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上覆第四系黏性土和淤泥质土,厚度较大,黏性土厚度大于32m,分布有淤泥及淤泥质土,厚度2.0-10.0m,钻孔揭露下部为更新统黏性土及砂,揭露厚度4-12m;
地表水主要为大气降水、水塘和渠沟水,地下水较丰富,地下水位较高。
三、试桩目的
(1)复核地质资料以及设备、工艺是否满足要求。
(2)确定混合料配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速度、每延米混合料用量、充盈系数等各项工艺参数。
(3)通过试桩确定施工设备与人员的合理配置,为大规模生产提供依据。
四、施工部署
4.1施工便道
进场道路借用主线施工便道。
4.2施工用水、用电
施工用水采用潜水泵从就近沟渠抽取,供生产所用。
CFG桩施工现场用电采用发电机发电或从临时用电线路的配电箱上接出。
五、资源配置计划
5.1主要管理人员及劳动力计划
管理和技术人员全部采用本公司内部员工,保证所有参与人员均经过岗前教育和培训并且合格后录用,并服从劳动、计生以及其它相关部门的管理。
定期结合实际情况进行安全、质量及其他方面的继续教育,保持较高的管理水平。
主要配备管理人员数量见表5.1:
表5.1项目部配备的主要管理人员见下表
序号
人员类别
数量(单位:
名)
1
施工处长
2
路基工程师
3
施工员
4
测量员
5
质检员
6
试验员
7
安全员
为确保本段CFG桩高效、快速、优质、安全的完成,项目部根据施工组织安排劳动人员,实行动态管理,优化配置,分期分批进场的原则。
人员配置计划及主要职责见表5.2。
表5.2CFG桩施工人员配制计划表
人数
工作内容
班长
负责施工指挥,协调各工序之间的操作联系
钻工
操作机械成孔
司泵工
泵送砼
记录员
负责当班原始记录统计,汇总并整理施工资料
电工
负责施工现场的动力及照明用电线路安装和安全使用
机械维修工
负责全套设备的正常运转和维修
杂工
辅助其他技术工种
5.2主要施工机械设备计划
按照“设备配置与工程规模相适应、与施工方案相适应、与施工管理相适应”的三适应原则,选择高效率、低污染的施工设备,以保护环境和改善作业条件,满足工期要求,同时由于CFG桩处理段靠近村庄,选择低噪音的施工设备,因此拟投入到CFG桩施工的主要机械设备计划见表5.3。
表5.3CFG桩复合地基拟投入的主要施工机械设备表
设备名称及类型
规格及功率
单位
数量
长螺旋钻机
ZKL800B型步履式110KW
台
砼输送泵
HBT60A
混凝土搅拌运输车
10m3
辆
挖掘机
CAT320
自卸车
运输设备、测量仪器、试验仪器等依据标准化建设要求,按满足施工要求配置,具体数量见施工组织设计。
六、施工时间安排
根据计划安排,CFG桩试桩时间安排在2015年8月5日-2015年8月15日。
七、CFG桩施工工艺及质量检测
在本工程中CFG桩桩体采用C10的素混凝土。
施工工艺采用长螺旋钻孔—管内泵压砼灌注成桩技术,它由长螺旋钻机、混凝土泵和强制式混凝土搅拌机组成的完整的施工体系,CFG桩单桩施工工艺流程如下图7.1所示:
图7.1CFG桩单桩施工工艺流程图
待区段内的单桩施工完毕,进行桩间土的清理、凿桩头,再进行CFG桩复合地基检测(验桩、验槽),最后进行褥垫层的铺设。
7.1施工准备
(1)CFG桩复合地基施工场地应事先清除表土和杂物,低洼处应抽水清淤,并分层回填粘性土填料,适当压实。
根据施工场地的地形特征挖设排水沟,引入原有渠道。
