路基施工质量控制手册.doc

施工质量控制手册　　　　　　　　　　　
　路基工程
目 录
第一章 工程概况 - 1 -
第二章 施工准备 - 3 -
第三章 地基处理 - 5 -
第四章 CFG桩施工质量控制 - 22 -
第五章 路堤填筑 - 34 -
第六章 路堑施工 - 49 -
第七章 过渡段施工 - 51 -
第八章 路基支挡结构 - 55 -
第九章 路基防护及排水 - 61 -
第十章 路基相关工程及附属设施 - 68 -
第十一章 低温及雨季施工 - 73 -
第十二章 沉降观测与分析 - 74 -
第十三章 路基工程质量验收 - 78 -

第一章 工程概况
大西铁路客运专线途经山西、陕西两省，自大同至西安全长851.183公里，其中山西省553.503公里，陕西省152.660公里，大同至原平利用在建北同蒲四线，新建线路经过山西省的原平、忻州、阳曲、太原、晋中、太谷、祁县、平遥、介休、洪洞、霍州、临汾、襄汾、侯马、闻喜、运城、永济共17个市、县，陕西省的大荔、渭南、临潼至西安4个市、县，新建线路正线全长678.107公里。
新建铁路大同至西安铁路客运专线正线路基全长131.037km，占线路全长678.107km的19.3％；其中区间路基84.187 km，占路基总长的64.2 %；站场路基46.85 km，占路基总长的35.8%。路基土石方数量共4523.71万方，其中填方2171.83万方，挖方2351.88万方。地基处理主要类型有CFG桩、挤密桩、冲扩桩、载体桩、预制管桩等处理方式。
沿线地貌：可分为恒山低中山区、忻定盆地、系舟山余脉丘陵区、太岳山低山丘陵区、临汾盆地、运城盆地、渭北黄土台塬及关中平原。
沿线地层：出露较齐全，太古界、下元古界、中元古界、古生界、中生界、新生界均有分布。
沿线地质：地质构造复杂，山西以中、新生代板内造山带为主体，西与鄂尔多斯板内拗陷带、东与华北平原接壤，南北界于秦岭、阴山造山带之间，沿线分布区域活动性断裂30余条（霍山断裂等）。
沿线特殊岩土：主要有软土及松软土、新黄土、膨胀土（岩）、填土、盐渍土和风沙等。
沿线不良地质：主要有滑坡、崩塌、错落、一般岩溶、陷落柱、地震液化、有害气体、地裂缝、黄土洞穴、人为坑洞等。
沿线河流：原平到运城段沿线河流分属海河及黄河水系，其中滹沱河流域属海河水系，汾河及其支流属黄河水系。河流水流量受季节影响变化大，均具有典型的雨洪特征。运城至西安段线路区域内河流水系发育，线路跨越的主要河流有：涑水河、黄河、洛河、渭河、零河、戏河、灞河等。
沿线地下水：主要为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩裂隙岩溶水、基岩裂隙水，部分段落（占全线新建的37.9％）地下水对混凝土结构具硫酸盐侵蚀性，环境作用等级为H1～H2，具氯盐侵蚀，环境作用等级L1～L2。运城地区，由于土壤含盐量大，地下水一般具硫酸盐侵蚀及氯盐侵蚀。
沿线气候：原平至临汾段属寒冷地区，最大冻土深度为1.21米，原平所处恒山以南，恒山以北为中温带亚干旱区，以南为暖温带亚湿润区，表现为显著的大陆型气候。春季干旱多风，蒸发量大；夏季盛行东南风，降水主要集中在7～9三个月；秋季降水减少，气温骤减；冬季雨雪稀少。气温的分布与变化受地理纬度、太阳辐射和地形等条件的综合影响，呈由盆地向山区递减的规律。沿线受极地大陆性冷空气团控制时间长，受海洋热带暖气团影响时间短，冬季长，热天短，日照富，温差大，降水少，风沙大。季风气候特征明显，四季干湿冷热分明。运城至西安段属暖温带半湿润大陆性季风气候区，最大冻土深度为0.47米，年平均降水量400～600mm，唯季节分配不均，多降在七、八、九月份，每年的十一月下旬至翌年二月下旬为降雪期，同期河水、湖泊结冰，土壤亦显示季节冻土特征。受气压与地形影响，沿线风向夏季多吹南风、东南风和西南风，冬季多吹北风和西北风。

