铁路客专CFG试桩总结.docx

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铁路客专CFG试桩总结

京沪高速铁路土建五标段十五工区

路基工程CFG桩试桩总结

编制

审核

批准

中铁三局京沪高速铁路土建工程五标段项目经理部十五工区

2008年4月1日

目录

一、工程概况2

二、工艺性成装试验2

1、试桩目的2

2、试桩时间、地点、现场参加人员3

3、试桩方案3

4、试桩过程4

5、试桩总结5

三、路基CFG桩施工7

1、施工准备7

2、技术要求7

3、CFG桩施工程序8

4、扩大桩帽施工9

四、控制要点10

五、检测10

CFG试桩施工工艺框图11

CFG桩试桩总结报告

一、工程概况

中铁三局京沪高速铁路土建工程五标段十五工区施工的DK1109+570.89~DK1110+020.32段路基，其中DK1109+570.89~DK1109+620、DK1109+890~DK1110+020.32地段基底深层处理方式采用CFG桩加固，设计强度C15混凝土，桩定设直径为1m扩大桩头，上部为0.6m厚垫层（碎石+中粗砂+土工格栅+中粗砂+碎石DK1109+570.89~DK1109+620土工格栅1层DK1109+890~DK1110+020.32土工格栅2层，土工格栅抗拉强度不小于100KN/m。

）

CFG桩设计桩径50cm，桩长4～12m，间距1.6～1.8m，正方形布置，混合料的配合比按照C15混凝土配比，标准养护28天试块立方体抗压强度标准值不小于10Mpa。

长螺旋钻成桩，高压泵送混合料，混合料坍落度为160mm-200mm，桩体垂直度偏差小于1%。

本段路基地势起伏不大，多辟为田地，CFG桩底部均处于2-1层粉质粘土灰黄色，硬塑，承载力为180Kpa。

二、工艺性成装试验

1、试桩目的

通过CFG桩工艺性试桩，确定施工工艺和施工顺序，验证混合料配合比、坍落度、搅拌时间及可泵性、钻机拔管速度等各项参数，形成具有指导意义的工法，指导本管段CFG桩大规模施工。

2、试桩时间、地点、现场参加人员

1）试桩时间：

2008-2-22，上午11:

24分

2）地点：

线路DK1109+570.89～DK1109+620段CFG软基处理设计桩位以内，桩号为：

16-14（6米），17-14（4米），10-12（6米），共计3根（两根6米和1根4米），中心间距为1.6米。

3）参加人员：

姓名

职务

分工

王文良

工区总工程师

技术负责人

葛鑫

工区副队长

施工负责人

李恩佳

路基工程师

现场技术员

张继元

实验主任

实验负责人

郑向阳

安质主任

安质负责人

曹安

施工员

现场施工负责人

朱贞瑞

作业班班长

现场CFG施工

工人

作业班施工人员

现场CFG施工

3、试桩方案

1）桩位情况：

桩号为：

16-14（6米），17-14（4米），10-12（6米），共计3根（两根6米和1根4米），中心间距为1.6米。

2）材料选择：

水泥为盘固水泥p.O32.5；砂为赣江河砂（中粗砂）；碎石：

舟山碎石；粉煤灰：

镇江华源；外加剂：

JM-PCA（Ⅰ型）

3）主要机械设备：

我工区采用的机械组合为：

长螺旋钻机CFG-21型1台、混凝土输送泵HBT60型1台、拌和站双机组JS-90、混凝土罐车HNJ5292CJB2台，250KW发电机1台。

4）配合比：

理论配合比；1（水泥）：

4.52（砂）：

5.75（碎石）：

1（水）：

0.429（粉煤灰）：

0.0129外加剂

施工配合比；1（水泥）：

4.76（砂）：

5.75（碎石）：

0.799（水）：

0.429（粉煤灰）：

0.0129外加剂

混合料拌和时间：

大于120秒

混凝土塌落度：

现场实测坍落度195mm

5）施工工艺：

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→均匀拔管至桩顶→钻机移位

4、试桩过程

1、准备工作

1）测量放样：

在场地清除障碍物、平整压实完成后，按照设计要求进行控制桩位放样及桩位布置，并采用竹签和白灰进行标识。

试桩的桩位为16-14（6米），17-14（4米），10-12（6米）。

2）桩机就位前进行了调试，桩机运转和输送泵管道的畅通情况良好，钻头的直径尺寸为50厘米。

2、钻机就位

根据标识的桩位移动钻机，使钻杆垂直对准桩位中心，CFG桩钻杆垂直度最大允许偏差为1％。

采用在钻架上横纵双向挂垂球外加水平尺校核的方法，在钻架上刻上明显的对照位置线，每根桩施工前都有专门的人员进行桩位对中及垂直度检查，全部满足要求后，方能进行开钻。

4、成孔

采用长螺旋钻机成孔，根据钻机钻杆上做好的长度标记，确定了进尺深度。

钻机定好位后，向下移动钻杆至钻头触及地面，启动钻机钻进，先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时进行了纠正，对混凝土输送泵电流值进行记录，电流稳定时在60~80之间，钻进时没有产生电流值突变增加现象，证明地质情况与设计相符，无特殊岩层等坚硬土质。

5、混合料搅拌

混合料按配合比进行配料，本盘的搅拌时间为125秒，坍落度为195mm。

6、泵送混合料

钻机钻进至设计标高后，停止钻进，开始混合料灌注，待钻杆芯管内充满混合料后开始拔管，拔管速度缓慢进行（控制在2.5米/min），同步进行输送混合料，泵送过程必须避免芯管拔出砼面，且保证每根桩的投料量均不小于设计桩长的灌注量。

7、移机

上一根桩施工完毕，对桩顶进行保护后即可移位至下一桩位施工。

5、试桩总结

1）通过本次CFG工艺性试桩，验证了长螺旋钻钻进，高压输送泵泵送混凝土，250KW发电机和混凝土罐车之间的机械组合能够满足现场的施工需求，能确保CFG桩的施工质量。

2）通过工艺性试桩，验证了所选用的理论和施工配合比能够满足CFG桩的技术要求和工艺上的可泵性。

3）通过本次CFG的工艺性试桩，确定CFG桩拔管速度宜控制在2.5米/min（但是施工时要结合现场实际情况，在输送泵泵送困难或泵送压力较大时，要及时减小拔管速度，确保桩体的质量）。

4）本次试桩总长度为16.3延米（含超灌0.3m）,理论混凝土用量为3.19m3，实际混凝土用量为3.42m3,以上数据可以证明长螺旋钻管内泵送砼施工工艺满足了孔径、桩长的要求,扩孔系数为1.072。

5）试桩钻机钻入时带出的土质与设计相符，整个试桩过程顺利，确定长螺旋钻机在本段CFG桩施工的适用性。

6）试桩使用的施工配合比：

1（水泥）：

4.76（砂）：

5.75（碎石）：

0.799（水）：

0.429（粉煤灰）：

0.0129外加剂

大小碎石比率：

4：

6

水泥粉煤灰比率：

7：

3

7）混合料拌和时间：

不小于120秒，能够确保混合料拌合的均匀性；

8）混凝土塌落度控制在160mm～200mm均能满足CFG桩的强度要求和可泵性，有效的防止堵管现象发生（施工时尽量使坍落度接近上限）。

9）28d同条件养护试件强度完全满足设计要求，具体内容见附件（CFG桩混凝土试件强度报告）。

10）小应变检测证明长螺旋钻管内泵送砼施工工艺能满足桩的有效长度与完整性。

具体内容见附件（CFG桩低应变检测报告）。

11）扩大桩头采用人工在混凝土初凝前挖除浮浆部分，采用小型挖掘机在未施工CFG桩位置挖除桩间土并配备人工清除混凝土浮浆，并开挖土模槽，土模施工可以更好的保证混凝土与桩间土、桩身的连接，使桩间土不受到破坏，在清除混凝土浮浆时采用塑料布进行覆盖，并关注天气情况具备条件时及时灌注桩头，禁止雨水浸泡基坑。

12）通过本次试桩总结出的各种技术参数，可以满足我工区CFG施工的质量要求和工艺要求，并将以此作为指导我工区大面积CFG桩施工的控制性参数，并在今后的施工中继续加强总结和完善，逐步进行改进，确保我工区CFG桩的施工质量得到有效的控制。

