CFG桩施工作业指导书(工指发).doc

中铁四局宁杭铁路客运专线工程指挥部宁杭铁路客运专线标路基工程长螺旋钻孔法CFG桩施工作业指导书编 号：SJNH-01受控号：NHLJ-编 制：郭世凯复 核：曹达林审 核：胡 永批 准：丁钟鸣有效状态：有效中铁四局宁杭客运专线工程指挥部二OO九年四月目 录1、编制目的- 3 -2、编制依据- 3 -3、适用范围- 3 -4、技术要求- 3 -5、材料要求- 4 -6、人员设备配置- 4 -7、施工工艺流程- 5 -8、施工方法- 6 -8.1、施工准备- 6 -8.2、施工顺序- 7 -8.3、钻机就位- 7 -8.4、钻进成孔- 8 -8.5、混合料搅拌、运输- 8 -8.6、灌注及拔管- 9 -8.7、移机- 10 -8.8、CFG桩工后处理- 10 -9、质量控制及检验- 12 -9.1、质量控制- 12 -9.2、检验- 13 -10、安全及环保要求- 14 -宁杭客专铁路路基工程长螺旋钻孔法CFG桩施工作业指导书1、 编制目的明确长螺旋钻孔法CFG桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范CFG桩作业施工。2、 编制依据2.1、 宁杭客专铁路施工图及设计交底等设计文件；2.2、 客运专线铁路路基工程施工质量验收标准铁建设2005160号；2.3、 客运专线铁路路基工程施工技术指南TZ2122005；2.4、 铁路混凝土工程施工技术指南（TZ2102005）；2.5、 铁路混凝土工程施工质量验收补充标准铁建设2005160号；2.6、 铁路工程施工安全技术规程TB104012003；2.7、 国家、地方、行业颁布的其它有关文件资料；2.8、 现场施工技术调查和我单位的现有施工技术水平和资源。3、 适用范围适用于宁杭客运专线铁路标段路基水泥粉煤灰碎石（CFG）桩长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工。4、 技术要求4.1、 混合料在各分部搅拌站集中拌制，采用混凝土搅拌车运至施工现场；4.2、 施工前按照设计图纸要求进行室内配合比试验，确定施工配合比；4.3、 为检验CFG桩施工工艺、机械性能及质量控制，核对地质资料，各段路基CFG桩施工前选定不小于2根桩进行工艺试验，确定工艺参数，并报监理确认。5、 材料要求桩体主体材料为碎石，应符合设计级配要求；选用的水泥、碎石、石屑、粉煤灰、水、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：采用普通硅酸盐水泥，水泥碱含量不超过0.60%，三氧化硫含量不超过3%,氯离子含量不超过0.06%，熟料中C3A含量不超过8%；石屑：粒径2.520mm，含泥量不大于3%，氯化物含量不大于0.02%碎石：2040mm级配含泥量不大于1%，氯化物含量不大于0.02%；粉煤灰：级或级以上，氯化物含量不大于0.02%。烧失量不大于5%，含水率不大于1%。当粉煤灰材料来源困难时可采用砂取代；外加剂：氯化物含量不大于0.2%、减水率不小于20%、收缩率比不大于135%的聚羧酸盐系减水剂；施工用水：可采用饮水，当采用其他水源应取样鉴定，不得采用有侵蚀性的水作为施工用水；6、 人员设备配置6.1、 作业工地人员配置按照架子队要求配置；6.2、 施工人员、机械设备应结合试桩确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置；每个作业工地人员配备表序号工 种人员工作职责1现场施工负责人1负责现场施工组织2现场技术负责人1负责现场的施工技术工作3钻机操作手1负责钻机成孔4砼罐车司机2负责运输混合料5安全员1全面负责施工中的安全6质检员1全面负责施工中的质量7试验人员2负责现场的试验工作8测量2全面负责施工中的量测工作9现场施工旁站人员1负责对施工现场的记录工作10修理工1负责机械维护和修理11电工1负责施工用电12普工6负责现场的其他辅助施工合计20其中现场施工负责人、技术负责人、安全员、质检员、旁站人员必须由本单位正式职工担任。每个作业工地设备配备表序号机械名称规格单位数量备注1长螺旋钻机试桩选定台12装载机ZL50台13自卸汽车10t台14挖掘机WY60台15小型挖掘机台16砼罐车7m3台27发电机250KW台18全站仪TC402台19水准仪DSZ2台17、 施工工艺流程CFG桩施工工艺流程如下图所示：施工准备测量放样及复核钻机就位钻孔至设计深度泵送CFG桩混合料混合料注满后，按规定速度边泵送边提升钻杆至地表移位施工下一根桩全部施工完成复合地基验收双向控制垂直度混合料拌制长螺旋钻孔法CFG桩施工工艺流程图8、 施工方法8.1、 施工准备8.1.1、 施工放样用全站仪测设线路中心，放出路基边线，挖出地界沟，测出地表标高，确定路基场地平整工作面。8.1.2、 清障、清表、平整场地施工前先改移地下管线、架空线等，拆除构筑物，再用推土机清除地表3040cm种植土、腐质土，清除树根，然后平整场地并用压路机碾压密实。