cfg试桩总结.doc

目 录
一、工程概况 1
二、工艺性试桩 1
1、试桩目的 2
2、试桩时间、地点、现场参加人员 2
3、试桩方案 2
4、试桩过程 3
5、试桩结果 5
6、试桩总结 6
三、路基CFG桩施工 7
1、施工准备 7
2、施工组织方案 8
3、CFG桩身施工 8
4、扩大桩头施工 9
四、检测 10
五、质量控制要点 11
附图: CFG桩施工流程图 13

路基CFG桩施工工艺总结
一、 工程概况
XX高速铁路土建工程XX标段过渡段示范段位于DK1109+570.89～DK1110+020.32段。路基与桥台过渡段及路堤填方段，地基采用CFG桩+碎石垫层加固，垫层内铺设土工格栅，强度不小于100KN/m。
DK1109+570.89～K1109+620、DK1109+890～DK1110+020.32地段基底采用水泥粉煤灰碎石桩（CFG）加固，材料按C15混凝土配比？，CFG桩设计桩径50cm，桩长4～12m，桩间距1.6～1.8m正方形布置，桩顶设直径为1m扩大桩头。桩头高度及砼设计强度等级？
桩顶设0.6m厚垫层（碎石+中粗砂），DK1109+910～DK1110+020.32内铺设一层土工格栅， DK1109+570.89～DK1109+620、DK1109+890～DK1109+910段铺设两层土工格栅。
长螺旋钻钻孔，管内泵压混合料灌注成桩，混合料坍落度为160mm-200mm，桩体垂直度偏差小于1%。
本段路基地势起伏不大，为农田，设计CFG桩底部处于（2）-1或（2）-2层粉质粘土。
地质岩层：（2）-1alQ3,粉质粘土，灰黄色，硬塑，厚0～7.8m，σ0=180KPa（III），厚3~5m ;
（2）-2 alQ3，粉质粘土 ，褐黄色，硬塑，厚2.3～15.1m，σ0=150KPa（III），厚5~8m ;
二、 工艺性试桩
1、试桩目的
通过CFG桩工艺性试桩，确定施工工艺和施工顺序，验证混合料配合比、坍落度、搅拌时间及可泵性、钻机拔管速度等各项参数，指导本管段CFG桩大规模施工。
2、试桩时间、地点、现场参加人员
2.1试桩时间：2008年2月22日，上午11点24分
2.2试桩地点：线路DK1109+570.89～DK1109+620段CFG软基处理设计桩位，桩号为：16-14（6米），17-14（4米），10-12（6米），共计3根。
2.3参加人员：
姓名
职务
分工
王文良
工区总工程师
技术负责人
葛鑫
工区副队长
施工负责人
李恩佳
路基工程师
现场技术员
张继元
实验主任
实验负责人
郑向阳
安质主任
安质负责人
曹安
施工员
现场施工负责人
朱贞瑞
作业班班长
现场CFG施工
作业班组
施工人员
现场CFG施工

3、试桩方案
3.1桩位情况
桩号为：16-14（6米），17-14（4米），10-12（6米），共计3根（两根
6米和1根4米），中心间距为1.6米。
3.2材料选择
混合料采用的主要材料均经过试验检测合格，符合设计及规范要求，选用的材料主要有：
水泥：盘固水泥P.O32.5；
砂：赣江河砂（中粗砂）；
碎石：舟山石场 (5-16mm,16-21.5mm)碎石；
粉煤灰：镇江华源；几级？
外加剂：JM-PCA(Ⅰ型) ；
水：丹阳市自来水公司。
3.3主要机械设备
长螺旋钻机CFG-21型1台、混凝土输送泵 HBT60 型1台、混凝土拌和站JS-90双机组、混凝土罐车 HNJ5292CJB 2台，250KW发电机1台。
3.4混合料配合比
理论配合比：水泥:砂:碎石:水:粉煤灰:外加剂=1:4.52:5.75:1: 0.429:0.0129
施工配合比：水泥:砂:碎石:水:粉煤灰:外加剂=1:4.76: 5.75:0.799:0.429:0.0129
混合料拌和时间：大于90秒
混合料塌落度:理论坍落度160mm～200mm；现场实测坍落度195mm。
4、试桩过程

