CFG桩施工组织设计.docx
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CFG桩施工组织设计.docx
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CFG桩施工组织设计
CFG桩施工组织设计
一、编制目的
为加强CFG桩施工进度和工期的安排;保证CFG桩按流水性、安全性、规范性进行作业。
二、编制依据
1、有关设计、图纸、文件、资料。
2、国家交通部、河南省颁发的现行规范、规则、验标及有关规定。
3、对施工现场进一步踏勘调查所获得的有关资料。
4、我单位拥有的科技工法成果和现有管理水平、劳力、设备、技术能力,长期从事公路施工所积累的丰富施工经验。
三、编制原则
1、严格遵守招标的施工工期,及其一系列的合同条款进行积极稳妥、合理安排。
2、合理安排施工工序,采用流水作业施工,各工序紧密衔接,避免不必要的重复工作,以保证施工连续地、均衡地、有节奏地进行。
3、贯彻多层次技术结构和技术政策,在施工组织中利用先进技术手段,促进技术进步。
4、尽量利用原有的可利用设施,减少各种临时工程量,尽量利用当地的现有资源,合理进行场地规划,节约施工用地,不占或少占农田,保护环境,防止污染,文明施工。
5、杜绝发生任何质量事故及施工安全事故。
四、工程概况及工程数量
本区段(K24+000~K32+000,正线长8公里)两侧加宽路基所处安阳河、汤河等河流冲积组成的山前冲积平原,主要是农作物和少部分鱼塘用地。
因路基基底的承载力不能承载上部荷载,为提高基底的承载力、减小路基完工后的不均匀沉降和防止出现桥头跳车现象,故在全线通道、涵洞及桥(扩大基础)加长部分的基础范围内采用CFG桩进行加固,桩呈正三角形布置,桩距1.5m,桩径0.5m,采用振动沉管和长螺旋钻管钻孔进行施工(在路基衔接部位采用长螺旋钻管内泵压混合料灌注法施工,外侧采用振动沉管法施工)。
桩顶铺设40cm碎石褥垫层并铺设一层钢塑土工格栅(TGSG40)。
如是桥梁加宽部分扩大基础的地基处理,碎石和钢塑土工格栅的铺设范围除背墙方向加宽(在扩大基础的长或宽)1.5m,其余方向都只加宽(在扩大基础的长或宽)0.5m。
如是涵洞、通道加长部分的地基处理,均是加宽(在基础的长或宽)0.5m。
桩位布置如下图:
CFG处理总长度178.58m,共计1764根CFG桩,总延米:
16618m。
总工期为3个月,共90个工作日。
五、施工准备
5.1技术准备
1、做好对设计文件的审核,收到施工设计文件、图纸等资料后,及时组织参与施工的专业技术员进行详细认真的审核,熟悉设计文件内容,尽快掌握设计意图和标准。
2、认真做好贯通复测和施工控制网测量,认真设置加密导线点(水准)并及时做好联测工作。
3、做好各种施工材料和用水的取样试验,为工程早日全面开工打下基础。
4、原路基八字墙拆除后的路基稳定维护方案确定并经监理工程师批准。
5.2、现场准备
1、本工区便道全线贯通,修筑在加宽路基坡脚线外1m和征地红线内0.5m之间。
紧邻施工现场交通便利,足以满足施工机械、施工材料进场和施工需要。
2、由于本工艺施工工区比较分散,所以采用移动式发电机。
每台CFG桩机配备2台发电机,以确保桩机施工正常用电。
3、清除施工范围内的地下及空中施工障碍物,以确保正常施工。
4、根据设计放出CFG桩处理基础的范围,并在征地红线范围内挖设临时排水沟,疏导地面水。
5、用推土机清除地表种植土和挖掘机挖出树根、砼界桩等杂物后方可进行碾压整平,以达到基底处理的要求。
6、由于本区段的地表水源少而且污染又很严重,施工用水通过自打机井开采地下水来解决。
5.3、原材料准备:
名称
单位
数量
备注
水泥
Kg
581630
粉煤灰
Kg
83090
碎石
m³
土工格栅
m²
2869.341
基底处理用
5.4、机械设备准备
机械
名称
规格
型号
额定功率(KW)
或容量(m3)
或吨位(T)
厂牌及出
厂时间
数量(台)
新旧程度
(%)
预计进场时间
小
计
其中
拥有
新购
租赁
配料机
HPD1200
1
1
95
2018.7
砼输送车
XZJ5270GJB3
6m3
徐州2003
2
2
95
2018.6
插入振捣棒
NH-35
1.1KW
河北2002
30
30
90
2018.6
螺旋钻机
KP1500
0.8-1.5
江苏2002
2
2
90
2018.7
振动沉拔桩棰
D2-60
60
浙江2004
2
2
95
2018.7
发电机组
200KW
200KW
江苏2001
1
1
90
2018.7
起重机车
DH300-6
30t
哈尔滨2002
2
2
92
2018.6
吊车
RT625
2
2
95
2018.7
平板拖车
50t
武汉2000
1
1
90
2018.12
变压器
S9-315/10
315KVA
河北2004
3
3
98
2018.7
变压器
S9-200/10
200KVA
河北2004
2
2
98
2018.5
砂浆搅拌机
GJ2000
200L
武汉2002
4
4
92
2018.7
洒水车
5120型
8000L
湖北2000
3
3
90
2018.6
5.5人员配备
序号
工种
人数
工作内容
1
班长
1
负责指挥协调各工序操作联系,控制加固质量,排除施工中的各种障碍。
2
操作员
2
按设计施工工艺正确操纵钻头的钻进提升,检查维修机械,负责使用联络信号。
3
司机
1
统计材料用量,记录泵送时间,清洗输料管道。
4
上料工
4
将水泥粉送入罐中,保证施工连续。
5
电工
1
负责机械设备的安装和安全使用.