场坪应高出设计桩顶标高50cm以上。对局部平整后低于场坪标高的地段按设计填料要求换填至场坪标高并用压路机分层碾压密实，按地势做成台阶式平台。坡脚与CFG桩平台间挖临时排水沟，水沟按深度不小于0.4米、底宽不小于0.4米控制，沟帮要平顺，台阶之间按地势顺好，确保排水顺畅。8.1.3、 安全防护正式钻孔前，要在施工范围内拉线或彩钢板围护，并设警示标志，设专人防护，阻止非施工人员进入。8.1.4、 桩位复测测量班根据设计图纸用全站仪精确放出CFG桩处理范围边线和各桩位，中间桩位拉钢尺定位，桩位中心点用钎子插入地下，并用白灰标明。各桩位采用点位图编号标示，便于记录和防止漏桩。施工放样结束，自检合格后，及时向监理工程师报验。施工前放出施工桩位。8.2、 施工顺序8.2.1、 CFG桩施工一般优先采用间隔跳打法，也可采用连打法。具体的施工方法由现场试验来确定。8.2.2、 连打法易造成邻桩被挤碎或缩颈，在粘性土中易造成地面隆起；跳打法不易发生上述现象，但土层较硬时，在已打桩中间补打新桩，可能造成已打桩被振裂或振断。8.2.3、 在软土中，桩距较大可采用隔桩跳打，但施工新桩与已打桩时间间隔不少于7d；在饱和的松散粉土中，如桩距较小，不宜采用隔桩跳打；全长布桩时，应遵循由“由一边向另一边”的原则。8.3、 钻机就位桩机就位应使钻杆垂直对准桩位中心，现场控制采用在钻架上挂纵横双向垂球的方法测量钻杆的垂直度，对位误差控制在：桩位(纵横向)偏差不大于50mm、钻杆垂直度偏差不大于1%。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，检查合格后方可开钻，记录好桩位偏差和垂直度。钻孔前提前在钻架上用红油漆标出标尺，以便在施工过程中控制钻孔深度。8.4、 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地时启动马达钻进。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，应放慢进尺，防止桩孔偏斜、位移和钻具损坏。当钻头到达设计桩长预定标高时，在动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记，作为施工时控制孔深的依据。当动力头底面达到标记处桩长即满足设计要求。施工时还需考虑施工工作面的标高差异，作相应增减。钻孔到达设计桩底标高并经自检合格后，报监理工程师确认终孔。记录好开钻时间、钻进速度、钻进电流值、钻至桩底时的时间、成桩瞬间电流。如发现地质与设计不符，及时与监理、设计单位联系。钻进成孔过程中，派23人专门负责钻碴清理，及时把钻碴人工清平至已整平的地面，并装车运弃至指定的弃碴场地，防止污染施工现场和环境，防止影响混合料灌注和成桩质量。8.5、 混合料搅拌、运输混合料搅拌采用搅拌站集中拌和，混合料搅拌要求按设计标号配合比进行配料，计量要求准确，坍落度、搅拌时间按工艺性试验确定的参数进行控制，且拌合时间不得少于1min。混合料坍落度控制在16cm20cm。运输采用砼罐车运输到施工现场,采用地泵连接软管至钻机上的钻杆芯管进行泵压灌注混合料。8.6、 灌注及拔管钻孔至设计标高后，停止钻进。检查无缩孔、塌孔，桩位、桩长、垂直度符合设计和验标要求后，开始泵送混合料，至钻杆芯管充满混合料后开始拔管，并保证连续拔管，混合料的泵送量与拔管速度相匹配，混合料灌注过程中应保持混合料面始终高于钻头面不小于1.0m， 拔管速度一般控制在1.52.0m/min（具体按试桩所得数据控制）。成桩过程宜连续进行，应避免因后台供料慢而导致停机待料。每根桩的投料量不小于设计灌注量。施工桩顶高程应高出设计高程50cm，灌注成桩后桩顶盖土封顶进行养护。在灌注混合料时，对于混合料的灌入量控制采用记录泵压次数的办法，据泵压次数来计算混合料的投料量。记录好灌注时间、拔管提升速度、混合料坍落度、泵压值、混合料实际灌注量。混合料灌注控制如下图示：在混凝土灌注过程中要注意钻管的提拔高度，禁止反插；为保证成桩质量，对此采取桩顶以下2.5m内进行振动捣固的措施。8.7、 移机灌注达到控制标高后移机进行下一根桩的施工。8.8、 CFG桩工后处理8.8.1、 开挖桩间土：施工完成后及时清除多余碴土并运至弃土场。清运时不得扰动桩间土，不可破坏未施工的桩位。CFG桩施工完37天后用小型挖掘机和人工开挖桩顶以下50cm桩间土（根据试验确定具体时间）8.8.2、 截桩头：桩身达到龄期后，在确定桩顶标高施工扩大桩头前，应先凿除桩体保护桩长至扩大桩头底部标高。截桩头前桩周工作垫层碎石土为避免机械扰动造成断桩宜采用人工进行开挖。砍桩头可采用风镐自上而下凿除混凝土至指定标高，也可用钢钎对称截桩至指定标高。8.8.3、 接桩：当CFG桩在凿除浮浆后或由于1.5m以内的浅部断桩造成桩体顶面标高低于设计桩头底面标高时，应采用用与桩体材料、配合比相同或高出桩身一级的混合料进行接桩。接桩部分的桩径应比设计桩径大20cm，与既有桩体的咬结长度不小于20cm，如下图。