河南铁路客运专线cfg桩地基处理施工作业指导书

'水泥粉煤灰碎石桩（CFG）施工作业指导书1、目的明确CFG桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范CFG桩作业施工。2、编制依据《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号《客运专线铁路路基工程施工技术指南》TZ212—2005《新建铁路xx至xx客运专线xx至xx段工程设计文件》3、适用范围适用于新建xx客运专线SWZQ-4标CFG桩施工。4、材质要求桩体主体材料为碎石，应符合设计级配要求；选用的水泥、粉煤灰、及外加剂等原材料应符合设计要求，并按相关规定进行检验。5、施工工艺流程及技术要求5.1、施工工艺流程第10页共10页 5.2施工顺序CFG桩施工一般优先采用间隔跳打法，也可采用连打法。具体的施工方法由现场试验来确定。连打法易造成邻桩被挤碎或缩颈，在粘性土中易造成地面隆起；跳打法不易发生上述现象，但土层较硬时，在已打桩中间补打新桩，可能造成已打桩被振裂或振断。在软土中，桩距较大可采用隔桩跳打，但施工新桩与已打桩时间间隔不少于7d；在饱和的松散粉土中，如桩距较小，不宜采用隔桩跳打；全长布桩时，应遵循由“由一边向另一边”的原则。第10页共10页 5.3施工步骤5.3.1施工准备⑴核查地质资料，结合设计参数，选择合适的施工机械和施工方法。⑵进行满足桩体设计强度的配合比试验，确定各种材料的施工用配比。⑶平整场地，清除障碍物，标记处理场地范围内地下构造物及管线。⑷测量放线，定出控制轴线、打桩场地边线并标识。⑸施工前清除地表耕植土，进行成桩工艺试验，确定施工工艺和参数。5.3.2钻机就位钻机就位后，应使钻杆垂直对准桩位中心，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，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%，桩位容许偏差不大于5cm，检查合格后方可开钻，记录好桩位偏差和垂直度。5.3.3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。钻孔钻进至设计标高后，经质检员自检合格并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、第10页共10页 成桩瞬间电流。5.3.4混合料搅拌、运输混合料搅拌采用拌和站集中拌和，各种原材料监理按施工单位抽样数量的20%见证检验或10%平行试验。按照配合比进行配料，每盘料搅拌时间控制在60～90秒，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。5.3.5灌注及拔管钻孔至设计标高后，停止钻进，钻杆芯管充满混合料后开始拔管，并保证连续拔管，混合料的泵送量与拔管速度相匹配，混合料灌注过程中应保持混合料面始终高于钻头面15～25cm，拔管速度控制在2.0～2.5m/min。每根桩的投料量不小于设计灌注量。施工桩顶高程一般应高出设计高程不小于50cm，灌注成桩后桩顶盖土封顶或盖水泥袋进行养护。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。记录好灌注时间、拔管提升速度、砼坍落度、砼实际灌注量。5.3.6移机灌注达到控制标高后移机进行下一根桩的施工。施工时由于CFG桩的土较多，经常将临近的桩位覆盖，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移动。因此，下一根桩施工时，还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。5.3.7桩间土清除及桩头截除、修整第10页共10页 CFG桩施工完毕在其混合料初凝后，进行打桩弃土清运。清运时不得扰动桩间土，不可对设计桩顶标高以下的桩身造成损害，不可破坏未施工的桩位。CFG桩施工完3-7d后用小型挖掘机和人工开挖桩顶以下50cm桩间土。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，截桩后采用人工修凿桩头，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。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，用与桩体材料、配合比相同的混合料接桩，并超出桩周200mm。记录好桩体的有效直径、桩间距。5.3.8现场试验对于每盘混合料，试验人员都要进行塌落度的监测，合格后方可进行混合料的投料，在成桩过程中抽样作混合料试块，每台班做1组（3块）试块，测定其28天抗压强度。6、质量控制及检验6.1质量控制⑴为检验CFG桩施工工艺、机械性能及质量控制，核对地质资料，在工程桩施工前，应先做不少于2根试验桩，第10页共10页 并在竖向全长钻取芯样，检查桩身混凝土密实度、强度和桩身垂直度，根据发现的问题修订施工工艺。⑵CFG桩的数量、布置形式及间距符合设计要求。⑶桩长、桩顶标高及直径应符合设计要求。⑷CFG桩施工中，每台班均须制作检查试件，进行28d强度检验，成桩28d后应及时进行单桩承载力或复合地基承载力试验，其承载力、变形模量应符合设计要求。⑸通常桩顶混凝土密实度差，强度低，对此采取桩顶以下2.5m内进行振动捣固的措施。⑹为保证施工中混合料的顺利输送，施工中采取强制式搅拌机。⑺桩身每方混合料掺加粉煤灰量及坍落度控制根据设计和采用的施工方法按工艺试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。