CFG桩综合项目施工作业指导说明书.docx

CFG桩施工作业指导书
1、适用范围
本作业指导书适适用于新建铁路成全部至贵阳线CGZQSG-13标段区间路基处理黏性土、粉土、砂土和正常固结素土等地基，和天然地基承载力大于80KPa淤泥土质。
2、作业准备
2.1内业技术准备
2.1.1 室内配合比试验：CFG桩施工前进行室内配合比试验，以确定混合料配比，要求桩体混合料试块（边长15cm）标准养护28天立方体抗压强度大于10MPa。
2.1.2作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清相关技术问题，熟悉规范和技术标准。指定施工安全确保方法，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参与施工人员进行上岗前技术培训，考评合格后持证上岗。
2.2 施工现场准备
2.2.1施工前应查明场地范围内地下结构物、管线和电线位置及标高，并立即进行迁改而施工中有可能对其造成影响管线，须注意加强施工防护。
2.2.2路堤地段清除处理范围内地表植物根系等腐殖质。施工现场若有土坎、沟槽等应用推土机、平地机或其它方法给予整平，对于抗穴等应填平扎实，且应预防基底积水。对于流向路基作业区水源应在施工前给予截断，并应在设计边沟位置开挖临时排水沟，确保施工期间排水。路堑地段开挖至基床底层底面以上0.5～0.7m。
2.2.3工艺性试验
施工前应进行成桩工艺性试验（每工点不少于3根），以复核地质资料和设备、工艺、施打次序是否适宜，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，检验桩身混凝土密实度、强度和桩身垂直度，依据发觉问题，修改施工工艺或桩体材料配合比重新试验直至满足要求并报监理单位确定后方可施工。
3、技术要求
3.1 CFG桩桩径为0.5m，在路堑及低矮路堤地段采取0.5m，桩纵向间距为1.8-1.4m，横向间距为1.6m。要求打入下卧层大于0.5m（打入弱风化层时直至基岩面）。
3.2为确保施工中混合料顺利输送，施工中采取强制式搅拌机，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。
3.3质量检验合格后，桩顶填筑垫层夹土工格栅加固，垫层采取未风化洁净且级配良好砂砾石或碎石，其最大粒径不得大于30mm，含泥量小于5%，且不含草根、垃圾等杂质，垫层碾压满足地基系数K30≥130MPa/m，孔隙率小于31%要求。土工格栅为聚丙烯双向土工格栅，幅宽大于5m，网孔直径80-120mm，纵、横向每米屈服抗拉强度≥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。为确保复合地基结构质量，土工格栅必需耐碎石挤压，不得在填筑碾压垫层时出现折断。
3.4 CFG桩施工完成经检测合格后，机械切除桩头部分，再铺设桩顶垫层及进行上部路基施工。
4、施工程序及工艺步骤
4.1施工工艺步骤图

5、施工要求
5.1施工方法
CFG桩施工方法： CFG桩施工采取长螺旋钻机施工。钻机就位后，开启马达，螺旋钻杆钻入地下，钻孔过程做好统计，进入持力层时统计钻压电流值。钻至设计标高后，开始泵压混合料，混合料下到孔底后开始均匀提钻。依据泵入混合料量控制提钻速度，确保钻头矛尖一直埋在混合料中，以防断桩。
5.1.1原地面整平，桩机进入现场前依据设计桩长确定机架高度和钻管长度。

