CFG桩试桩总结报告最终版.docx
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CFG桩试桩总结报告最终版
CFG桩工艺性试验总结
根据设计文件和技术指南的相关要求，我单位于2014年8月15日进行了CFG桩工艺性试验，目的为确定施工参数后方可开展CFG桩的大规模施工，在DK565+800线路右侧路基进行了3根CFG桩工艺性试验，该试验桩已按照既定方案顺利完成。
现将该工艺试验施工情况总结如下：
一、编制依据
《高速铁路路基工程质量验收标准》TB10751-2010
《高速铁路路基工程施工技术指南》铁建【2010】241
《铁路工程地基处理技术规程》TB10106-2010
《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010
《铁路工程桩基检测技术规程》TB10218-2008
京沈客专辽宁段路基施工设计图《京沈客专施路-411（辽宁段）》
二、工程概况
DK565+796.86～DK565+900、DK565+960～DK566+260、大巴大桥京方台锥体段采用CFG桩地基处理加固方式。
布置方式：
正四边形布置，设计桩径0.4m,桩间距1.6m。
单桩承载力设计值不小于290KN.
三、工程地质情况
粉质黏土，褐黄色-灰褐色，硬塑-坚硬，局部含少量细角砾土，0～0.4m为种植土，含植物根系。
厚度1.6-5.2m该层呈层状，分布于整个工点区，地基承载力σ0=140kPa。
粉土:
褐黄色-灰褐色，稍密-密实，稍湿，局部含少量锈斑。
层厚0.6-4.9m，呈层状，分布于整个工点区表层，地基承载力
σ0=140kPa。
中砂：
褐黄色，松散，稍湿，主要矿物成分为石英和长石，局部含少量细角砾及黏性土。
层厚0.8m，该层呈尖灭体状，地基承载力σ0=150kPa。
中砂：
褐黄色-灰褐色，中密，稍湿-饱和，主要矿物成分为石英和长石，含少量的黏性土，地基承载力σ0=370kPa。
砾砂：
褐黄色、灰褐色、松散，稍湿-潮湿，含少量的细角砾，其中0-0.4m为种植土含少量植物根系，层厚2.4m，改层呈尖灭体状，地基承载力σ0=200kPa。
砾砂：
褐黄色-黄褐色，稍密，稍湿-饱和，主要颗粒成分为石英和长石，呈棱角状，以黏性土填充，一般粒径2-20mm，最大50mm。
层厚1.8m，该层呈尖灭体状，地基承载力σ0=500kPa。
粗角砾土：
浅灰色，密实，稍湿-饱和，主要颗粒成分为石英和长石，呈棱角状，以黏性土充填，一般粒径20-60mm，最大60mm。
层厚2.1-5.7m，该层呈尖灭体状，地基承载力σ0=800kPa。
混合岩：
青灰色-灰褐色，全风化，结构构造已破坏，岩芯呈砂土状及碎块状，层厚1.2-8.8m，地基承载力σ0=350kPa。
混合岩青灰色-灰褐色，强风化，变余结构，块状构造，岩心呈块状夹柱状，层厚8.6-46m，地基承载力σ0=700kPa。
四、水文情况
地下水为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水，主要由大气降水补给，排泄方式以地下水径流为主，勘测期间地下水位埋深3.2～9.5m（高程99.33～109.58m）,地下水季节性变化幅度为1.0～6.0m。
地震动峰值加速度0.05g（地震基本烈度Ⅵ度）。
土壤最大冻结深度1.4m，土壤标准冻结深度1.4m。
五、试桩目的验证情况
⑴工艺试验的施工设备、施工工艺和方法、施工顺序满足施工需要。
⑵混合料配合比经试验结果印证满足施工需要
⑶混凝土坍落度设置160mm～200mm，现场实际测量为180mm、185mm。
⑷工艺试验拟定的混凝土搅拌时间为120s，满足施工需要。
⑸混凝土灌注过程中按照1.2m～1.5m/min进行拔管，可保证桩身质量。
⑹振动沉管桩机的终孔电流为170A～180A。