第二章 施工准备
应在全面熟悉设计文件的基础上，充分了解工程的设计标准、规模、意图，对设计文件进行核查，并做好核查记录。应严格控制路基填料的质量，从源头抓起，做好料场的管理工作。
2.1 资料收集
2.1.1 应根据大西铁路客运专线工程特点着重调查收集下列资料:
1 施工范围内的地质、水文、气象等情况。
2 核对土石类别及分布，调查施工环境条件及取、弃土困难地段的填料来源、弃土位置和运土条件等。
3 调查核对级配填料，试验其级配是否符合要求。收集级配填料的拌和场地等有关资料。
4 土石方爆破地段的地形、地貌、地质和附近居民、建筑物、交通与通信设施情况。
5 收集与工程有关的既有线运营情况、路基情况，以及采取安全合理、施工方便的工程措施方案所需的资料。
6 采用新技术、新工艺、新机具、新材料、新型结构所需的资料。
7 开工前应对特殊岩土、不良地质等地段进行必要的地质核查。
2.1.2 核对线路控制桩和路基中线、高程
1 测量误差按现行客运专线铁路工程测量的有关规定，测量工作必须贯彻“双检制”。中线、高程必须与相邻地段贯通闭合，两端为桥梁或隧道时，应以桥梁或隧道中线、高程为准。在两个施工单位的分界处，应由双方共同复测签认，线路中线和高程必须与管界外的控制桩和水准点闭合。
2 对主要的中线控制桩应测设护桩并作出记录。
2.1.3 施工前路基填料复查和试验
1 根据设计文件提供的资料，参照现行《铁路工程土工试验规程》（TB10102-2004）对路基填料进行复查和取样试验，确定填料类别和数量，经审查签证后方可使用。
2 对需改良特殊岩土，除进行常规试验外，尚需进行专门的鉴别试验及对改良方案试验，以确认其种类和处理方法。
2.1.4 土工合成材料、固化剂、级配碎石、沥青等原材料运抵现场后，必须进行质量检验，经评定合格后，方可使用，不得以供货商提供的质量检验报告或商检报告代替现场检验。
2.1.5 在施工调查的基础上，根据工程特点、实际工程数量、工期要求编写工程施工组织设计，并落实施工方案。施工组织设计必须按审批制度报批后执行。
2.1.6 路基工程施工全面开工前，应选择一定长度的试验区段进行试验。确定机械设备组合、施工工艺、摊铺厚度、压实遍数、改良土配合比、级配料配合比等施工参数及试验、检测的方法。
2.1.7 施工便道的修筑标准应按施工运量和施工机械的最大荷载确定，并满足施工需要。当有设计要求时，应按设计标准修筑。利用原有道路作为施工便道的，应进行实地检查，当不能满足施工运输要求时，应进行加固改造。
2.1.8 路基工程开工前，必须办理开工报告。

第三章 地基处理
3.1 一般要求
3.1.1 施工前应熟悉有关施工图、工程地质报告、土工试验报告，收集地下管线、构造物等资料，并结合工程情况，了解本地区地基处理经验和类似工程的施工情况。
3.1.2 所有运至工地的材料必须分类堆放，妥善保管。
3.1.3 地基处理施工前，应设置永久性平面和高程控制基点，测定边界范围，开挖两侧排水沟，疏通排干地表积水，清除场内杂物、杂草，按设计要求做好抽水、清淤、回填工作。
3.1.4 施工前应核查地质资料，并进行地基处理的各项工艺性试验。当施工中发现地质情况与设计不符时，应及时反馈给有关单位。
3.2 原地面处理施工
3.2.1 路堤填筑前应清除基底表植被，挖除树根，做好临时排水设施。
3.2.2 原地面坡度陡于1：5时，应自上而下挖台阶，台阶宽度、高度应符合设计要求。
3.2.3 原地面松软表土及腐植土应清除干净，翻挖回填压实质量符合设计要求，基底应平整、密实。
3.2.4 路堤基底处理应符合设计要求。
3.3 换填施工
3.3.1 换填范围及深度应满足设计要求，施工中应对需换填土层范围及深度进行核实， 坑底应按设计要求整平。换填开挖底部的宽度不得小于路堤宽度加放坡宽度。当采用机械挖除需换填土时，应预留30～50cm的土层由人工清理。
3.3.2 根据换填部分所处的路基部位，采用满足设计要求的填料并分层填筑碾压达到相应的压实标准。
3.3.3 换填顶面高程、横坡的允许偏差、检验数量及检验方法应符合表3.3.3-1的规定。

