CFG樁作業(yè)指導(dǎo)書詳解

1、目 錄1.適用范圍12.作業(yè)準備13.技術(shù)要求34.施工程序與工藝流程35.施工要求46.勞動組織107.材料要求108.設(shè)備機具配置109.質(zhì)量控制及檢驗1110.安全及環(huán)保要求12 CFG樁施工作業(yè)指導(dǎo)書1.適用范圍適用于新建鐵路*段CFG樁工程施工。2.作業(yè)準備2.1技術(shù)準備2.1.1材料及試驗準備樁體材料采用碎石、砂 、粉煤灰、水泥、外加劑等配合而成，混凝土按C15配合比配制，各種材料必須按照規(guī)范及設(shè)計配合比要求進行相關(guān)試驗檢測。水泥為P.O 42.5級及以上的普通硅酸鹽水泥，混凝土采用28d齡期標準試塊抗壓強度應(yīng)達到C15混凝土標準，長螺旋成孔、管內(nèi)泵壓混凝土成樁的坍落度宜為160-

2、200mm，振動沉管灌注樁施工的坍落度宜為30-50mm，振動沉管灌注樁成樁后樁頂浮漿厚度不宜超過200mm。配合比采用的碎石、砂 、粉煤灰、水泥、外加劑等原材料應(yīng)試驗檢測合格后，方可進行CFG樁樁體室內(nèi)配合比試驗。施工前按照監(jiān)理單位審批的CFG樁試樁方案，將CFG樁室內(nèi)配合比在拌和站內(nèi)根據(jù)進場的原材料含水率換算成施工配合比，采用拌和機拌料，試拌合格后，采用混凝土罐車運輸至施工現(xiàn)場，CFG樁成樁工藝性試驗要求不少于3根，以確定施工配合比、拔管速度、單樁混凝土投入量、混凝土坍落度等施工參數(shù)。試樁工藝總結(jié)報監(jiān)理單位審批后，方可進行大面積施工。2.1.2根據(jù)工點設(shè)計圖繪制布樁圖，并注明樁位標號及施工

3、說明。2.2人員準備配備施工負責(zé)人、技術(shù)主管、專職安全員、技術(shù)員、質(zhì)檢員、測量員、試驗人員、工班長及操作工人。在開工前組織技術(shù)人員認真學(xué)習(xí)有關(guān)CFG樁路基施工工點圖紙，掌握CFG樁有關(guān)技術(shù)問題，熟悉鐵路工程地基處理技術(shù)規(guī)程TB10106-2010等有關(guān)規(guī)范和技術(shù)標準，對施工人員和操作工人進行技術(shù)交底和崗前培訓(xùn)，為工藝性試驗做好技術(shù)準備工作。2.3機具設(shè)備準備按設(shè)計要求并結(jié)合工程實際，合理選擇施工機械和材料。懷邵衡鐵路地基處理CFG樁使用長螺旋鉆機，長螺旋成孔管內(nèi)泵壓混凝土灌注樁法適用于粘性土、粉性土、砂土以及對噪聲或泥漿污染要求嚴格的場地。2.4場地準備先按設(shè)計圖紙和技術(shù)規(guī)范要求進行場地清理和

4、整平，場地內(nèi)設(shè)置橫坡和縱坡，場地兩側(cè)開挖排水溝，以利于場地排水，清除地表下各種障礙物（包括生活垃圾、樹木等，改移地下管線、電纜等），清理后的場地達到滿足施工要求，施工樁頂標高高出設(shè)計樁頂標高不少于0.5m。3.技術(shù)要求CFG樁施工各項指標應(yīng)符合鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收暫行標準（TB10414-2003）、新建時速200公里客貨共線鐵路工程施工質(zhì)量驗收暫行標準（鐵建設(shè)20048號）、建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（JGJ79-2012）、鐵路工程地基處理技術(shù)規(guī)程（TB10106-2010、J1078-2010）等規(guī)范和懷邵衡鐵路設(shè)計圖紙要求。4.施工程序與工藝流程4.1施工程序長螺旋鉆管內(nèi)泵壓混凝土灌注法

5、施工程序：施工準備工藝性試驗 確定工藝參數(shù)場地平整測量放樣鉆機就位鉆進至設(shè)計深度泵送混凝土均勻拔鉆至樁頂移機檢測驗收4.2施工工藝流程長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工工藝流程圖5.施工要求5.1施工準備施工前，先按圖紙設(shè)計原地面要求進行場地清理和整平，測量人員按施工設(shè)計圖和布樁圖，進行樁位、原地面標高、孔口標高等有關(guān)測量放樣工作，測量放樣記錄及布樁圖等，報請監(jiān)理工程師復(fù)核抽查，報檢合格后進入下道工序。開工前認真進行地質(zhì)核查，根據(jù)地質(zhì)條件及噪聲或泥漿污染要求等因素確定試樁工藝，根據(jù)試樁工藝確定長螺旋鉆管成樁鉆進速度、拔管速度、單樁混凝土投入量與拔管速度關(guān)系。5.2施工工藝做好鉆機定位，要求鉆機安放保