6
记录员
2
负责施工记录,操纵电器控制仪表,使用联络信号,兼质量检查工作。
7
技术员
2
负责监督施工队进行安全、规范性施工
六、总工期及施工进度安排
总工期:
总工期为3个月,共90个日历日
开工日期:
2018年7月12日
竣工日期:
2018年10月9日
七、施工工艺及方法
CFG桩正式施工前,已进行成桩试验,掌握了施工现场的成桩经验、各种技术参数、下钻和提升的困难程度、输送泵的输送量、砼经输送泵到达钻杆喷口的时间、输送泵搅拌速度、CFG桩钻杆钻进和提升速度等施工参数。
7.1施工工艺流程图
7.1.1振动沉管法施工工艺流程图
7.1.2长螺旋钻管内泵压混合料灌注法施工工艺流程图
7.2施工方法
施工前按设计要求先由实验室进行配合比试验,确定混合料配比,并选择CFG桩施工机械,进行现场工艺试验,确定处理施工参数。
施工顺序采用从里向外打。
在CFG桩进行施工时要注意:
靠近老路一侧采用长螺旋钻管钻孔,其余均采用振动沉管进行施工。
具体施工要点如下:
7.2.1平整场地
施工现场必须能满足机械的行走和置平要求,确保以后桩基的施工垂直度。
7.2.2测量放样
定出打桩场地的边线和控制轴线,布置桩位并作出标志。
7.2.3桩机定位
桩机就位后立即校正好钻杆的位置和垂直度,垂直度的容许偏差不大于1%,桩位偏差不得大于5cm。
7.2.4钻进
钻孔开始时应关闭钻头阀门,向下移动钻杆至钻头接触地面时,启动电机,将钻杆或沉管沉至设计标高,关闭电机,清理钻孔周围土。
成孔过程要先慢后快,这样能避免钻杆摇晃,也能及时的检查并纠正钻杆偏位的差值。
应严格控制钻进的标高和停混合料的标高。
7.2.5灌注及拔管
钻至设计标高后,停止钻进,开始灌注,当管内充满混合料后开始拔管,严禁先拔管后灌注。
拔管速度应按匀速控制,控制在1.2~1.5m/min左右,如遇特殊地质情况,应适当放慢拔管速度。
施工的桩顶标高要高出设计标高不少于0.3~0.5m且浮浆厚度不能超过20㎝,待桩强度达到设计要求后(一般7天后)将高出设计标高的桩头部分凿除。
7.2.6移机
移机前对下一根桩的桩位进行清理辨识,确保桩位的准确性。
必要时,移机后清洗钻杆的钻头。
7.3成桩常见施工质量问题和控制措施
7.3.1振动沉管灌注成桩施工质量问题和控制措施
7.3.1.1 施工扰动使土的强度降低。
振动沉管成桩工艺与土的性质具有密切关系,因此,一定要考虑加固前土的密实度。
对饱和软粘土,振动将引起土的孔隙水压力上升,强度下降。
振动时间越长,对土和已打成桩的不利影响越严重。
所以,在进行施工时,尽量的缩短振动时间。
7.3.1.2 缩颈和断桩。
采用隔桩跳打工艺,若已成桩已开始初凝但强度不高,在中间补打新桩时,桩体有时可能被震裂。
为避免此现象的出现,需要根据不同土质,在施工中选择合适的成桩顺序,并根据土层情况选用适宜的施工工艺和设备。
此外提升沉管线速度太快易造成桩径偏小或缩颈断桩,经过大量工程实践证明:
拔管速率控制在1.2m/min~1.5m/min为宜。
7.3.1.3 桩体强度不均匀。
为控制桩机卷扬系统提升沉管线速度,一般采用提升一段距离,停下留振一段时间,非留振时,速度太快可能导致缩颈断桩。
成桩后有时会出现桩的端部桩体水泥含量少,浮浆过多或混合料产生离析,桩体强度不均匀,这主要是因为提升沉管线速度太慢和留振时间过长引起的。
因此,在施工过程中要将拔管速度控制在1.2m/min~1.5m/min,且保持速度均匀一致,还要很好地控制留振时间。
7.3.2 长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工质量问题和控制措施
7.3.2.1 堵管。
堵管是长螺旋钻孔、管内泵压混合料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,增加工人劳动强度,还会造成材料浪费。
特别是混合料排出不畅时,使已搅拌的CFG桩混合料失水或结硬,增加了再次堵管的机率,给施工带来很多困难。
产生堵管的原因有以下几点:
1)混合料配合比不合理。
当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时,混合料和易性不好,常发生堵管。
因此,要注意混合料的配合比,尤其要注意将粉煤灰掺量控制在70kg/m3~90kg/m3的范围内,坍落度应控制在160mm~200mm之间。
