CFG桩试桩综合项目施工专项方案.doc

目 录
1、 编制依据及标准 1
1.1编制依据 1
1.2编制标准 1
2、工程概况 1
3 试验目标 2
4 试验总体安排 3
4.1试验时间 3
4.2 人员配置 3
4.3机械配置 4
5、CFG桩施工技术要求 4
6 CFG桩工艺性试验方案 5
6.1 试桩部署 5
6.2 施工工艺 6
6.3桩位放样 6
6.4 钻机就位 6
6.5混合料搅拌 7
6.6钻进成孔 8
6.7 灌注及拔管 8
6.8 钻机移位 9
6.9 桩头清理 9
6.10铺设碎石垫层 9
7、施工中常见问题及处理方法 10
7.1 缩颈和断桩 10
7.2 桩体强度不均匀 10
7.3 桩顶上升量较大 10
8、施工注意事项 10
9质量检测 12
10、质量确保方法 12
11、试桩总结汇报 13

CFG桩工艺性试验施工方案
1、 编制依据及标准
1.1编制依据
（1）怀邵衡铁路第七协议段施工图设计
（2）《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ 203--
（3）《铁路混凝土结构耐久性设计规范》TB10005-
（1）《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》铁建设［］8号
（5）《铁路路基工程施工质量暂行标准》TB101414-
（6）《建筑路基处理技术规范》JGJ79-
（7）《铁路工程地基处理技术规程》TB10106-0、J1078-
1.2编制标准
（1）本方案遵照相关规范、标准、设计图纸文件等，并严格根据各相关施工和设计规范、验收标准中各项要求进行编制。
（2）加强生产管理和施工组织，提升机械施工水平和作业人员生产率。
（3）合理安排和调整施工进度计划，利用统筹方法组织平行流水和立体交叉作业，不停加紧工程进度。
（4）因地制宜，尽可能利用当地资源，降低物资运输量并节省能源。
2、工程概况
本标段路基工程土质属于软土地基，在路基DK219+697.5～DK219+817.28处采取CFG桩进行处理，桩间距2m，桩径0.5m，桩长13.2-17.07m。CFG桩关键是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑加水拌和形成混合料灌注而成，采取长螺旋成孔泵压混凝土灌注成桩施工工艺，桩身强度等级为C15。
本段路基地形为丘间谷地，地势平缓。表层为粉质黏土，软～硬塑，厚约1.1～15.2m，其中软土层厚约7～10.8m。下伏基岩为石炭系灰岩、炭质灰岩，岩溶发育，溶洞规模为0.6～3m，多充填，呈串珠状。地下水较发育，对砼结构无侵蚀性，碳化环境作用等级为T2。
3 试验目标
本标段路基工程土质属于软土地基，在路基DK219+697.5～DK219+817.28处采取CFG桩进行处理，CFG桩施工质量好坏直接影响到以后路基不均匀沉降及影响路面行车安全，是该段路基处理关键步骤，为了确保该段路基处路面行车安全，确保本工程CFG桩质量，桩基施工前首先做试桩，进行工艺性试验，总结出一定规律，指导大面积CFG桩施工，愈加有效地控制CFG桩质量,工艺性试桩目标。
（1）确定混合料配合比、坍落度，搅拌时间； 
（2）确定设备选型、确定施工工艺和施工次序
（3） 经过工艺性试桩勘明局部地质结构和设计图纸是否一致
（4）确定拔管速度；
（5）确定混凝土灌注充盈系数；
  （6）确定作业队人员组成和分工。
（7）考查设计施打次序和桩距是否能确保桩身质量
（8）检验桩基施工队在CFG桩常见问题处理能力
  （9） 积累多种参数，以指导CFG桩大面积施工，确保CFG桩施工质量
4 试验总体安排
4.1试验时间
DK219+697.5段CFG桩工艺性试验施工计划于1月1日~
2月1日完成，工期31天，总工期31天。
桩身施工1月1日~1月3日桩身等强1月2日~1月29日桩身检测1月30日~2月1日。
4.2 人员配置
（1）管理人员配置
序号
职务
姓名
备注
1
工程责任人
缪东升