6、持水平，鉆桿保持垂直，其垂直度偏差不得大于1.0%，鉆頭對準孔位中心，允許偏差在50mm以內(nèi)，鉆桿與鉆孔方向應(yīng)一致?；炷涟韬吓c運輸混凝土攪拌要求按配合比進行配料，計量要求準確，拌合時間不得少于2min?；炷撂涠群秃瑲饬繎?yīng)滿足配合比設(shè)計要求（設(shè)計要求長螺旋鉆管內(nèi)泵壓混凝土法施工時，坍落度控制在160200mm），混凝土采用拌和機集中拌合，混凝土罐車運輸。 鉆進成孔鉆孔開始時，關(guān)閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸及地面時，啟動馬達鉆進。一般應(yīng)先慢后快，這樣既能減少鉆桿搖晃，又容易檢查鉆孔的偏差，以便及時糾正。在成孔過程中，如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時，應(yīng)放慢進尺，否則較易導(dǎo)致樁孔偏斜、位移，甚至使鉆

7、桿、鉆具損壞。當(dāng)鉆頭到達設(shè)計樁長預(yù)定標高時，在動力頭底面停留位置相應(yīng)的鉆機塔身處作醒目標記，作為施工時控制孔深的依據(jù)。當(dāng)動力頭底面達到標記處樁長即滿足設(shè)計要求。施工時還需考慮施工工作面的標高差異，作相應(yīng)增減。灌注及拔管成孔到設(shè)計標高后，停止鉆進，開始泵送混凝土，當(dāng)鉆桿心充滿混凝土后開始拔管，嚴禁先提管后泵料。成樁拔管速度應(yīng)按照工藝試驗總結(jié)確定，一般控制在1.21.5m/min，成樁過程宜連續(xù)進行，應(yīng)避免因后臺供料慢而導(dǎo)致停機待料。灌注成樁完成后，樁頂采用濕黏土封頂，進行保護。施工中每根樁的投料量不得少于設(shè)計灌注量。移機當(dāng)上一根樁施工完畢后，鉆機移位，進行下一根樁的施工。施工時由于鉆出的土較多，

8、經(jīng)常將臨近的樁位覆蓋，有時還會因鉆機支撐時支撐腳壓在樁位旁使原標定的樁位發(fā)生移動。因此，下一根樁施工時，還應(yīng)根據(jù)軸線或周圍樁的位置對需施工的樁位進行復(fù)核，保證樁位準確。5.3施工工藝要點5.3.1鉆機進場前應(yīng)對作業(yè)場地進行整平碾壓，承載力應(yīng)滿足機械作業(yè)要求。平整場地標高應(yīng)比設(shè)計樁頂標高高出0.5m。5.3.2鉆機就位后調(diào)整鉆桿垂直并對準樁位中心。5.3.3施工使用原材料必須符合設(shè)計要求。5.3.4施工前應(yīng)進行工藝性試樁試驗，試驗樁數(shù)每工點不少于3根。5.3.5施工前應(yīng)進行室內(nèi)配合比試驗，確定各種材料的最佳用量。5.3.6鉆孔前由精測隊用GPS放出路基中心和邊線，確定加固范圍，然后根據(jù)布樁圖設(shè)計

9、放出每個樁位，并做好標記。鉆孔前在鉆桿上作出長度標記，作為孔深控制依據(jù)。5.3.7施工前收集有關(guān)工程地質(zhì)、地下管線、構(gòu)造物等資料，包括土層分布、土的含水量、地下水侵蝕性等，并開挖兩側(cè)排水溝，疏通排干地表積水，清除場內(nèi)雜物，平整場地。5.3.8成樁時用水準儀測量，成樁頂標高高出設(shè)計不少于0.5m，CFG樁達到設(shè)計強度后，樁頭0.5m范圍應(yīng)切除。大型機械不得進入成樁區(qū)。 （1）清土采用小型機械設(shè)備，人工配合，避免斷樁及對地基土的擾動；（2）清土預(yù)留30cm人工清除，找平；（3）清槽后采用環(huán)形切割機截樁，截樁標高控制在樁帽頂下40cm處，并保持樁頂面平整（如右圖）。 CFG樁采用圓形擴大樁帽，樁帽頂

