1CFG桩施工作业指导书.docx

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1CFG桩施工作业指导书

XX铁路XX标段路基工程

编号：

路基--（2016）01

CFG桩施工作业指导书

编制单位：

编制人：

审核人：

批准：

年月日发布年月日实施

CFG桩施工作业指导书

1.适用范围

适用于××客运专线铁路××段路基CFG桩施工。

CFG桩对独立基础、条形基础、筏基都适用。

2.作业准备

2.1内业技术准备

作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。

制定施工安全保证措施，提出应急预案。

对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。

2.2外业技术准备

施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。

修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。

3.技术要求

3.1为检验CFG桩施工工艺、机械性能及质量控制，核对地质资料，在工程桩施工前，选择具有代表性地段进行成桩工艺性试桩，应先做不少于3根试验桩，并在竖向全长钻取芯样，检查桩身混凝土密实度、强度和桩身垂直度，根据发现的问题修订施工工艺。

待工艺试验桩经检验满足设计和质量要求后，再进行大面积施工。

3.2CFG桩的数量、布置形式及间距符合设计要求。

3.3桩长、桩顶标高及直径应符合设计要求。

3.4CFG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。

3.5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。

3.6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。

3.7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。

3.8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。

3.9冬期施工时混合料入孔温度不得低于5℃,对桩头和桩间土采取保温措施。

3.10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。

3.11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。

3.12CFG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。

4.施工程序与工艺流程

4.1施工程序

水泥粉煤灰碎石桩（CFG）施工有两种施工工艺，分别为振动沉管CFG桩施工工艺和长旋钻管内泵压CFG桩施工工艺。

施工程序为：

原地面处理→测量放样→桩机就位（钻机就位）→沉管（钻进至设计深度）→投料（停钻泵送混合料）→振动拔管（均匀拔钻至桩顶）→封顶→钻机移位。

4.2工艺流程

振动沉管CFG桩施工工艺流程图长螺旋钻管内泵压CFG桩施工工艺流程图

5．施工要求

5.1施工准备

5.1.1核查地质资料，结合设计参数，选择合适的施工机械和施工方法。

5.1.2进行满足桩体设计强度的配合比试验，确定各种材料的施工用配比。

5.1.3平整场地，清除障碍物，标记处理场地范围内地下构造物及管线。

5.1.4测量放线，定出控制轴线、打桩场地边线并标识。

5.1.5施工前清除地表耕植土，进行成桩工艺试验，确定施工工艺和参数。

5.2施工工艺

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工艺试桩来确定。

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。

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。

5.3振动沉管灌注施工工艺

振动沉管打桩机适用于粘性土、粉土以及淤泥质土。

5.3.1沉管

根据设计桩长、沉管入土深度确定机架高度和沉管长度，并进行设备组装。

桩机就位，保持桩管垂直，垂直度偏差不大于l％；若采用预制钢筋混凝土桩尖，需埋入地表以下300mm左右。

开始沉管，为避免对邻桩的影响，沉管时间应尽量短；记录激振电流变化情况，应1m记录一次，对土层变化处应予以说明。

5.3.2投料

在沉管过程中用料斗进行空中投料（可边沉管边投料）。

待沉管至设计标高且停机后须尽快完成投料，直至管内混合料顶面与钢管料口平齐。

5.3.3拔管

启动电动机，首次投料留振5～10s再开始拔管。

拔管速率按工艺性试验并经监理工程师批准的参数进行控制，一般1.2～1.5m／min较合适。

拔管过快易造成局部缩颈或断桩；拔管太慢振动时间过长，会使桩顶浮浆增厚，易使混合料离析，对淤泥质土，拔管速度可适当放慢。

拔管过程中不宜反插留振。

如上料不足，须在拔管过程中空中投料，以保证成桩后桩顶标高达到设计要求。

成桩后桩顶标高应高出设计桩长0.5米，且浮浆厚度不超过20cm。

5.3.4封顶

沉管拔出地面，确认成桩符合设计要求后，用湿粘性土封顶。

5.3.5移机

钻机移位进行下一根桩的施工。

5.4长螺旋钻管内泵压CFG桩施工步骤

5.4.1CFG桩钻机就位后，应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%。

5.4.2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1min。

混合料加水量和坍落度（设计要求长螺旋钻管内泵压混合料法施工时，坍落度控制在16～20cm）根据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。