表3.3.3-1 换填顶面高程、横坡的允许偏差、检验数量及检验方法
序号
检验项目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
顶面高程
±50mm
沿线路纵向每100m抽样检验5处
水准仪测
2
横 坡
±0.5%
沿线路纵向每100m抽样检验5个断面
坡度尺量
3.4 砂（碎石）垫层施工
3.4.1 砂垫层应采用天然级配的中、粗、砾砂，不含草根、垃圾等杂质，其含泥量不得大于5%，用作排水固结地基的砂垫层其含泥量不得大于3%。
3.4.2 碎石垫层应采用级配良好且未风化的砾石或碎石，其最大粒径不得大于50mm，含泥量不得超过5%，且不含草根、垃圾等杂质。
3.4.3 砂、碎石垫层施工前应将基底清理、整平，并按设计要求做好基底碾压及土拱。施工时，分层厚度、压实遍数应通过现场试验确定。填筑完后必须及时完成两侧干砌片石护坡，并同时做好反滤层。
3.4.4 反滤层材料含泥量、颗粒级配及铺设位置应符合设计要求。砂、碎石垫层的压实质量及铺设位置应符合设计要求。
3.4.5 砂、碎石垫层（反滤层）施工的允许偏差、检验数量及检验方法应符合表3.4.5-1的规定。
表3.4.5-1 砂、碎石垫层(反滤层)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
施工单位检验数量
检验方法
1
铺设范围
不小于设计值
沿线路纵向每100m抽样检验5处
尺 量
2
厚 度
不小于设计值
沿线路纵向每100m抽样检验5处
尺 量
3
顶面高程
+50mm，-20mm
沿线路纵向每100m抽样检验5处
水准测量
4
横 坡
±0.5%
沿线路纵向每100m抽样检验5个断面
坡度尺量
3.5 堆载预压施工
3.5.1 堆载预压应按设计要求进行。预压材料应满足设计要求，不得使用淤泥土或含垃圾杂物的填料，填筑过程应按设计要求或采取有效措施防止预压土污染填筑好的路基。
3.5.2 预压荷载不应小于设计荷载。
3.5.3 预压土的堆载宽度和坡度应满足设计要求。
3.5.4 堆载要严格控制加载速率，分层（级）荷载应满足设计要求，保证在各级荷载下地基的稳定性。堆载时应边堆土边摊平，顶面应平整。
3.5.5 堆载预压过程中应进行沉降观测并保护好沉降观测设施，当有损坏应及时恢复。
3.5.6 当堆载预压时间达到设计要求后，应根据观测资料和工后沉降推算结果，由公司组织设计、监理、施工单位共同研究确定卸载时间。
3.6 强夯施工
3.6.1 强夯施工工艺流程图见图3.6.1-1。
3.6.2 依据设计高程及预估强夯后可能产生的平均地面变形量，确定夯前场地地面高程。
3.6.3 施工前，按设计初步确定的强夯参数或强夯置换参数，在有代表性的场地上进行试夯。通过施工前后测试数据的对比，检验强夯或强夯置换效果，确定各项工艺参数。
3.6.4 强夯处理夯击点布置应满足设计要求。
3.6.5 强夯施工
1 夯锤重和落距应确保单击夯击能量满足设计要求。
2 在每遍夯击前，应对夯点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯应及时纠正。
3 强夯过程中若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平。

