铁路CFG试桩方案优选.docx
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铁路CFG试桩方案优选.docx
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铁路CFG试桩方案优选
CFG桩工艺试桩方案
一、编制依据
1、新建天津南港铁路工程设计文件及现有图纸;
2、铁道第三勘察设计院集团有限公司提供的地质勘查报告;
3、通过现场踏勘、调查、采集、咨询所获取的资料及测量资料;
4、《铁路混凝土施工质量验收标准》TB10424-2010;
5、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008);
6、客货共线铁路路基工程施工技术指南(TZ202-2008);
7、铁路路基工程施工质量验收标准(TB10414-2003);
8、铁路工程地基处理技术规程(TB10106-2010)。
二、试桩目的
1、复核地质资料。
2、设备、工艺是否合适。
3、确定施工工艺、施打顺序、钻进速度、提钻速度、混合料施工配合比、坍落度、搅拌时间、泵压、灌注速度、截桩时间、成桩质量、施工组织等各项工艺参数。
4、提出过程质量控制方法及验收标准。
三、工程概况
新建南港铁路工程NGSG-1标路基工程,包含正线路基2213.99m、联络线路基1568.31m、改建万家码头站场1个。
标段全线位于冲海积平原,地层为第四系全新统冲积层、海积层及上更新统冲积层、海积层,表覆第四系全新统人工堆积层(Q4ml)杂填土、素填土、填筑土,岩性为淤泥质土、淤泥、黏性土、粉土、砂类土,水位埋藏较浅。
路基、桥涵工程设计地基加固方式为CFG桩、高压旋喷桩、水泥搅拌桩、钉形桩。
其中CFG桩设计总数量43.3万米,涉及CFG桩加固路基里程段落如下:
NG改DK31+939.44-NG改DK32+355.38软土地基路堤、NG改DK34+674.52-NG改DK34+916.23软土地基路堤(浸水)、NG改DK0+700-NG改DK1+000软土地基路堤(浸水)、NG改DK1+000-NG改DK1+600软土地基路堤(浸水)、NG改YDK32+700-NG改YDK33+140.49软土地基路堤(浸水)、WWL改DK34+201.81-WWL改DK34+243.93软土地基路堤(浸水)。
路基CFG设计技术参数:
桩径0.4m,正方形布置,桩长18~22m,设计单桩承载力220~300KN。
设计砼标号C20。
CFG桩顶设0.3m厚C40钢筋混凝土桩帽,桩帽顶部设0.5m厚碎石垫层,垫层内夹中铺一层抗拉强度不小于100KN/m的土工格栅。
四、试桩准备
1、试验范围
本次试桩选取在南港特大桥尾段路基(里程DK34+674.52-NG改DK1+600)进行,具体地点在NG改DK1+439.81-NG改DK1+491.72段,试桩数量3根。
设计桩径40cm,桩间距1.8m,桩长21m,桩顶标高3m。
CFG桩体混凝土标号C20,单桩承载力特征值不小于290KN。
1、施工场地
①场地施工前应挖除地表植物根系并将场地整平,整平标高=设计桩顶标高+0.5m,地表碾压至K30≥110MPa/m。
②场地内地表水、地下水及施工用水水质进行取样复测。
若地表水、地下水复测结果与设计不相符应及时通知设计单位进行再次复测。
不得使用有侵蚀性水作为施工用水。
③施工前应根据相关专业设计文件对路基范围内的管线进行调查核实和迁改,对没有迁改而施工中又可能对其造成影响的管线,须注意加强施工防护,
④施工场地应具备"三通一平"条件。
2、机械设备:
长螺旋钻机(FKL)1台,地泵HTB80C1890S、混合料输送车(JGC5190GJB)2台,HDI-250-4型柴油发电机1台。