4.1准备工作
4.1.1测量放样：在场地清除障碍物、平整压实完成后，按照设计桩位进行桩位放样，采用竹签和白灰进行标识。试桩的桩位为16-14（6米），17-14（4米），10-12（6米）。
4.1.2桩机就位前进行了调试，桩机运转和输送泵管道的畅通情况良好，钻头的直径尺寸50厘米。
4.2钻机就位
根据标识的桩位移动钻机，使钻杆垂直对准桩位中心，CFG桩钻杆垂直度允许偏差为1％。采用在钻架上横纵双向挂垂球外加水平尺校核的方法，在钻架上标明垂直度对照位置线长度1.0m，每根桩施工前都由技术人员进行桩位对中及垂直度检查，符合要求，方能开钻。
4.3成孔
人员分工及安排：
操作室记录电流1名、控制钻进深度1名、记录泵送次数1名、CFG桩操作手1名。每人配口哨一支以确保各工序、各部位协调配合。
钻进过程中进行地质复核，认真做好钻孔记录与设计地质核对，随着钻进对钻钻出物进行分析。
钻进开始前，混合料运输车到达现场待命，在进行混凝土灌注前做好混凝土的各项指标试验检测。
采用长螺旋钻机成孔，根据钻机钻架上长度标记，确定进尺深度。钻机定好位后，向下移动钻杆至钻头触及地面，启动钻机钻进，先慢后快，同时检
查钻孔的偏差并及时纠正，对钻机电流值进行记录，电流稳定时在60~120之间，钻进时没有产生电流值突变现象，证明地质情况与设计相符。
现场CFG钻机电流值记录；
10-12#：自0～2.5m电流稳定在60-80之间，于2.5m～ 6.15m处电流为100-120之间，停止钻进；较设计孔深0.15m;
16-14#：自0-2.7m处电流稳定在70-95之间，于2.7m～ 6.05m处电流变化为110-115之间，停止钻进；较设计孔深0.05m;
17-14#：自0-2.3m处电流稳定在65-90之间，于2.3m～ 4.1m处电流变化为90-110之间，停止钻进；较设计孔深0.1m;
4.4混合料搅拌
混合料按配合比进行配料，本盘的搅拌时间为95秒，坍落度为195mm。
4.5泵送混合料
钻机钻进至设计标高后，停止钻进，开始混合料灌注，待钻杆芯管内充满混合料后开始拔管，拔管速度缓慢进行（控制在2.5米/min），同步输送混合料，泵送过程必须避免芯管拔出砼面，且保证每根桩的投料量均不小于设计桩长的灌注量,并记录每根桩的实际投料量与设计投料量进行对比。
4.6移机
本根桩施工完毕，对桩顶进行保护后即可移位至下一根桩位施工。
5、试桩结果
5.1本次试桩总长度为16.3延米(含超灌0.3m),理论混凝土用量为3.19m3，实际混凝土用量为3.42m3,计算扩孔系数为1.072。
5.2 28天标准养护试件强度完全满足设计要求，抗压强度数据如下：
试件编号
试验日期
龄期
试件尺寸
破坏荷载
抗压强度fcu(MPa)
(d)
(mm)
（kN)
单块值
代表值
1
2008-3-21
28
150*150*150
492.6
21.9
22.4
2
2008-3-21
28
150*150*150
503.6
22.4
3
2008-3-21
28
150*150*150
513.6
22.8
4
2008-3-21
28
150*150*150
507.6
22.6
23.4
5
2008-3-21
28
150*150*150
527.4
23.4
6
2008-3-21
28
150*150*150
548.3
24.4
5.3低应变检测证明长螺旋钻管内泵送砼施工工艺能满足桩的有效长度与完整性。
低应变检测结果
桩号
桩径
桩长
波速
桩身结构
类别
10—12
70.5m
6m
3074
桩身完整
I类
16—14
0.5m
6m
3156
桩身完整
I类
17—14
0.5m
4m
2977
桩身完整
I类
5.4试桩使用的施工配合比：
1(水泥)：4.76(砂)： 5.75（碎石）：0.799(水)：0.429（粉煤灰）：0.0129外加剂
碎石比例：(5-16mm)：（16-21.5mm)=4：6
水泥粉煤灰比例：7：3。
6、试桩总结
6.1通过本次试验，所设计的配合比及所采用的原材料完全能满足施工需
要，符合设计及规范的要求；
6.2确定并验证了所采用的施工工艺、设备长螺旋钻成孔及芯管泵送混合料的灌注的施工方法，成桩的速度快、质量符合要求。针对CFG桩地基处理地段的地质情况，采用长螺旋施工法较适宜。
6.3确定了有关参数：泵送混合料的配合比的坍落度控制在160-200cm之间（施工时尽量使坍落度接近上限），混合料拌和时间控制在60S以上，但不应大于120S，混合料良好的可泵性。拔管速度应控制在2.5m/min左右，地泵的泵送冲程次数应控制15-16次/min之间。
6.4钻进过程应随时记录好电流变化情况，根据本次试验的地质验证：一般黏土钻进电流一般为60-120A之间。
6.5通过本次试验，1台长螺旋钻必须配置1台地泵，地泵的功率应与螺旋钻匹配，每台地泵应至少配置2台混凝土运输车（运距在5km以内）。250KW发电机可保证1台混凝土输送泵、1台长螺旋钻的施工需求。每台长螺旋钻应配置5人，其中1人为指挥协调人员，每台地泵应至少配置2人。
6.6本次工艺性试验完全可指导大面积施工。
三、 路基CFG桩施工
1、施工准备
1.1根据试桩所得经验及数据，采用长螺旋钻管内泵压混合料灌注成桩施工工艺开展示范段CFG施工。施工前对作业班组进行培训学习，按照设计文件进行场地平整,达到三通一平的施工要求，做好场内外防、排水工作。
1.2复核设计文件，编制技术交底书，准确计算出桩顶、底标高及桩中心
位置，桩位测量放样。
1.3对施工进场材料水泥、粉煤灰、碎石及外加剂进行试验。
2、施工组织方案
DK1109+570.89~DK1109+620段CFG桩施工的顺序：纵向自DK1109+620向DK1109+570.89施工右半幅，再自DK1109+570.89向DK1109+570.89施工左半幅。同一排内先自中心向边缘，再由边缘向中心顺序施工。（采用跳打法还是连打法？）
在DK1109+600.5~DK1109+605.5段的三排桩，处于DK1109+603混凝土框架涵底，按照高程推算CFG桩顶停灰面高度。
DK1109+890~DK1110+020.32段CFG桩施工的顺序：纵向自DK1109+890向DK1110+020.32施工左半幅，再自DK1110+020.32向DK1109+890施工右半幅。同一排内先自中心向路肩，再由路肩向中心顺序施工。
混凝土输送泵及发电机安放在线路右侧，混凝土输送管根据钻机距输送泵的远近及时进行接管和卸管。
小型机械在未施工地段，配合人工在混凝土初凝前对桩顶土及浮浆进行清理。
CFG桩桩体检测完毕，符合设计和验标要求，进行桩帽施工。
3、CFG桩身施工
3.1 CFG桩采用长螺旋钻管内泵压混合料灌注成桩施工工艺。
3.2施工时按照设计现场布桩，并且在桩位中心做出标记，在钻架上标记刻度，以便有效控制钻孔深度，避免超钻或桩长不足现象发生。

