客运专线车站工程cfg桩施工作业指导书.doc

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CFG桩作业指导书
一、适用范围：
南京枢纽NJ-2标HDK1179+323.12～HDK1199+030.747段。
二、编制依据：
《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》
《客运专线铁路路基工程施工技术指南》
《交通土建软土地基工程手册》
《宁枢桥南站施图NJ-2（路）-B-X》
《地基处理技术及工程应用》
三、CFG工艺原理：
CFG桩 (水泥粉煤灰碎石桩)是由碎石、砂和粉煤灰掺适量水泥加水拌和，用长螺旋钻机在地基中制成的强度等级为C15(C25)的桩。这种处理方法是通过在碎石桩体中添加以水泥为主的胶结材料，添加粉煤灰是为增加混合料的和易性并有低强度等级水泥的作用，同时还添加适量的砂以改善级配，使桩体获得胶结强度并从散体材料桩转化为具有某些柔性桩特点的高粘结强度桩，桩、桩间土和褥垫层一起形成复合地基。
四、CFG桩主要施工方案
1、工艺流程见“螺旋钻机成孔施工工艺流程图”
2、施工方法
(1)施工前准备
①核查地质资料，结合设计参数，选择适当型号的长螺旋钻机和施工方法。
②测量放样，平整场地，清除障碍物，按施工平面图放好桩位。
③选用的水泥、粉煤灰、碎石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。水泥采用强度等级为P.O.42.5级的普通硅酸盐水泥。混合料应按设计的配合比经搅拌机拌和，坍落度和搅拌时间按照工艺性试验确定的参数进行控制，按照试桩确定的配合比施工，28天龄期标准试块抗压强度不小于15Mpa(25 Mpa)。长螺旋钻孔管内泵压混合料成桩施工的坍落度宜为160～200mm。

螺旋钻机成孔施工工艺流程图
钻孔至设计标高
泵压混合填料
拌和混合填料
抽取混合填料
样品制作试块
移机至下一桩位
钻具提出孔口及清土
桩机就位
调平机身
配合比试验

④每工点施工前按照室内配合比进行成桩工艺性试验（不少于2根），以复核地质资料以及设备、工艺、施打顺序是否适宜，确定混合料配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速度等各项工艺参数及施打顺序和相邻桩施工间隔时间。待工艺试验桩经检验满足设计和验标质量要求后，并报监理单位确认后，进行大面积施工。根据设计资料绘制CFG桩布桩图，并注明桩位编号及施工说明。采用全站仪进行现场桩位放样，做好标志桩。
⑤机具设备准备：钻机、混凝土输送泵、混凝土输送管路等设备应经检查、维修，保证浇筑过程顺利进行；检查电源、线路，并做好照明准备工作。
⑥人员准备：配齐所有管理人员和施工人员，并对所有人员进行技术交底、安全交底。
（2）螺旋钻机成孔CFG桩作业的施工方法
施工时，首先用长螺旋钻孔到达设计要求的深度，然后用高压泵将桩体混合料通过高压管路和长螺旋钻杆的内管压到孔内成桩，当钻杆芯管内充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料。这一工艺具有低噪音、无泥浆污染、无振动的优点。这种施工方法具有较强的穿透能力，属非挤土成桩工艺。
施工流程见下“施工流程图”
①整平施工场地。首先将施工场地开挖到设计要求的宽度及预定的标高，用推土机
推平，压路机压实，并做成向两侧成4%的排水坡，路基两侧挖排水沟，建立完整的排水系统。
施工流程图