按要求对试验桩进行低应变检测试验及符合地基承载力试验，以确认CFG桩的设计参数及桩身的完整性。
试验结论见后附试验报告。
六、施工过程控制
1、施工用原材料及施工配合比
水泥:
辽宁恒威集团有限公司42.5水泥；
砂:
阜新蒙古族自治县招束沟北太平砂场；
碎石:
采购于阜新蒙古族自治县苍土泰山采石场，规格为5～25㎜；
粉煤灰:
阜新鑫源粉煤灰建筑材料有限责任公司；
水:
经检测合格的施工用水。
试验室配合比准备:
混合料配合比为:
水泥:
粉煤灰:
砂:
碎石:
水:
外加剂=1:
0.67:
4.51:
5.08:
0.90:
0.014；出厂坍落度控制在160～200㎜。
现场坍落度为180㎜、185㎜。
2、人员、机械设备
现场管理人员2名，现场技术人员1名，机长1名，操作人员3名，破桩土杂工2名。
采用CFG-25型号液压步履式螺旋钻孔机1台、HBT80型混凝土泵1台、DSM250柴油发电机1台、罐车3台、挖机破桩设备1台。
七、试验桩施工工艺控制
1、施工准备
地面高程测量，并报监理验收。
测量队放出桩位，用木桩标记，并撒上白灰点。
2、施工工艺流程：
CFG桩长螺旋钻机管内泵压混合料灌注施工流程图
否
否
3、施工方法
CFG桩施工采用长螺旋钻机施工。
钻机就位后，启动马达，螺旋钻杆钻入地下，钻孔过程做好记录，进入持力层时记录钻压电流值。
钻至设计标高后，开始泵压混合料，混合料下到孔底后开始均匀提钻。
3.1放线
施工前按照桩位平面布置图统一进行测放桩位线，桩位中心点用钎子插入地下，并用白灰明示，桩位偏差小于50mm。
3.2钻机就位
钻机就位必须平整、稳固，确保在施工中不发生倾斜、移动。
就位后校正好钻杆的位置和垂直度,在钻机两侧吊垂球校正、调整钻杆垂直度，并且在钻杆或钻架上标记控制钻孔深度的标尺，以便在施工中观测记录，垂直度的容许偏差不大于1%，在以上步骤经检查各项偏差符合要求后开始钻孔。
3.3混凝土搅拌及运输
根据设计好的配合比，（水泥:
砂:
碎石:
水:
粉煤灰=199:
840:
948:
175:
138:
2.69）加入碎石、砂、水泥、水搅拌时间120S，保证混凝土的实测坍落度为160～200mm。
混凝土采用拌合站集中拌制，砼罐车运送到工地。
3.3成孔
长螺旋钻机成孔，一般先慢后快，在施工时做好记录，避免形成螺旋孔，成孔钻孔深度至设计桩低高程为至，电流表读数达170A，施工桩顶标高应高出设计桩顶标高不少于0.5m，垂直度偏差小于1％。
3.4拔管、砼灌注
成孔至设计深度后，现场指挥员应通知钻机停钻提升钻杆，等钻杆中孔灌满混凝土后，开始提升钻杆、压灌素混凝土。
速率按1.2m～1.5m/min控制，认真做好施工记录，并同时通知司泵开始灌注砼并保持连续灌注。
灌注砼至桩顶时，应适当超过桩顶设计标高50cm左右，以保证桩顶标高和桩顶砼质量均符合设计要求。
3.5移机
CFG桩施工采用纵退横移的顺序施作，防止损坏成桩。
3.6桩间土清除
CFG桩施工过程中应及时清运排出弃土，弃土清运尽量采用人工清运或机械和人工联合清运方式，清运时不可对设计桩顶标高以下的桩身造成损害；不可扰动桩间土；不可破坏工作面未施工的桩位。
桩体强度达到设计强度的70%以后可进行保护土层开挖，保护土层应采用人工开挖，清运保护土层时不得扰动基底土，防止形成橡皮土，不得碰撞桩体。
施工时，严格控制标高，不得超挖。
3.7桩头处理及桩帽施工
保护土层清除后，用截桩机截除桩顶设计标高以上桩头，桩顶允许偏差0～+20mm。
如果在基槽开挖和截桩头时造成桩体断至桩顶设计标高以下，必须接桩至设计桩顶标高，剔平凿毛桩顶，用C25豆石混凝土接桩，并扩大桩径200mm。
桩头处理完成后，按图纸要求进行桩帽施工，桩帽采用C35钢筋混凝土。
3.8成桩验收
对灌注的混合料，制作试件，进行28天抗压强度检验；对每根桩总体混合料质量进行检验，确保混合料灌注量不小于设计标示应灌注总质量；确认桩长能够保障有效桩体设计高程且有不少于30厘米保护桩体。
