CFG桩工艺性试验具体方案试验及总结报告.docx

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CFG桩工艺性试验具体方案试验及总结报告

CFG桩工艺性实验方案

总结报告

中铁五局兰新铁路甘青段工程经理部四总队于2010年5月20日到2010年5月22日,对兰新铁路DK658+350～DK658+450段（长100m）路基CFG桩实验，本段选取4根CFG桩做工艺性实验。

本段路基靠近西店村特大桥小里程桥台，为正线双线通过，符合实验段位置选择的要求。

其施工工艺性实验已经完成并取得了相应施工参数。

一、工艺实验目的

根据设计及验收标准，施工前应进行工艺性实验，通过实验确定相关施工参数以指导我经理部管段内所有区间、车站路基地基的CFG桩施工。

本次实验采用JZL-60型长螺旋钻机进行成孔实验，实验目的如下：

1、验证此设备是否满足施工需要，进一步完善、确定施工工艺参数；复核工程地质情况，如发生变化，及时与设计和监理联系。

2、重点提取混合料配合比、塌落度，钻机进入持力层电流值、钻杆提升速度、每M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、工程简况

实验段线路位于路堤地段，地层主要为第四系全新统风积细砂、中砂、粗砂、砾砂以及冲洪积细圆砾土，上更新统洪积中砂、粗砂、粗（细）圆砾土（参照设计院发的路基工点设计表中的地层情况填写）。

因图纸未到，该段的地质构造状况暂时没法统计。

地基处理：

采用CFG桩进行处理。

边坡防护:

路堤边坡高度≥3.0m时，在边坡不小于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，边坡采用C15混凝土空心砖防护；边坡高度H≥3m时，边坡采用拱型骨架护坡防护，

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用0.15g（相当于地震基本烈度七度），地震动反应谱特征周期采用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：

地表局部分布的砂质黄土，承载力低，属松软土。

4、实验范围

DK658+350～DK658+450段（长100m）路基基底处理冲击碾压施工。

三、实验总体方案

1、工期安排

1）、CFG桩施工：

2010年5月20日～2010年5月22日；

2）、实验检测：

2010年6月3日

3）、工艺总结：

2010年6月8日

2、资源配置

1）施工设备

主要机械设备配备表

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

现场施工负责人

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

实验工程师

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）施工前根据设计要求制定CFG桩布桩图，试桩采用3根，按每两根桩相距1.5M呈等边三角形布置，图中注明桩位编号。

测量放线，准确确定桩位及标高，随时检查施工场地的控制桩点是否会受施工振动的影响。

（2）施工采用P.042.5普通硅酸盐水泥、粒径5～25mm的碎石、Ⅰ级粉煤灰、含泥量小于0.3%的粗砂；外加剂采用山西凯迪KDSP，用于改善拌和料泵送性能。

（各实验工程标准规定值和实验结果见“CFG桩配合比选定报告”）

（3）主要机械设备配置：

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）工艺流程

3）质量检验

桩体质量检验在成桩28天后进行，CFG桩施工质量采用无损检测进行检验，加固效果检测采用载荷实验。

A混凝土抗压强度实验；

BCFG桩小应变动力检测；

C单桩静载荷实验；

D复合地基静载荷实验；

4）CFG桩实验桩施工

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，并准确定位桩位中心。

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干净，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钻机施工范围四周设置一条汇水沟，将汇水沟中的水引入临时排水系统，以免场内积水。

③CFG桩实验桩

A、CFG桩钻机就位后，用钻机塔身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桩垂直度容许偏差不大于1%。

B、混合料搅拌

混合料搅拌要求按配合比进行配料，计量要求准确，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，这样既能减少钻杆摇晃，又容易检查钻孔的偏差，当电流量突变减少（即钻头进入持力层后）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，并与设计桩长进行对比。