10、寬0.9m，高0.5m，現(xiàn)場澆筑C35鋼筋混凝土。進行跳樁法施工，避免造成相鄰樁斷樁，尤其是沉管法施工時，一般跳樁13根。5.4 CFG樁施工期間常見問題的預(yù)防措施5.4.1導(dǎo)管堵塞堵管是長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混凝土灌注成樁工藝常遇到的主要問題之一。它直接影響CFG樁的施工效率,增加工人勞動強度,還會造成材料浪費。特別是故障排除不暢時,使已攪拌的CFG樁混凝土失水或結(jié)硬,增加了再次堵管的幾率,給施工帶來很多困難。(1)產(chǎn)生堵管的原因有以下幾點:混凝土配合比不合理。當(dāng)混凝土中的細骨料和粉煤灰用量較 少時,混凝土和易性不好,常發(fā)生堵管。因此,要注意混凝土的配合比,尤其要注意將粉煤灰摻量控制在設(shè)計及規(guī)

11、范允許的范圍內(nèi)?；炷翑嚢栀|(zhì)量有缺陷。在CFG樁施工中,混凝土由混凝土泵通過剛性管、高強柔性管、彎頭最后到達鉆桿芯管內(nèi)?；炷猎诠芫€內(nèi)借助水和水泥砂漿潤滑層與管壁分離后通過管線。坍落度太大的混凝土,易產(chǎn)生泌水、離析,泵壓作用下,骨料與砂漿分離,摩擦力加劇,導(dǎo)致堵管。坍落度太小,混凝土在輸送管路內(nèi)流動性差,也容易造成堵管。施工操作不當(dāng)。鉆孔進入土層預(yù)定標高后,開始泵送混凝土,管內(nèi)空氣從排氣閥排出, 待鉆桿內(nèi)管及輸送軟、硬管內(nèi)混凝土連續(xù)時提鉆。若注滿混凝土后不及時提鉆,混凝土泵一直泵送，在泵送壓力下鉆頭處的水泥漿液被擠出,同樣可使鉆頭閥門處產(chǎn)生無水泥漿的干硬少漿的混凝土塞體，使管路堵塞，混凝土不能

12、下落。設(shè)備缺陷。彎頭曲率半徑不合理也能造成堵管；彎頭與鉆桿不能垂直連接,否則也會造成堵管；混凝土輸送管要定期清洗,否則管路內(nèi)有混凝土的結(jié)硬塊,還會造成管路的堵塞。(2)控制措施： 保證粗骨料的粒徑、混凝土的配比和坍落度符合要求；灌注管路避免過大變徑和彎折，每次拆卸導(dǎo)管都必須清洗干凈；加強施工管理，保證前后臺配合緊密，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。5.4.2偏樁一般有樁平移偏差和垂直度超標偏差兩種。多由于場地原因，樁機對位不仔細，地層原因使鉆孔對鉆桿跑偏等原因造成。控制措施：施工前清除地下障礙，平整壓實場地以防鉆機偏斜；放樁位時認真仔細，嚴格控制誤差；樁機的水平度和垂直度在開鉆前和鉆進過程中注意檢查復(fù)核。

13、5.4.3 斷樁，夾層斷樁是由于提鉆太快泵送砼跟不上提鉆速度，鉆頭上的泥塊落入孔內(nèi)，或是用大型機械( 裝載機或挖掘機)野蠻清理樁間土，造成CFG樁身淺層斷樁。如果CFG樁設(shè)計標高以下斷樁， 則必須采取補救措施。假如斷裂面距樁頭較近，可接樁至設(shè)計標高；如果是斷樁位置較深，應(yīng)在旁邊補加一根CFG。 控制措施：保持砼灌注的連續(xù)性；嚴格控制提速，如灌注過程中因意外原因造成灌注停滯時間大于混凝土的初凝時間時，應(yīng)重新成孔灌樁；不能用大型機械清理樁間土，用小挖機配合人工清理樁間土；清理出樁頭后，用切割機截樁頭，不能用大錘蠻力敲打樁頭。 5.4.4 樁身不完整、夾泥(1)施工過程中，應(yīng)控制拔管速度始終保持均勻

