CFG樁工藝性試驗總結(jié)(20131230)

1、目 錄一、試驗?zāi)康?二、工程概況12.1 試樁范圍12.2地質(zhì)情況2三、工藝性成樁試驗23.1 試樁目的驗證情況23.2 試驗準(zhǔn)備工作33.3 試驗樁施工工藝控制43.4 試驗過程53.5 CFG樁成樁工程中質(zhì)量檢驗6四、試驗總結(jié)64.1 施工數(shù)據(jù)記錄64.2 CFG樁成樁過程控制74.3 人員及機械設(shè)備配置74.4工藝參數(shù)總結(jié)8五、CFG樁常見問題的預(yù)防措施85.1 導(dǎo)管堵塞85.2 偏樁95.3 斷樁，夾層95.4 樁身不完整、夾泥95.6 單樁承載力低105.7 竄孔10六、保證措施116.1 質(zhì)量保證措施116.2 安全保證措施12CFG樁成樁工藝性試驗報告一、試驗?zāi)康母鶕?jù)設(shè)計圖紙、規(guī)

2、范和西城公司的相關(guān)要求，我項目部于2013年12月26日在DK494+650DK494+691段路基進行了CFG樁工藝性試驗，共施工6根原位樁作為試驗樁，該試驗樁已按照既定方案順利完成。施工試驗樁的目的為了取得螺旋鉆CFG樁的施工經(jīng)驗及相關(guān)參數(shù)，明確CFG樁施工作業(yè)的工藝流程、操作要點和相應(yīng)的工藝標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)、規(guī)范CFG樁作業(yè)施工，以復(fù)核地質(zhì)資料以及設(shè)備、工藝、施打順序是否適宜，以確定混合料配合比、坍落度、攪拌時間等最佳的組合方案和各項工藝參數(shù),以指導(dǎo)CFG樁大面積施工，確保CFG樁的施工質(zhì)量。二、工程概況2.1 試樁范圍本次CFG樁試樁范圍在里程DK494+651.35 (2-3)、DK494

3、+651.35 (2-4) 、DK494+670.05 (24-3)、DK494+670.05 (24-4)、DK494+690.45（48-3）、DK494+690.45（48-4）路基處。具體見CFG樁試樁平面布置圖。 CFG樁試樁平面布置圖2.2地質(zhì)情況路基地表上覆第四系全新統(tǒng)沖洪積（Q4dl+pl）粉質(zhì)黏土，坡殘積（Q4dl+el）粉質(zhì)粘土；上更新統(tǒng)沖洪積（Q4dl+pl）粉質(zhì)黏土、卵石土；下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（J2s）泥巖夾砂巖。三、工藝性成樁試驗3.1 試樁目的驗證情況1、確定施工設(shè)備、施工順序、施工工藝及方法。使用長螺旋鉆機成孔及芯管泵送混合料灌注的施工方法，成樁速度快、

4、質(zhì)量比較好，適合本試驗段施工。2、確定了長螺旋鉆機在不同土層中的鉆進速度。泥巖夾砂巖W4層鉆進速度為0.50.6min/m, 泥巖夾砂巖W2層鉆進速度3.75.9min/m。3、確定了長螺旋鉆機在不同土層中鉆進時的電流。泥巖夾砂巖W4層鉆進過程中的電流大小為95A115A, 泥巖夾砂巖W2層鉆進過程中的電流大小為120140A。4、確定了長螺旋鉆機在鉆進過程中，巖層變化時的突變電流大小為145170A。5、確定了混合料原材料和配合比。混合料的各種材料技術(shù)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求，采用試驗配合比的抗壓強度滿足設(shè)計要求。6、確定了混合料的相關(guān)參數(shù)。采用長螺旋鉆機時，泵送混合料配合比的坍落度控制在1602

5、00mm，混合料攪拌時間控制在不少于120s，拔管速度宜控制在1.21.5m/min，可保證樁身質(zhì)量。3.2 試驗準(zhǔn)備工作水泥 江油紅獅 P.O42.5 粉煤灰 江油貴富 細(xì)骨料 江油武都 中砂 粗骨料1 江油武都 規(guī)格5-16mm粗骨料2 江油武都 規(guī)格16-25mm減水劑 北京金盾JD-1型水： 拌合站井水 理論配合比為： 水泥粉煤灰細(xì)骨料粗骨料1粗骨料2減水劑水10.454.831.054.180.01450.82坍落度控制在1602000mm3.2.2 人員及機械設(shè)備組織（1）主要勞力組織，見表31表31 主要勞力組織序 號工 種人數(shù)1領(lǐng)工員12技術(shù)員13試驗員14安全員15機械操作員