3、施工材料:
天津市金晟华水泥有限责任公司42.5矿渣硅酸盐水泥、天津海德润滋建材有限公司粉煤灰、河北石家庄新乐的河沙、河北遵化碎石;天津飞龙外加剂和经外委试验检验合格拌合用水。
4、试验参数
(1)CFG桩的直径为Φ400mm,试桩桩长21m,间距1.8m。
(2)配合比:
CFG桩采用42.5矿渣硅酸盐水泥为固化剂,采用等级Ⅲ级或Ⅲ级以上的粉煤灰,碎石粒径5-31.5mm,按试验室提供的C20砼理论配合比:
水泥:
砂:
石:
粉煤灰:
外加剂:
水=320:
738:
1106:
48:
1.9:
215
5、主要施工机具配备
主要机具、设备一览表
序号
设备名称及描述
数量
功率/能力
(类别、型号)
1
长螺旋钻机(FKL)
1
22×2KW
2
地泵HTB80C1890S
1
95m3/h
3
混合料输送车(JGC5190GJB)
2
8m3
4
挖掘机(TG60)
1
0.3m3
5
发电机
1
220KW
6、试验、技术准备工作
①试验人员在搅拌站对混合料原材料进行检查,测定原材料的含水量等各项指标,设定混凝土强度等级按C20混凝土配制混合料,坍落度:
160~200mm。
混合料采用材料技术指标及配合比选定:
参照搅拌站混合料原材料检验单。
②测量人员定出CFG桩位置。
③安排专职技术人员在现场监控记录。
7、试桩时间:
2014年6月1日-6月10日
8、施工人员安排
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
混合料罐车司机
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
3
全面负责施工中的量测工作
9
现场施工旁站人员
2
负责对施工现场的记录工作
10
修理工
2
负责机械维护和修理
11
电工
2
负责施工用电
12
普工
10
负责现场的其他辅助施工
合计
28
五、施工工艺
1、工艺流程图
采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩的施工流程为:
原地面处理→测量放样→钻机就位→钻进至设计深度→停钻→泵送混合料→边泵边均匀拔管至桩顶→钻机移位。
2、施工步骤
(1)钻机就位
钻机就位之前用18t以上压路机碾压,以满足长螺旋钻机自重和抗钻机倾倒要求,静压标准以现场试验数据为准,K30≥60MPa/m。
在场地达到施工要求后,将长螺旋钻机就位;钻机就位后,应使钻杆垂直对准桩位中心,桩位偏差应控制在5cm以内。
每根桩施工前均要由旁站人员进行桩位对中及垂直度检查,确保CFG桩垂直度偏差不大于1%,检查合格后方可开钻,并记录好桩位偏差和垂直度。
(2)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。
技术员做好钻进记录,钻进的深度以及钻进的土质情况,检查土质与设计是否相符,入岩时的深度及进入岩层时,不同岩层的深度,特别是弱风化岩层中的钻进速度。
桩长按设计标高进行控制,现场记录员在钻机架子上做好钻进深度标记,以确定钻进深度和桩底标高是否满足设计要求。
(3)混合料搅拌、运输;混合料搅拌采用搅拌站集中拌和,各种原材料监理按施工单位抽样数量的10%见证检验和10%平行试验,且不少于一次。
按照配合比进行配料,上料顺序为:
先装碎石或卵石,再加水泥、粉煤灰和泵送剂,最后加砂,使水泥、粉煤灰和泵送剂夹在砂、石之间,每盘料搅拌时间控制在90秒以上,混合料坍落度控制在160mm~200mm。
运输采用砼罐车运输到施工现场。
在运输及现场等待过程中,混凝土运输车必须慢速旋转,严禁停转。
在每次卸料前必须采用运输车强制搅拌30S,防止混凝土发生离析;在施工过程中安排专人及时检测原材料的含水量并调整施工配合比,并对出厂的混凝土进行性能检测,满足要求后方可出厂。