14、一致。提升速度不能超過設(shè)定值。(2)長螺旋鉆機管內(nèi)泵壓法泵送混凝土過程中，應(yīng)嚴格控制鉆頭活瓣打開的寬度或提鉆速度，防止混凝土下落不充分，使土與樁體材料混合，導(dǎo)致樁身摻土等缺陷。(3) 跳樁施工，成樁時降低拔管速度，保持在1.5m/min或更低，泵壓保持在10Mpa或以上。5.4.5 樁身砼收縮樁身回縮是普遍現(xiàn)象，一般通過摻加外加劑和超灌予以解決，施工中保證充盈系數(shù)1?？刂拼胧?樁頂至少超灌0.5m，并防止孔口土混入；選擇減水效果好的減水劑。5.4.6 樁頭質(zhì)量問題(1)樁頭空芯。主要是施工過程中,排氣閥不能正常工作所致。鉆機鉆孔時,管內(nèi)充滿空氣,泵送混凝土?xí)r,排氣閥將空氣排出,若排氣閥堵塞不

15、能正常將管內(nèi)空氣排出,就會導(dǎo)致樁體存氣, 形成空芯。為避免樁頭空芯,施工中應(yīng)經(jīng)常檢查排氣閥的工作狀態(tài),發(fā)現(xiàn)堵塞及時清洗。(2)樁端不飽滿。這主要是因為施工中為了方便閥門的打開,先提鉆后泵料所致。這種情況可能造成鉆頭上的土掉入樁孔或地下水浸入樁孔,影響CFG樁的樁端承載力。為杜絕這種情況,施工中前、后臺工人應(yīng)密切配合,保證提鉆和泵料的一致性。(3)夾泥、氣泡、浮漿太厚等，一般是由于操作控制不當(dāng)造成?？刂拼胧悍乐箻犊谕翂K混入砼中；保持鉆桿頂端氣閥開啟自如，防止砼中積氣造成樁頂砼含氣泡；樁頂浮漿多因孔內(nèi)出水或砼離析造成，應(yīng)超灌排除浮漿后才終孔成樁。5.4.7 單樁承載力低主要與樁底情況有關(guān)，樁底承

16、載力不足，沒有施工到設(shè)計標高?？刂拼胧嚎刂茦堕L，施工到設(shè)計標高，樁底一定要到設(shè)計所要求的持力層上；灌注樁身混凝土?xí)r一定先泵送混凝土后提鉆，以保證樁底嵌固良好；在黏土層中鉆孔時要加快進展速度，以防螺旋鉆的離心作用在鉆孔壁上造成泥皮而降低樁摩阻力。5.4.8 竄孔在飽和粉土、粉細砂層中成樁經(jīng)常會遇到這種情況,打完某號樁后,在施工相鄰的樁時,發(fā)現(xiàn)未結(jié)硬的某號樁的樁頂突然下落,當(dāng)相鄰的樁泵入混凝土?xí)r,某號樁的樁頂開始回升,此種現(xiàn)象稱為竄孔。發(fā)現(xiàn)竄孔的條件有如下三條: (1)被加固土層中有松散飽和粉土、粉細砂； (2)鉆桿鉆進過程中葉片剪切作用對土體產(chǎn)生擾動； (3)土體受剪切擾動能量的積累,足以使土

17、體發(fā)生液化。由于竄孔對成樁質(zhì)量的影響,施工中采取的預(yù)控措施:采取隔樁、隔排跳打方法；設(shè)計人員根據(jù)工程實際情況,采用樁距較大的設(shè)計方案,避免打樁的剪切擾動；減少在竄孔區(qū)域的打樁推進排數(shù),減少對已打樁擾動能量的積累；合理提高鉆頭鉆進速度。6.勞動組織采用架子隊組織模式。施工人員結(jié)合工藝性試驗確定的方案、機械、人員組合、工期要求進行合理配置。 每鉆機主要勞力組織序 號工 種人數(shù)1施工員12技術(shù)員13試驗員14安全員15機械操作員36材料員17電工18普工4合計137.材料要求樁體材料采用碎石、砂、粉煤灰、水泥等配合而成，各種材料必須按照設(shè)計要求進行相關(guān)試驗檢測?；炷?8天齡期標準試塊抗壓強度應(yīng)達到

18、C15混凝土的標準。振動沉管灌注成樁施工的坍落度宜為3050mm，長螺旋成孔管內(nèi)泵壓混凝土成樁施工的坍落度宜為160200mm。水泥為P.O 42.5級及以上的普通硅酸鹽水泥，碎石應(yīng)符合設(shè)計級配要求。8.設(shè)備機具配置主要施工機具見下表每工點主要施工裝備配備表序號設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1CFG樁機（長螺旋鉆機）套12砼輸送泵HBT60C臺1砼由拌合站統(tǒng)一供應(yīng)3振搗棒5024發(fā)電機250kw臺15GPS臺16水準儀臺19.質(zhì)量控制及檢驗9.1質(zhì)量控制措施9.1.1為檢驗CFG樁施工工藝，機械性能及質(zhì)量控制，核對地質(zhì)資料，在工程施工前，同一工點，相同地質(zhì)條件應(yīng)先做不少于3根試驗樁，并在豎向全長

