桩施工方案.docx
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桩施工方案
桩实施性施工方案
一、工程概况
软土地基处理CFG桩施工范围为：
K137+700～+800段。
该段线路基底地质为:
软塑～流塑状粘土和淤泥质粘土，地基承载力σ=60～140KPa。
二、软土路基处理措施
1、K137+700～+800长100m段路堤基底采用振动沉管灌注成桩加固软弱地基，加固区宽度为线路中心至两侧坡脚外2m范围内。
桩间距为1.6m，按三角形布置。
CFG桩施工完成，检验合格后，在桩顶分层填筑0.6m厚碎石垫层，碾压密实满足基床以下路堤的压实标准。
三、加固原理
振动沉管CFG桩是在振动锤的振动作用下，把套管沉至规定的设计深度，套管入土后，挤密套管周围土体，然后向管内灌注混凝土，边振边拔形成CFG桩，并将桩间土体进一步挤密，经多次循环后既成完整的CFG桩。
桩与桩间土形成复合地基，从而提高了地基的承载力，并防止砂土液化。
四、施工准备
（1）施工场地准备。
按设计要求进行表层土清理，挖掘机、推土机和汽车配合挖除地表0.3m厚的种植土，清除树根，草根等。
清除完表层土后，填30cm厚碎石土垫层，压实后作成路拱形。
（2）现场测量复核施工加固范围，放出桩位，并作好技术交底，包括设计桩长、桩位布置、桩位高程、地质情况等。
（3）选用施工材料。
碎石粒径20～50mm，松散密度1.39t／m３，杂质含量小于5％，石屑粒径2.5～10mm，松散密度1.47t／m3，杂质含量小于5％。
水泥采用325号普通硅酸盐水泥。
（4）对施工场地进行规划，合理布置机具、材料摆放位置，尽量减少不必要的工序。
（5）按设计图进行放样，并用木桩作出明显的标记。
五、CFG桩施工工艺
（1）桩位放线
按照设计图纸中的控制点放桩位，在每个桩位用φ20钢筋钉入土中不少于30cm，抽出后灌入白石灰粉，便于以后寻找。
或者在桩位上钉入木棍。
桩位测放完成后由技术负责人进行校验，确定无误后报监理进行验线。
施工前由技术员复测后，才能施工。
（2）桩机就位
桩机就位前，技术人员对桩点进行十字定位，并设定位桩，便于随时检查孔位偏差。
根据设计桩长确定机架高度，并在桩机表面做好明显的深度标计；桩机就位后，应用吊铊对桩机沉管进行校正，校正位置后，桩机沉管垂直对准桩位中心，并在沉管过程中，随时注意检查沉管垂直度,及时调整,确保CFG桩容许偏差为桩长1%。
采用混凝土预制混凝土桩尖，需埋入地表以下30cm左右。
（3）沉管
启动电动机，开始沉管过程中注意调整桩机的稳定，严禁倾斜和错位；沉管过程中须作好记录。
激振电流每沉1m记录一次，对土层变化处应特别说明，直到沉管至设计标高。
沉管速度不宜过快，控制在2.5m/min左右,如遇土层较硬时,滑轮组对桩管加压,使其顺利通过硬土层。
沉管期间严禁提起后在进行沉管。
沉管下沉到设计标高后停机，应用吊铊检查管内有无泥浆或渗水，同时确定孔深。
（4）投料
在沉管过程中可用料斗进行空中投料。
待沉管至设计标高后须尽快投料，直到管内混合料面与钢管料口平齐；如上料量不多，须在拔管过程中进行孔中投料，以保证成桩桩顶标高满足设计要求；混合料配比应严格按设计文件规定执行，碎石和石屑含杂质不大于5%；按设计配比配制混合料，投入搅拌机加水拌和，加水量由混合料坍落度控制，一般坍落度为30～50mm，成桩后桩顶浮浆厚度一般不不超过200mm；混合料的搅拌须均匀，搅拌时间不得小于2min。
（5）灌注及拔管