6、26維修工17材料員18電工19砼工210普工4合計14（2）機械設(shè)備配備，見表32表32 機械設(shè)備配備序號設(shè)備名稱單位數(shù)量1KLB630型長螺旋液壓步履式鉆機臺12砼輸送泵(HBT40A)臺13發(fā)電機（250KW）臺14搗鼓器臺25挖掘機臺16全站儀臺17水準(zhǔn)儀臺13.3 試驗樁施工工藝控制3.3.1 施工工藝流螺旋鉆樁機施工工藝流程圖3.3.2 施工方法CFG樁施工采用長螺旋鉆機施工。鉆機就位后，啟動馬達，螺旋鉆桿鉆入地下，在鉆進過程中用吊線檢查鉆桿垂直度，鉆孔過程做好不同土層鉆進速度與電流大小以及巖層突變時的電流值記錄。鉆至持力層50cm后，開始泵壓混合料，混合料下到孔底后開始均勻提鉆。

7、根據(jù)泵入混合料量控制提鉆速度，保證鉆頭矛尖始終埋在混合料中，以防斷樁。3.4 試驗過程3.4.1 施工放線路基施工區(qū)域范圍內(nèi)場地開挖平整至設(shè)計樁帽頂標(biāo)高，采用22T壓路機進行碾壓密實，壓實度大于92%，場地內(nèi)橫向設(shè)置人字坡，坡度2%4%，邊溝設(shè)計位置開挖臨時排水溝，便于排水。施工前按照樁位平面布置圖進行樁位放樣，樁位中心點用釬子插入地下，并用白灰明示，樁位偏差小于50mm。在樁位外適當(dāng)位置，設(shè)置護樁，用于施工過程中復(fù)核樁位。3.4.2鉆機就位做好鉆機定位，要求鉆機安放保持水平，鉆桿保持垂直，其垂直度不得大于1.0%，鉆頭對準(zhǔn)孔位中心，允許偏差在50mm以內(nèi)，鉆桿與鉆孔方向一致。3.4.3 成孔

8、長螺旋鉆機成孔，一般先慢后快，避免形成螺旋孔，試樁鉆進速率按1.5m2.0m/min控制，在施工時做好孔深和電流值記錄，成孔至設(shè)計深度，確保樁端進入持力層滿足設(shè)計要求，施工樁頂標(biāo)高應(yīng)高出設(shè)計樁頂標(biāo)高不少于0.5m，垂直偏差小于1%。3.4.4 樁長控制以螺旋管初節(jié)法蘭盤為起點，在鉆塔上每隔0.5米用紅油漆做標(biāo)記，根據(jù)動力頭位置相對的鉆塔標(biāo)記控制樁長。3.4.5 混凝土灌注及拔管成孔至設(shè)計深度后，現(xiàn)場指揮員應(yīng)通知鉆機停鉆，先泵料，后提升鉆桿，速率按擬定1.2m1.5m/min控制，認(rèn)真做好施工記錄，并保持連續(xù)灌注。當(dāng)鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管,嚴(yán)禁先拔管后泵料。灌注混凝土至樁頂時，應(yīng)適當(dāng)超過樁

9、頂設(shè)計標(biāo)高50cm，并采用搗鼓器對樁頭以下2.5m部分進行搗鼓。以保證樁頂標(biāo)高和樁頂混凝土質(zhì)量均符合設(shè)計要求。施工前，用水泥砂漿濕潤管路。灌注混凝土前，檢查管路順暢穩(wěn)固；CFG樁施工中，每臺班制作2組砼試件。3.4.6 移機移機前對下一根樁的樁位進行清理辨識,確保樁位的準(zhǔn)確性。必要時,移機后清洗鉆桿和鉆頭。3.5 CFG樁成樁工程中質(zhì)量檢驗（1）施工過程質(zhì)量檢驗主要應(yīng)檢查原材料的質(zhì)量、施工記錄、混合料坍落度、樁位偏差、樁頂標(biāo)高和樁體留置砼試塊。（2）樁位允許偏差：050mm、樁身傾斜不大于1%、樁體有效直徑不小于設(shè)計值50mm。四、試驗總結(jié)4.1 施工數(shù)據(jù)記錄（1）試樁記錄情況（2）灌注砼拔管

10、數(shù)據(jù)記錄樁號2-32-424-324-448-348-4拔管速度（m/min)1.51.21.51.21.51.2根據(jù)地質(zhì)及機械性能情況，由上表試樁數(shù)據(jù)得出鉆機在泥巖夾砂巖W4層的鉆進速度控制在1.72m/min左右，在泥巖夾砂巖W2層中的鉆進速度控制在0.170.27m/min之間，提管速度在該地層應(yīng)控制在1.21.5m/min之間。(3)混凝土配合比CFG樁混凝土理論配合比為：水泥：粉煤灰：細(xì)骨料：粗骨料1：粗骨料2：外加劑：水=1:0.45:4.83:1.05:4.18:0.0145:0.82；水膠比0.56，坍落度要求為160200mm，施工配合比為：水泥：粉煤灰：細(xì)骨料：粗骨料1：粗

