高速鐵路CFG樁長螺旋施工作業(yè)指導書

1、水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）長螺旋施工作業(yè)指導書一、概述水泥粉煤灰碎石樁是由碎石、砂、粉煤灰，與適量水泥和水拌制而成。通過樁體與樁間土體共同作用，組成水泥粉煤灰樁復合地基。加固處理后，地基承載力可達到200KPa以上。具有施工操作簡單、加固效果好、節(jié)省材料、無污染等特點，廣泛應(yīng)用于地基加固。水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）適用于加固淤泥、粘性土、粉土、砂性土、雜填土及濕陷性黃土，用以提高地基承載力和減少地基沉降變形。樁長根據(jù)土質(zhì)條件、地基承載力和沉降要求、設(shè)備能力而定，長度從430m不等；樁徑一般為350600mm；樁間距一般為35倍樁徑；褥墊層厚度一般為100600mm。二、作業(yè)內(nèi)容測量放樣；鉆

2、機就位；鉆孔；壓灌拌合料；成樁驗收。三、施工準備1 材料準備按照設(shè)計配合比要求，進場水泥、粉煤灰、碎石、砂、外加劑等材料。2 機具設(shè)備長螺旋鉆機、強制式攪拌機或混凝土拌合站、高壓混凝土泵、混凝土泵管等輔助設(shè)施與機具。3 作業(yè)條件1） 路堤地段，挖地表植物根系和軟弱土層，回填工作墊層或換填至設(shè)計樁頂標高位置，換填土分層碾壓，壓實系數(shù)不小于0.9；路塹地段，挖方至設(shè)計樁頂標高位置，對原狀土進行碾壓，壓實系數(shù)不小于0.9。2） 施工場地地面上所有障礙物和地下管線、電纜等均已全部拆除或搬遷。3） 施工場地已進行平整，排水橫坡2%2%，周圍做好排水溝等有效的排水措施。4 技術(shù)準備1） 收集場地工程地質(zhì)、

3、水文地質(zhì)資料，編制施工方案、施工工藝。對操作人員進行技術(shù)交底。2） 測設(shè)水準控制點和路基軸線控制樁，測放樁位并釘標樁或撒石灰。四、工藝及質(zhì)量控制流程CFG樁施工工藝及質(zhì)量控制流程如圖4所示。準 備清理平整場地測量放線長螺旋鉆機就位鉆桿垂直度檢查與調(diào)整鉆進至設(shè)計深度停 鉆CFG樁樁帽施工檢測驗收樁頭處理泵 料轉(zhuǎn)移樁機清 土樁間土開挖泵送混合料并均勻拔管結(jié) 束工藝試驗安裝鉆機材料試驗配合比確定計量投料混合料攪拌制作試件圖4 CFG樁長螺旋施工工藝及質(zhì)量控制流程圖五、工藝步序說明1 工藝試驗按照實際的機械設(shè)備、作業(yè)人員和作業(yè)環(huán)境等條件，進行實地工藝試驗，確定砼配合比、砼坍落度、鉆孔電流值、拔管速度、

4、砼泵送壓力值等參數(shù)，驗證施工技術(shù)，施工組織能達到預期的質(zhì)量、進度效果，機械設(shè)備和人員配置合理，施工效率能滿足施工組織確定的工期。2 定位布孔1） 定位樁：放樁位后應(yīng)用木樁、竹片樁或白灰做標記。2） 鉆機就位：鉆機就位平整、穩(wěn)固，確保在施工中不發(fā)生傾斜、移動。在鉆機雙側(cè)吊錘校正垂直度。為準確控制鉆孔深度，在樁架上畫出控制深度的標尺，同時在旁邊貼上反光膜，以便白天及夜間施工過程中觀測、記錄。3 鉆孔檢查樁位偏差符合要求后開鉆。第一根樁鉆進時不宜進尺太快，以核對在該地層條件下的鉆進參數(shù)。鉆孔開始時，關(guān)閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭接觸地面時啟動電機鉆進。一般應(yīng)先慢后快，減少開鉆初期的鉆桿晃動，防止偏