在泵送前混凝土泵料斗应备好熟料。

5.4.3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。

一般应先慢后快，这样既能减少钻杆摇晃，又容易检查钻孔的偏差，以便及时纠正。

在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则较易导致桩孔偏斜、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，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，停止钻进，关闭电机,清理钻孔周围土。

粉土钻进电流控制在100～140A之间，粉砂层控制在150～160A之间。

施工时还需考虑施工工作面的标高差异，作相应增减。

5.4.4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。

成桩的提拔速度宜控制在2～3m/min，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。

灌注成桩完成后，桩顶采用湿黏土封顶，进行保护。

施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量。

5.4.5移机

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。

5.5清土及截桩

5.5.1在CFG桩施工完毕后立即将钻出的余土清除，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扰动，清土预留至少20cm人工清除，找平。

5.5.2在成桩后3～7天左右进行截桩，避免因桩身强度较大时截桩困难；切割桩头采用截桩机等专用设备，截除桩头不应影响桩的完整性。

5.5.3清土、开挖验槽、截桩和浇筑桩帽或桩顶筏板时，不应造成桩顶标高以下的桩身断裂或桩间土扰动。

5.5.4因截桩造成桩顶开裂、断裂，按桩基混凝土接桩规定，断面凿毛，刷素水泥浆后用高一级混凝土填补并振捣密实。

6.劳动力组织

6.1劳动力组织方式:

采用架子队组织模式。

6.2施工人员应结合施工现场、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。

人员配备表

负责人

1人

技术主管

1人

专职安全员

1人

工班长

4人

机操手

2人

技术、质检、测量及试验人员

6人

机械工、普工

10人

7.材料要求

7.1选用的水泥、粉煤灰、粗细骨料、外加剂的品种、规格及质量应符合设计要求。

7.2所有原材料应按《高速铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10751－2010）相关规定进行检验。

8.设备机具配置

每一工作面机械设备配置如下:

序号

机械名称

规格

数量（台）

说明

1

长螺旋CFG桩机

CFG-20

1

2

振动沉管打桩机

DZ90

1

3

混合料输送泵

HB-60

1

4

混凝土罐车

6m3

1

5

发电机

160KW

1

9.质量检验

9.1主控项目

9.1.1所用的水泥、粉煤灰和粗细骨料的品种、规格及质量应符合设计要求。

检验数量：

同一产地、品种、规格且连续进场的水泥，袋装水泥200t为一批、散装水泥500t为一批，袋装水泥不足200t或散装水泥不足500t时也按一批计。

同一产地、品种、规格且连续进场的粗、细骨料，400m3为一批，不足400m3时也按一批计。

同一产地、品种、规格且连续进场的粉煤灰每200t为一批，不足200t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。

在材料库抽样检验水泥强度、安定性、凝结时间，粉煤灰的细度、烧失量、需水量比、三氧化硫；在料场抽样检验粗细骨料含泥量（人工砂检验石粉含量）、松散密度，筛分试验检验其颗粒级配。