原地面处理

测量放样

钻机就位
钻进至设计深度

停钻

泵送混合料
均匀拔管至桩顶

钻机移位

②布置桩点：按桩点设计布置图放样，本段路基内的CFG桩按正方向形布置，现场布桩时，横断面方向从线路中心往两侧坡脚布置，至路堤坡脚外不少于1根桩；在桩位处用一长50cm直径φ40的钢管打入土中，取出钢管和孔内的土，在孔内灌满白石灰作为桩位标记。
③移动钻机就位，用塔机塔身前后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，确保垂直度偏差不大于1%。
④钻进成孔：关闭钻头阀门，移动钻杆使钻头触及地面，启动马达先慢后快钻进，减少钻杆摇晃，检查钻孔的偏差。在成孔过程中，发现钻杆摇晃或难钻时，可放慢进尺钻，避免导致桩孔偏斜、移位，甚至使钻杆、钻具损坏。
钻至基岩顶面，记录钻进深度，判定是否满足设计要求，满足要求后停钻。CFG桩加固深度应穿透软弱土层（压缩层）到达基岩顶面，可通过两种方式来确定CFG桩的加固深度，一是严格按照设计桩长施工，二是通过钻机上的电流表摆动情况和钻机钻杆抖动情况来判定CFG桩钻孔深度是否已到达基岩层顶面。
⑤灌注及拔管：成孔到达设计桩底，停止钻进，泵送混合料，当钻杆芯充满混合料后开始拔管，不可先拔管后泵料。混合料的泵送量与拔管速度相匹配，拔管速度控制在1.2～1.5m/min。成桩过程须连续进行，施工中因其他原因不能连续灌注，须避开饱和砂土、粉土层停机。砼灌注到桩顶后用振动棒对桩顶以下3～4m范围内进行振捣。施工桩顶标高宜高于设计标高50cm。灌注成桩后，用湿黏土盖好桩头，进行保护。
在施钻的同时,搅拌站按工地试验室确定的配合比搅拌水泥、粉煤灰、砂、碎石混合料，并检查其坍落度。用砼罐车运到工地后，再次检查混合料的坍落度，符合要求后向管内泵送混合料。

