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CFG桩工艺性试验施工方案
一、工程概况
宁安正线DK208+145.---DK217+734.31段路基部分区段需进行CFG 桩加固处理。宁安正线路基起终里程分别有DK208+145〜DK208+369.07、 DK208+794.1 〜DK209+089.07 、DK209+355.9 〜DK210+887.5 、
DK212+537.62〜DK212+750、 DK212+750〜DK215+050、 DK217+684.22〜 DK217+734.31,路基线路长度4.6km根据地质情况须进行处理地段有 DK209+355 〜DK209+435、DK210+155 〜DK210+330、DK212+760 〜DK212+865、 DK213+568 〜DK213+770、DK214+130 〜DK214+280、DK214+6 〜DK214+865。
二、编制依据
1、施工图纸、设计院下发的《技术交底》等有关资料
2、铁道部、地方相关法律法规及现行的设计、施工规范和施工质量 验收标准。
3、根据现场实际调查资料。
三、试验目的及意义
根据铁道部有关规范与施工图纸设计要求，在CFG桩正式施工前，应 选择不同的地质条件类型进行CFG桩施工工艺性试验，试验项目主要有：
（一）长螺旋钻机的终孔电流。
（二）地层合适的拔管速度。
（三）混合料的坍落度。
（四）长螺旋钻机的有效钻杆长度。
通过试验，要总结和确定合理的施工工艺及参数，为大面积CFG桩施 工提供科学依据。
四、试验桩位、砼标号与桩径
根据图纸设计，CFG桩直径为50cm,砼标号采用C20砼，砼按通知单 配合比进行试配，在DK210+155〜DK210+305处选择三根CFG桩进行工艺 性试验，设计桩长5〜8m，正方形布置，间距1.8m。
五、工艺性试验准备
1、施工准备
（1）测量放样，平整场地，清除障碍物；核查地质资料，结合设计 参数，选择合适的施工机械和施工方法。
（2）选用的水泥、粉煤灰、碎石及外加剂等原材料应按相关规定检 验，并按设计要求进行室内配合比试验，选定合适的配合比。砼标号为 C20。
（3）试桩成桩后进行工艺试验，确定施工工艺和参数.
2、技术准备
（一）工艺试验方案编制与审批。
（二）水准控制点的测设。
（三）施工场地内及邻近的架空电线电缆、地下管线、地上地下构筑 物以及障碍物的调查。
（四）相关施工记录表、报审及报验表。
（五）施工人员岗前培训与技术安全交底
3、材料准备及混合料配合比试验
CFG桩所需原材料包括水泥、粉煤灰、碎石和外加剂，通过检测试验， 选定合格的原材料产地后，进行混合料的配合比试验。
原材料中，水泥：采用海螺级及以上的普通硅酸盐水泥。碎 石：粒径8〜25mm,含泥量不大于1%。粉煤灰：等级要求II级或11级以上。 外加剂：外加剂用于改善拌和料泵送性能，应控制掺入量，拌和料泵送性 能满足施工要求时可以不掺外加剂。
混合料配合比试验时，除强度需满足设计要求外，坍落度在长螺旋钻 管内泵压时宜控制在160〜2mm。
4、机具准备
根据地质条件等情况，选定长螺旋钻机进行施工。
长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩时，配1台混凝土泵车、1台 2kW发电机（备用）、6台混凝土运输车。
5、现场准备
（一）三通一平。
（二）临时水准点测设及桩位放样与复核。
（三）施工范围内的地表处理并应挖填压实。
（四）原材料进场检验与备料。
（五）机械设备进场安装与调试。
（六）混合料配合比审批。
（七）绘制CFG桩施工顺序示意图，并在施工现场挂牌标识。
六、CFG桩试桩施工
1、长螺旋钻孔管内泵压CFG桩施工工艺
（一）施工流程
图1长螺旋钻孔管内泵压CFG桩流程图
（二）工艺控制要点
1. 钻机就位时，应由专业人员检查钻杆前后左右垂直度，应使钻头 对准桩位中心、，钻杆垂直度容许偏差不大于1%。
2. 根据地面标高及桩底设计标高之差，在钻机塔身上作醒目标记，
作为桩长控制依据。
3. 钻孔开始时，应先关闭钻头阀门，向下移动钻杆，待钻头抵住地 面后再开机钻进。钻孔一般应先慢后快，以便降低钻杆晃动幅度，检查和 纠正钻孔的偏差。
