CFG桩长螺旋试桩方案.doc

沪昆客运专线TJ—4标CFG桩试验桩方案
目录

1、试验目的 1
2、试桩地点 时间 及地质情况 1
3、试桩方案、方法 2
3.1、试桩数量及采取方法 2
3.2、试桩前准备工作： 3
3.3、施工流程及施工步骤 4
3.3.1长螺旋法施工工艺流程 4
3.3.2施工步骤 5
4、质量控制及检验 6
4.1、质量控制 6
4.2、原材检验 7
5.主要机械设备 8
6、施工组织机构 9
7、安全保证措施 9
8、应对措施 9

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1、试验目的
1、检验施工设备以及施工工艺的适用性，确定混合料配合比、混凝土坍落度、保水性、搅拌时间、拔管速度、每延米混合料用量、充盈系数，获取混凝土泵送速度，钻杆提升速度，为施工工艺的合理选择提供依据。
2、桩身质量检测：进行桩身完整性检测，桩身混合料强度检测，通过对试桩试件28d抗压强度平均值、地基承载力、单桩竖向承载力的检测来优化施工参数和为混凝土配合比提供依据。
3、单桩承载力检测：验算桩侧摩阻力、桩端阻力，了解桩的承载力性能，为持力层的合理选择提供依据。主要采用对桩基施加荷载，最大加载为桩基设计承载力的2倍，采用规范规定的加载方法，同时测定桩顶面沉降量，达到规范允许的沉降量为合格，根据桩基单桩承载力推算出CFG桩和桩间土的复和地基承载力。
4、复合地基承载力试验：获得不同桩长CFG桩复合地基的承载力和沉降量数据，评价不同方案的加固效果，为确定工程施工方案和质量控制标准提供依据。
2、试桩地点 时间 及地质情况
1、试桩工点选于DK1155+567-DK1155+580段，试桩范围为一段13米长的路基范围，该段路基宽24.3米，试桩面积315.9平方米（24.3mⅹ13m）；
2、试桩时间安排
①、施工准备：2011年3月24日～2011年4月10日；
②、试桩时间：2011年4月10日；
③、检测时间：2011年5月10日～2011年5月11日；
④、检测结果分析，材料汇总审批：2011年5月11日～2011年5月15日。
3、试桩地点地质情况
本工点位于新复村特大桥大里程端，属剥蚀构造低中山区。地形起伏不大，山梁和沟槽相间分布，坡面陡峻，坡面多基岩出露，沟壑及坡麓多为第四系覆盖，膨胀土：褐黄色、褐红色，硬塑状。砂质泥岩：紫红色，泥质结构，中～厚层状，成岩作用差，岩质软，岩芯主要成分以粘土矿物、长石、石英为主，节理裂隙不发育。全风化带厚0～2m属ⅲ级硬土，强风化带岩芯碎块状为主，局部短柱状，手可掰断，风化厚度0～5m，属ⅲ级硬土，强风化带岩芯短柱状、柱状为主，属ⅳ级软石；玄武岩：深灰色，微晶结构，杏仁状结构，属ⅲ级硬土，D组填料。
3、试桩方案、方法
3.1、试桩数量及采取方法
1、CFG桩设计情况：该段的CFG桩设计桩径为0.5m，桩长（有效）为4.0～20.0m，桩间距为1.5m，呈长方形布置。
2、试桩数量：定为CFG桩112根，为同一场地。
3施工方法：采用长螺旋法施工，根据客运专线施工作业指导书要求，CFG桩采用跳打法进行施工布置。
CFG桩桩位施工布置图：
注：本图单位均以“米”计。
3.2、试桩前准备工作：
1、试验确定CFG桩桩体（钻孔前）及桩间土（成桩后）范围内各层土的力学性能指标，它包括以下几点：①土的含水率 ② 土的重度 ③ 土的干密度 ④ 土的空隙比 ⑤ 土的压缩系数 ⑥ 土的压缩模量
2、桩体原材料检验、坍落度检验、搅拌时间、配合比选定全部完成并上报监理站等。
3、保证地面标高高于设计桩顶标高30～50cm，并用压路机将原地面碾压2～3遍测定地基K30≥30MPa/m以上。以免钻机施工时产生下沉。
4、保证各种施工机械包括钻机、地泵、挖掘机、装载机等就位。
5、试桩前向混合料拌合站提供混合料拌合技术标准及设计要求，按照C20混凝土指标控制，并对照检查拌合站的备料情况、运输道路等确保拌制的混合料质量符合要求，道路通畅。
6、做好现场的测量工作，根据设计图纸，采用全站仪放出桩位，编写桩号和桩长，并将布置孔位和孔深情况向钻机指挥人员交底。
3.3、施工流程及施工步骤
3.3.1长螺旋法施工工艺流程
原地表清理
测 量 放 样
机械设备性能检查查查查
修筑临时排水设施
钻 机 就 位
钻进至设计深度
钻机对准桩位
钻机调整水平
钻机停止工作
混合料拌合、运输
泵送混合料、充满钻杆心
边泵送混合料，边均匀拨钻
均匀拨钻至桩顶
移钻机至下一桩
覆盖桩进行养护