场 地 清 理
测量场地标高
夯点放线
试夯试验
强 夯 方 案 制 定
夯机就位开夯
低能量满夯
夯后场地平整
承载力检测

填筑碎石垫层
合格
不合格
夯后场地标高测量
夯坑底平整
补填土
夯实
重复夯实

图3.6.1-1 强夯施工工艺流程图
4 强夯施工中，每个夯点的夯击次数、每击的夯沉量、夯击间隔时间及施工步骤应符合设计要求。
5 施工过程中应对各项参数及情况进行详细记录。完成第一遍全部夯点的夯击后，应平整夯坑，并测量场地高程，再进行下一遍夯击。
3.6.6 强夯夯坑中心偏移的允许偏差应不大于0.1倍夯锤直径，发现偏差或漏夯应及时纠正。
3.6.7 低能量满夯的搭接不得小于四分之一夯锤直径。
3.6.8 强夯加固地基的承载力和有效加固深度应满足设计要求。
3.6.9 强夯地基处理范围、横坡的允许偏差、检验数量及检验方法应符合表3.6.9-1的规定。
表3.6.9-1 强夯地基处理范围、横坡的允许偏差、检验数量及检验方法
序号
检验项目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
范 围
不小于设计值
沿线路纵向每100m抽样检验5处
尺 量
2
横 坡
±0.5%
沿线路纵向每100m抽样检验5个断面
坡度尺量
3.7 CFG桩施工
CFG桩是大西铁路客运专线最主要的地基处理措施，全线共设计CFG桩1917万米。CFG桩的施工质量关系着大西铁路的建设成败，施工、监理单位相关人员必须高度重视CFG桩的施工质量。
CFG桩复合地基是在总结碎石桩地基加固法有缺点基础上逐步发展起来的一种新型地基处理技术。由于CFG桩自身刚性较大，大大改善了碎石桩因自身刚度取决于周围桩间土对桩体的约束变形以致复合地基承载力受限的弊病，其不仅能很好地发挥全桩的侧阻作用，同时也能很好地发挥其端阻作用。CFG桩施工工艺控制详见第四章CFG桩施工质量控制。
3.8 浆体喷射搅拌桩施工
3.8.1 浆体喷射搅拌桩施工工艺流程见图3.8.1-1。
3.8.2 测量放样、平整地表、清除障碍物，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。
3.8.3 浆体喷射搅拌桩所用的固化料和外加剂品种、规格及质量应符合设计。在施工现场取样按设计要求进行室内配比试验，确定浆液最佳配比。
3.8.4 根据试验配比进行成桩工艺试验，试桩不少于2根，确定各项技术参数，检验成桩效果。
3.8.5 浆体喷射搅拌桩施工
1 严格控制搅拌机钻头下沉和提升速度、供浆与停浆时间，控制下钻深度、喷浆高程及停浆面。单桩喷浆量应符合设计要求。桩端必须原位喷浆搅拌一定时间，确保成桩质量。
2 复搅时应避免浆液上冒。
3 成桩过程中，如因故停浆，继续施工时必须重叠接桩，接桩长度不得小于0.5m。若停机超过3小时，在原桩位旁边补桩。
4 配制好的浆液不得离析，供浆必须连续，固化剂与外掺剂的用量、泵送浆液时间必须有专人记录。
5 随时检查施工记录，如有不合格桩或异常情况，应及时采取补桩或其它处理措施。
3.8.6 浆体喷射搅拌桩的数量、布桩形式应符合设计。
3.8.7 浆体喷射搅拌桩完整性、均匀性、桩身无侧限抗压强度应满足设计要求。完工后28d，在每根检测桩桩径方向1／4处、桩长范围内垂直钻孔取芯，观察其完整性、均匀性，拍摄取出芯样的照片，取不同深度的三个试样作无侧限抗压强度试验。

固化剂、外掺剂材料准备
速度控制
机具、设备安装调试正常
施工准备
地表层土换填碾压处理
启动搅拌电机
配制水泥浆
成桩试验
放松吊绳
开启灰浆泵
桩位布置
定位
预搅下沉
至设计深度
旋喷、搅拌、提升
至桩顶设计标高
关闭灰浆泵
重复搅拌
搅拌机提出地面
质量检验
移 位
清冼灰浆及泵道

图3.8.7-1 浆体喷射搅拌桩施工工艺流程图
3.8.8 浆体喷射搅拌桩处理后的单桩和复合地基承载力应满足设计要求。
3.8.9 浆体喷射搅拌桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法应符合表3.8.9-1的规定。

表3.8.9-1 浆体喷射搅拌桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法
序号
检验项目
允许偏差
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
3
桩身垂直度
1%
经纬仪或吊线测钻杆倾斜度
4
桩体有效直径
不小于设计值
开挖50～100cm后，钢尺丈量
3.9 粉体喷射搅拌桩施工
3.9.1 粉体喷射搅拌桩施工工艺流程见图3.9.1-1。
原地面处理
测量放样
钻机就位
送风、启动记录仪
钻进至设计深度
喷粉、搅拌、提升
提升搅拌至桩顶
提升至停灰面停止喷粉
关闭自动记录仪
复搅至设计深度
钻机移位

图3.9.1-1 粉体喷射搅拌桩施工工艺流程
3.9.2 测量放样、平整地表、清除障碍物，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。
3.9.3 粉体喷射搅拌桩所用的固化料和外加剂品种、规格及质量应符合设计。在施工现场取样按设计要求进行室内配比试验，确定试桩配合比。
3.9.4 根据试验配比进行成桩工艺试验，试桩不少于2根，确定各项技术参数，检验成桩效果。
3.9.5 粉体喷射搅拌桩施工
1 严禁在没有喷粉的情况下进行提升钻头作业，严格控制钻进速度、提升速度、喷粉量及空气压力，确保成桩质量。
2 控制下钻深度、喷粉高程及停灰面位置。桩头应原位搅拌约2min。
3 成桩过程中因固停工时，第二次喷粉必须重叠接桩，接桩长度不得小于1m。
4 随时检查加固料用量、桩长、复搅长度，评定成桩质量。如有不合格桩或异常情况，应及时采取补桩或其它处理措施。
5 搅拌钻头直径磨耗量不得大于10mm。
6 粉体喷射搅拌桩体无侧限抗压强度、桩长及桩身均匀性、桩顶标高、桩处理后的复合地基承载力均应符合设计要求。
7 钻机成孔和喷粉过程中，应将废物回收处理，防止污染环境。
3.9.6 粉体喷射搅拌桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法应符合表3.9.6-1的规定。
表3.9.6-1 粉体喷射搅拌桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法
序号
检验项目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
桩位(纵横向)
50mm
抽样检验粉喷桩总数的10%，且每检验批不少于5根
经纬仪或钢尺丈量
3
桩身垂直度
1%
经纬仪或吊线测钻杆倾斜度
4
桩体有效直径
不小于设计值
开挖50～100cm后，钢尺丈量
3.10 高压旋喷桩
3.10.1 高压旋喷桩施工工艺见图3.10.1-1。