八、CFG桩施工质量检验
施工质量验收标准见表1。
①过程检测：
a.施工过程质量检验主要应检查施工记录、混合料坍落度、桩数、桩位偏差、桩顶标高及其质量和桩体试块抗压强度。
b.桩位允许偏差：
0～50mm、桩身倾斜不大于1%、桩体有效直径不小于设计值。
表1施工质量验收标准
主控项目
1
水泥、粗细骨料的品种、规格、质量
符合设计要求
2
混合料的坍落度
180mm185mm
3
混合料的强度
见后附试验报告
4
桩的数量、布桩形式
3根，正方形布置间距1.6米
5
单桩投料量
符合设计要求
6
桩的有效长度
9、9.1、9
7
桩身质量
符合设计要求，见后附试验报告
一般项目
1
允许偏差
桩位（mm）
50
2
桩身垂直度
≤1%
3
桩体有效长度
9、9.1
②施工后质量检测：
施工结束，成桩7d后进行桩身完整性、28d后进行单桩地基承载力检测。
a.CFG桩身检测
成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械一个台班做一组（3块）150mm×150mm×150mm的试块，标准养护，测定28d抗压强度。
b.桩身完整性检测：
采用低应变动力检测桩身的完整性。
九、试验总结
试桩记录具体情况如下：
序号
桩位编号
成孔时间
灌注时间
桩长（m）
备注
开始
终止
开始
终止
设计
实际
1
试桩1
18:
02
18:
10
18:
10
18:
16
8.5
9
2
试桩2
18:
19
18:
26
18:
26
18:
32
8.5
9.1
3
试桩3
18:
35
18:
42
18:
42
18:
48
8.5
9
通过在DK565+800处组织实施CFG桩试桩试验,使我们更深入地了解了CFG桩的施工工艺流程及需要注意的问题,检验了我们的施工工艺的可行性、施工准备的可靠性、施工组织的合理性,为我们提供了有价值的技术参数,也为我们以后CFG桩的大规模施工积累了经验,提供了一个良好的铺垫。
并确定最佳机械、人员配置及最佳施工工艺。
⑴确定最佳机械配置CFG-25型号液压步履式螺旋钻孔机1台、HBT80型混凝土泵1台、DSM250柴油发电机1台、罐车3台、挖机破桩设备1台。
⑵确定最佳人员现场管理人员2名，现场技术人员1名，现场质检人员1名，机长1名，操作人员3名，破桩土杂工2名。
⑶确定最佳施工工艺
①工艺试验的施工设备、施工工艺和方法、施工顺序满足施工需要。
②混合料配合比经试验结果印证满足施工需要
③混凝土坍落度设置160mm～200mm，现场实际测量为180mm、185mm。
④工艺试验拟定的混凝土搅拌时间为120s，满足施工需要。
⑤混凝土灌注过程中按照1.2m～1.5m/min进行拔管，可保证桩身质量。
⑥振动沉管桩机的终孔电流为170A～180A。
十、质量保证措施
10.1质量标准及控制要点
（1）混凝土超灌：
混凝土超灌是指CFG桩使用的混凝土量超出设计CFG桩的体积。
灌筑前计算准确混凝土用量，灌筑过程中严格控制混凝土用量。
（2）缩颈：
缩颈是指施工完成后桩身直径小于设计直径。
出现缩颈的原因有两种：
一是在灌注混凝土过程中钻杆提升速度过快，造成混凝土灌注不连续，导致缩颈；二是由于钻头长时间磨耗严重造成桩颈缩小。
施工中严格按照工艺性试验确定的钻杆提升速度，并定期检查钻头，如发现钻头磨损严重，及时更换。
（3）窜孔：
窜孔现象是指在灌注完前一根CFG桩后，钻相邻一根桩时，由于前一根桩的混凝土未凝固而塌落至正在钻的孔桩内。
严格按照打桩顺序施工，严禁在前一根桩混凝土未凝固前钻孔。
（4）堵管：
堵管是指在CFG桩灌注过程中，混凝土凝固在输送泵管中，是混凝土不能正常输送，堵管后需要大量人工拆除并疏通管道，然后重新安装，堵管不仅影响施工进度，还影响CFG桩的灌注质量，甚至损坏钻机。
严格控制混凝土质量，避免堵管现象发生。
10.2控制要点、检查方法及指标