施工责任人
李传松

2
技术责任人
魏喜超

3
质量责任人
李植栋

安全责任人
樊秉祥

4
现场施工人员
杨旭峰、桂昌旺

5
测量员
陈进忠、李翔

6
试验员
胡盛平、姜峰

7
资料员
魏笑笑

（2）劳动力安排
CFG桩工艺性试验施工时共配置钻机操作手4人，挖掘机司机2人，
压路机司机2人，工班长1人，电工：1人，罐车司机：4人，机修工：1人，普工：5人
4.3机械配置
CFG桩工艺性试验采取长螺旋钻杆钻机施工，桩间土采取小型挖机开挖，自卸汽车运至弃土场，桩头凿除采取切割机环形切除，用电钻打三个眼后用錾子断掉桩头。
测量仪器经过判定，试验设备已经齐备并标定，试验室已经过验收。
表3 关键机械、设备表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
状态
备注
1
长螺旋钻机
CFG20-40
台
1
良好

2
挖掘机
220
台
1
良好

3
压路机
YZ20
台
1
良好

4
自卸车

辆
2
良好

5
混凝土溜槽

个
1
良好

表4 测量、试验仪器表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
检测状态
备注
1
全站仪
TCR-702
台
1
合格

2
水准仪
NA720
台
1
合格

3
水准尺
5m
把
2
合格

4
钢尺
50m
把
2
合格

5
塌落度筒

个
1
合格

5、CFG桩施工技术要求
（1）CFG桩桩径为0.5m，桩顶铺设0.6m厚加筋碎石垫层，夹两层双向拉伸土工格栅。
（2）依据现场地质条件，CFG桩选择长螺旋钻孔灌注成桩。
（3）水泥采取42.5级一般硅酸盐水泥，水泥掺入量小于200kg/m3，掺入优质粉煤灰量为70~90kg/m3，粉灰比为1~1.2，石屑率通常在0.3左右，碎石粗骨料满足级配要求，松散堆积密度大于1500kg/m3，碎石最大粒径小于25mm。
（4）为确保施工中混合料顺利运输，施工中应采取强制式搅拌机，坍落度控制标准为：长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注法为160~200mm。
（5）为确保质量，应隔排跳桩施工，施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5m。
（6）CFG桩桩顶铺设加筋碎石垫层，碎石最大粒径不得大于30mm，含泥量不得大于5%，且不含草根、垃圾等杂质，碎石垫层碾压满足地基系数K30≥130MPa/m，孔隙率小于31%要求。土工格栅采取聚丙烯双向土工格栅，幅宽大于4.0m，网孔直径8~12cm，纵、横向屈服抗拉强度≥80KN/m，对应纵、横向伸长率≤10%，铺设土工格栅时，必需拉直拉平，幅和幅之间要对齐对好，格栅搭接10~15cm。为了确保复合地基结构质量，土工格栅必需耐碎石挤桩，不得在填筑碾压时出现折断。
6 CFG桩工艺性试验方案
6.1 试桩部署
成立CFG桩工艺试验施工管理小组，负责CFG桩工艺性试验施工，负责提前准备合理劳动力、机械设备、施工材料。进行混合料配合比试验、施工方法选择、施工机具配置、结果分析等工作，责任到人。试桩位置选择在CFG桩加固区域内桩身最长桩位，具体桩位以下：
施工里程DK219+697.5，试桩根数6～10根，桩间距2m正三角形部署，桩径0.5m，桩长13.2m，试桩编号为S1～S10。
试桩位置平面部署见图6-1 CFG桩平面部署示意图

6.2 施工工艺
施工工艺见图6-2 CFG桩施工工艺步骤图。
6.3桩位放样
根据设计图纸进行部署桩位，用全站仪按20m为一个断面测放桩位，每个段面测放5个控制点。用钢尺拉出点位后钢钎打入20cm深后灌入白灰。
6.4 钻机就位
钻机就位前，技术人员对桩点进行十字定位，并设定位桩，便于随时检验孔位偏差。依据设计桩长确定机架高度，并在钻机表面做好显著深度标计；钻机就位后，钻头对准桩中心误差控制在50mm 内，确保钻杆垂直，并在钻孔过程中，随时注意检验钻杆垂直度,立即调整。CFG桩钻机就位后，应用钻机塔身前后和左右垂直标杆检验塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，确保CFG桩垂直度许可偏差小于1%。
封顶、移机