3.3.2施工步骤
1、CFG桩钻机就位后，应用钻机塔身的前后和左右的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，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%，桩位允许偏差不大于5cm。
2、混合料搅拌
混合料搅拌按配合比进行配料，计量准确，拌合时间不少于1min。混合料坍落度控制在16～20 cm之间；在泵送前混凝土泵料斗应备好熟料。按工艺试验确定的各项参数，并经监理工程师批准进行控制。
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及地面时，启动马达钻进。一般应先慢后快，这样既能减少钻杆摇晃，又容易检查钻孔的偏差，以便及时纠正。在纠正过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进度，否则容易导致桩孔偏斜、移位，甚至使钻杆、钻具损坏。当钻头到达设计桩长预定标高时，在动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记，作为施工时控制孔深的依据。当动力头底面达到标记处桩长即满足设计要求。施工时还需考虑施工工作面的标高差异，作相应增减。
4、灌注及拨管
CFG桩成孔到设计标高并经现场监理确认后，停止钻进，开始泵送混合料，当钻杆心充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料。成桩的提拔速度宜控制在2～3m/min；成桩过程连续进行，并随时对料源和砼拌合站进行性能检查，避免因供料不足而导致停机待料造成断桩事故。投料过程中，专人负责对每根桩投料数量进行记录。
5、成桩及养护
桩体砼浇筑完毕后，立即对桩顶覆盖70厘米湿黏土或覆盖草帘、薄膜进行保护，养护期间桩顶不得过施工车辆及堆放材料。施工桩顶高程要高出设计桩顶标高不少于30cm，桩径不小于50cm。混合料灌注量不小于理论数量，扩孔系数约为1.2左右。
6、移机
当上一根桩施工完毕后，钻机进行移位，进行下一根桩的施工。由于成桩后，挖出的土方较多，经常将临近的桩位覆盖或钻机支撑工作时将相邻桩位移动，因此，必须对桩位进行复测，确保准确。
4、质量控制及检验
4.1、质量控制
1、桩位必须与设计相符误差在50mm以内，钻杆尺寸不小于桩径。
2、桩数量、布置方式、桩径、深度标高必须全部符合设计要求。施工时，必须制作试件进行28天检验，并对复核地基承载力和单桩承载力进行试验。
3、砼必须在拌合场集中拌制，配合比严格按试验确定的配合比进行准确计量，坍落度等技术参数必须符合设计参数，控制在16～20cm之间，并随时接受监理工程师检查。
4、开钻前根据桩基设计桩长和桩头保护层厚度，在钻机主塔位置做出明显标识，作为控制钻机钻进深度的依据。
5、钻机到位后，指挥人员指挥钻机调整位置，利用机架上悬挂的两个方向垂直标确定钻机垂直度满足要求。钻进过程中，一定要控制钻进速度，减少钻机钻杆挠度，以保证桩基垂直度满足要求。
6、清理桩间土时，必须待桩超过设计强度后采用人工进行清除和外运，桩顶采用人工从上至下凿除，不得采用机械推铲，防止造成将桩身断裂和扰动桩间土层。
7、整个试验桩施工过程中，监理、技术、质检、试验、材料人员全部到场，随时处理现场发生的各种问题，确保施工正常进行。
8、桩基每道工序施工完毕后，必须报请监理工程师签认，方能进行下道工序。
4.2、原材检验
1、所用的水泥、粗细骨料的规格、质量必须通过试验，并达到设计标准。
2、材料进行场前，必须持产品合格证或质量证明文件，使用前再进行复检，不合格产品不得用于施工中。
3、坍落度每台班抽样检验3次；试块每台班做3块，同桩体同等条件养护28天后进行抗压强度检测，达到设计强度10MPa以上。
4、桩身质量、完整性采用低应变检测，数量为总桩数的10%。
5、单桩承载力和复核地基承载力采用平板载荷试验。数量为总桩数的0.2%，检测批不少于3根。（抽取不少于总桩数0.05%的桩进行单桩承载力检测, 不少于总桩数0.15%的桩进行单桩复合地基平板载荷试验。
6、CFG桩允许偏差值及检验方法
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）
5.0cm