(2)确保进场道路畅通,将场地内的施工用水、用电途径明确。
用水采用附近村落沟渠或生活用水,用电采用自发电。
(3)确定施工机具和配套设备。
长螺旋钻机、混凝土输送泵、混凝土输送管路等设备的完好情况进行检验。
(4)配齐管理人员和施工人员,对所有人员进行安全交底和技术交底。
(5)提前准备施工所需砂石、水泥及其他材料的试验报告、混凝土配合比报告等。
成桩所用的C10混凝土由拌合站统一配送。
7.2测放桩位
本工程CFG桩桩径0.4m,桩体设计强度C10,平面布置形式采用正三角形式布桩,桩距为2.0~2.2m。
施工前,首先根据轴线交叉点坐标用全站仪定出轴线;
根据桩位平面布置图及主要轴线,用全站仪定位,刚尺量距,确定桩位,且用木桩标示;
测量场地地面标高,确定桩顶标高。
对桩位进行编号,并确定打桩顺序。
图7.2桩位图
7.3施工工序
(1)钻机就位
CFG桩施工时,钻机就位后,应用钻机塔身的的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆,校正位置,使钻杆垂直对准桩位中心,确保CFG桩垂直容许度偏差不大于1%。
(2)混凝土搅拌
按配合比进行配料,计量要求准确,上料顺序依次为碎石或卵石、水泥、粉煤灰和外加剂,最后加砂。
使水泥、粉煤灰和外加剂夹在砂、石之间,不易飞扬和粘附在筒壁上,也易于搅拌均匀。
控制混凝土塌落度在16-20cm。
(3)钻进成孔
钻孔过程中钻进速度应先慢后快,具体的钻进速率应根据施工过程的电流值的大小随时调整,确保施工过程中的电流值≤180A,防止因钻杆晃动幅度过大或扰度过大而导致桩径偏差过大。
钻孔过程中,应及时清理桩孔周边钻出的泥土,其间发现钻杆偏斜、桩位不准等情况应立即提钻上提,重新定位、调直后再钻,直至设计桩底标高。
钻到预定深度后,应该进行空转清土然后停止转动,提升钻杆。
注意在空转运土时不得加深钻进;
提钻时不得回钻钻杆,以保证空地虚土厚度不超过10cm。
长螺旋钻机成孔,应匀速钻进,避免形成螺旋孔;
成孔深度在钻杆上应有明确标示,成孔深度误差不超过10cm,确保桩端进入到持力层的深度大于200mm;
垂直度偏差小于1%。
(4)混凝土灌注及拔管
停止钻进,先将钻头提离孔底10cm,保证钻头底部阀门打开。
然后开始泵送混合料,当钻杆芯管充满混合料后开始拔管,严禁先拔管后送料,砼泵送量应与拔管速度相协调[1]。
成桩的提拔速度控制在2.0~3.0m/min。
桩身混合料的泵送压灌应连续进行,均匀提升,做到钻头始终埋入砼1m左右,应避免因后台供料慢导致停机待料。
桩顶标高超灌50cm~70cm作为保护桩,以保证桩顶标高和桩顶混凝土质量均符合设计要求;
保证施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量。
(5)移机至下一个桩位
当上一根桩施工完毕后,钻机移位,进行下一根桩的施工。
施工时由于CFG桩排出的土体较多,会将临近的桩位覆盖,有时还会因钻机支撑时支撑脚压在钻机旁使原标定的桩位发生移动。
因此在下一根桩施工时,应根据轴线或周围桩的位置对桩位进行复核,保证桩位的准确性。
再重复上述操作,完成下根桩的施工。
(6)清土及破桩头
工程桩施工完毕后,待混凝土过初凝后,进行破桩头、外运钻孔泥、挖运桩孔泥的工作。
清土采用小型机械设备及人工开挖、运输,避免断桩及对地基土的挠动。
破桩头时,先确定桩顶标高位置,用钢钎沿桩周边向桩心逐次剔除多余桩头,直至设计标高并把桩顶凿平。