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导致停机待料。

灌注成桩完成后，桩顶采用湿黏土封顶，进行保护，并用草帘被和棉毡覆盖，防止桩头受冻。

施工中每根桩的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，保证在移位的时候不破坏灌注完毕的CFG桩（因没有桩位布置平面图，所以钻孔顺序及钻机行走方向暂时没法确定）。

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桩的土较多，经常将临近的桩位覆盖，有时还会因钻机支撑时支撑脚压在桩位旁使原标定的桩位发生移动。

因此，下一根桩施工时，还应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位准确。

F、桩体养护

对成桩后的桩体进行自然养护，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的桩间土土层，挖除时采用水准仪测量，挖出桩头后采用专用切割机切除。

H、桩帽施工

采用竹胶板做模板，在浇筑砼前对桩帽底部进行整平，砼采用罐车

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施工的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，堆载完后弃到指定的弃土场。

④实验检测

桩体质量检验在成桩28天后进行，CFG桩施工质量采用无损检测进行检验，加固效果检测采用载荷实验。

本次试桩质量检验结果见后附实验报告。

⑤注意事项：

A、现场按标准化作业要求布置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，保证其材质符合设计要求，满足施工需要。

C、放样完成后准确校核桩位，使得桩位偏差满足0.1D的要求。

钻进过程中如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，并核对地质情况，检查钻杆垂直度。

D、在进行混凝土灌注前要检查混凝土的坍落度、含气量等各项指标，各项指标均要符合规范、设计要求。

E、严格按照配合比拌制混合料，每台钻机每班抽样检查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实验记录

在整个施工工程中，设专人监测并做好施工记录，记录要求准确、及时、如实反映施工情况。

⑦实验检测

根据施工质量验收指南对CFG桩进行检测，并达到一下要求：

A、所使用的水泥、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、每根桩的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，做单桩承载力实验。

E、CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法见下表：

序号

检验工程

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%抽样检查，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

⑧实验总结

通过成桩工艺实验，确定钻机进入持力层电流值、钻杆提升速度、每M桩泵料次数等最佳施工工艺参数，优化混合料配合比、塌落度，并对CFG桩施工工艺流程进行优化，最终形成完整的实验总结。

报相关单位审批，用以指导管段内CFG桩的大面积施工。

五、安全、环保保证措施

1、对所有人员进行安全教育，进入工地时，必须佩戴安全防护用品，所有施工人员必须听从指挥。

2、施工现场设安全员，施工作业区设安全标志，防止无关人员进入现场，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查机械性能，机械不得超负荷工作。

3、施工用电使用380V的三相五线制配电系统，电缆线路必须埋于地下或架空敷设，避免机械损伤和介质腐蚀。

4、每台电力设备必须确保“一机一箱一漏一闸”，电箱内的电器设备必须完好，停用设备时要拉闸断电，锁好电箱。

5、泵压混合料时应有专人指挥泵压操作，防止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，要尽量减少噪音、废气、废水及尘埃等污染，以保障当地居民和施工人员的健康。

7、对清理场地的表层腐植土、砍伐的荆棘等废料，要及时运到指定的地点进行废弃。

8、在清理输送管、输送泵和其他机械设备的废水、废油等有害物质以及生活污水，不得直接排放于施工现场及河流、池塘或其他水域中，也不得倾卸在饮用水源附近的土地上，必须施工于指定的地方进行处理。

六、工艺实验现场组织

为做好填筑工艺实验工作，需成立工艺实验指挥及技术、实验、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；制定工艺细则并提供技术支持。

2、实验监控小组

现场检测、提交实验报告。

3、记录测量小组

钻机进入持力层电流值、钻杆提升速度、每M桩泵料次数等现场施工详细数据。

4、施工小组

负责施工现场的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、实验室组成，确认工艺性实验的目效果。

六、工期安排

1、CFG桩施工：

2010年5月5日～2010年5月6日；

2、实验检测：

2010年6月3日

3、工艺总结：

2010年6月8日