⑥ 机械移位，进行下一孔成桩。
⑦CFG桩复合地基：CFG桩施工完毕，待桩体达到一定强度（一般3～7d）后，可进行开槽，清土和截桩时，不得造成桩顶设计标高以下的桩体断裂和扰动桩间土。桩顶面设置0.6m厚碎石垫层，碎石粒径宜为8～20mm，最大粒径不宜大于30mm，垫层中间按设计要求铺设一层强度不小于100kN/m双向土工格栅；垫层材料虚铺后采用静压压实。
五、CFG施工工艺要点与技术措施
1、桩机就位：调整桩机水平及垂直度，保证桩位（纵横向）偏差不大于50mm、垂直度偏差不大于1％。
2、成孔：长螺旋钻机成孔，应匀速钻进，避免形成螺旋孔,成孔深度在钻杆上设明确标记，成孔深度误差不超过100cm，确保桩端进入持力层深度大于200mm：垂直度偏差小于1％。
3、 混合料的灌注：成孔至设计深度后，现场值班员通知钻机停钻提升钻杆，并同时通知司泵开始灌注砼并保持连续灌注。灌注砼至桩顶时，适当超过桩顶设计标高50cm以上，以保证桩顶标高和桩顶砼质量均符合设计要求：灌注砼之前，必须检查管路是否顺畅稳固；每班第1根桩灌注前，用水泥砂浆湿润管路。严格控制提管的速率。拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不均，桩顶浮浆过多，形成混合料离析现象，导致桩身强度不足。故施工时，应严格控制拔管速率，正常拔管速率应控制在1.2～1.5m／分钟。混合填料埋钻高度不应小于1.0m。工长负责检查砼灌注质量及意外情况的处理。保证桩身混凝土至少24小时养护，避免扰动。
4、 桩机移位进入下一桩施工。在桩机移机至下一桩位施工时，根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位正确。
5、 CFG桩施工采用由路基中心线向两侧推进的施工顺序，严禁从两侧向中间推进，以避免由于土的侧向挤压作用使地基向两侧移动，造成成品桩断裂。
六、清土及剔桩：
1、第一步清土在桩施工完毕后立即将多余砼铲除。
2、第二步在成桩后3～7天左右剔桩，避免因桩身强度较大时剔桩困难。
3、清土采用小型机械设备及人工开挖、运输，避免断桩及对地基土的扰动。
4、清土预留至少20cm人工清除，找平。
5、清槽后人工截桩，采用3根钢钎间隔120°，沿径向楔入桩体，直至上部桩体断开，桩顶采用小钎修平。
6、因剔桩造成桩顶开裂、断裂，按桩基混凝土接桩规定，断面凿毛，刷素水泥浆后用高一级混凝土填补并振捣密实。
七、成品保护
1、已成桩后严防重型机械行走或扰动，防止使桩头压松造成桩顶混凝土不成型、断桩。
2、清土采用小型机械设备及人工开挖、运输，清土预留至少20cm人工清除、找平；避免断桩及对地基土的扰动。
八、质量标准
1．所用的水泥和粗骨料品种、规格及质量应符合设计要求。
2．CFG桩混合料强度应符合设计要求，混合料的坍落度应控制在160-200mm，现场每台班检验不少于3次。
3．CFG桩的数量、布置形式及间距符合设计要求。
4．CFG桩施工中，每台班均须制作一组检查试件（3块），成桩28d后进行单桩承载力或复合地基承载力试验。
5．每根桩的投料量不得少于设计灌注量。
6．CFG桩顶端浮浆应清除干净，直至露出新鲜混凝土面，清除浮浆后的有效长度应满足设计要求。
7．桩长、桩顶标高及直径应符合设计要求。
8．褥垫层厚度和密实度应符合设计要求。
9．要及时进行低应变试验检测CFG桩桩身完整性，按成桩总数的10%抽样检验，且每检验批不少于5根；承载力采用复合地基平板载荷试验，其承载力、变形模量应符合设计要求，按总桩数2‰抽样检验，且每检验批不少于3根。
CFG桩施工允许偏差按下表：
CFG桩施工允许偏差
序号
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
九．质量保证措施
施工过程质量检查流程见附件1：“工程质量检查表”。
在施工过程中，严格按照设计和规范要求，认真接受业主及监理的指导、检查，在施工过程中抓好以下几方面的工作：
1、严格执行“自检、互检、专检”的三检制，自检项目不达优质不交班，隐蔽工程未经监理检查及签证不隐蔽。
2、进行详细的技术交底，让施工人员明确各项工作的技术标准，在施工中认真贯彻执行。
3、建立健全内部质量保证体系，做好技术保证工作，以测量、试验为主。
4、在施工中，不断采用新工艺，新技术，实行质量与承包挂钩，奖优罚劣，举行观摩比赛活动树立精品意识。
5、在施工中，杜绝使用不合格材料，所有原材料、成品进场时必须有合格证，钢筋、水泥必须做二次复试，符合设计和规范要求时才能投入使用。
十、施工安全保证措施
1、以工区长为组长，由安全、工程、技术质量、专职安全员等各方面的管理人员组成安全保证体系，建立施工区安全工作委员会，领导和组织实施安全工作。
2、分析安全难点, 确保安全管理重点，在施工现场设置安全标识牌。
3、现场电气设备均作漏电保护装置，配电线采用三相五线制。
4、施工机械的使用严格按照有关规定执行，无关人员严禁使用。
5、建立严格的安全教育制度，坚持入场教育、坚持每周按班组召开安全工作教育研讨会，增强安全意识，使安全工作落到广大群众基础上。
6、编制安全技术交底，设计和购置安全设施。
7、强化安全法制观念，严格执行安全工作文字交底，双方认可，坚持特殊工种持安全操作证上岗制度等。
8、加强施工管理人员的安全考核，增强安全意识，避免违章指挥。