CFG桩成孔到设计标高后，停机，浇注砼，当混合料加至钢管投料口平齐后，开动电动机，沉管原地留振10s，然后边振动边拔管；拔管速度按均匀线速控制，一般控制在1.2～1.5m/min左右，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速率可适当放慢；当桩管拔出地面，确认桩符合设计要求后用粒状材料或湿粘土封顶，然后移机继续下一根桩施工。
施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量。
拔管过程中应至少保持2米以上高度混凝土,或不低于地面，可用吊铊检测,不足时及时补灌,以防止混凝土中断形成缩颈、断桩。
（6）移机
当上一根桩施工完毕后，桩机移位，进行下一根桩的施工。
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。
（7）工艺流程
施工准备—地表层土清理—碎石土填筑碾压处理—振动沉桩机就位—沉管成孔—自料口加料—分段加料振实—至孔口标高位置—关机—移动钻机—质量检验
振动沉管CFG桩施工工艺流程
（8）、施工过程中如按布置图连续施打可能造成相邻已施工完毕的桩身被挤扁或缩颈，所以在软土中，桩距较大可采用隔桩跳打；在饱和的松散粉土中施打，如桩距较小，不宜采用隔桩跳打的方案；满堂布桩，无论桩距大小，均不宜从四周向内推进施工。
施打新桩时与已打桩间隔时间不应小于7天,以确保相邻已施工完毕的桩身质量得到保证。
（9）、混合料坍落度为避免桩顶浮浆过多，混合料坍落度一般为3～5cm.
（10）、施工桩长的保护是指成桩时预先设定加长的一段桩长，基础施工时将其剔掉。
保护桩长越长，桩的施工质量越容易控制，但浪费的料也就越多。
设计桩顶标高离地表距离不大于1.5m时，保护桩长可取50～70cm，上部用粒状材料封顶直到地表。
（11）、桩头处理CFG桩施工完毕待桩体达到一定强度（一般为7天左右），方可进行基槽开挖。
在基槽开挖中，如果设计桩顶标高距地面不深（一般不大于1.5m），宜考虑采用人工开挖，不仅可防止对桩体和桩间土产生不良影响，而且经济可行；如果基槽开挖较较深，开挖面积大，采用人工开挖不经济，可考虑采用机械和人工联合开挖，但人工开挖留置厚度一般不宜小于700mm。
六、质量控制及检验
（一）、质量控制要求：
1、施工前根据工艺要求进行工艺性试桩，试桩数量不少于2根，以掌握对现场的制桩经验及各种操作技术参数。
2、根据地面高程和设计桩底高程的关系，在套管上画上设计深度线，以保证直观的观察到套管的入土深度。
3、正式施工时，严格按照设计桩长、桩径、桩间距、砼灌入量及试验确定的桩管提升高度、挤密次数和留振时间、电机工作电流等施工参数进行施工，以确保挤密均匀和桩身的连续性。
4、实际灌入量没有达到设计用量要求时，在旁边补桩一根。
5、CFG桩的施工顺序应外围向中间进行,或由一边推向另一边的方式施工。
6、CFG桩施工完成检查合格且符合设计要求后,方可进行下道工序（砂砾石垫层）施工。
（二）、质量控制标准：
1、施工允许偏差见下表
CFG桩的施工的允许偏差、检验数量及检验方法应符合下表要求。
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
全站仪或钢尺丈量
2
桩体垂直度
1%
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
七、CFG桩的质量检验：
1、打桩过程中随时测量地面是否发生隆起，因为断桩常常和地表隆起相联系；
2、打新桩时对已打但尚未结硬桩的桩顶进行桩顶位移测量，以估算桩径的缩小量；
3、打新桩时对已打并结硬桩的桩顶进行桩顶位移测量，以判断是否断桩。
一般当桩顶位移超过10mm，需开挖进行查验。