19、鉆取芯樣，檢查樁身混凝土密實度、強度和樁身垂直度，根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題修訂施工工藝。 CFG樁的數(shù)量、間距及布置形式符合設(shè)計要求。9.1.3樁長、樁頂標高和樁身直徑符合設(shè)計要求。 CFG樁施工中，每臺班必須制作不少于3組試塊（150mm150mm150mm），進行28天強度檢驗，成樁28天后應(yīng)及時進行單樁承載力或復(fù)合地基承載力試驗，承載力和變形模量符合設(shè)計要求。9.1.5通常樁頂混凝土密實度差，強度低，對此采取樁頂以下2.5m內(nèi)進行振動搗固的措施。樁身每方混凝土摻加粉煤灰量及坍落度控制根據(jù)設(shè)計配合比要求確定，并經(jīng)監(jiān)理工程師批準的參數(shù)進行控制。及時清除棄土。截樁采用切割法，清理樁間土和截樁時，不得造成

20、樁頂標高以下樁身斷裂和擾動樁間土。冬季施工時混凝土入孔溫度不低于5，對樁頭和樁間土應(yīng)采取保溫措施。整個施工過程中，安排質(zhì)檢人員旁站監(jiān)督，并做好施工原始記錄，記錄鉆壓電流值、孔深、單樁混凝土灌入量、堵管及處理措施等。9.1.10 CFG樁施工屬隱蔽工程，施工完畢后報監(jiān)理簽認后方可進行下一道工序施工。樁頂墊層鋪設(shè)宜采用靜壓法，壓實質(zhì)量應(yīng)滿足設(shè)計要求。9.2質(zhì)量檢驗CFG樁施工的允許偏差、檢驗數(shù)量及檢驗方法見下表。 CFG樁允許偏差、檢驗數(shù)量及檢驗方法序號檢驗項目允許偏差檢驗數(shù)量檢驗方法1水泥和粗細骨料品種、規(guī)格及質(zhì)量滿足設(shè)計要求每批抽樣檢驗1組質(zhì)量證明文件及抽樣試驗2混凝土坍落度符合工藝試驗每臺班

21、抽樣檢驗2次現(xiàn)場坍落度試驗3混凝土強度度符合設(shè)計要求每臺班做1組試件28d標準養(yǎng)護抗壓強度試驗4施工數(shù)量、布樁形式滿足設(shè)計要求全部檢驗觀察、現(xiàn)場清點5每根樁的投料量不少于設(shè)計每根樁料斗現(xiàn)場計量或砼自動記錄6樁的有效長度滿足設(shè)計要求每根樁測量鉆桿或沉管長度7樁身質(zhì)量、完整性滿足設(shè)計要求總數(shù)的10%，且不少于3根成樁7d，低應(yīng)變檢測總數(shù)的2，且不少于3根成樁28d，樁中心全長取芯觀察均勻性、完整性，取上、中、下不同深度的不少于3個式樣做抗壓強度試驗8復(fù)合地基承載力滿足設(shè)計要求總數(shù)的2，且每檢驗批不少于3根平板荷載試驗9間距（縱橫向）50mm成樁總數(shù)的10%抽樣檢驗，且每檢驗批不少于5根經(jīng)緯儀或鋼尺丈量10樁身垂直度1%經(jīng)緯儀或吊線測鉆桿垂直度11樁體有效直徑不小于設(shè)計值開挖50-100cm后，鋼尺丈量10.安全及環(huán)保要求10.1安全要求所有現(xiàn)場 施工人員佩帶安全帽，特種作業(yè)人員佩帶專門的防護工具。鉆孔作業(yè)施工時，應(yīng)做好孔口防護，防止人或異物墜入。夜間施工應(yīng)有足夠的照明。鉆機放置平穩(wěn)，安裝后鉆桿中心線的偏斜應(yīng)小于全長的1%，啟動前檢查各部位連接情況，啟動后做空運轉(zhuǎn)試驗，檢查儀表、溫度、制動等各項正常后，方可作業(yè)。鉆進中如機架出現(xiàn)異常的搖晃、移動、偏斜或發(fā)出異常聲響時，應(yīng)立即停鉆，經(jīng)處理后方可繼續(xù)鉆進。鉆桿改變回轉(zhuǎn)方向時應(yīng)待鉆桿完全停轉(zhuǎn)后再進行。發(fā)現(xiàn)緊固螺栓松動時應(yīng)立