泥浆排放处理
钻机就位
调整钻架角度
钻 孔
插 管
试 喷
高压喷射注浆作业
喷射结束
拔 管
桩机移位
机具清理
准备工作
制 浆
一级过滤
二级过滤
高压泵对浆液加压
启动高压清水泵、空压机供水、风

图3.10.1-1 高压旋喷桩施工工艺流程图
3.10.2 测量放样、平整地表、清除障碍物、设置回浆池，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。
3.10.3 高压旋喷桩所用的固化料和外加剂品种、规格及质量应符合设计。搅拌水泥浆用的水，应符合现行《混凝土拌和用水标准》（JGJ63）的有关规定。在施工现场取样按设计要求进行室内配比试验，确定浆液最佳配比。
3.10.4 根据试验配比进行成桩工艺试验，确定各项技术参数，检验成桩效果。试桩数量不少于2根。
3.10.5 高压旋喷桩施工
1 钻机就位应平稳，立轴、转盘与孔位对正，高压设备与管路系统应符合设计及安全要求，防止管路堵塞，密封良好。
2 对深层长桩应根据地质条件，分层选择适宜的喷射参数，保证成桩均匀一致。喷射注浆应注意设备开动顺序。在高压喷射注浆过程中，当出现压力突增或突降、大量冒浆或完全不冒浆时，应查明原因，采取相应措施。注浆完毕应迅速拔出注浆管，桩顶凹坑应及时以水灰比为0.6的水泥浆补灌。
3.10.6 高压旋喷桩的数量、布桩形式应符合设计。
3.10.7 高压旋喷桩的完整性、均匀性、无侧限抗压强度应满足设计要求。
3.10.8 高压旋喷桩处理后的单桩和复合地基承载力应满足设计要求。
3.10.9 高压旋喷桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法应符合表3.10.9-1的规定。
表3.10.9-1 高压旋喷桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法
序号
检验项目
允许偏差
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
3.11 灰土挤密桩施工
3.11.1 灰土挤密桩施工工艺见图3.11.1-1。
3.11.2 复核地基土的含水率、饱和度，当地基土的含水率小于12％或大于24％、饱和度大于65％时，应及时通知设计单位予以确认。
3.11.3 施工前，应进行灰土配合比试验，选定符合设计要求的灰土配合比。
3.11.4 测量放样，平整场地，清除障碍物。按设计要求，结合现场土质、周围环境及覆盖土层厚度等选择合适的施工机具和施工方法。
3.11.5 进行成桩试验，确定施工工艺和施工参数，试桩数量应符合设计要求且不得少于2根。
3.11.6 桩体使用的固化剂、土应符合设计要求，并按相关规定进行检验，土的有机质含量不应大于5％。
3.11.7 灰土挤密桩施工
1 处理区段地基土的含水率宜接近最佳含水率，当土的含水率低于12％时，应在地基处理前4～6d对处理土层进行增湿。
2 严格成孔和孔内回填的施工顺序。当整片处理时，宜从中间向外间隔1～2孔进行；当局部处理时，宜由外向内间隔1～2孔进行。成孔后应及时夯填，并一次连续成桩。
3 孔底夯实，向孔内分层填筑拌合均匀的灰土，夯实至设计要求。
4 铺设灰土垫层前，应按设计要求将桩顶标高以上的预留松动土层挖除或夯（压）密实。
5 施工过程中，应做好成孔及回填夯实施工记录。如发现地基土质与勘察资料不符，应立即停止施工，待查明情况或采取有效措施处理后，方可继续施工。
测量放样