4. 在钻孔过程中，若出现钻杆晃动幅度较大或钻进困难时，应降低 钻速，以免孔身严重偏斜，钻头损坏，钻杆扭断。
5. 在软硬突变地层中钻孔时，当主机电流达到一定值、钻头进入持 力层一定深度后，方可终孔；在软硬平缓地层中，钻孔到设计标高之后， 即可停钻，泵送混合料。当钻杆芯管内填满混合料后，方可提钻杆，严禁 先提钻杆后泵料。
6. 混合料的搅拌应严格按施工配合比进行，要控制坍落度，防止堵 管，混合料应根据试桩结果准备充足，泵送时不得停泵待料。
7. 混合料灌注过程中，提钻杆的速度宜控制在2〜3.5m/min，以防拔 钻过快造成桩径偏小、缩径或断桩。
8. 设计桩顶距地表的厚度不大于1.5m，保护桩长按50〜70cm考虑。
9. 钻孔排出的土碴，应及时清运，以减少钻机就位时间，提高工效 当采用小型机械车辆清运时，应注意对已灌桩体的保护，防止挤压桩体。
10. 下根桩施工时，应复核桩位，防止原桩位因钻机支撑脚侧压后移 动变位。
11. CFG桩成桩后，如桩顶离地面有“空洞”，则应采取覆盖措施，防 止人员意外踏空受伤。
（三）桩体保护要点
1. 当桩身强度达到设计强度的80%时，使用机械切割桩头，人工配合， 防止桩体折断。
2. 褥垫层及土工格栅未铺设之前，必须实行交通管制，严禁大型机 械、重型车辆通行；褥垫层上开始填料时，压路机等重型机械和车辆不得 拐弯、急刹车和掉头，以免破坏桩体。
七、质量控制及检验
（一）质量控制
1、桩长、桩顶标高及直径应符合设计要求。
2、CFG桩施工中，每台班均需制作试验试件，进行28d强度检验，成 桩28d后应及时进行单桩承载力或复合地基承载力试验，其承载力、变形 模量应符合设计要求。
3、通常桩顶混凝土密实度差，强度低，对此应采取桩顶以下2.5m内 进行振动捣固的措施。
4、为保证施工中混合料的顺利输送，施工中采取强制式搅拌机。
5、桩身每方混合料掺加粉煤灰量及坍落度控制根据设计和采用的施工 方法按工艺试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。
6、清土和截桩时，不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。
7、整个施工过程中，安排质检人员旁站监督，并做好施工原始记录， 记录钻压电流值、孔深、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等。
（二）检验
1、原材料质量检验
CFG桩施工所需水泥、粉煤灰、粗细骨料、拌和用水及外加剂的质量
均按现行规范要求进行检验。
2、混合料质量检验
CFG桩混合料应严格按施工配合比拌制，坍落度、强度及灌注数量均 按《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》（铁建设〔25〕160 号）规定进行检验。
3、桩长及桩头检验
CFG桩的桩长、桩头处理后的质量以及桩顶标高均按《客运专线铁路 路基工程施工质量验收暂行标准》（铁建设〔25〕160号）规定进行检验。
4、桩体完整性检测
CFG桩桩体完整性采用低应变法检测，八根试验桩全部进行检查。桩 身质量、完整性检测方法、标准见《客运专线铁路路基施工质量验收暂行 标准》（铁建设[25]160号）
5、单桩承载力或复合地基承载力检测
CFG桩的承载力检测宜在成桩28d后进行。检测包括单桩承载力检测 或复合地基承载力检测。单桩承载力及复合地基承载力检测方法、数量及 标准见《客运专线铁路路基施工质量验收暂行标准》（铁建设[25]160号）
施工准备阶段，工艺试验中承载力检测符合设计要求，且施工过程中 地质没有出现明显变化时，可不再进行承载力检测。
6、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桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法
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）
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%