11、骨料2：外加劑：水=1:0.45:4.83:1.05:4.18:0.0145:0.82；水膠比0.56，施工現(xiàn)場實測坍落度為170mm、175、170mm，混凝土泵送性能良好，未出現(xiàn)堵管現(xiàn)象。通過工藝性試樁試驗，表明混凝土理論配合比為：水泥：粉煤灰：細(xì)骨料：粗骨料1：粗骨料2：外加劑：水=1:0.45:4.83:1.05:4.18:0.0145:0.82；水膠比0.56，坍落度要求為160200mm，滿足泵送混凝土需要，可作為施工指導(dǎo)數(shù)據(jù)。4.2 CFG樁成樁過程控制4.2.1 樁位放樣利用全站儀放樣樁位后，記錄地面標(biāo)高，打入竹簽并用白灰標(biāo)識，在各排樁處邊界外適當(dāng)位置，設(shè)置臨時控制樁（護樁），

12、以校核施工過程中樁位偏差。4.2.2 鉆孔鉆機就位后，利用自身液壓系統(tǒng)調(diào)平鉆架，直角方向利用鉆架上對中錘核查對中，垂直度滿足不大于1%，鉆頭對正樁中心竹簽緩緩下落至地面，記錄鉆架上方孔深標(biāo)識初始讀數(shù)，根據(jù)地面標(biāo)高，計算設(shè)計孔深時的終讀數(shù)。鉆孔時，先慢后快，減少鉆桿晃動，防止偏孔。鉆孔過程中若出現(xiàn)電流值突然偏大，并持續(xù)較長時間，應(yīng)停鉆，檢查原因并核實地質(zhì)情況是否與設(shè)計文件相符。鉆孔過程中，及時清理鉆孔出土，防止覆蓋鄰近樁位，便于混凝土灌注至樁頂時，判定混凝土超灌高度情況。4.2.3 混凝土灌注混凝土灌注前，檢查輸送管道密封性，接頭連接扣件是否安裝牢固，首樁砼灌注前，泵送砂漿潤滑管道。鉆孔至設(shè)計孔

13、深后，現(xiàn)場技術(shù)人員復(fù)核孔深與設(shè)計相符，指揮人員指揮泵送混凝士，當(dāng)鉆管內(nèi)填滿混凝土?xí)r，動力頭位置發(fā)出鳴笛提示，開始勻速提管；泵送過程中，司泵人員密切注意泵壓變化，當(dāng)泵壓突然變大，混凝土不進料時，表明堵管，應(yīng)立即停止泵送，檢查堵管位置及原因，立即進行管道疏通，嚴(yán)禁加壓泵送，避免泵管爆裂。砼灌注接近樁項位置時，適當(dāng)減慢提管速度，加大樁項混凝土泵送壓力，并超灌50cm高度混凝土及在樁頭以下2.5采用搗鼓器進行搗鼓，以保證樁頂混凝土密實性。4.3 人員及機械設(shè)備配置4.2.1 機械配置通過工藝性試驗結(jié)果表明，現(xiàn)場采用KLB630型長螺旋液壓步履式鉆機、250KW發(fā)電機組、HBT40A型混凝土輸送泵及混凝

14、土運輸車的組合能滿足施工需要。4.2.2 人員配置根據(jù)工藝性試驗，每臺長螺旋鉆孔機每班作業(yè)人員配置為：工班長1人，指揮1人、輸送泵操作員1人、螺旋鉆機操作手1人、普工4人?，F(xiàn)場施工過程中，每工作班組作業(yè)人員按照以上人員配置，滿足施工需要。4.4工藝參數(shù)總結(jié)根據(jù)本次工藝性試樁過程的設(shè)備及人員配置、施工過程的數(shù)據(jù)分析及成樁檢測結(jié)果，總結(jié)在泥巖夾砂巖W4層及持力層為泥巖夾砂巖W2層的情況下，選用KLB630型長螺旋液壓步履式鉆機施工，HBT40A輸送泵配合時，可選用以下參數(shù)進行施工。（1）鉆進速度控制：泥巖夾砂巖W4層：1.72m/min左右；泥巖夾砂巖W2層：0.170.27m/min之間。（2）