⑻清土和截桩时，不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。⑼冬期施工时混合料入孔温度不得低于5℃,对桩头和桩间土应采取保温措施。⑽跳打施工时应及时清除成桩时排出的弃土，否则会影响施工进度。⑾整个施工过程中，安排质检人员旁站监督，并作好施工原始记录，记录钻压电流值、孔深、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等。⑿CFG桩施工属隐蔽工程，施工完毕报监理签认后方可进行下一道工序施工。6.2检验⑴所用的水泥和粗细骨料品种、规格及质量应符合设计要求；检验数量：同一产地、品种、规格、批号的水泥，每200t为一第10页共10页 批，不足200t时也按一批计。同一产地、品种、规格且连续进场的粗、细骨料，分别每400m3为一批，当不足400m3时也按一批计。各种原材料每批抽样检验1组。检验方法：检查产品质量证明文件。在水泥库抽样检验水泥强度、安定性、凝结时间，在料场抽样检验粗细骨料含泥量、筛分试验颗粒级配。⑵CFG桩混合料坍落度应按工艺性试验确定并经监理工程是师批准的参数进行控制；检验数量：每台班抽样检验3次。检验方法：现场坍落度试验。设计要求：30～50mm。⑶桩体强度检测方法、数量及标准见《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）4.14.7：①检测数量：施工单位每台班一组（3块）试块。②检测方法：每台班制作混合料试块，进行28d标准养护试件抗压强度检测。⑷桩身质量、完整性检测方法、数量及标准见《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）4.14.11：①检测数量：检测总桩数的10%。②检测方法：低应变检测。⑸单桩承载力及复合地基承载力检测方法、数量及标准见《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）4.14.12：①检测数量：总桩数的2‰，且每检测批不少于3根。②检测方法：平板载荷试验。第10页共10页 ⑹CFG桩施工允许偏差应符合表6.2-1的规定。表6.2-1CFG桩施工允许偏差序号检验项目允许偏差施工单位检验数量检验方法1桩位(纵横向)50mm按成桩总数的10%抽样检验，且每检验批不少于5根经纬仪或钢尺丈量2桩体垂直度1%经纬仪或吊线测钻杆倾斜度3桩体有效直径不小于设计值开挖50～100cm深后，钢尺丈量7、纠正及预防措施7.1、堵管堵管是长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注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。预防措施:1)要注意混合料的配合比,尤其要注意将粉煤灰掺量控制在70kg/m3～90kg/m3的范围内,坍落度应控制在160mm～200mm之间。2)严格控制坍落度。坍落度太大的混合料,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。坍落度太小,混合料在输送管路内流动性差,也容易造成堵管。3)严格控制提钻时间,在钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续时必须提钻。4)冬季施工时,采用加热水的办法提高混合料的出口温度,但要控制好水的温度,水温最好不要超过60℃,否则会造成混合料的早凝,产生堵管,影响混合料的强度。5)严格控制弯头曲率半径,弯头与钻杆不能垂直连第10页共10页 接。混合料输送管要定期清洗,否则管路内有混合料的结硬块,还会造成管路的堵塞。7.2、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,在施工相邻的Y号桩时,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。发现窜孔的3个条件:1)被加固土层中有松散饱和粉土、粉细砂;2)钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动;3)土体受剪切扰动能量的积累,足以使土体发生液化。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,避免打桩的剪切扰;3)减少在窜孔区域的打桩推进排数,减少对已打桩扰动的能量的积累;4)合理提高钻头钻进速度。7.3、桩头空芯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。预防措施: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。7.4、桩端不饱满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土掉入桩孔或地下浸第10页共10页 入桩孔,影响CFG桩的桩端承载力。预防措施: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。8、安全环保措施、文明施工8.1.对施工人员进行安全环保培训和考核，增强安全环保意识；特殊工种持证上岗。8.2.制定安全技术措施并进行交底。8.3.现场电气设备作漏电保护装置，配电线全部采用三相五线制。8.4.打桩土要及时清理运至弃土场，打完桩后及时清理桩周水泥浆，清除浮碴，集中处理，以免污染地表及周围环境。8.5.施工现场树立施工标志牌，材料分批次堆放整齐并标识，做到统一布置，有条不紊、文明施工。第10页共10页'