CFG桩基本工艺性试验专项方案试验及总结报告.doc

CFG桩工艺性试验方案
总结汇报
中铁五局兰新铁路甘青段项目经理部四总队于5月20日到5月22日,对兰新铁路DK658+350～DK658+450段（长100m）路基CFG桩试验，本段选择4根CFG桩做工艺性试验。本段路基靠近西店村特大桥小里程桥台，为正线双线经过，符合试验段位置选择要求。
其施工工艺性试验已经完成并取得了对应施工参数。
一、工艺试验目标
依据设计及验收标准，施工前应进行工艺性试验，经过试验确定相关施工参数以指导我经理部管段内全部区间、车站路基地基CFG桩施工。此次试验采取JZL-60型长螺旋钻机进行成孔试验，试验目标以下：
1、验证此设备是否满足施工需要，深入完善、确定施工工艺参数；复核工程地质情况，如发生改变，立即和设计和监理联络。
2、关键提取混合料配合比、塌落度，钻机进入持力层电流值、钻杆提升速度、每米桩泵料次数等工艺参数。
3、验证复合地基和单桩承载力是否满足设计要求。
二、工程概况
试验段线路在路堤地段，地层关键为第四系全新统风积细砂、中砂、粗砂、砾砂和冲洪积细圆砾土，上更新统洪积中砂、粗砂、粗（细）圆砾土（参考设计院发路基工点设计表中地层情况填写）。因图纸未到，该段地质结构情况临时没法统计。
地基处理：采取CFG桩进行处理。
边坡防护: 路堤边坡高度≥3.0m时，在边坡大于3m宽度范围内分层铺设土工格栅,每层间距0.6m。边坡高度H＜3m时，边坡采取C15混凝土空心砖防护；边坡高度H≥3m时，边坡采取拱型骨架护坡防护，

骨架内铺设混凝土空心砖防护。
3、 水文地质特征
工点范围内无地表径流，有季节性地表流水，勘察期间30m深度范围内未见地下水，
本工点地震动峰值加速度值采取0.15g（相当于地震基础烈度七度），地震动反应谱特征周期采取0.45s，最大季节性冻结深度1.77m。
不良地质、特殊岩土特征及评价：地表局部分布砂质黄土，承载力低，属松软土。
4、试验范围
DK658+350～DK658+450段（长100m）路基基底处理冲击碾压施工。
三、试验总体方案
1、工期安排
1）、CFG桩施工：5月20日～5月22日；
2）、试验检测：6月3日
3）、工艺总结：6月8日
2、资源配置
1）施工设备
关键机械设备配置表
序号
名称
规格型号
单位
数量
1
挖掘机
CAT320
台
1
2
装载机
ZL50E
台
2
3
混凝土罐车

台
2
4
混凝土输送泵
HBT60C
台
2
5
长螺旋钻机
JZL-60型
台
2
6
内燃发电机
300kw
台
1
7
压路机
YZ20型
台
1
8
截桩机

台
1

2）人员配置
现场施工人员统计表
序号
职 务
姓 名
1
现场施工责任人
雷勇
2
主管工程师
刘勇
3
测量工程师
赖宁
4
路基工程师
肖开伦
5
试验工程师
赵雪梅
6
质检工程师
刘迎春
7
地质工程师
雷宏国
8
领工员
刘跃辉
9
材料员
江 昆
10
安全员
张宏宇
11
施工班组及人员
25人
3、施工方案及工艺参数
1）施工准备
（1）施工前依据设计要求制订CFG 桩布桩图，试桩采取3根，按每两根桩相距1.5米呈等边三角形部署，图中注明桩位编号。测量放线，正确确定桩位及标高，随时检验施工场地控制桩点是否会受施工振动影响。
（2）施工采取 P.042.5 一般硅酸盐水泥、粒径5～25mm碎石、Ⅰ级粉煤灰、含泥量小于0.3%粗砂；外加剂采取山西凯迪KDSP，用于改善拌和料泵送性能。（各试验项目标准要求值和试验结果见“ CFG桩配合比选定汇报”）
（3）关键机械设备配置：长螺旋钻机一台、混凝土输送泵一台、1200强制性搅拌机一台、8方混凝土罐车两台、300KW发电机一台、50型装载机一台。
（4）混合料按施工配合比(水泥：砂：石：水：粉煤灰：外加剂=240：811：1039：180：160：2.0）进行配料。

2）工艺步骤

桩机对位

位
泵料（投料）

停钻

泵料拔芯管（振动拔套管）

下道工序

成桩28天后检测并对合格桩体进行处理

安装桩机

位
CFG混合料搅拌

计量投料

施工配合比确定

原材料试验

制作试件

转移桩机

长螺旋钻进（振动沉管）

测量放线

平整场地

塌落度控制

合格
不合格
配合比审批

室内配合比设计试验

CFG桩施工工艺框图

3) 质量检验
桩体质量检验在成桩28天后进行，CFG桩施工质量采取无损检测进行检验，加固效果检测采取载荷试验。
A 混凝土抗压强度试验；
B CFG桩小应变动力检测；

C 单桩静载荷试验；
D 复合地基静载荷试验；
4）CFG桩试验桩施工
①施工放样
用全站仪测量出路基中线，定出控制轴线、打桩场地边线用白灰线标明，并正确定位桩位中心。
②场地清理、平整
施工前将地基处理范围内原地面杂草、粉砂土层及砂粘土全部清理洁净，直至露出粗、细圆砾土，做好临时排水设施并进行初步平整。
在雨季施工时，在CFG钻机施工范围四面设置一条汇水沟，将汇水沟中水引入临时排水系统，以免场内积水。
③CFG桩试验桩
A、CFG桩钻机就位后，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%。
B、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，拌合时间不得少于3min。
C、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，启
动马达钻进。先慢后快，这么既能降低钻杆摇摆，又轻易检验钻孔偏差，当电流量突变降低（即钻头进入持力层后）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，并和设计桩长进行对比。
D、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，当钻杆心