9.1.2CFG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。

9.1.3CFG桩混合料强度应符合设计要求。

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，试件标准养护28d进行抗压强度检测。

9.1.4CFG桩的数量、布桩形式应符合设计要求。

检验数量：

全部检验。

检验方法：

观察、现场清点。

9.1.5CFG桩施工过程中，应记录施工设备贯入地层的反应，核查地质资料，桩底应置于设计桩底地层中。

检验方法：

设备贯入地层过程中，记录电流表或其他能反应贯入阻力的仪表读数和对应地层标高。

每贯入1m及仪表突然变化时记录。

9.1.6每根桩的投料数量不应少于设计灌注量。

检验数量：

全部检验。

检验方法：

料斗现场计量或混凝土泵自动记录。

9.1.7CFG桩顶端浮浆应清理干净，直至露出新鲜混凝土面，清除浮浆后桩的有效长度应满足设计要求。

检验数量：

全部检验。

检验方法：

施工前测量钻杆或沉管长度，施工中检查是否达到设计深度标志，施工检查并清理浮浆，计算出桩的有效长度。

9.1.8CFG桩的桩身完整性应满足设计要求。

检验数量：

检测机构按总桩数的10%抽样检验，且不少于3根。

检验方法：

低应变检测。

有疑问时，采用钻孔取芯检验。

9.1.9CFG桩处理后的单桩承载力或复合地基承载力应满足设计要求。

检测数量：

检测机构抽样检验总桩数的2‰，且每工点不少于3根。

检测方法：

平板载荷试验。

9.2一般项目

9.2.1CFG桩原材料每盘称量的允许偏差、检验数量及检验方法应符合下表的规定。

原材料每盘称量的允许偏差、检验数量及检验方法

序号

材料名称

允许偏差

检验数量

检验方法

1

水泥、粉煤灰等干燥状态下的掺和料

±2%

每工班各抽检不少于1次

复称

2

粗、细骨料

±3%

3

水、外加剂

±2%

注：

1各种衡器应定期检定，每次使用前应进行零点校验，保证计量准确。

2含水率有显著变化时，应增加含水率检测次数，并及时调整不和骨料的用量。

9.2.2CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法应符合下表的规定。

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

检验数量

检验方法

1

桩位（纵横向）

50mm

按成桩总数的10%抽样检验，且每检验批不少于5根

经纬仪或全站仪或钢尺丈量

2

桩体垂直度

1%

经纬（全站）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安全要求

10.1.1机械设备操作人员（或驾驶员）必须经过专门训练，熟悉机械操作性能，经过专业管理部门考核取得操作证或驾驶证后上机（车）操作。

10.1.2机械设备操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程，工作时集中精力，谨慎工作，不擅离职守，严禁酒后驾驶。

10.1.3机械设备发生故障后及时检修，绝不带故障运行，不违规操作，杜绝机械和车辆事故。

10.1.4专业电工持证上岗。

电工有权拒绝执行违反电器安全操作规程的工作指令，安全员有权制止违反用电安全的行为，严禁违章指挥和违章作业。

10.1.5所有现场 施工人员佩带安全帽，特种作业人员佩带专门的防护工具。

10.1.6所有现场作业人员和机械操作手严禁酒后上岗。

10.1.7施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作；电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。

各孔用电必须分闸，严禁一闸多用。

孔上电缆必须架空2.0m以上，严禁拖地和埋压土中，电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等保护措施。

照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。

并遵守《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）的规定。

10.2环保措施

10.2.1易于引起粉尘的细料或松散料运输时用帆布、盖套等遮盖物覆盖。

10.2.2施工废水、生活污水不直接排入农田、耕地、灌溉渠和水库，不排入饮用水源。

10.2.3食堂保持清洁，腐烂变质的事物及时处理，食堂工作人员定期体检。

10.2.4受工程影响的一切公用设施与结构物，在施工期间应采取适当措施加以保护。

10.2.5使用机械设备时，要尽量减少噪声、废气等的污染；施工场地的噪声应符合《建筑施工场地界噪声限值》（GB12523-1990）的规定。

10.2.6运转时有粉尘发生的施工场地，如水泥混凝土拌和机站等投料器应有防尘设备。

在这些场地作业的工作人员配备必要的劳保防护用品。

10.2.7驶出施工现场的车辆应进行清理，避免携带泥土。