施工过程中用到的长螺旋钻机如下图7.4所示,施工成型后的CFG桩如图7.5所示。
图7.3CFG桩施工所用的长螺旋钻机
图7.4施工成型的CFG桩
7.4施工要求
(1)钻孔时,钻杆应保持垂直稳固,位置正确,防止因钻杆晃动引起孔径扩大。
(2)钻进速度根据电流值的大小及时调整。
钻进过程中,及时清理孔口,保持桩头整齐。
(3)成孔达到预定深度后,开始泵送砼,同时提钻,做好相互间的配合。
升降钻头、钻杆时,注意电机电缆,防止挂碰发生意外事故。
经常检查紧固件,防止螺栓松动引起设备不稳。
(4)对于地下水丰富的地层,特别注意提拔速度与泵送速度的匹配,严防地下水及泥砂涌进桩体混凝土,造成缩径、断桩。
(5)严禁未泵送混凝土空拔钻杆,造成桩长不足。
(6)混凝土灌注到桩顶时,应随时测量顶部标高,以免过多截桩。
7.5质量检验
(1)水泥、粉煤灰、砂及碎石等原材料应符合规范要求。
(2)施工中混合料的配合比经过监理验证和批复,坍落度符合规范要求;
钻进速度控制在1.2~1.6m/min,提钻速度控制在2~3m/min,混合料的灌入量应大于设计要求等。
(3)施工原始记录:
详尽完善、如实记录并及时分析。
试桩记录内容应包括:
①施工桩号、施工日期、成桩时间、天气情况;
②混合料配合比;
③坍落度;
④钻进时间;
⑤提钻灌注速度;
⑥每延米混合料用量;
⑦充盈系数。
(4)开挖检验:
选取规范规定频率桩体进行开挖,深度1.5米左右,经观察成桩完整性、表面光滑程度。
(5)强度检验:
浇筑砼时,制成试件一组,同条件下养护28天进行抗压强度试验。
(6)受检桩头处理:
凿去桩头浮浆至新鲜混凝土面,桩头大致平整,桩头混凝土无破碎,桩头干燥;
处理每个桩头平面,应在距桩心2/3桩半径处磨平两个传感器安装点,同时磨平桩心位置的激振点。
采用低应变法和静荷载试验方法检测基桩的桩身完整性、单桩复合地基承载力。
检测前,应做好各项准备工作,从而保证检测工作有序、及时的进行。
(7)CFG桩检测项目及方法见下表。
表7.1CFG桩桩检项目
序列
项目
规定值或允许值
检查方法及数量
桩距(mm)
±
100
尺量抽查3%
桩径(mm)
不小于设计值
尺量抽查3%
桩长(m)
查看施工记录
垂直度(%)
1.0
抽查3%
桩体强度(MPa)
≥20
钻芯取样检查5%
单桩、复合地基承载力(KN)
成桩数的0.2%,且不少于3根
八、CFG桩施工中事故的预防及处理
8.1堵管
堵管是长螺旋转机管内泵压混凝土灌注成桩工艺常遇到的主要问题之一。
它直接影响CFG桩的施工效率,增加工人的劳动强度,造成材料的浪费。
故障排除不畅,会使已搅拌的CFG桩混合料失水或结硬,增加了再次堵管的几率。
产生堵管的原因有以下几点:
(1)混凝土配合比不合理。
混合料配合比比选时,应充分考虑泵送工艺要求,增强混凝土的和易性。
控制混凝土的塌落度在160-200mm。
(2)混凝土拌制质量差。
(3)施工操作不当。
钻孔进入土层预定标高后,开始泵送混合料,管内空气从排气阀排出,待钻杆内管及输送管、硬管内混合料连续时提钻。
若提钻时间较晚,在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出,管内剩下的少浆混合料塞体,造成堵管。
(4)冬季施工措施不当。
在冬季施工时,有时会采用加热水的办法提高混凝土的出口温度,但水温需严格控制,不要超过60℃,否则容易造成砼的早凝,产生堵管。
(5)检修不及时。
混凝土输送管道要定期清洗,否则管内的结硬块越集越多,造成管路堵塞。