2)混合料搅拌质量有缺陷。
在CFG桩施工中,混合料由混凝土泵通过刚性管、高强柔性管、弯头最后到达钻杆芯管内。
混合料在管线内借助水和水泥砂浆润滑层与管壁分离后通过管线。
坍落度太大的混合料,易产生泌水、离析,泵压作用下,骨料与砂浆分离,摩擦力加剧,导致堵管。
坍落度太小,混合料在输送管路内流动性差,也容易造成堵管。
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,待钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续后方可开始提钻。
若提钻时间较晚,在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出,容易造成管路堵塞。
4)冬期施工措施不当。
冬期施工时,混合料输送管及弯头均需做防冻保护,防冻措施不力,常常造成输送管或弯头处混合料的冻结,造成堵管。
冬季施工时,有时会采用加热水的办法提高混合料的出口温度,但要控制好水的温度,水温最好不要超过60℃,否则会造成混合料的早凝,产生堵管,影响混合料的强度。
5)设备缺陷。
弯头曲率半径不合理也能造成堵管。
弯头与钻杆不能垂直连接,否则也会造成堵管。
混合料输送管要定期清洗,否则管路内有混合料的结硬块,还会造成管路的堵塞。
7.3.2.2 窜孔。
在饱和粉土、粉细砂层中成桩经常会遇到这种情况,打完X号桩后,在施工相邻的Y桩时,发现未结硬的X号桩的桩顶突然下落,当Y号桩泵入混合料时,X号桩的桩顶开始回升,此种现象称为窜孔。
发现窜孔的条件有如下三条:
1)被加固土层中有松散饱和粉土、粉细砂;2)钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动;3)土体受剪切扰动能量的积累,足以使土体发生液化。
由于窜孔对成桩质量的影响,施工中采取的预控措施:
1)采取隔桩、隔排跳打方法;
2)减少在窜孔区域的打桩推进排数,减少对已打桩扰动能量的积累;
3)合理提高钻头钻进速度。
7.3.2.3 桩头空芯。
主要是施工过程中,排气阀不能正常工作所致。
钻机钻孔时,管内充满空气,泵送混合料时,排气阀将空气排出,若排气阀堵塞不能正常将管内空气排出,就会导致桩体存气,形成空芯。
为避免桩头空芯,施工中应经常检查排气阀的工作状态,发现堵塞及时清洗。
7.3.2.4 桩端不饱满。
这主要是因为施工中为了方便阀门的打开,先提钻后泵料所致。
这种情况可能造成钻头上的土掉入桩孔或地下水浸入桩孔,影响CFG桩的桩端承载力。
为杜绝这种情况,施工中前、后台工人应密切配合,保证提钻和泵料的一致性。
7.4主要施工质量检验
(1)、成桩过程中,每台机每台班抽样一组做混合料试样,桩身无侧限抗压强度(28天龄期)不小于6mpa。
并且每个单位工程的试验数量不小于3点。
(2)取不小于总数10%的桩进行低应变动力测试,检测桩身完整性,桩身强度不低于C10的强度。
(3)单桩承载力检测采用静荷载试验进行,要求单桩承载力不低于360Kpa,复合地基承载力不小于200KPa,荷载试验宜在成桩28天后进行,检验数量为总桩数的1%。
CFG桩施工质量标准
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
桩距(mm)
±100
抽检总桩数3%
2
桩径
不小于设计值
抽检桩总数3%
3
桩长
不小于设计值
查施工记录
4
垂直度(%)
1
抽检总桩数3%
5
桩体强度
不小于设计值
取芯法,抽检总桩数5%
6
单桩和复合地基承载力
不小于设计值
成桩数的0.2%,并不少于3根
八、安全生产、文明施工、环保措施
1、严格执行“安全第一,预防为主”的安全方针和作业、地方的安全法规和政策,加大安全教育力度,增强员工安全意思。
2、所有施工作业人员必须带安全帽。
3、机械操作人员必须持证上岗。
4、施工用电必须采用一电一闸控制,闸刀采用空起开关。
5、施工作业不得损坏用地范围外的耕地、树木及水电设施。
6、施工现场严禁散浆大面积污渍施工场地。
7、施工区必须悬挂警示标语。
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