经纬仪或吊线侧钻杆倾斜度
3
桩体有效直 径
不小于设计 值
开挖50—1cm深后，钢尺
丈量
八、CFG桩长螺旋钻孔管内泵压法施工质量通病及预防措施（见下表）
CFG桩长螺旋钻孔管内泵压法施工质量通病及预防措施
序号
质量通病
原因分析
预防措施
1
堵管
1. 混合料理论配合比不合理
2. 混合料施工配合比失控
3. 混合料搅拌不均
4. 钻头不密封
5. 提杆不及时
1. 卵石粒径不应超过3cm，混合料的坍落 度宜控制在16〜20cm之间，且应有良好 的和易性，若混合料可泵性差，可适当掺 入泵送剂
2. 严格按施工配合比拌制混合料
3. 及时拔杆
2
钻头阀门 打不开
1. 钻头构造缺陷
2. 桩端水头过大
1. 改进钻头构造及阀门结构形式
2. 调整桩长使桩端穿过透水性好的砂土 层或卵石层进入粘土层来避免这一情况 发生
3
桩体上部局
部有空洞
1.排气阀被混合料浆液堵塞
1.清除排气阀上的混合料浆液
4
弯头处堵管
1. 弯头内壁上留有残碴硬块
2. 弯头曲率半径不合理
3. 混合料施工配合比失控
1. 长时间停机时，彻底清洗弯头内壁上
的浆液，清除残碴硬块
2. 选用曲率半径合理的弯头
3. 严格按施工配合比拌制混合料
5
软管爆裂
1.混合料灌注过程中，拔杆过 慢
1. 加强工序管理和作业人员责任感
2. 有效控制提杆速度
6
桩顶折断
1. 桩间土清理不当
2. 桩头处理不当
1. 由人工或小型机械小心清理桩间土
2. 桩头对称凿除或切割
7
先提杆
后泵料
1.未严格执行操作规程
1. 对作业人员进行岗前培训和技术交底
2. 加强作业检查
九、劳动力组织及设备配置
一、劳动力组织
1、每台班人员安排：钻机施工指挥员1人、辅助工（拔土，顺管等）4 人、混凝土输送泵操作员1人、混凝土灌车放料员1人、拌和站操作2人， 钻机、装载机、混凝土运输车司机根据车辆数量确定。
2、设备配置
机械设备选型主要是依据现场实际地质情况及混合料的生产情况进行 配套组选。下表为工艺性试验施工所用机械设备。
主要施工设备表
序号
名称
规格
单位
数量
1
桩机
26米长螺旋钻机
台
1
2
搅拌机
WCQ6 型
套
1
3
发电机
2KW
组
1
4
混凝土运输车
8m 3
辆
2
5
装载机
ZL50D
台
1
十、CFG桩施工安全保证措施
1、一般规定
（1）、进入现场人员一律佩戴安全帽，不准穿拖鞋、高跟鞋，不得赤 脚作业。高空作业人员佩带并系好安全带，穿防滑鞋。施工时严禁嬉戏、 打闹。
（2）、进入施工现场人员一律佩带安全上岗证。
（3）、风力达到八级以上时，必须停止作业。
（4）、临近既有线施工做好机械防倾覆措施。
2、施工用电安全
（1）、所有电力线路和用电设备由持证电工安装。由专职电工负责日 常检查和维修保养，禁止其他人员私自乱接、乱拉电线。
（2）、现场施工用电线路一律采用绝缘导线。移动式线路使用胶皮电 缆。使用时提前认真检查确保电缆无裸露现象。地上线路架空设置，以绝 缘固定。
（3）、现场所有电动机械设备使用前按规定进行检查、试运转，作业 完拉闸断电锁好电闸箱，防止发生意外事故。
十一、文明施工措施
1、做好现场施工平面布置的管理
施工现场各种材料及设施按平面图布置，做到整齐美观，保证场区道 路畅通。
2、现场文明施工
（1）、建立以项目经理为组长的现场文明施工管理小组，建立岗位责 任制，制定文明施工规划及奖罚措施。文明施工管理小组每周进行一次全 面检查，奖优罚劣。
（2）、施工现场分区设卫生负责人，派专人进行管理，责任到人。生 产及生活区垃圾分区堆放并及时清运。
十二、环境保护措施
成立环境保护小组，专门负责环境保护工作，制定环境保护规划并严 格执行。
1、粉尘控制措施
（1）、现场定期撒水，减少灰尘对周围环境的污染。
（2）、严禁在施工现场焚烧有毒、有害、有恶臭气味的物质。
（3）、装卸或清理有粉尘的材料时，提前在现场撒水。
（4）、严禁向现场周围抛掷垃圾。
2、强机械设备的维修保养工作，确保机械运转正常，降低噪声。
3、进出施工现场的所有车辆不得鸣号，出现场时不污染道路和环境。
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