3.3混合料采用全自动计量强制拌合机供应，罐车运送的方法。
3.4钻机就位后校正好钻杆的位置和垂直度,垂直度的容许偏差不大于1%。
3.5按试验配比配制混合料, 准确计量，坍落度、拌合时间按工艺试验确定的参数进行控制，搅拌的混合料顺利通过输送管道而达到钻杆芯管内。
3.6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,按照标记的刻度尺寸进行记录，启动马达钻进，先慢后快。在钻孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，要放慢进尺，避免导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。当钻头到达设计桩长预定标高时（按照刻度标记计算），关闭电机。
3.7 CFG桩成孔到设计标高后,停止钻进,开始泵送混合料,当钻杆芯管充满混合料后开始拔管,严禁先拔管后泵料。提拔管速率按试桩确定参数进行控制，提拔速度均匀，拔管至桩顶。灌注成桩后，桩顶采用湿黏土封顶、养生。
施工工艺流程参见“CFG桩施工工艺框图”。
4、扩大桩头施工
4.1此段CFG桩扩大桩头直径为1米，长0.6米的圆台型桩帽，材料采用C15砼。
4.2在CFG桩桩体检测完毕且合格后即进行桩头施工。
4.3在桩体砼灌注后及时清理桩顶土，挖除桩头砼浮浆（预留5厘米在施工桩头前凿除），待桩身达到50%设计强度后进行桩头凿毛。桩顶土采用小型挖机配合人工的方法清理，清理过程中禁止扰动、破坏桩身；桩头土方清除采用人工挖除，保证顶面平整，以便桩体检测。