（1）所用的水泥和粗细骨料品种、规格及质量符合设计要求；
检验数量：
同一产地、品种、规格、批号的水泥，每500t为一批，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，分别每400m3为一批，当不足400m3时也按一批计。
同一产地、品种、规格且连续进场的粉煤灰，分别每200t为一批，当不足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。
在水泥库抽样检验水泥强度、安定性、凝结时间，在料场抽样检验粗细骨料含泥量、筛分试验颗粒级配，粉煤灰的细度、烧失量、需水量比、三氧化硫。
（2）CFG桩混合料坍落度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。
（3）桩体强度检测
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，进行28d标准养护试件抗压强度检测。
设计要求：
CFG单桩承载力不小于220KN。
（4）桩身完整性检测
检测数量：
检测总桩数的10%，且不少于3根。
总桩数5717根，检测桩数572根。
检测方法：
低应变检测。
（5）单桩承载力及复合地基承载力检测
检测数量：
总桩数的2‰，且每检测批不少于3根。
总桩数5717根，总检测桩数11根。
检测方法：
平板载荷试验。
（6）CFG桩的桩位、垂直度、有效直径的允许偏差符合下表的规定。
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
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%抽样检验，且每检验批不少于5根
钢尺丈量
2
桩体垂直度
1%
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
4
桩顶高程
±50mm
仪器测量
十一安全及环保措施
11.1安全保证措施
（1）施工区域设警示标志。
（2）施工中对机械设备进行定期检查、养护、维修。
（3）为保证施工安全，现场有专人统一指挥，并设一名专职安全员负责现场的安全工作，坚持施工前进行安全教育制度。
（4）所有人员必须带安全帽，高空作业必须系安全带。
（5）加强施工安全用电管理，所有电器设备必须是正规厂家的合格产品，并规范安装和操作，避免用电安全事故的发生。
（6）对参加施工人员经安全培训合格后才能上岗。
（7）焊机必须接地，以保证操作人员安全，对于焊接导线及焊钳接导线处，都有可靠的绝缘接地。
（8）钻机启动前检查各部件连接情况，启动后作空运转试验，检查仪表、温度、制动等各项正常后方可作业，钻进中如机架出现异常的摇晃、移动、偏斜或发出异常响声时，立即停钻，经处理后方可开钻，严禁直接用手清除螺旋片中的泥土，发现紧固螺栓松动时，立即停机，紧固后方可继续作业。
（9）由专人负责输送泵与钻机的配合，并随时检查连接软管及接头情况。
（10）机械移位时根据行走装置的操作规程，由专人指挥，协调行动，防止机械倾覆，移位后再次对机械各部位进行检查。
（11）长螺旋钻机在施工CFG桩时，要设置揽风绳，避免钻机倾覆。
11.2环境保护措施
（1）按规定制定防治扬尘、噪声、固体废物和废水等污染环境的有效措施。
（2）施工道路配备相应的洒水设备，及时洒水清扫，减少扬尘污染。
（3）施工垃圾、渣土应在指定地点堆放、及时清理；高空施工的垃圾及废弃物采取密闭式专用垃圾道或者采用容器吊运，严禁随意抛撒；施工现场设置密闭式垃圾站用于存放施工垃圾，并及时清运。
十、附件
1、CFG桩混凝土配合比；
2、CFG桩记录表；
3、低应变检测报告；
4、第三方检测单位资质；
5、施工测量报验表。
6、CFG桩位平面布置图
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