5.1.2 测量放线：测量放线采取全站仪进行放线，全站仪测量完后采取钢尺复核，偏差小于5CM。每次测量放线纵向5排，横向全幅部署。每次第一排和第5排左、中、右均设护桩，护桩高出地面15CM同时对控制桩位采取护装旗进行标识，黄色为未施工区段，红色为已施工区段。
5.1.3钻机就位：
钻机就位要达成钻塔天轮外缘、钻头尖及桩位点三点成一线，钻杆垂直，钻头矛尖对准桩位点后固定钻机，在以水平尺检测钻杆垂直度，调整钻机液压脚，确保钻机水平。确保CFG桩垂直度许可偏差小于1%。每根桩施工前全部有专门人员进行桩位对中及垂直度检验，满足要求后，方可开钻。在长螺旋钻机施工前安装电流互感器，并接上1个400A交流电流表，开启马达，检验互感器终端电流表显示值是否和操作室主机电流表显示值相同，以验证电流互感器是否正常工作。
5.1.4钻进成孔
关闭钻头阀门，移动钻杆至钻头触及地面，开启马达先慢后快钻进，降低钻杆摇摆，检验钻孔偏差。在成孔过程中，发觉钻杆摇摆或难钻时，可放慢进尺，避免造成桩孔偏斜、移位，甚至使钻杆、钻具损坏。钻进速度初步控制在每分钟1.0m左右，每根桩成孔时间平均为10分钟。当钻进过程中出现出现电流突变（200A左右）及钻杆发生猛烈抖动，证实打入持力层，稳钻一段时间，将孔内泥土旋出，停止钻进。
5.1.4.1 钻进时垂直度控制
钻进垂直度采取钻机自带垂直标标识，现场取样刻度作为控制；当钻机无垂直控制标时，采取锤球纵横双向控制，利用钻机上悬挂锤球，量测锤球线和钻杆距离，确保钻杆倾斜度控制在1%以内。
5.1.4.2 桩长控制
利用钻机上提前标注好刻度，控制桩长。
5.1.5灌注及拔管：
灌注前试验人员对拌和料进行检验，如坍落度检测，制作150×150×150mm规格28d抗压强度试块。钻进时，取土样确定地质情况，首批和有代表性桩，设计应到现场确定。泵送混合料时，当钻杆芯充满混合料后开始拔管，不可先拔管后泵料。混合料泵送量和拔管速度相匹配，拔管速度控制在2～3m/min。施工桩顶标高高出设计标高50cm以上。确保桩长能确保有效桩体施工图标示高程和保护桩体。灌注成桩后，用水泥袋盖好桩头，进行保护。
5.1.6桩间土开挖
当桩身混合料强度达成龄期后，开始清运成孔时产生弃土。清理前，测量组先给出控制标高，并用水准仪现场控制桩顶高程，清运时不可对设计桩顶标高以下桩身造成损害，不得扰动基底土，以防形成橡皮土。
清运时采取小型挖机挖除桩间土，预留30cm土层采取人工方法进行处理，确保桩间土保持原状土密实度。
5.1.7截桩
保护土层清除后，截除桩顶设计标高以上桩头，截桩时在同一水平面上按4个方向用切割机对桩头进行切槽，并用大锤轻击将桩头截断，桩顶高程许可偏差±50mm。
5.1.8移机
一根桩施工完成后，钻机移位，进行下一根桩施工。
5.1.9成桩检验及检测
CFG桩开挖截完桩头后进行桩位检验，桩位偏差小于50mm桩体垂直度偏差小于1%，桩体有效直径大于设计值。CFG桩达成强度后，采取低应变试验进行完整性和静载试验检测桩单桩（复合地基）承载力。
5.2施工方法及注意事项
5.2.1 CFG桩路基工点必需安排提前施工，在填筑至路基基床底层顶面时进行观察，时间不少于6个月，确定稳定后方可进行基床表层级配碎石施工，铺轨前必需进行沉降评定。
5.2.2褥垫层铺设宜采取静力压实法，当基础底层下桩间土含水量较小时，也可采取动力扎实法。
5.2.3 CFG桩施工后28天内不得有任何施工机械在上面行走。
5.2.4 按要求埋设地面沉降观察设备并进行观察，观察结果应纳入完工文件。
5.2.5路堤填筑应严格控制填筑速率，控制标准为：路堤中心线地面沉降速率每昼夜小于1.0cm，坡脚水平位移速率每昼夜小于0.5cm。若有异常，应停止填筑或暂缓填筑。
5.2.6地基加固后，复合地基承载力要求满足设计要求，垫层内铺设土工格栅及层数满足设计要求。
5.2.7施工便道须选择在地质条件很好地段设置，若在软基、松软土上设置便道，便道地基参考铁路工程处理，确保便道稳定。
5.2.8 CFG桩钻孔出渣应运往周围弃土场集中处理，严禁乱堆乱弃。

6、劳动力组织
CFG桩劳动力配置表
序号
工种
人数
备注
1
钻机司机
8
天天根据2个台班
2
发电机司机
2
天天根据2个台班
3
放料工
4
天天根据2个台班
4
一般工人
16
清理钻杆黏土、移动泵管、截桩头等
6
挖掘机司机
2

7
装载机司机
2
清理钻桩弃土
8
运渣车司机
4
弃土运输

累计
38

7、材料要求
桩体材料采取碎石、石屑或砂、粉煤灰、水泥加水配合而成。桩身水泥采取P.0 42.5级一般硅酸盐水泥，水泥掺入量小于200kg/m3，掺加优质粉煤灰，粉煤灰掺入量为70-90kg/m3，石屑在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：长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注法小于25mm。混合料28d标准立方体无侧限抗压强度大于10MPa。
8、设备机具配置
CFG桩施工每机组机械设备配置表
序号
机械设备名称
数量
工作内容
备 注
1
长螺旋钻机
1
成孔、灌注