4.4扩大桩头采用土模法，施工前对桩顶进行凿毛处理，以便连接良好。
4.5扩大桩头施工时，加强防雨措施，挖除桩头砼浮浆后的基坑在灌注桩头砼前要采取防雨措施，顶面采用塑料薄膜覆盖，防止雨水浸蚀桩间土。
4.6清除桩顶以上钻渣土方，采用小型挖掘机配合轻型自卸车弃至制定地点。桩头采用人工挖出土方，至设计尺寸符合要求。桩头混凝土凿除由人工进行，将桩头多余浮浆混凝土部分凿出，露出新鲜混凝土面。采用钢模板做桩头顶0.1m柱体部分，其余部分为土模，灌注混凝土由人工推单轮车运送至个桩位，采用插入式振捣器捣固。桩头混凝土施工完成塑料薄膜覆盖养护。
四、 检测
1、CFG桩现场灌注前，由试验人员进行了混合料的坍落度检测，实测坍落度195cm，目测和易性良好，满足泵送要求，现场监理同意施工。
2、每根桩均做了三组标准立方体试块，标准养护28d后检测抗压强度。
3、施工成桩28d后，采用低应变检测方式检验桩身质量和完整性。
4、施工成桩28d后，进行复合地基承载力试验。

五、 质量控制要点
1）施工前对地质进行核查，首根桩成孔时查看钻进过程中排出的弃渣是否与设计土质资料相符。
2）施工钻进时控制好钻进速度。钻孔应先慢后快，以便降低钻杆晃动幅度，钻进过程中严格控制钻机的垂直度。
3）严格控制提管速度按工艺试桩的参数实施，保证灌注桩的连续性，防止缩径和断桩。
4）保持排气阀对的畅通。清除排气阀上的混合料浆液，以减少桩体局部空洞。向管内泵送混凝土时，混凝土的泵送量按试桩确定的数量进行，泵送时不得停泵待料。
5）清理钻渣和桩顶土方。采用小型机械配合人工清理桩顶土及桩头浮浆，CFG桩施工地段禁止车辆进场。
6）灌注桩头混合料：扩大桩头施工前，必须对桩顶混凝土清除，保持新鲜的混凝土面，混合料灌注时采用捣固器振捣，避免浅层断桩。
7）雨季施工时，采用塑料薄膜及时对所施工完成部分及时进行覆盖，以免雨水浸泡CFG桩间土；在施工场地两侧做好临时排水沟，由专人负责疏通排水设施。

附图: CFG桩施工流程图
清理平整场地

长螺旋钻机就位

位
钻进至设计深度

泵料

转移桩机

测量放线

停钻

泵送混合料并均匀拔管

碎石垫层施工

成桩28天后检测

工艺试验

安装钻机

位
混合料搅拌

计量投料

配合比确定

材料试验

制作试件

钻杆垂直度检查与调整

位
清土

桩间土开挖

桩头处理

CFG桩验收