9、钻机应放置平稳，安装后钻杆中心线的偏斜应小于全长的1%。
10、钻孔中如遇卡钻，应立即切断电源、停止下钻，在未查明问题前不得强行启动。
11、钻孔过程中遇有机架晃动、移动、偏斜应立即停钻。
12、清洗泵管时，出口方前方10m内不得有人。
13、钻机作业中，施工人员必须佩戴安全帽。
14、钻机作业中，应有专人负责电缆的收放。
15、钻孔时，严禁用手清除螺旋片上的泥土。
十一、环保水保措施
坚持做到“少破环、多保护，少扰动、多防护，少污染、多防治”，使环境保护和水土保持监控项目与监控结果达到设计文件及有关规定，教育培训率100%，贯彻执行率和覆盖率达100%。将京沪高铁南京枢纽铁路建成一条环境优美的绿色大通道。
1、临时工程环保措施
（1）对施工场地进行平整，在CFG桩作业场地布桩范围外结合永久排水设施开挖排水沟，确保施工场地无积水。
（2）临时工程必须按照环保的要求进行实施。严格在设计核准的用地界和临时用地范围内开展施工作业活动，绝不随意开挖、碾压界外土地。
（3）临时工程设施（如生活与生产房屋、构件加工厂等）选址在地表植被稀少、易于恢复的地方。临时用地使用完后必须恢复至原有的地形地貌或比原有更改善的状况。
（4）合理布置施工便道，尽量减少施工便道数量，并不得在便道两侧就近取土。施工营地合理选择在一定的距离范围内。
（5）临时工程设施修建不切割、阻挡地表径流的排泄，不允许在临时工程附近形成新的积水洼地或负地形。
2、废水、废碴处理措施
（1）施工营地的生活污水经生化处理达到排放标准后排入不外流的地表水体，不得在营地附近形成新的积水洼地，严禁将生活污水排入河流和渠道。施工废水按有关要求进行处理达标后排放，不污染周围水环境。污水处理采用多级沉淀池过滤沉淀，污水处理的工艺流程为：污水→收集系统→多级沉淀池→沉淀净化处理→排入河道。在施工时，对天然形成的排水系统加以保护，不得随意改变，必要时修建临时水渠、水沟、水
管等。
（2）废渣、建筑垃圾等集中弃往设计指定的弃碴场。
3、防止空气污染和扬尘措施
（1）工程材料存放场地、施工便道和生产、生活区道路硬化处理，施工过程中经常洒水，防止扬尘对施工人员造成危害和对周边农作物的影响。
（2）在运输易飞扬的散料时，装料适中并用蓬布覆盖。储料场松散易飞扬的材料用彩条布遮盖。避免运输、装卸过程中和刮风时扬尘。
(3)经常清洗工程车辆轮和车厢。
4、施工噪音控制措施
(1)对施工机械和运输车辆安装消声器并加强维修保养，降低噪音。钢筋加工、混凝土拌合、构件预制等场地选择尽量远离居住区。车辆途经施工生活营地或居住场所时应减速慢行，不鸣喇叭。适当控制机械布置密度，条件允许时拉开一定距离，避免机械过于集中形成噪音叠加。
(2)在靠近村庄和居住区较近的地方，对噪音较大的机械设备修建隔音棚或隔音墙，减少对居民的干扰。
(3)在比较固定的机械设备附近（空压机房），修建临时隔音屏障，减少噪音传播。合理安排施工作业时间，尽量降低夜间车辆出入频率，夜间施工尽量不安排噪音很大的机械施工。
5、水土保持措施
(1)合理安排施工用地，施工场地范围内的树木进行移植，保护施工场地和临时设施附近的植被。
（2)施工场地外围设置围墙，防止施工用料和建筑垃圾、废碴落入水体。
（3）施工废水必须经沉淀处理，达标后排放。施工废碴和建筑垃圾按设计和建设单位要求堆放和运至指定位置。杜绝随意排放和倾倒。
（4）施工场地和道路硬化处理，周边和两侧设排水沟，防止排水引起水土流失。
（5）施工现场生产区和生活区种植树木花草进行绿化，美化施工环境。

附件1： 工程质量检查表
审查开工申报表

返工

每道工序完工后

不合格

工班自检

合格

不合格

工区质检工程师检查

合格

填报各种报检资料

不合格

监理工程师检查、填写质量验收单

返工、返修

单项（位）工程已完

工区质检工程师检查
不合格

合格
不合格

项目经理部质检工程师

合格

填报中间交工证书

监理工程师检查、汇总质量验收单
不合格

签认中间交工证书

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