8.3CFG桩施工作业指导书.docx

渝黔铁路2标段路基工程
  编号：XXXX

水泥粉煤灰碎石桩（CFG）施工作业指导书

单 位：
编 制：
审 核：
批 准：

XXXX年XX月XX日发布 XXXX年XX月XX日实施

渝黔铁路路基工程
水泥粉煤灰碎石桩（CFG）施工作业指导书

1编制依据
《铁路工程地基处理技术规程》(TB10106-2010 J1078-2010)
《客货共线铁路路基工程施工技术指南》
《铁路路基工程施工质量验收标准》
等相关规范、规定及图纸要求。
1．适用范围
适用于渝黔铁路土建2标路基水泥粉煤灰碎石桩（CFG）地基加固桩施工。
2．作业准备
2.1内业技术准备
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，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定CFG 桩布桩图，图中注明桩位编号制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。
2.2外业技术准备
测量放线，准确确定桩位，检查施工场地的控制桩点是否会受施工振动的影响；确定施工机具：长螺旋钻孔机及配套设备；施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。
3．技术要求
3.1 本标段CFG桩设计桩间距为1.5~1.8m，桩径0.5m，按正三角形布置，桩长3~16.5m，桩顶铺设0.6m厚加筋碎石垫层，夹两层双向拉伸土工格栅。
3.2水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，水泥掺量不大于200Kg/m3,施工前按审批的配合比对原材料进行检测，确定施工配合比。混合料采用泵送方式连续灌注。
3.3为保证施工质量，应隔排跳桩施工。施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不小于0.5m。
4．施工程序与工艺流程
4.1施工程序
施工程序为：施工准备→钻机就位→钻进至设计深度→停钻→泵送混合料→提升钻杆→泵送孔底混合料→边泵送边均匀拔管至桩顶→成桩→钻机移位
4.2施工工艺流程
见图4.1