15、終孔標(biāo)準(zhǔn)。以樁長為主控項目，進入持力層瞬間電流值為145170A，進入持力層的穩(wěn)定電流值以120140A之間作為校核。（3）灌注混凝土拔管速度。以1.2m1.5m/min的速度拔管，根據(jù)泵送管道長度及混凝土和易性等適當(dāng)調(diào)整。（4）混凝土理論配合比。通過工藝性試樁試驗、砼試件強度、樁身完整性及單樁承載力的結(jié)果，CFG樁C15砼的理論配合比：水泥：粉煤灰：細(xì)骨料：粗骨料1：粗骨料2：外加劑：水=1:0.45:4.83:1.05:4.18:0.0145:0.82；水膠比0.56，坍落度為160200mm，能滿足CFG樁設(shè)計要求。五、CFG樁常見問題的預(yù)防措施5.1 導(dǎo)管堵塞堵管是長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓

16、混合料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樁混合料失水或結(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: 混合料配合比不合理。當(dāng)混合料中的細(xì)骨料和粉煤灰用量較 少時,混合料和易性不好,常發(fā)生堵管。因此,要注意混合料的配合比,尤其要注意將粉煤灰摻量控制在設(shè)計及規(guī)范允許的范圍內(nèi)?；旌狭蠑嚢栀|(zhì)量有缺陷。在CFG樁施工中,混合料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)。混合料在管線內(nèi)借助水和水泥砂漿潤滑層與管壁分離后通過管線。坍落度太大的混合料,易產(chǎn)生泌

17、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,混合料在輸送管路內(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(biāo)高后,開始泵送混合料,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)混合料連續(xù)時提鉆。若注滿混合料后不及時提鉆,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合料塞體，使管路堵塞，混合料不能下落。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；混合料輸送管要定期清洗,否則管路內(nèi)有混合料的結(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

18、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。5.2 偏樁一般有樁平移偏差和垂直度超標(biāo)偏差兩種。多由于場地原因，樁機對位不仔細(xì)，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(rèn)真仔細(xì) ，嚴(yán)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。5.3 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)樁，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(biāo)高以下斷樁， 則必須采取補救

19、措施。假如斷裂面距樁頭較近，可接樁至設(shè)計標(biāo)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(yán)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 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(yán)格控制鉆頭活瓣打開的寬度或提鉆速度，防止混合料下落不充分，使土與樁體材料混合，導(dǎo)致樁身摻土等缺陷。(3)當(dāng)?shù)貙佑熊浟魉軐訒r，CFG

20、樁應(yīng)跳樁施工，成樁時降低拔管速度，保持在1.5m/min或更低，泵壓保持在不小于10Mpa。5.5 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以及搗鼓不密實所致。鉆機鉆孔時,管內(nèi)充滿空氣,泵送混合料時,排氣閥將空氣排出,若排氣閥堵塞不能正常將管內(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)堵塞及時清洗以及樁頭以下2.5米范圍內(nèi)必須搗鼓。(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

21、切配合,保證提鉆和泵料的一致性。(3)多為夾泥、氣泡、砼不足、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。5.6 單樁承載力低主要與樁底情況有關(guān)，樁底承載力不足，沒有施工到設(shè)計標(biāo)高。控制措施：控制樁長，施工到設(shè)計標(biāo)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。5.7 竄孔在飽和粉土、粉細(xì)砂層中成樁經(jīng)常會遇到這種情況

22、,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)相鄰的樁泵入混合料時,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(xì)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。 六、保證措施通過在DK494+650DK494+691段路基CFG試樁

23、樁，檢驗了我們施工準(zhǔn)備的可靠性、施工組織的合理性、施工工藝的可行性，為我們提供了有價值的技術(shù)參數(shù)，也為我們后續(xù)CFG樁的大規(guī)模施工積累了經(jīng)驗，提供了一個良好的鋪墊。為了確保CFG樁的施工質(zhì)量、施工過程的安全問題，都需要我們采取相應(yīng)的措施來保證。6.1 質(zhì)量保證措施6.1.1 建立健全質(zhì)量管理體系（1）建立健全質(zhì)量保證體系（2）設(shè)立全面組織保證體系，設(shè)專職質(zhì)檢工程師，專司質(zhì)量檢查之職。6.1.2 建立各級質(zhì)量責(zé)任制 按照企業(yè)法人工程質(zhì)量責(zé)任終身制的原則，建立項目生產(chǎn)副經(jīng)理、總工程師、工程部、物資部、安質(zhì)部、施工隊主管領(lǐng)導(dǎo)、單位工程技術(shù)負(fù)責(zé)人、班組作業(yè)層等質(zhì)量責(zé)任制，建立各工程質(zhì)量責(zé)任卡，并建立與各級責(zé)權(quán)利相統(tǒng)一的運行機制。6.1.3 制定獎罰辦法,將質(zhì)量情況與工資、獎金相結(jié)合 將質(zhì)量管理目標(biāo)分解細(xì)化，按項目和工序落實到人，實行各級各類人員質(zhì)