设备就位
沉管或钻孔
钻至桩底设计深度
原地面处理
拔钻成孔
桩体分层夯填
成桩检验
否
是

图3.11.1-1 灰土挤密桩施工工艺流程图
3.11.8 桩孔的直径和深度应符合设计要求。
3.11.9 孔内填料应分层回填夯实，其压实系数不应小于0.97（轻型击实）。
3.11.10 灰土挤密桩处理后的单桩和复合地基承载力应满足设计要求。
3.11.11 灰土挤密桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法应符合表3.11.11-1的规定。
表3.11.11-1 灰土挤密桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法
序号
检验项目
允许偏差
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
桩垂直度
1.5%
成孔夯实孔底后吊垂球测量垂直度
3
桩体有效直径
不小于设计值
开挖50～100cm深后，钢尺丈量
3.12 打入管桩施工

机械配备、安装

现场三通一平

预制桩订购、进场

工艺性试桩

测量定位

检查、验收

确定停打贯入度

桩机移动、就位

检验沉桩机具
确立施工方法

喂 桩

吊 装

插桩、观测垂直度

沉 桩

掌握停打标准

基坑开挖、凿桩头

静载试验

桩身无损检测

桩位及桩顶标高复测

作好观测记录
整理资料

接 桩

下道填筑工序

3.12.1 打入桩施工工艺见图3.12.1-1。

图3.12.1-1 打入桩施工工艺流程图
3.12.2 测量放样，平整场地，清除障碍物。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。
3.12.3 按设计要求检验预制桩的质量。桩头损坏部分应截去，桩顶不平时应修切或修垫（钢筋混凝土桩）平整。
3.12.4 参照现行《铁路桥涵施工规范》TB10203附录A的规定进行试桩，且不得小于2根，确定各项施工工艺参数和检验桩的承载力。
3.12.5 混凝土桩（管桩）的堆放、起吊和运输必须符合下列规定：
1 桩应根据种类和使用顺序堆放：堆放场地必须平整、坚实，堆放层数不宜超过四层；堆放桩的支承垫木位置，当两点支承时，应设在距两端0.21倍桩长处；当三点支承时，应设在距两端0.15倍桩长及中点处；每层垫木必须保持在同一平面上；各层间垫木应在同一垂直线上。
2 起吊时桩的吊点位置和混凝土强度应符合设计要求。应平稳提升，使各吊点同时受力。一个吊点吊桩时，吊点应设在距桩上端0.3倍桩长处，在起吊中，应用钢丝绳捆绑并控制桩的下端。
3 桩在起吊、搬运和堆码时，应防止冲撞和发生附加弯矩。
3.12.6 锤击沉桩施工
1 锤击沉桩应采用与桩和锤相适应的弹性衬垫，用送桩沉桩时，送桩桩顶紧接桩顶部分，应有保护桩顶的装置，桩与送桩的轴线应保持同一条直线。
2 打桩开始时应用较低落距，并在两个方向检查确认桩锤、桩帽与桩身保持在同一轴线上，直桩的垂直度或斜桩的倾角应符合设计要求；当入土达到一定深度，确认方向无误后，再按规定的落距锤击。锤击宜采用重锤低击，坠锤落距不宜大于2m，单打汽锤落距不宜大于1m；柴油锤应使锤芯冲程正常。
3 钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩在即将进入软层前应改用较低落距锤击。
4 当落锤高度达到最大值，每击贯入度小于或等于2mm时，应停锤。但深度未达到设计要求时，应查明原因，采用换锤或辅以射水等措施，成桩至设计深度。
5 接桩应符合设计要求，当混凝土桩用法兰盘拼接时，应连接牢固，防锈处理符合设计要求。
3.12.7 振动沉桩施工
振动沉桩在选锤或换锤时，应检算振动上拔力对桩身结构的影响。插桩后宜先靠桩和锤的自重使桩沉入土中，待桩身入土达到一定深度并确认稳定后再振动下桩；成桩至设计深度。
3.12.8 打桩过程中应防止偏移。遇下列情况应停止打桩，经分析研究并采取措施后，方可继续施工：
1 贯入度发生急剧变化或振动打桩机的振幅异常；
2 桩身突然倾斜移位或锤击时有严重回弹；
3 桩头破碎或桩身开裂；
4 附近地面有严重隆起现象；
5 打桩架发生偏斜或晃动。
当土质与设计不符，致使桩的入土深度相差很大时，应提交设计单位采取措施。
3.12.9 对发生“假极限”、“吸入”、上浮、下沉现象必须进行复打。
3.12.10 打入桩的数量、布桩形式应符合设计；桩的入土深度和最终贯入度应符合设计要求；桩顶高程和桩头处理应符合设计要求。
3.12.11 打桩后，应及时进行桩承载力试验，按设计要求检验桩的承载力，桩的承载力应符合设计要求。
3.12.12 桩位、倾斜度的允许偏差、检验数量及检验方法应符合表3.12.12-1的规定。