桩机就位

调平机身

配合比试验
钻孔至设计标高

抽取混合填料样品制作试块

泵压混合填料
拌和混合填料

钻具提出孔口及清土

移机至下一桩位

清除桩间土、凿桩头

CFG桩基检测

CFG桩复合地基验收
碎石垫层施工、验收

图4.1 CFG桩施工工艺流程图

5．施工要求
5.1施工准备
施工前，进行室内配合比试验，要求桩体混合料试块（边长15cm立方体）标准养护28天无侧限抗压强度不小于15MPa，利用室内混合料配比实验结果进行现场成桩试验，数量不得少于2根，以确定满足设计要求的施工工艺和施工参数。
5.1.1平整场地：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，碾压密实，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；
5.1.2 桩位放样：按桩点设计布置图放样，本段路基内的CFG桩按等边三角形布置，间距为1.5~1.8m，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；
5.1.3地质复核：在施工前先在规划好的断面位置进行地质复核，并进行详细记录绘制成地质纵断面图，作为施工参考；本次试桩将第一个孔进行地质复核，作为本次CFG桩试桩施工的依据。在钻进时，记录每米电流变化并记录电流突变位置的电流值，并对钻杆钻出的土样和设计地质情况进行比较，作为地质复核情况的参考。
5.2 施工工艺
5.2.1钻机就位
钻机就位后，应用钻机塔身前后左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻机垂直对准桩位中心，钻孔控制采用在钻架上挂垂球的方法测量该孔的垂直度，也可采用钻机自带垂直度调整器控制钻杆垂直度。每根桩施工前现场工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查，CFG桩垂直度允许偏差≤1%，桩位允许偏差≤5cm。满足要求后，方可开钻。
5.2.2混凝土搅拌
混凝土搅拌按配合比进行配料。每盘料搅拌时间按照普通混凝土的搅拌时间进行控制，控制在60~120s，塌落度控制在160mm~200mm。5.2.3钻进成孔
5.2.3.1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。先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正。在成孔过程中，发现钻杆摇晃或难钻时，放慢进尺，防止桩孔偏斜、钻杆位移、钻具损坏等。
5.2.3.2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。
5.2.4灌注及拔管
5.2.4.1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左右，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速度应当放慢。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2.5m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，用水泥袋盖好桩头，进行保护。
5.2.4.2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。
5.2.5移机
上一根桩施工完毕，钻机头进行保护，移位，进行下一根桩的施工。
5.2.6现场试验
对于每车混凝土，试验人员都要进行坍落度的检测，合格后方可进行混凝土的投料，在成桩过程中随机抽样做混凝土试块，每台机械一天做1组（3块）试块，测定其28天抗压强度。
5.2.6 清理
CFG桩施工完毕在其混合料初凝后，进行打桩弃土清运，清运时不可对设计桩顶标高以下的桩身造成损害；不可扰动桩间土；不可破坏工作面未施工的桩位。清运完毕后人工开挖其下50cm保护土层，清运保护土层时不得扰动基底土，防止形成橡皮土。施工时严格控制标高，不得超挖。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按同一角度对称放置2个或4个钢钎，用大锤同时击打将桩头截断，条件许可时采用截桩机截桩。桩头截断后，用钢钎、手锤将桩顶从四周向中间修平至桩顶设计标高，桩顶允许偏差0～+20mm。如果在基槽开挖和截桩头时造成桩体断至桩顶设计标高以下，必须接桩至设计桩顶标高，剔平凿毛桩顶，用与桩体材料、配比相同的混合料接桩，并超出桩周200mm。
6．劳动组织
6.1劳动力组织方式：采用架子队组织模式。
6.2施工人员应结合试验段确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。
每个作业工班人员配备表
负责人
1人
技术主管
1人
技术、质检、测量及实验人员
4人
专职安全员
１人
工班长
2人
机长
4人
普工
16人
电工
1人
挖土机司机
４人
汽车司机
４人
泵机操作手
８人
  其中负责人、工班长、技术人员、专兼职安全员必须由施工企业正式职工担任，并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。
7．材料要求
7.1 所用的水泥和粗骨料品种、规格及质量应符合设计要求。
7.2 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。
7.3 每根桩的投料量不得少于设计灌注量。
8．设备机具配置
主要机具设备表
序号
机 械 设 备 名 称
规格及型号
单位
数量
备 注
1
强制式搅拌机
120型
台
1