充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料。成桩时提拔速度控制在 2～2.5m/min，成桩过程连续进行，应避免因后台供料慢而造成停机待料。灌注成桩完成后，桩顶采取湿黏土封顶，进行保护，并用草帘被和棉毡覆盖，预防桩头受冻。施工中每根桩投料量大于设计灌注量，充盈系数为1.23。
E、移机
在CFG桩施工过程中，从路基一侧往另外一侧施工，确保在移位时候不破坏灌注完成CFG桩（因没有桩位部署平面图，所以钻孔次序及钻机行走方向临时没法确定）。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。
F、桩体养护
对成桩后桩体进行自然养护，桩头用彩条布和草帘被覆盖洒水养护。
G、清除桩间土及截桩头
用小型挖掘机挖除预留桩间土土层，挖除时采取水准仪测量，挖出桩头后采取专用切割机切除。
H、桩帽施工
采取竹胶板做模板，在浇筑砼前对桩帽底部进行整平，砼采取罐车
运输，插入式振动棒振捣，彩条布加草帘被覆盖洒水养护。
I、弃土处理
CFG施工弃土由装载机配合挖机用自卸汽车运至弃土场集中堆放，如设计作为预压土，以后利用作为预压土，堆载完后弃到指定弃土场。
④试验检测

桩体质量检验在成桩28天后进行，CFG桩施工质量采取无损检测进行检验，加固效果检测采取载荷试验。
此次试桩质量检验结果见后附试验汇报。
⑤注意事项：
A、现场按标准化作业要求部署五牌一图等相关内容。
B、水泥、粉煤灰、碎石等原材料要严格检验，确保其材质符合设计要求，满足施工需要。
C、放样完成后正确校核桩位，使得桩位偏差满足0.1D要求。钻进过程中如发觉钻杆摇摆或难钻时，应放慢进尺，并查对地质情况，检验钻杆垂直度。
D、在进行混凝土灌注前要检验混凝土坍落度、含气量等各项指标，各项指标均要符合规范、设计要求。
E、严格根据配合比拌制混合料，每台钻机每班抽样检验3次混合料坍落度，并制作三组试件，检测28d强度。
F、拔管速率要均匀，拔管到桩顶，桩顶1～2m混凝土用捣固棒进行振捣，施工桩顶标高宜高于设计标高60cm。
G、CFG桩成桩后，机械严禁在打桩工作面行走，以免造成断桩。
⑥试验统计
在整个施工工程中，设专员监测并做好施工统计，统计要求正确、立即、如实反应施工情况。
⑦试验检测
依据施工质量验收指南对CFG桩进行检测，并达成一下要求：
A、所使用水泥、粉煤灰和粗细骨料品种、规格及质量符合设计要求。
B、CFG桩混合料强度符合设计要求。
C、每根桩投料量不少于设计灌注量。
D、桩身质量、完整性在28d后用低应变检测，如有需要，做单桩承载力试验。
E、CFG桩施工许可偏差、检验数量及检验方法见下表：
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
⑧试验总结
经过成桩工艺试验，确定钻机进入持力层电流值、钻杆提升速度、每米桩泵料次数等最好施工工艺参数，优化混合料配合比、塌落度，并对CFG桩施工工艺步骤进行优化，最终形成完整试验总结。报相关单位审批，用以指导管段内CFG桩大面积施工。
五、安全、环境保护确保方法
1、对全部些人员进行安全教育，进入工地时，必需佩戴安全防护用具，全部施工人员必需听从指挥。
2、施工现场设安全员，施工作业区设安全标志，预防无关人员进入现场，在吊车、桩机大臂半径范围以内，机械正在作业时，施工人员应远离。机械在进行作业前要先检验机械性能，机械不得超负荷工作。
3、施工用电使用380V三相五线制配电系统，电缆线路必需埋于地下或架空敷设，避免机械损伤和介质腐蚀。
4、每台电力设备必需确保“一机一箱一漏一闸”，电箱内电器设备必需完好，停用设备时要拉闸断电，锁好电箱。
5、泵压混合料时应有专员指挥泵压操作，预防因排气不畅和操作失误造成爆管形成伤害。
6、在机械施工过程中，要尽可能降低噪音、废气、废水及尘埃等污染，以保障当地居民和施工人员健康。
7、对清理场地表层腐植土、砍伐荆棘等废料，要立即运到指定地点进行废弃。
8、在清理输送管、输送泵和其它机械设备废水、废油等有害物质和生活污水，不得直接排放于施工现场及河流、池塘或其它水域中，也不得倾卸在饮用水源周围土地上，必需施工于指定地方进行处理。
六、工艺试验现场组织
为做好填筑工艺试验工作，需成立工艺试验指挥及技术、试验、施工、验收小组，并明确职责分工。
1、施工指挥、技术指导组
制订总体计划，统筹各小组工作，组织并协调施工资源，组织技术交底会；制订工艺细则并提供技术支持。
2、试验监控小组
现场检测、提交试验汇报。
3、统计测量小组
钻机进入持力层电流值、钻杆提升速度、每米桩泵料次数等现场施工具体数据。
4、施工小组
负责施工现场组织协调和现场施工管理工作。
5、验收小组
由总工程师、工程部、安质部、试验室组成，确定工艺性试验目效果。
六、工期安排
1、CFG桩施工：5月5日～5月6日；
2、试验检测：6月3日
3、工艺总结：6月8日