4、逐桩静压对重要工程或施工监测发现桩顶上升量较大且桩数较多时，可对桩进行快速静压，将可能断裂并脱开的桩连接起来。
但这一处理方式应根据施工现场实际情况确定或设计文件有特别规定时需做处理。
5、静压振拔技术静压振拔是指沉管时不启动电动机，借助桩机自重将沉管沉至预定标高，填料后启动电动机振动拔管。
对饱和土采用这一技术对保证施工质量是有益的。
6、大直径预制桩尖的采用在软土地区，当桩长范围内桩端有可能落在好的土层上时，可采用比通常用的更大的预制桩尖，桩尖的直径增大到沉管外径的1.5～2.0倍，即“大头桩尖”，其目的是为了获得更大的端阻力。
7、质量检验CFG桩施工结束后，应间隔一定时间方可进行质量检验。
一般养护龄期可取28天。
八、常见问题及施工措施
（一）施工中常见问题
1、施工扰动土的强度降低振动沉管CFG桩施工时，对土体扰动较大，而不同密度的土受到扰动后，承载力变化也不一样，对密实较高的土，如采用振动沉管成桩工艺，振动使土的结构强度破坏，承载力反而可能下降。
2、缩颈和断桩在饱和软土中沉桩时，桩机的振动力较小，当采用连打作业时，新打桩对已打桩的作用主要表现为挤压，使得已打桩被挤压成不规则形状，影响承载力，严重时还会造成缩颈和断桩。
而在上部有较硬土层或中间夹有硬土层的土中成桩，桩机振动较大，会对已打桩产生振动破坏。
采用跳打法时，若已打桩硬结强度又不太高，在中间补桩时，已打桩可能被振裂损害，桩机卷扬机系统沉管线速度太快时，为控制平均速度，一般采用提升一级距离，停下留振一段时间，非留振时速度太快可能导致缩桩或断桩。
拔管速度太慢或留振时间过长，都会使桩端水泥含量少，桩顶浮浆过多，混合料也容易产生离析，造成桩身强度不均匀。
3、桩料与土的混合当采用活瓣桩靴成桩时，可能出现的问题是桩靴开口宽度不够，混合料下落不充分，造成桩端与土接触不密实或桩端一段桩径偏小。
若采用反插法施工，如果桩管不垂直，反插时使土体与桩体材料混合，造成桩身掺土等缺陷。
（二）施工措施施工措施由于振动沉管CFG桩容易出现以上种种缺陷，因此为保证质量，应尽量做到：
1、施工前进行工艺试验工艺试验的目的是考查设计的桩距和沉桩顺序能否有效的保证桩身质量。
工艺试验可结合工程桩施工进行，并做如下观测：
首先，考查新打桩对尚未结硬的已打桩的影响。
观测前应在已打桩的桩顶设置标杆，沉新桩时，测量已打桩的上升高度，据此推测其直径的缩小值，直至已打桩完全结硬后，开挖以检测其质量及桩径。
其次，考查新打桩对已结硬的已打桩的影响。
具体作法是将标杆埋设于尚未结硬的已打桩的桩顶，持桩体结硬后，测量打新桩时已打桩的桩顶位移。
对挤密效果好的土，打桩振动会引起地表下沉，桩顶因为受挤上升而产生断桩的可能性不大，如果发现桩顶向上位移过大时，桩可能发生断开，若上升超过10mm，则断桩可能性较小。
2、加强施工监测施工过程中，如能加强对沉桩的监测，可以使技术人员及时发现施工中的问题。
便于施工管理人员进行决策，从而保证工程质量。
施工前，要选择足够的有代表性的测点，以测量场地标高，沉管过程中也应随时测量地面标高是否隆起，防止断桩口施工过程中，应加强对桩顶标高的观测，必要时，对桩顶上升幅度较大或怀疑发生质量事故的桩应开挖探查。
3、逐桩静压对重要工程或监测中发现桩顶上升量较大且桩数量多，桩距小的工程可采用逐个桩，快速静压，以消除可能出现的断桩对地基承载力产生的消极影响。
此技术在沿海一带应用广泛，称为跑桩。
施工时，可在沉管桩桩架上配置适量压重，一般以桩顶压力不小于1.2倍单桩设计荷载为宜，当桩身达到一定强度后进行逐桩静压，每根桩静压时间一般为3min.采取静压技术可以将可能发生的断桩连接起来，使之正常传力。