表3.12.12-1 桩位、倾斜度的允许偏差、检验数量及检验方法
序号
项 目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
桩位
群 桩
中间桩
d/4
按桩总数的5%抽样检验，且每检验批不少于10根。
测量或尺量
外缘桩
排架桩
顺桥方向
横桥方向
2
直桩垂直度
1%
吊线和尺量
3
斜桩倾斜度
15%tan θ
注：1 d为桩径或短边，单位为mm；
2 θ为斜桩轴线与竖直线间的夹角。
3.13 土工合成材料垫层
3.13.1 土工合成材料的品种、规格及质量应满足设计要求，运至工地后应分批整齐堆放在料棚（库）内，防止日晒雨淋，并保持料棚通风干燥。土工合成材料进场时，应逐批检查出厂检验单、产品合格证及材料性能报告单。其主要物理力学性能指标应抽样检验。
3.13.2 土工合成材料的铺设
1 铺设土工合成材料的下承层表面应整平、压实，并清除表面坚硬凸出物。
2 铺设土工合成材料时，应将强度高的方向置于路堤主要受力方向，当设计有特殊要求时按设计铺设。
3 土工合成材料的连接应牢固，受力方向连接强度不低于设计抗拉强度。
4 土工合成材料铺设时，必须拉紧展平插钉固定，并应与路基面密贴不得有褶皱扭曲。
5 铺设多层土工合成材料时，其上、下层接缝应交替错开，错开距离不宜小于0.5m。
6 土工合成材料不得直接铺设在碎石等坚硬的下承层上。应在土工合成材料和碎石之间铺设5cm厚的中、粗砂保护层。
7 土工合成材料铺好后应按设计要求铺回折段，并及时用砂或碎石覆盖。
8 铺设土工合成材料属于隐蔽工程，应按隐蔽工程做好检查记录。
3.13.3 不允许在土工合成材料上直接进行碾压，需上覆填土（不小于30cm厚）摊铺后方可采用碾压机械压实。严禁碾压及运输等设备直接在土工合成材料上行走作业。
3.13.4 土工合成材料铺设的允许偏差、检验数量及检验方法应符合表3.13.4-1的规定。
表3.13.4-1 土工合成材料铺设的允许偏差、检验数量及检验方法
序号
检验项目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
铺设范围
不小于设计值
沿线路纵向每100m抽样检验3处，且每检验批不少于3处
尺量，查施工记录
2
搭接宽度
+50mm，0
3
竖向间距
±30mm
4
上下层接缝错开距离
±50mm
5
回折长度