2
装载机
50型
台
1

3
混凝土罐车
8立方
台
4

4
长螺旋钻机
GZL-90
台
1

5
混凝土输送泵
90型
台
1

6
发电机
80KW
组
1
备用
7
挖掘机
60型
台
1

8
自卸汽车
8立方
台
2

9
洒水车
８立方
台
1

9．质量控制及检验
9.1质量控制
9.1.1测量桩位前应对施工现场原地面标高进行抄平测量，并用平地机平整碾压后放出各桩的准确位置，将施工区域进行划分，并将各桩进行编号，定机定人进行管理。
9.1.2布桩时，CFG桩的数量、布置形式及间距必须严格按设计要求。并遵循从中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工的原则。不宜从四周转向内推进施工。
9.1.3对进场施工的所有长螺旋钻机在开钻前应由施工技术人员对标尺、刻画进行复核，消除标识误差。使用反差大的反光贴条每0.5米进行标识，粘贴在钻机导向架上，利于夜间记录人员识别读数。
9.1.4现场管理人员每根桩都要根据桩机上的垂球目测导向架垂直度，以保证桩身垂直度不大于1%，确保桩体的正常受力。
9.1.5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，先慢后快。在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则容易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。
9.1.6CFG桩成桩过程由现场值班人员指挥，桩机操作手和地泵操作手密切配合，按照先泵料后拔管的原则，防止先拔管后泵料，防止CFG桩成吊脚桩。
9.1.7严格控制拔管速率。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匀，桩顶浮浆过多，桩身强度不足和形成混和料离析现象，导致桩身强度不足。
9.1.8整个施工过程中，应安排质检人员旁站监督，并作好施工原始记录。记录的内容主要有桩号、钻孔深度、瞬间电流值、孔深、拔管速度、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等。
9.1.9提钻泵送过程中，旁站人员要经常敲打输送管，确认管内混合料是否充实，以保证桩体密实。
9.1.10由于桩管垂直度的偏差，在拔管过程中若出现反插，容易使土与桩体材料混合，导致桩身掺土影响桩身质量，所以，施工中应避免反插。
9.1.11桩顶砼停灰面根据导向架上标识由值班人员判断，控制在桩顶标高以上0.5米位置。
9.1.12控制好混合料的坍落度。混合料坍落度过大，会形成桩顶浮浆过多，从而影响桩体强度。坍落度控制在160mm～200mm，要求混凝土和易性好。桩顶浮浆控制在20厘米以内。
9.1.13设置保护桩长。在泵送混合料时，比设计桩长多加0.5米的料。将沉管拔出后，用插入式振捣棒对桩顶混合料加振3～5秒，提高桩顶混合料密实度，上部用土封项，以提高混合料抵抗周围土挤压的能力，避免新打桩振动导致已打桩受振动挤压而出现混合料上涌使桩径缩小的情形。
9.1.14在截取桩头前应准确测量桩顶标高，并在纵横向挂线标示桩头水平位置。凿除桩头时严禁单边打眼凿桩头，防止桩头成斜面或破损，截取后的桩头面应是水平面。清理桩间土和截取桩头时，应采取相应的预防措施，防止造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。
9.1.15冬季施工时混合料入孔温度不得低于5℃,对桩头和桩间土应采取保温措施，保证桩顶覆土厚度不小于1.2m。
9.2 质量检验
9.2.1 CFG桩的数量、布桩形式应符合设计；检验数量：全部检查。检验方法：计数。
9.2.2每根桩的投料量不得少于设计灌注量；检验数量：每根桩检验。检验方法：料斗现场计量。
9.2.3 CFG桩的有效长度应满足设计；检验数量：每根桩检验。检验方法：测量钻杆长度，并在施工中检查是否达到设计深度标志，施工后检查浮浆厚度，计算出桩的有效长度。
9.2.4 CFG桩身施工完毕，成桩7天内，采用低应变检查桩身完整性。检查数量为施工总桩数的10%，且不小于3根。28天后对CFG桩进行检测，检测包括低应变对桩身质量的检测和静载荷试验对单桩承载力的检测。静载荷试验数量取桩总根数的2‰，且不小于3根。
9.2.5 CFG桩的桩位、垂直度、有效直径的允许偏差应符合下表的规定。
CFG桩施工允许偏差
序号
项 目
允 许 偏 差
检验方法
1
桩位(纵横)向)
50mm
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
不小于设计值值
开挖50～100cm深后，钢尺丈量
10．安全及环保要求
10.1安全要求
10.1.1对各种机具设备和劳动保护用品定期进行检查和必要的试验，保证其处于良好状态。
10.1.2施工中经常和气象部门联系，及时掌握气温、雨雪、水文等预报，作好防范工作。
10.1.3施工现场设有安全标志。危险地区悬挂“危险”等警告标志，夜间设红灯示警。场地狭小时，设临时交通指挥。
10.1.4进入施工现场必须佩带安全帽，机械操作人员穿工作服，严禁任何人穿拖鞋、短裤进入施工现场。
10.1.5机械操作人员严格执行安全操作规程，施工现场必须有专人负责安全防护事宜。
10.2环保要求
10.2.1在施工营房和施工现场的合适位置摆放移动垃圾桶，对生活垃圾进行收集，并将这些生活垃圾运至环保部门指定地点集中堆放。
10.2.2在运输、储存水泥类易飞扬物时，采取覆盖、密封、洒水等措施防止和减少扬尘。
10.2.3运输车辆进出工地不得超限运输，防止沿途撒漏。
10.2.4配备专用洒水车，对施工现场和运输道路经常进行清扫和洒水湿润，减少扬尘。
10.2.5位于人群集中地段的作业面，除采用低噪音设备外，严格遵守地方环保关于施工作业时间的要求。
10.2.6认真规划施工道路，做好临时道路的管理、使用，并做好道路的排水和边坡防护，避免雨水冲刷，引起水土流失。
10.2.7临时道路使用时没有扬尘积水避免破坏植被。