在成桩过程中抽样做混合料试块,每台班做1组试块,测定其28天抗压强度
(4)拔管、压灌成桩
长螺旋钻机钻至设计标高,停止钻进,向钻杆芯管泵送混合料灌注,当钻杆芯管中孔充满混合料后,开始提升钻杆、压灌混合料。
一边泵送,一边拔管,严谨先提管后泵料。
混合料灌注过程中应保持混合料面始终高于钻头面15~25cm,拔管速度控制在2~3.0m/min.旁站的技术员用秒表控制拔管速度,并作记录。
每根桩的投料量不小于设计灌注量。
施工桩顶高程高出设计高程50cm,灌注成桩后桩顶盖土封顶进行养护。
(5)在灌注和拔管过程中应注意以下几点:
①在施工钻至设计深度后,应准确掌握提拔钻杆时间,混凝土泵送量应与拔管速度相配合,边灌注边提钻,保持连续灌注,均匀提升,同时应保证钻头始终埋入混和料中。
②遇到饱和砂土或饱和粉土层,不得停泵待料,避免造成混合料离析、桩身缩径、断桩和夹泥等。
③施工过程应有防止堵管、窜管的措施。
④钻孔应先慢后快。
成桩过程中,若发现钻杆摇晃或难钻时,应放慢进尺。
⑤混和料应按设计配合比(室内配比试验确定并通过成桩工艺性试验验证的配合比)经搅拌机拌和,坍落度、拌和时间应按工艺性试验确定的参数进行控制,且拌和时间不得小于90S;搅拌的混和料必须保证混和料圆柱体能顺利通过刚性管、高强柔性管、弯管和变径管而到达钻杆芯管内。
⑥CFG桩成孔至设计标高后,停止钻进,开始泵送混和料,当钻杆芯管充满混和料后开始拔管,严禁先提管后泵料。
⑦钻杆应静止提拔,施工中应严格按工艺性试验确定并经监理工程师批准的参数控制提拔速度和泵送量,提拔速度一般宜控制在2m~3m/min,并保证连续提拔,施工中严禁出现超速提拔。
⑧施工中应保证排气阀正常工作,施工中要求每工班经常检查排气阀,防止排气阀被水泥浆堵塞。
⑨桩机移机至下一桩位施工时,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。
⑩CFG桩施打顺序采用从线路中心向两侧顺序推进。
(6)桩基检测
①桩身完整性检测
CFG桩桩身完整性采用低应变动力试验检测,检测工作由中标的基桩检测单位负责。
②CFG桩混合料强度
现场制作混合料标准立方体试件8组,进行28天标准养护后,进行试件抗压强度检验。
③CFG桩身施工完毕,一般28天后对CFG桩进行检测,检测包括低应变对桩身质量的检测和静载荷试验对单桩承载力的检测。
六、安全、文明施工注意事项
1、钻进操作人员必须有操作证
2、施工场地必须平整,而且地基稳定,防止出现钻机下沉,倾斜的情况。
3、施工现场严禁闲杂人员进场。
4、各种施工机械必须确保一人一机看管。
5、施工现场临时用电必须确保“一机、一闸、一箱、一漏”,用电电缆不得随意拉扯,过路电缆必须埋设钢管套。
6、施工用水应符合规范要求,施工中产生的废水、废碴应根据当地环保要求集中处理,不得随意排放、堆弃,做到文明施工。
7、CFG桩施工完成28天内不得有任何机械在上面行走。
七、试验数据整理
1、根据记录的土质情况,对照图纸检查土质是否与设计相符。
2、整理试桩钻进,灌注及拔管过程记录数据,整理出合适的钻进速度,拔管速度以及混合坍落度和混合料的搅拌时间。
3、总结CFG桩施工过程的质量控制要点。
4、28天以后根据混凝土试块强度和通过桩身低应变检测结果确定试桩是否成功。
八、编制试桩总结
施工过程中,应及时完成资料的填写、收集、整理、分类、汇总、保存等工作。
试桩结束后,根据各资料上的记录及施工工艺,总结施工经验及措施,编写试桩施工总结技术资料,作为本标段内CFG桩大面积施工的指导依据及质量控制标准。
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