第四章 CFG桩施工质量控制
4.1 CFG桩施工主要方法
CFG桩复合地基是在总结碎石桩地基加固法有缺点基础上逐步发展起来的一种新型地基处理技术。由于CFG桩自身刚性较大，大大改善了碎石桩因自身刚度取决于周围桩间土对桩体的约束变形以致复合地基承载力受限的弊病，其不仅能很好地发挥全桩的侧阻作用，同时也能很好地发挥其端阻作用。CFG桩加固软弱地基主要有两种作用：桩体作用和挤密作用，用CFG桩法处理地基可达到有效消除沉降和提高地基承载力的的双重目的。因此得以广泛采用，并取得良好的经济和社会效益。
国内现有的成桩机械及现场地质情况，选用五种类型成桩工艺：长螺旋钻机、振动沉管桩机、旋挖钻机、冲击成孔桩机、锤击沉管桩机。目前采用较多的为长螺旋钻机、振动沉管法施工工艺。
4.1.1 振动沉管法
振动沉管施工是利用大功率振动器的击振作用使桩管下沉至设计要求深度，桩管下端用活瓣桩尖或桩靴，然后向管内填料，振动使桩体密实，直至使桩体形成一个密实桩体。现场选择的试验地点内除上部存在部分回填土外，下部依次为硬塑黏土层、砂砾石透水带、全风化或强风化层。通过现场成孔试验发现振动沉管钻机在进行成孔过程中存在着：可在有水条件下成孔钻进，对于回填土层可以很快通过，但进入硬塑黏土层后，击振力在硬塑黏土层中被消散，无法进一步钻进；对于土质软弱地带振动沉管可以钻进，且钻进速度快，没有土挤出地面，通过对周围土体的挤密作用使土体密实成孔，但该钻机用电量大、噪音污染严重。在后续成桩试验中发现在软土层中虽然容易钻进但容易缩径，遇到硬层难以钻进，桩体密实度差，以及桩侧挤密效果有限，且对邻桩有一定影响。
4.1.2 冲击成孔法
冲击成孔施工是利用取土器自重作用，在一定高度下自由落体运动产生的冲击能进行冲击地层取土原理来成孔，每处冲击根据地质情况决定起吊高度确定冲击能及取土深度，最后利用夯实锤来对孔底进行锤击夯实，再进行明灌混合料法成桩的施工工艺。
冲击成孔钻机机械结构简单，移动灵活，对现场探明地质情况比较准确，但对有水情况下成孔比较困难，容易塌孔，在水较小的情况下，可利用抽水机抽水然后回填、分层夯实、再次冲击成孔的办法二次成孔，在水较大的情况下塌孔严重，无法成孔。在试验地点成孔过程中，分别针对有水和无水两种情况进行了成孔试验，在无水情况下成孔顺利、孔径圆顺、孔径误差不大于2厘米，在有水情况下成孔困难，但该机对相邻孔位影响较小，可按照桩位顺序施工或跳桩施工。
4.1.3 锤击沉管法
锤击沉管施工是利用上部的锤体间断性的连续冲击能把沉管击入土中，成孔后在管内灌注混合料成桩的方法。
锤击沉管相对于试验段的地层，单独成孔在任何地质条件下都可以成孔，成孔迅速，但对周围土体的挤密作用较明显，同时也适用于在有水的情况下的施工。但该桩机振动较大，噪音严重，对桩位间距要求较大，最小间距不小于1.8米，桩位偏小易造成邻桩断桩，必须跳桩进行施工，受桩体强度影响进度较慢。
4.1.4 旋挖钻进法
旋挖钻进法施工是利用钻机的旋转作用，将端部的钻进机具钻进土层，利用附着于钻具上的取土器进行取土成孔，然后进行明灌法成桩的施工方法。
通过在试验段有代表性的地段进行成孔试验，旋挖钻机在无水的情况下，对于各种土层：黏土、强风化、砂砾层、个别孤石(小于15厘米)情况下都能顺利成孔，但成孔圆顺度较差，孔径偏差最大超过5厘米；在有水的情况下，由于旋转作用产生的侧向挤压力较小，在遇到砂砾层透水地质条件下，地下水大量涌出时会产生严重的塌孔现象，且无法补救，在无水情况下成孔顺利。对于地质情况的勘探作用明显，通过成孔试验，对相邻部位的成孔影响较小，可按顺序施工成桩。
4.1.5 长螺旋钻进法
长螺旋钻进施工是利用不小于设计桩长的通长螺旋钻杆的旋转作用钻进，在旋转钻进时把周围土体旋出孔外成孔，可通过两种办法灌注混合料，一种是明灌法成桩，一种是泵送法成桩。
4.2 长螺旋钻进法施工质量控制
4.2.1 长螺旋钻机施工CFG桩工法特点
1 施工工艺简单、无泥浆、施工噪音低，利于环保；
2 质量控制方法简单、易于掌握，无振动、对已施工的桩无大的影响；
3 适用性强，实践证明可广泛应用于粘性土、粉土、砂土及全风化泥质砂岩等土层，是一种适用广泛、安全、经济的桩基新技术。
4 无需跳桩施工，钻孔、成桩一步到位，施工进度快。
5 成桩后立即截桩，避免断桩，减少施工成本。
6 超前、随时地质条件复核，减少施工风险。
4.2.2 长螺旋钻机施工CFG桩适用范围
CFG桩复合地基具有承载力提高幅度大，地基变形小等特点，并具有较大的适用范围。长螺旋钻进、芯管泵压混合料法施工CFG桩适用于处理粘性土、粉土、砂土及全风化泥质砂岩等土层，以及对噪音或泥浆污染要求严格的场地等情况下的地基加固。
4.2.3 长螺旋钻机施工CFG桩工艺原理
CFG桩是在碎石桩中添加水泥为主的胶结材料、添加粉煤灰增加桩体和易性并代替一部分水泥、添加河砂(石屑)以改善级配和可泵性，使桩体获得一定胶结强度并从散体材料桩转换为具有某些柔性桩特点得高黏结强度桩。长螺旋钻进、拔管振动过程中，会使土体内产生一定的超静压空隙水压力，刚刚施工完毕的CFG桩将是一个良好的排水通道，特别是基岩为全风化泥质砂岩地段，钻孔下层为透水性良好的砂土，上覆盖层为透水性较弱的次生红黏土地带，排水作用十分明显，孔隙水沿刚完工的桩体向上排出，直至CFG桩体终凝、达到一定强度，这种排水作用一方面减少了地面隆起，增加了桩间土的密实度，提高了桩间土的承载力，同时，由于加快了土体固结时间，加速了地基沉降。通过长螺旋钻进，桩、土置换，在荷载作用下，通过桩顶褥垫层柔性承台作用，将应力按一定比例(一般桩、土应力比为)分配至CFG桩及