(6)夏季气温高时施工,管壁浆液易凝固,增大了管壁阻力,易堵管。
施工时,可采取在管壁覆盖草袋并经常洒水保持草袋湿润,降低管道温度。
8.2窜孔
在饱和粉土、粉细砂层中施工常遇到打桩时相邻的桩互相串通,此种现象为窜孔。
发生窜孔的条件为:
①被加固土层中有松散饱和粉土、粉细砂;
②钻孔钻进过程中叶片的剪切作用对土体产生挠动;
③土体受剪切挠动能量的积累,足以使土体发生液化,使已施工未凝固桩体相邻桩内砼突然下落。
由于窜孔对成桩质量影响较大,施工中采取的预防控制措施如下:
①采取隔桩隔排跳打方式;
②减少在窜孔区域的打桩推进排数,减少对已打桩挠动能量的积累;
③合理提高钻头钻进速度。
8.3断桩
断桩可分为浅部断桩和深处断桩。
浅部断桩一般位于桩顶下0.8m~1.5m处,主要是因为在清理桩间土和破除桩头时未注意对桩身的保护所致,可通过禁止使用大型机械作业而采用人工破除桩头等方式避免。
若出现浅层断桩,在桩上距边缘10cm采用手风钻对称凿3个42mm孔至断桩位置下0.5m,注入M30水泥浆后插入18mm螺纹钢补强处理。
深处断桩主要因为成桩过程中钻杆提升过快,坑壁发生塌陷,加上泵料不及时所致。
因此,在桩身较长、孔壁易塌陷的条件下施工时,应适当放慢拔管速度,拔管过程中严禁停泵。
8.4桩身缩径
桩身缩径一是由于钻头磨损过大,未及时更换引起;
在钻孔前,应量测钻头直径,确保其不小于2cm。
二是由于拔管过快,混凝土收到坑壁挤压缩径;
施工时,应通过比较泵送量与设计量,及时调整拔管速度,每根桩的投料量不得少于设计灌注量。
8.5桩头或桩身空芯
主要原因是:
①成桩过程中拔管速度太快,在桩内容易形成空洞或桩内掉泥,使桩身存在缺陷或桩身夹泥,造成断桩或缺陷;
②拔管时,排气阀不能正常工作,无法将管内空气及时排出,导致桩体或桩头存有空气,形成空芯。
可采用控制拔管速度与泵送混凝土量相协调的方式保证桩身混凝土的质量;
经常检查排气阀,发现堵塞时及时清洗。
九、雨季、夏季、冬季施工措施
9.1雨季施工措施
(1)做好现场排水措施
①根据自然地形确定排水方向,按规定坡度挖好排水沟,确保排水畅通无阻。
保证道路畅通,路面应能满足应急情况下人机的撤离。
②严格按防汛要求设置连续、畅通的排水设施和应急物资,如车辆、水泵及相关的器材、彩条布、油毡、沙袋、铁锹等材料,保证异常情况出现时紧急应对。
(2)施工机械的防雨、防雷及防触电措施
①机电设备采取防雨、防淹措施,必要时搭设防雨棚或用防雨布遮盖;
移动用电闸箱的漏电保护装置要可靠灵敏。
②在雷雨前必须放平吊车把杆和钻机钻杆,尽最大程度减小机械高度,防止雷电袭击造成事故。
③防触电:
施工现场用电必须符合三级配电两级保护要求,三级电箱作重复接地,电阻小于10欧姆,电线电缆合理架空或埋设,不得出现老化或破损的电缆;
遇暴风雨天气,要安排专业电工现场值班检查,必要时立即拉闸断电,所有职工下班前必须将各设备工具电源断开。
(3)施工作业的措施
①现场水泥堆放要搁空(离地面高15-20cm),保证底部地面干燥,防止回潮,水泥上部采用彩条布等覆盖。
②工作场地四周排水沟要及时疏通,并备好抽水机,雨期加强抽水,确保施工正常进行,工作场地、运输道路等采取适当的防滑措施确保安全。
9.2夏季施工措施
(1)夏季高温期间要适当调整露天作业人员的作息时间,避免中午从事焊接等高温作业,保证职工的茶水、清凉饮料的供应,及时发放防暑用品,做好职工的防暑降温工作。
(2)做好便道的维护工作,安排洒水车对便道定时洒水,降低扬尘。