CFG桩接长示意图1 接桩混凝土 2 CFG桩身 3 设计桩顶标高桩顶标高即CFG桩扩大桩头顶面标高应在一个区段或若干个区段的CFG桩全部施工完毕后，根据现有工作垫层的平均标高、桥涵等构筑物重新分批确定，同一批CFG桩的桩顶标高应一致。相邻段落桩顶标高不同时设置台阶，不宜形成横坡或纵坡。8.8.4、 褥垫层施工1 铺设褥垫层应在桩帽混凝土强度达到设计强度，经检验符合设计要求后进行，褥垫层厚度应符合设计要求，采用的级配碎石，粒径不得大于规范要求，填土前碾压采用小型打夯机进行压实，褥垫层的摊铺厚度应确保压实厚度不小于设计厚度。2 土工格栅采用16#小铁丝绑扎搭接，横幅之间搭接宽度0.2m，纵向搭接宽度2.0m。3 铺土工格栅前先人工整平，铺设时理顺、拉直、绷紧，不得有褶皱和破损。9、 质量控制及检验9.1、 质量控制9.1.1、 CFG桩的数量、布置形式及间距符合设计要求。9.1.2、 桩长、桩顶标高及直径应符合设计要求。9.1.3、 CFG桩施工中，每台班均须制作检查试件，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。9.1.4、 通常桩顶混凝土密实度差，强度低，对此采取桩顶以下2.5m内进行振动捣固的措施。9.1.5、 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。9.1.6、 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。 9.1.7、 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。9.1.8、 跳打施工时应及时清除成桩时排出的弃土，否则会影响施工进度。9.1.9、 整个施工过程中，安排质检人员旁站监督，并作好施工原始记录，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。9.1.10、 CFG桩施工属隐蔽工程，施工完毕报监理签认后方可进行下一道工序施工。9.2、 检验9.2.1、 所用的水泥和粗细骨料品种、规格及质量应符合设计要求；检验数量：同一产地、品种、规格、批号的水泥，每200t为一批，不足200t时也按一批计。同一产地、品种、规格且连续进场的粗、细骨料，分别每400m3为一批，当不足400m3时也按一批计。各种原材料每批抽样检验1组。检验方法：检查产品质量证明文件。在水泥库抽样检验水泥强度、安定性、凝结时间，在料场抽样检验粗细骨料含泥量、筛分试验颗粒级配。9.2.2、 CFG桩混合料坍落度应按工艺性试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制；检验数量：每台班抽样检验3次。检验方法：现场坍落度试验。9.2.3、 桩体强度检测方法、数量及标准见客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准（铁建设2005160号）4.14.7：检测数量：施工单位每台班一组（3块）试块。检测方法：每台班制作混合料试块，进行28d标准养护试件抗压强度检测。 设计要求：桩身28d边长15cm立方体抗压强度达到设计强度10MPa15MPa。9.2.4、 桩身质量、完整性检测方法、数量及标准见客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准（铁建设2005160号）4.14.11：检测数量：检测总桩数的10%。检测方法：桩身灌注完成7d后低应变检测。9.2.5、 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工程施工质量验收暂行标准（铁建设2005160号）4.14.12，单桩承载力及复合地基承载力检测应在成桩第28天进行。检测数量：总桩数的2，且每检测批不少于3根。检测方法：平板载荷试验。9.2.6、 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)0，50mm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10、 安全及环保要求10.1、 对施工人员进行安全环保培训和考核，增强安全环保意识；特殊工种持证上岗。10.2、 各种作业人员严格按安全规范操作，现场设专人指挥施工。施工现场实行安全防护，禁止非施工人员进入防护线内。10.3、 现场电器设备作漏电保护装置，配电线全部采用三相五线制。电器系统设专人负责，配备电器保护装置，随时检查。10.4、 设备使用前检查，钻机，混凝土泵，搅拌机等必须经验收合格后投入使用，由专职人员按操作规程操作。10.5、 钻孔碴土要及时清理运至指定弃土场，成桩后及时清理桩周水泥浆，清除浮碴，集中处理，以免污染地表及周围环境。10.6、 施工现场树立施工标志牌，材料分批次堆放整齐并标识，做到统一布置，有条不紊、文明施工。第 - 14 - 页 共 14 页