2
混凝土输送泵
1
泵送混凝土

3
混凝土搅拌运输车
2
混凝土运输
和其它机组公用
4
小型挖掘机
1
开挖桩间土
和其它机组公用
5
小型装载机
1
清理钻桩弃土
和其它机组公用
6
运输车
1
弃土运输
和其它机组公用
7
切割机
1
截桩头
和其它机组公用
9、质量控制及检验
9.1质量控制
9.1.1混合料多种材料技术指标必需满足规范要求，其抗压强度必需满足设计要求。
9.1.2长螺旋成桩施工应严格控制坍落度在160～200mm，和易性好。严格控制拔管速度，实践证实：提钻速度太快，将会造成桩径偏小或缩颈断桩现象，太慢桩顶浮浆较多、混合料离析，强度较低，确保桩体连续密实，不得有断桩、缩径等缺点。
9.1.3确保桩长达成设计要求，CFG桩必需穿透软弱土层至硬底。保护桩长设置：
a.设计桩顶标高离地表距离不大时（小于1.5m），保护桩长可取50～70cm ，上部再用土封顶。
b.桩顶标高离地表距离较大时，可设置50～70cm保护桩长，然后上部再用粒状材料封顶直到靠近地表。
9.1.4成品保护:成桩后严防重型机械设备在上面行走或扰动,预防使桩头压松造成桩顶混合料不成型或断桩。
9.1.5开挖及桩头处理
a.CFG桩施工完成，待桩体达成一定强度（通常3～7d）后，可进行开挖。清土和截桩时，不得造成桩顶设计标高以下桩身断裂和扰动桩间土。
b.对基槽开挖：假如基槽较浅，可采取人工开挖；基槽较深采取人工开挖效率太低时，可采取机械和人工联合开挖，但必需遵照以下标准：
(a)不可对设计桩顶标高以下桩体产生损害；
(b)应尽可能避免扰动桩间土。
(c)对于这两点，关键在于要留置足够人工开挖厚度。 采取机械、人工配合开挖，人工开挖厚度留置多少，和桩体强度和土质条件等相关，施工时在现场经过试验确定。但人工开挖留置厚度通常不宜小于50cm。
(d)基槽开挖至设计标高后，多出桩头需要剔除，剔除桩头时宜采取以下方法：
找出桩顶标高位置；用钢钎等工具沿桩周向桩心逐次剔除多出桩头直到设计桩顶标高，并把桩顶找平；严禁用重锤或重物横向击打桩体；桩头设计标高处，桩头表面不可出现斜平面。假如在基槽开挖和剔除桩头时造成桩体断至桩顶设计标高以下，必需采取补救方法，可采取C20混凝土接桩至设计标高。注意在接桩头过程中保护好桩间土。
9.1.6作好地质情况复核工作。对有代表性地点在施工过程中适时提钻以确定地层分布情况是否和地质资料一致，尤其是钻进达成设计深度时要确定桩尖土是否已经达成持力层足够深度。必需时，可在相邻两地质横断面中间进行补钻，深入复核地质情况。若出现异常情况，则必需立即通知监理和设计单位到现场确定，并提出处理意见。
9.1.7加强自检频率，确保CFG桩质量满足设计要求。静载荷试验数量取CFG桩总桩数0.5%，但大于3根。低应变检测数量取CFG桩总桩数10%。
9.1.8对地表水、地下水及施工用水水质进行取样复测。若复测结果和设计不相符时，应立即通知相关单位进行再次复测。不得使用有侵蚀性水作为施工用水。
9.2 CFG桩施工质量检验及效果检验
9.2.1过程检测
a.施工过程质量检验关键应检验施工统计、混合料坍落度、桩数、桩位偏差、桩顶标高、褥垫层厚度及其质量和桩体试块抗压强度。
b.桩位许可偏差：0～50mm、桩身倾斜小于1%、桩体有效直径大于设计值、桩长大于设计长度。
9.2.2施工后质量检测
成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械一个台班做一组（3块）150mm×150mm×150mm试块，标准养护，测定28d抗压强度。
桩身完整性：抽取不少于总桩数10％桩进行低应变动力检测桩身完整性。
9.2.3单桩静载试验测定桩承载力
不少于总桩数0.5～1%。
9.2.4复合地基承载力
复合地基承载力试验应在施工结束28d后进行。试验数量为总桩数0.5～1%，每个单体工程试验数量不应少于3根。选择试验点时应本着随机分布标准进行。
9.2.5 CFG桩桩位、垂直度、有效直径许可偏差应符合下表要求。
CFG桩桩位、垂直度、有效直径许可偏差
序号
项目
许可偏差
1
桩位（纵横向）
50mm
2
桩身垂直度
1.0%

桩顶高程
±50MM
3
桩体有效直径
大于设计值
10、安全及环境保护要求
10.1安全控制要求
10.1.1施工人员进场后进行安全培训，合格后方可在现场作业，组织定时安全培训和教育、班前安全讲话。
10.1.2作业人员持证上岗，严禁无证进行作业施工。
10.1.3施工用电符合安全用电相关要求。
10.1.4风力超出5级时，应停止作业。
10.1.5钻机在提升过程中，设专员对钻杆上泥土进行清理，预防泥土砸伤作业人员和设备。
10.2环境保护要求
10.2.1靠近居民区和城镇施工区段，按环境保护要求夜间停止作业。
10.2.2弃土统一存放、处理。
10.2.3混合料泵送过程中，依据地泵能力计算泵管内混合料放量和关注高度。在钻机塔架设置标识，待钻杆提升到位后，地泵停止泵料，避免混合料泵出地面，污染环境。
10.2.4基坑开挖后，超灌桩头采取截桩机切割至设计桩顶高程，保护层桩头集中堆放，挖坑埋设至桥梁墩台之间空地，或计划车站进场道路、广场下面，严禁弃方在路基两侧污染环境。