于1%,桩位偏差不不小于50mmo

成桩过程中抽样做混合料试块,每台机械每天做一组（3

块）试块（边长150mniH勺立方体），原则养护，测定其立方

体抗压强度与否满足设计规定，以控制施工质量。

清土及桩头处理

清土包括CFG桩钻孔弃土清运和保护土层清运两部分。

在CFG桩施工中，由于采用排土成桩工艺，其排出的量取决

于桩长和桩间距。在施工中及时清运打桩弃土是保证CFG

桩正常施工的一种重要环节。

本工程采用机械和人工联合清运施工措施，施工需遵照

如下原则:

a不可对设计桩顶标高如下的桩体导致损害。

b不可扰动桩间土。

c不可破坏工作面时未施工的部位。

施工工艺：

aCFG桩施工完毕在其混合料灌注至少7天后，进行打

桩弃土清运。

b采用挖掘机清运弃土，挖掘机进入处理范围内严禁在

正在打桩工作面行走，行走时还必须用打桩弃土在已成桩工

作面上铺设走行垫层，其垫层面到桩顶不得不不小于1m。

C挖掘机工作时，须严格控制标高，防止挖断工程桩和

扰动打桩工作面如下的I保护土层。

d运土车辆严禁进入处理范围内，由挖掘机将场地弃土

倒至基坑边后，再装入运土车运走。

打桩弃土清运完毕后，其下50cm的保护土层采用人工

开挖，清除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，更不容许超挖后自行回填。

保护土层清除后即进行下一道工序，将桩顶设计标高以

上桩头截断。截桩措施：

a用水准仪确定桩顶标高，地面整平，截除桩顶标高以

上桩头，用切割机切割桩四面，完后用大锤击打，将桩头截

断，桩顶标高容许偏差0〜+2cm。

b假如在基槽开挖和剔除桩头时导致桩体短至桩顶设

计标高如下,则必须采用补救措施。假如断裂面距桩顶较近,

可接桩至设计桩顶标高。形式见接桩头示意图。

0.6

接桩头示意图

5.3、褥垫层日勺控制

CFG桩检测合格后，除设置钢筋混凝土板地段，桩顶（或

桩帽顶）铺0.6m厚碎石垫层，垫层内夹铺两层双向lOOkN/m

高强土工格栅。垫层用碎石应由未风化的洁净砾石或轧制碎

石而成，级配良好，粒径不不小于211ml的部分不应超过总重

H勺45%,最大粒径不适宜不小于50mm,含泥量不能不小于

5%,不含植物残体、垃圾等杂质。

褥垫层铺设宜采用静力压实法。

褥垫层内铺设双层土工格栅时，先铺设0.2m厚碎石垫

层，碾压密实，其上铺设一层土工格栅，再铺设0.2m厚碎

石垫层，碾压密实铺设上层土工格栅，填筑其上碎石，碾压

密实后施工其上填土。

（1）土工格栅铺设前先按幅宽在铺筑层划出白线，然

后用铁钉固定格栅的端部（每米宽用钉8根，均匀距离固定）。

（2）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。

（3）以卷长为单位作为铺设时段长，在应铺格栅时段

长内铺满后来，再整体检查一次铺筑质量，然后接着铺筑下

一段。下一段铺筑时，格栅与格栅搭接10〜15cm,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，操作规