十、安全质量环保保障措施
10.1安全保证措施
坚持以“安全第一,预防为主,综合治理”为原则,建立健全各项安全生产管理制度。
把安全工作认真落到实处,详见安全保证体系框图。
安全生产保证体系框图
为保证施工生产安全有效的进行,我们制定如下措施:
(1)建立健全安全生产保证体系,设立专职安全员,全面落实安全生产制度和规程。
(2)加强安全生产教育和安全交底工作,进入工地必须戴安全帽、穿工作服、防滑鞋、戴防护手套,施工现场所有设备、设施、安全装置、工具配件以及个人劳保用品必须经常检查,确保完好和使用安全。
(3)施工现场应设置醒目的安全标志牌,以及具体的安全规范牌,四周采取围栏进行围护,并定期检修。
(4)钻机钻进时,孔口人员应集中精力,钻具需要立悬或摆放时,必须牢固垫稳,操纵岗位不得离人。
(5)随时检查桩施工附近地面有无开裂现象,防止机架和护筒等发生倾斜。
(6)在危及人身安全设备旁设立醒目警示标志,严禁人员靠近跨越。
10.2质量保证措施
项目经理部执行总的质量方针,满足业主提出的质量目标要求,建成以项目经理为第一责任人的管理职责及职权体系,形成一个完整的质量体系,并由总工程师作为管理者代表对质量体系运行负责体系。
建立起有目标、有措施、有检查、网络化的、可操作性强的施工现场质量保证体系,详见质量保证体系框图。
质量保证体系框图
质量保证措施有:
(1)管理措施
①建立以项目经理为领导的施工、技术、安全和质量管理小组,加强质量意识,使每一个职工都树立良好的质量意识。
②严格岗位责任制,质检员对各个工序、各工种实行检查监督管理,行使质量否决权。
③对各工序设置管理点,每道工序严格把关,保证施工质量。
④实行三级管理制度:
每道工序技术员100%自检,质检员100%互验,监理工程师抽查验收。
⑤认真填写施工日志。
(2)技术措施
①组织工程技术人员对设计图纸进行会审,掌握施工图的内容、要求和特点。
审查、发现施工图中待完善的问题,便于正确无误地施工。
②编制好施工组织设计,在总的施工布置的原则指导下,依据施工情况进行必要的调整和制定切实可行的施工方案,以确保工程好、快、省、安全、优质、高速、低耗地完成。
③做好原材料、辅助材料、成品和半成品的质量检验,组织材料计划进场,做好保管工作。
施工机具设备投入使用前应检修完善。
④做好施工技术交底,严格按照设计图纸、施工组织设计和施工规范进行施工。
将设计意图、设计变更、操作规程、施工工艺、技术要求、技术措施和质量标准向施工作业人员详细的讲解交底。
10.3环保保证措施
(1)生产、生活垃圾的统一管理
在生活、办公区设置若干活动垃圾箱,派专人管理和清理,生活垃圾统一运输到垃圾堆填区处理。
(2)材料堆放、机具停放统一管理
材料按工程进度陆续进场,分门别类,堆放整齐,标示清楚。
现场使用的机械设备,按平面固定点存放,遵守机械安全规程,经常保持维护清洁。
机械的标记、编号明显,安全装置可靠。
(3)禁止污水、废水乱排放
施工现场与临设区保持道路畅通,并设置雨水排水明沟,使现场排水得到保障。
施工污水、冲洗水要排入到临时沉淀池处理后排放。
(4)防治扬尘污染措施
严禁抛洒施工垃圾,防治尘土飞扬。
清除建筑物废弃物时必须采取集装密闭方式进行,清扫场地时必须先洒水后清洗。
十一、编制试验总结
根据施工过程中获得的数据,进行分析、整理、总结,形成试验总结报告并上报进行审批,作为我标段CFG桩施工的指导依据以及质量控制措施。
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