4、静压振拔技术静压振拔是指沉管时不启动马达，借助桩机自重将沉管压至设计标高，填满混合料后再启动马达振动拔管。
这种做法主要适用于饱和软土中，特别是塑性指数较高的软土中，它可以避免因振动土体而导致的过大孔隙水压力对桩体影响，也可以防止土体受到剧烈扰动而使其强度大幅度降低。
九、成品保护
（一）CFG桩施工时，应调整好打桩顺序，以免桩机碾压已施工完成的桩头。
（二）CFG桩施工完毕后，待桩体达到一定强度后（一般为3～7d），方可进行开挖。
开挖时，宜采用人工开挖，如基坑较深、开挖面积较大，可采用小型机械和人工联合开挖，应有专人指挥，保证铲斗离桩边应有一定的安全距离，同时应避免扰动桩间土和对设计桩顶标高以下的桩体产生损害。
（三）挖至设计标高后，应剔除多余的桩头，剔除桩头时应采取如下措施：
1．找出桩顶标高位置，在同一水平面按同一角度对称放置2个或4个钢钎，用大锤同时击打，将桩头截断。
桩头截断后，再用钢纤、手锤等工具沿桩周向桩心逐渐剔除多余的桩头，直至设计桩顶标高，并在桩顶上找平。
2．不可用重锤或重物横向击打桩体。
3．桩头剔至设计标高，桩顶表面应凿至平整。
4．桩头剔至设计标高以下时，必须采取补救措施。
如断裂面距桩顶标高不深，可接桩至设计标高，方法如图1．6．8．3。
同时保护好桩间土不受扰动。
（四）保护土层和桩头清除至设计标高后，应尽快进行褥垫层的施工，以防桩间土被扰动。
（五）冬期施工时，保护土层和桩头清除至设计标高后，立即对桩间土和CFG桩采用草帘、草袋等保温材料进行覆盖，防止桩间土冻涨而造成桩体拉断，同时防止桩间土受冻后复合地基承载力降低。
十、安全组织保证措施
1）、建立安全保证体系
项目设立安全管理机构，由主管生产的项目经理任组长；工地设专职安全员，负责全桥的安全管理工作；各生产班组设兼职安全员，协助班组长做好班组的各项安全管理工作。
2）、安全教育和训练
A、对新进场的工人进行安全生产的教育和训练。
经考核合格后，方准许进入操作岗位。
B、对起重、焊接和车辆驾驶等特殊工种的工人，进行专门的安全操作培训。
C、在采用新工艺、新方法、新设备或调换工作岗位时，对工人进行新操作方法和新工作岗位的安全教育。
D、设立每周一次的安全活动日，在班前班后会议上检查安全生产的活动情况，并对职工进行经常的安全教育和安全宣传活动。
3）、落实安全责任制，制定安全管理的各项规章制度
建立健全各项安全生产的归章制度和管理制度，体现“全员管理、安全第一”的基本思想，明确安全生产责任，做到职责分明，各负其则，需进一步指定的规章制度有：
各级人员安全责任制度＝安全生产教育培训计划、安全检查制度、安全交底制度，事故的分析处理制度等。
4）、各项安全技术措施
A、施工操作人员进入现场时，必须佩戴安全帽，高空作业必须系安全带。
B、对各种施工机具要定期进行检查和维修保养，以保证使用的安全。
C、所有临时结构的施工设计，必须考虑安全技术，并在施工前由设计者对操作人员进行详细交底。
D、对工地上设置的消防器材要定期维护和检查，严禁挪作他用。
油库、木工加工棚及有明火地段，应作为防火重点，严加管理。
十一、文明施工和环境保护措施
1、管理组织机构。
工地成立以项目经理为组长，各业务部室和生产班组为成员的文明施工和环境保管组织机构。
2、加强教育宣传工作，提高全体职工的文明施工和环境意识。
3、指定各项规章制度，并加强检查监督。
4、合理布置施工现场，合理定置各种施工设施。
5、减少施工中的噪声或振动，不扰民。
对现场的便道经常洒水，以减少灰尘。
物资机械管理部
试验室
工程技术部
质量检查部
工地试验员
作业班组质检员
工程队质检人员
质检工程师
项目总工程师
项目经理部
质量保证体系图
升级会员 