定同前。

6.劳动组织

6.1劳动力组织方式：采用架子队组织模式。

6.2施工人员应结合试验段确定的施工方案、机械、人

员组合、工期规定进行合理配置。

每台桩机人员配置表

管理人员（兼安全员）1人

机台长2人

电焊工1人

操作工3人

记录、测量人员2人

合计10人

7.材料规定

混合料的密度一般为2100~2300kg/m3；长螺旋钻孔、

管内泵压混合料灌注法混合料坍落度为160〜200mm。

水泥：采用42.5级一般硅酸盐水泥或硅酸盐水泥；当

地下水具有侵蚀性时，采用抗侵蚀性水泥或矿渣水泥。

卵石或碎石粗骨料：满足级配规定，松散堆积密度不小

于1500kg/nA最大粒径：长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌

注法不不小于25mm。

砂：采用洁净的河砂，类型宜为中粗砂，含泥量不不小

于5%o

石屑：石屑率一般在0.25—0.33。

粉煤灰：长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注法所用粉煤

灰细度（0.045mm方孔筛筛余比例）不不小于45%,即等级

规定HI级或III级以上。

泵送剂：泵送剂用于改善混合料泵送性能，泵送剂用于

勉强可泵曰勺混合料，掺入量根据泵送剂H勺类型而不一样。当

混合料泵送性能满足施工规定时，可不掺泵送剂；当水泥掺

量相对较低和气温高的季节，需要时可在配比中加适量泵送

剂，但必须严格控制掺入量。

原材料检查,并将原材料送至试验室按设计规定在试验

室进行配合比试验，选择最佳配比。本工程采用长螺旋管内

泵压CFG桩成桩工艺，粉煤灰选用m级或以上，混合料坍落

度控制在160〜200mm。

土工合成材料规定：

（1）土工格栅可采用双向拉伸高强聚酯长丝经编土工

格栅。

双向高强聚酯长丝经编土工格栅：每延米纵、横向极限

抗拉强度》lOOkN/m,纵、横向标称抗拉强度下的伸长率W

13%；纵、横向2%伸长率时，纵、横向拉伸力235kN/m；纵、

横向5%伸长率时，纵、横向拉伸力三70kN/m。

(2)土工合成材料应进行严格的质量检查，规定满足设

计规定日勺各项性能指标。

8.设备机具配置

序号名称型号单位

1长螺旋钻机10台

2混凝土拖泵10台

3混凝土运送罐车30台

4水准仪2台

9.质量控制及检查

9.1质量控制

CFG桩质量控制以施工过程中试验检测、过程质量控制

为主。重要控制要点:

(1)施工测量控制及复核；

(2)施工过程中混凝土原材料的质量控制；

(3)施工作业过程中质量控制。

9.2质量检查

施工质量检查重要检查施工记录、桩数、桩位偏差、褥

垫层厚度、夯填度和桩体试块抗压强度等。

CFG桩地基竣工验收时，承载力检查采用单桩复合地基

载荷试验和单桩承载力荷载试验，设计规定复合地基承载

力、单桩承载力满足各工点详细设计规定。

CFG桩地基检查在桩身强度满足试验荷载条件时，并宜

在施工结束28天后进行，试验数量为总桩数的2%。(复合

地基承载力及单桩承载力各1%。)，且每个单体工程复合地

基承载力及单桩承载力数量各不少于3点。监理单位见证检

查，勘察设计单位现场确认。

抽取不少于总桩数10%的I桩，进行低应变动力试验，检

测桩身完整性。监理单位按检查桩数H勺20%见证检查。

9.3常见质量问题现象、原因分析与防治措施

9.3.1堵管

堵管是长螺旋管内泵压CFG桩成桩施工过程中常碰到

日勺重要问题之一。它直接影响CFG桩的施工效率，增长工人

劳动强度，还会导致材料挥霍。尤其是故障排除不畅时，使

已搅拌的CFG桩混合料失水结硬，增长了再次堵管口勺机率,

给施工带来诸多困难。

产生堵管有如下几种原因：

a混合料配合比不合理，当混合料中H勺细骨料和粉煤灰

用量较少时，混合料和易性不好，常发生堵管。对此混合料

配合比要注意这两种材料日勺掺入量，尤其是注意粉煤灰掺量

宜控制在60—80kg/m3o

b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、弯头到达钻杆芯管

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日勺。因此所设计和搅拌的混合料

必须保证混合料圆柱体能顺利通过刚性管、高强柔性管、弯

管和变径管而抵达钻杆芯管内。

混合料坍落度太大，易产生泌水、离析，骨料与砂浆分

离，磨擦力剧增，从而导致堵管；坍落度太小，混合料在输

送管内流动性差，也轻易导致堵管。施工时坍落度宜控制在

16~20cm,若混合料可泵性差，可适量掺入泵送剂。

搅拌好的混合料通过溜槽注入到混凝土泵储料斗时，需

经一定尺寸的过滤栅，有时过滤栅不起作用，也许将混入到

粗骨料中日勺大块石或片石漏入混凝土泵储料斗，泵送混合料

时，大块石或片石也许在管线内或动力头内腔管处堵塞，导

致堵管。

C设备缺陷，弯头是连接钻杆与高强柔性管的重要部

件，当泵送混合料时，弯头曲率半径以及弯头与钻杆口勺连接

形式，对混合料的正常输送起着至关重要H勺作用。若弯头的

曲率半径不合理，会发生堵管；弯头与钻杆垂直连接，也将

发生堵管。

混合料输送管无论是刚性管还是高强柔性管，若施工结

束后清洗不彻底，管内会产生混合料结硬块体，阻碍润滑砂

浆流动，以至导致堵管。

在高水头下，钻头阀门进水，泵入混合料后，使混合料

离析，在钻头阀门外形成碎石散体，堵塞阀门，也无法保证

混合料从阀门处下落。

d施工操作不妥，钻杆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，待钻杆芯管及输送管充斥

混合料，介质是持续体后，应及时提钻，保证混合料在一定

压力下灌注成桩。若注满混合料不及时提钻，碎泵一直泵送,

同样可使钻头阀门处产生无水泥浆的干硬混合料塞体,使管

线堵塞，混合料不能下落。

9.3.2窜孔

在饱和粉土、粉细砂层中施工常碰到这种状况，当被加

固土层有松散粉土、粉细砂且有地下水，桩距较小，桩的长

度大，成桩时间长，易发生窜孔。防止窜孔常用的措施：

a改善钻头，提高钻进速度。

减少在窜孔区域打桩推进排数，如将一次打4排改为2

排或1排。尽快离开已打桩，减少对已打桩扰动能量的积累。

b必要时采用隔桩、隔排跳打方案，但跳打规定及时清

除成桩时排出的弃土，否则会影响施工进度。

发生窜孔后一般采用如下措施处理：

当提钻灌注混合料到发生窜孔土层时，停止提钻，连接

泵送混合料直到窜孔桩混合料液面上升到原位为止。

对采用上述措施处理的J窜孔桩,需通过低应变检测或静

载试验深入确定其桩身完整性和承载力与否受到影响。

9.3.3钻头阀门打不开

施工过程中，发既有时钻孔到预定标高后，泵送混合料

提钻时钻头阀门打不开，无法灌注成桩。

阀门打不开一般有两个原因；

a钻头构造缺陷，如当钻头阀门盖板采用内嵌式时，有

也许有砂粒、小卵石等卡住，导致阀门无法启动。

b当桩端落在透水性好、水头高的I砂土或卵石层中时，

阀门外侧除了土侧向压力外,重要是水的侧压力,压力很大,

阀门内侧日勺混合料侧压力不不小于阀门外日勺侧压力，致使阀

门打不开。施工中可采用改善阀门的构造形式或调整桩长,

使桩端穿过砂土，进入粘性土层的措施，来防止这一状况发

生。

9.3.4桩体上部存气

截桩头时，发现个别桩顶部存在空间不大的空心。重要

是施工过程中，排气阀不能正常工作所致。钻杆成孔钻进时,

管内充斥空气，钻孔到预定标高开始泵混合料，此时规定排

气阀工作正常能将管内空气排出。若排气阀被混合料浆液堵

塞，不能正常工作，钻杆管内空气无法排出，就会导致桩体

空气并形成空洞。

为杜绝桩体存气，必须保证排气阀正常工作。施工时要

常常检查排气阀与否发生堵塞,若发生堵塞及时采用措施加

以清洗。

先提钻后泵料

当桩端到达设计标高后，为了便于打开阀门，泵送混合

料前将钻杆提拔30cm,这样操作存在下列问题：

①有也许使钻头上的I土掉进桩孔。

②当桩端为饱和日勺砂卵石层时，提拔30cm易使水迅速

填充该空间，泵送混合料后，混合料局限性以使水立即所有

排走，这样桩端处日勺混合料也许存在浆液与骨料分开现象。

这两种状况均会影响CFG桩区I桩端承载力的发挥。

10.安全及环境保护规定

10.1施工人员进入现场必须配戴安全帽、穿工作服，

严禁穿拖鞋进入现场。

10.2起重机作业前，应对转动部位进行润滑，检查部件

紧固程度，钢丝绳与否磨损。

10.3长螺旋杆下严禁站人，作业期间驾驶员不得离开操

作室。

10.4施工完毕的桩的桩头要加盖，以防行人或杂物等掉

陷。

10.5常常检查吊车缆绳与否完好无损，管桩捆绑起吊与

否可靠，防止滑落伤人损物；

10.6常常检查用电安全，包括低压照明用电。

10.7桩基所用废弃油料要及时搜集妥善处理。

11、临近既有线施工安全技术措施

11.1临近既有线施工，对原地面面填筑50cm碎石处理,

防止由于混凝土泵送压力的不均匀性,导致混凝土垂直