成桩试验

安装桩机

位
是
否
材料试验

配合比确定

计量投料

拌合料拌制

试件制作

施工下一根桩

是
否
提升钻杆

原地面处理

桩机对位

位
提钻

测量放线

停止钻进

钻 进
长螺旋钻进到设计标高
向管芯泵送拌合料

管内拌合料有足够高度

图6-2 CFG桩施工工艺步骤图
6.5混合料搅拌
混合料搅拌要求按配合比进行配料，计量要求正确，上料次序为：先装碎石，再加水泥、粉煤灰和泵送剂，最终加砂，使水泥、粉煤灰和泵送剂夹在砂、石之间，每盘料拌合时间大于60s。混合料加水量和坍落度（设计要求长螺旋钻管内泵压混合料法施工时，坍落度控制在160～200mm）、具体搅拌时间依据试验参数确定，电脑进行拌合自动控制和统计。在泵送前混凝土泵料斗、搅拌机搅拌桶应备好熟料。
6.6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，开启马达钻进。通常应先慢后快，这么既能降低钻杆摇摆，又轻易检验钻孔偏差，方便立即纠正。在成孔过程中，如发觉钻杆摇摆或难钻时，应放慢进尺，不然较易造成桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。当钻头抵达设计桩长预定标高时，在动力头底面停留位置对应钻机塔身处作醒目标识，作为施工时控制孔深依据。当动力头底面达成标识处桩长即满足设计要求。施工时还需考虑施工工作面标高差异，作对应增减。
在钻进过程中，统计每米电流改变并统计电流突变位置电流值，作为地质复核情况参考。
6.7 灌注及拔管
CFG桩成孔到设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料，当钻杆芯充满混合料后钻杆开始反向旋转提升钻杆，提钻过程中应严格控制提升速度和旋转速度，使二者匹配，严禁先提管后泵料。成桩提拔速度宜控制在2～3m/min，成桩过程宜连续进行，应避免因后台供料慢而造成停机待料。若施工中因其它原因不能连续灌注，须依据勘察汇报和已掌握施工场地土质情况，避开饱和砂土、粉土层，不得在这些土层内停机。灌注成桩完成后，用水泥袋盖好桩头，进行保护。施工桩顶高程宜比设计桩顶高50cm左右，桩长许可偏差小于10cm，桩径许可偏差小于2cm，对桩顶以下2.5m内进行振动捣固方法。施工中每根桩投料量不得少于设计灌注量。
6.8 钻机移位
当上一根桩施工完成后，钻机移位，进行下一根桩施工。施工时因为CFG桩土较多，常常将临近桩位覆盖，有时还会因钻机支撑时支撑脚压在桩位旁使原标定桩位发生移动。所以，下一根桩施工时，还应依据轴线或周围桩位置对需施工桩位进行
复核，确保桩位正确。
6.9 桩头清理
CFG桩桩体强度达成设计强度70%后方可进行桩间土开挖及清运，桩间土采取小型挖机配合人工开挖，清除保护土层时不得扰动基底土施工，预防形成橡皮土，施工时严格控制标高，不得超挖，从横向方向采取小挖掘机开挖，靠近桩周围预留20cm采取人工清除桩间土，小型自卸车运至弃土场，开挖过程中不能触动桩身和桩头。清除表面土层，采取人工凿除桩顶50cm桩头，破除预留桩头至设计标高（在同一分区内相邻桩顶高程相差小于5cm），桩顶许可偏差0～+20mm。桩头清除采取切割机环向切割一圈，电钻打三个眼后用錾子断掉桩头。
6.10铺设碎石垫层
在CFG桩加固区基底均铺设0.6m厚加筋碎石垫层，加筋为两层双向80KN/m土工格栅，路堑及低矮路堤地段桩顶垫层顶部铺设一层PVC毛细防排水板（详见图7-1 加筋碎石垫层示意图）。经过对桩体及桩间土干密度、桩身混凝土密度、单桩复合地基承载力检验合格后进行下道工序施工。