三、路基CFG桩施工

1、施工准备

1.1根据试桩所得经验及数据我工区大面积CFG施工均采用长螺旋钻管内泵压混合料灌注成桩施工工艺。

施工前对作业班组进行培训学习，按照设计文件进行场地平整,达到三通一平的施工要求，做好场内外防、排水工作。

1.2详细复核设计文件，准确计算出桩顶、底标高及桩中心位置，并且进行桩位测量放样。

1.3对施工选用的水泥、粉煤灰、碎石及外加剂（或水泥、碎石、尾砂、灰渣、水、外加剂）进行试验，选定施工配合比。

2、技术要求

2.1保证桩底（顶）标高，桩长不小于设计值。

2.2严格按照桩位布置图进行布桩、施工；

2.3桩位按照正方形布置，间距及桩长按照段落设计范围和桩长控制。

3、CFG桩施工程序

3.1CFG桩采用长螺旋钻管内泵压混合料灌注成桩施工工艺。

3.2施工时按照设计现场布桩，并且在桩位中心做出标记，在钻杆上标记刻度，以便有效控制钻孔深度，避免超钻太长或桩长不足现象发生。

3.3混合料采用全自动计量强制拌合机供应，罐车运送的方法，灌桩前仔细检查各种机械设备的性能和数量是否满足现场灌桩要求。

3.4钻机就位后校正好钻杆的位置和垂直度,垂直度的容许偏差不大于1%。

3.5按试验配比配制混合料,计量准确，坍落度、拌合时间按工艺试验确定的参数进行控制，搅拌的混合料保证能顺利通过刚性管、高强柔性管、弯管和变径管而达到钻杆芯管内。

3.6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,按照标记的刻度尺寸进行记录，启动马达钻进，先慢后快。

在钻孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，要放慢进尺，避免导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。

当钻头到达设计桩长预定标高时（按照刻度标记计算），关闭电机。

3.7CFG桩成孔到设计标高后,停止钻进,开始泵送混合料,当钻杆芯管充满混合料后开始拔管,严禁先拔管后泵料。

提拔管速率按试桩确定参数进行控制，提拔速度均匀，拔管至桩顶。

灌注成桩后，桩顶采用湿黏土封顶、养生。

施工工艺流程参见“CFG桩施工工艺框图”。

4、扩大桩帽施工

4.1此段CFG桩扩大桩帽直径为1米，长0.6米的锥型桩帽，材料采用C15砼。

4.2在CFG桩桩体检测完毕且合格后即可进行桩帽施工。

4.3在桩体砼灌注过程中及时清理桩顶土，并且挖除桩头砼浮浆（预留5厘米在施工桩帽前凿除），待桩身达到一定强度后进行桩头凿毛，桩顶土采用小型挖机配合人工的方法清理，清理过程中禁止扰动、破坏桩身，桩头清除采用人工挖除，保证顶面平整，以便桩体检测，挖除桩头砼浮浆后的基坑在灌注桩帽砼前要采取防雨措施，顶面采用塑料薄膜覆盖，防止雨水浸蚀桩间土（详见桩帽砼灌注前桩间土防雨措施示意图）

4.4扩大桩头模板采用土模法，施工前对桩顶进行凿毛处理，以便连接良好。

4.5清理的桩头和桩顶土要分开隔放，待路基完成后作为预压土使用，按照相关要求及时对扩大桩头进行养生处理。

4.6扩大桩头施工时，加强防雨措施，凿毛后的桩顶用塑料布及时包裹，开挖后的基槽顶覆盖塑料薄膜。

四、控制要点

1）在施工前对地质进行核查，有代表性的地点在施工钻进过程中适时提钻以确认底层分布情况是否和地质资料一致，特别是钻进达到设计神的时要确定桩进间土是否已达到持力层足够深度。

2）施工钻进是控制好钻进与提管速度，

3）雨季施工：

关注天气情况，下场准备塑料薄膜在雨水天气及时对所施工完成部分及时进行覆盖，以免雨水浸泡CFG桩间土，在施工场地两侧做好临时排水沟，由专人负责疏通排水功能工作。

4）桩间土：

开挖桩间土采用小型机械配合人工清理桩间土及桩顶浮浆，以施工CFG桩地区禁止重型机械碾压。

5）桩头：

扩大桩头施工完成后及时用土工布覆盖洒水养护，禁止机械通过以免对扩大桩头造成破坏。

五、检测

1、CFG桩现场灌注前，由试验人员进行了混合料的坍落度检测，实测坍落度195cm，目测和易性良好，满足泵送要求，现场监理同意施工。

2、每根桩均做了三组标准立方体试块，标准养护28d后检测抗压强度。

3、28d后，采用低应变检测方式检验桩身质量和完整性。

4、28d后，进行复合地基承载力试验。

CFG试桩施工工艺框图

试桩准备

测量

安装桩机

位

桩机对位

位

原材料试验

配合比设计

钻进至设计深度

CFG混合料试拌

停钻

选定配合比

制作试块试件

CFG砼拌和拌

成桩检测

试桩总结

均匀拔管至桩顶

转移桩机

泵送混合料