按成桩总数的10%抽检，每检验批不小于5根
经纬仪或钢尺量
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50cm
开挖0.5-1.0米深后，钢尺量

桩体材料配合比
28天
强度
水泥
标号
混合料
密度
石屑率
单方
用水量
单方
水泥
用量
单方
粉煤灰用量
单方石屑用量
单方碎
石用量
Mpa

t/m3

Kg
Kg
Kg
Kg
Kg
大于15
P.042.5
大于1.5
0.3左右
235.0
大于200
70~90
438.8
1101.0
5.主要机械设备
机械设备配置表
序号
设备名称
规格型号
数量
主要性能、功用
备注
1
长螺旋钻机
CFG20
1台
钻孔、管内泵压混合料灌注成桩

2
强制式搅拌机
ZS1500L
2台
每盘搅拌1.5m3，每盘配料、上料、搅拌可同时作业，每小时产量90m3

3
混凝土输送泵
HBTs80
1台
混凝土泵送能力60～80m3/h

4
混凝土运输车
9m3
2台
混凝土的运输

6、施工组织机构
1、本项目部拟成立以项目副经理为组长，各相关科室及施工队主要人员参与的试桩施工领导小组对施工全过程进行严格监控。
领导小组组长：袁中萌
副组长：郭伟
组 员：徐立辉 杨建 夏建军 陈慧 张宝 苏耀华
7、安全保证措施
1、对参加施工的人员进行施工安全知识培训，合格后方可上岗作业；技术部门做好技术交底，施工中定期、不定期进行巡检。
3、施工现场四周作好排水设施，防止施工废水漫流，造成安全隐患。脚用架、作业平台、施工便道等设施保持干燥并及时进行清扫。
4、施工现场、驻地所有电源由专业电工定期进行检查，不得私自乱拉电线，乱生明火；凡要生火或拉接电线必须经由项目部主管领导同意。使用期间由专人进行管理，人走火灭，人走灯熄。
6、驻地、料场配备充足数量的灭火器或消防砂。材料由专人管理，另行储放，且远离热源或火源。
7、项目部安全负责人员定期和不定期进行检查，发现问题限期24小时内整改，否则进行退岗处理。
8、应对措施
1、施工现场备75KW发电机，一但停电可采用发电机进行发电，确保施工顺利进行。
2、施工前，对各种施工机械进行全面检修，确保机械性能良好；施工中，现场备机械修理工程师（修理工）1名，如果机械出现故障，能立即进行修理；如果暂时无法修理，故障机械立即退场，不得施工。该施工重新安排机械施工或待故障机修好后重新投入施工。
3、单个桩体施工完而机械出现故障后，且桩基又无法补救，则按报废处理。
4、协调小组成员通讯设施必须完好，随时保持联系，施工现场出现问题后能及时联系相关部门和人员，在最短时间内将问题解决。