图7-1 加筋碎石垫层示意图
7、施工中常见问题及处理方法
7.1 缩颈和断桩
为避免这类现象发生，不管是在饱和软土中成桩还是在上部有较硬土层或中间夹有硬土层地基中成桩，均需依据施工中注意事项选择适宜成桩次序，并依据土层情况选择较为适宜施工工艺和设备。
7.2 桩体强度不均匀
在施工过程中，要严格控制拔管速度在2~3m/min，并一直保持速度均匀一致，并很好地控制留振时间。
7.3 桩顶上升量较大
经过施工监测发觉桩顶上升量较大，而且桩数量较多时，能够逐一桩快速静压以消除可能出现断桩对复合地基承载力造成不良影响。这一技术称为静压。
8、施工注意事项
（1）水泥采取42.5级一般硅酸盐水泥，粉煤灰可采取电厂搜集粗灰，混合料坍落度控制在160～200mm，碎石、石屑杂质含量小于5%。
（2）施工前根据施工平面图放好桩位，采取预埋砼桩尖时，桩尖需埋入地表以下30cm。
（3） 施工时务必采取跳桩法施工，避免造成相邻桩断桩，通常跳桩1-3根，相邻施工时间间隔必需大于7天，采取从中心向两侧坡脚推进方案，为预防缩径、断桩及桩身强度不均，沉管时间尽可能缩短，拔管速度控制在2~3m/min，施工中严禁反插。
（4） 亲密关注地面隆起及桩顶浮浆情况，必需时进行桩体静压。
（5）施工桩顶标高宜高出设计标高0.5m，CFG桩地基加固完成达成设计强度后，桩头0.5m范围内应挖出，清土和截桩时不得造成桩顶标高一下桩身断裂和扰动桩间图。
（6）CFG桩施工完成28天后，采取低应变检测桩身质量，抽检频率为10%，承载力采取复合地基载荷试验，抽检率为桩数0.2%，但不少于3点，经抽检合格后方可填筑路基。
（7）CFG桩施工许可偏差、检验数量及检验方法应符合表8-1 CFG桩施工许可偏差、检验数量及检验方法要求。
表8-1 CFG桩施工许可偏差、检验数量及检验方法
序号
检验项目
许可偏差
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
大于设计值
开挖50～100cm深后，钢尺丈量
9质量检测
CFG桩质量检验内容包含桩身完整性、均匀性、桩身强度、单桩或复合地基承载力等，检验内容以下：
（1） 低应变应力检测
成桩7d后，可采取无损低应变检验桩身完整性、检验数量为总桩数10%，且不少于3根。
（2）钻心取样检测及无侧限抗压强度检测
成桩28d后，应采取双管单动取样器在桩径方向1/4处、桩长范围内垂直钻孔取芯，观察桩体完整性、均匀性，在桩身上、中、下取不一样深度不少于3个试样作无侧限抗压强度试验，检验数量为总桩数2‰，且不少于3根，钻芯后孔洞采取水泥砂浆灌注封闭。
（3）单桩或复桩承载力检测
CFG桩承载力检验在成桩28d后进行，采取单桩或复合地基承载力试验，检验数量为总桩数2‰，且不少于3根。
10、质量确保方法
为确保工程施工质量，施工中应一直坚持质量第一方针，加强全方面质量管理方法，组织施工，确保工程质量。
（1）对全体施工人员进行质量教育，树立质量就是生命，质量就是效益思想观念。
（2）每项工程开工前，技术人员要对全体施工人员进行技术交底，明确任务和质量要求，严格实施各项施工程序和管理制度，确保整体工程质量符合设计和施工规范要求。
（3）严格把好每道工序完成后，均应立即进行质量自检和互检，发觉问题立即处理。
（4）设置专职质量检验员，坚持“三检制”（自检、互检、专检）制度，主动帮助监理做好对工程监理工作，确保成桩质量。
（5）针对施工中出现问题，主动开展QC小组活动，分析原因，制订对策，处理问题，确保施工顺利进行。
（6）实施质量否决权和质量奖惩制度，对发生质量事故岗位人员视情节轻重程度，分别给对应处罚。
（7）认真做好多种原始统计填写，归档工作。
（8）CFG试桩完成后应编制试桩工艺性施工总结汇报。
11、试桩总结汇报
试桩施工、检测完成后，立即依据试桩施工、检测情况进行试桩总结，并写出试桩总结汇报，报监理审查，经过后用以指导工程大面积施工。
试桩总结汇报应包含以下内容：
（1）、施工机械设备和人员配置是否合理，如不合理应怎样更正配置。
（2）、施工工艺是否妥当，能否确保以后大面积施工施工质量和施工进度，如不合理，应怎样调整施工工艺。
（3）、试桩能否达成设计和规范要求施工质量，提升地基承载力。
（4）、大面积施工时应注意问题。
（5）、地质情况和设计是否吻合，按设计施工能否达成设计要求。

CFG桩现场检测统计表
施工单位： 协议段：
监理单位： 编号：E—05—□□□□-□□□□
分项工程名称

所属分部工程

施工时间

工程部位（里程）

施工自检或监理抽检

检测时间

项次
检测项目
设计值
实测值
偏差值
检测频率和方法
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
桩距（mm）

2
桩径（mm）

3
桩长（m）

4
竖直度（%）

5
单桩水泥用量（kg）

6
单桩粉煤灰用量（kg）

7
单桩碎石用量（kg）

8
强度（kPa）

外观描述：
检测： 统计： 复核：