5、孔。在鉆進中鉆桿晃動過大時應(yīng)放慢進尺。4 灌注混合料1） 混合料拌制混合料拌制要求按配合比進行配料，計量要求準確，混合料坍落度控制在160200mm，先投碎石，再投水泥、粉煤灰和外加劑，最后投入石屑，使混合料攪拌均勻，每盤料攪拌時間不應(yīng)小于60s。2） 拔管成樁成樁過程應(yīng)連續(xù)，避免中途停機；如有停機應(yīng)重新鉆進至設(shè)計深度。長螺旋鉆機采用管內(nèi)泵壓法灌注拌合料，砼輸送泵泵壓保持在712Mpa。當鉆桿芯管充滿拌合料后開始拔管，拔管速度為1.53m/min。嚴禁先提管后泵料。灌注混合料過程中，制作標準立方體抗壓強度試塊，28d后檢測混合料抗壓強度。核對每根樁的混合料灌注量不得小于設(shè)計灌注量，確認樁長符合

6、設(shè)計要求，且樁頂端有0.40.5m長的保護樁體。5 移機當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CFG樁的土較多，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核，保證樁位準確。6 清理樁間土成樁2小時以后、混凝土初凝之前，采用小型挖機清理鉆機鉆出的虛土，自卸汽車運至棄土場。預留的0.40.5m長的保護樁體，優(yōu)先采用軟截樁形式，隨樁間土一并清除。如采用硬截樁時，人工清理樁間土，嚴禁采用機械施工。7 樁頭處理在設(shè)計接樁標高位置，采用手持切割機沿樁身一周切割出深23cm深的

7、凹槽后，對稱樁身采用楔形鑿人工鑿除樁頭，處理后的樁頂截面要保證基本水平。8 檢測驗收樁帽施工前，采用低應(yīng)變法進行樁身質(zhì)量、完整性檢測，采用靜載試驗確定樁基承載力。9 樁帽施工樁帽采用圓臺形擴大樁頭，擴大頭直徑1.0m，高0.5m，在樁頭0.5m深度內(nèi)挖出圓臺形狀，截除多余樁體，現(xiàn)場澆筑C25混凝土?；炷敛芍邪韬险炯邪柚疲捃囘\送至現(xiàn)場，CFG樁間人工運輸，混凝土震搗采用插入式震搗器。養(yǎng)生采用灑水覆蓋，時間不少于7天。10 施工中注意事項1） 季節(jié)性施工冬期施工應(yīng)采取措施避免拌合料在初凝前遭到凍結(jié)。泵頭、泵管應(yīng)采取保溫措施。施工完成清除保護土層和樁頭后，應(yīng)立即對樁間土和樁頭采用保溫材料進行覆

8、蓋，防止樁間土凍脹造成樁體拉斷。雨季施工必須保證預留保護土層的厚度，以免擾動地基土。在作業(yè)成孔后必須及時灌注或遮蓋樁孔，防止雨水進入，造成塌孔。2）質(zhì)量方面（1） 施工過程中，應(yīng)控制拔管速度始終保持均勻一致。并控制好留振時間，以免因混合料產(chǎn)生離析，造成樁體強度不均勻。（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，防止混合料下落不充分，使土與樁體材料混合，導致樁身摻土等缺陷。（4） 當?shù)貙佑熊浟魉軐訒r，CFG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10MPa或以上。（5） 接樁：當樁頂高程低于施工圖高程時，如開槽或剔除樁頭

9、進行補樁，可采用比樁體強度高一等級的混凝土接樁至施工圖高程。注意在接樁過程中保護好樁間土。3）質(zhì)量控制措施（1） 混合料拌制質(zhì)量當拌和質(zhì)量較差，坍落度過大的混合料，易產(chǎn)生泌水、離析，易造成堵管現(xiàn)象。坍落度太小，混合料在輸送管內(nèi)流動性太差，也容易造成堵管。因此混合料拌和過程中，要稱量準確，施工時坍落度宜控制在160200mm。（2） 施工操作鉆桿進入土層預定高程后，開始泵送混合料，管內(nèi)空氣從排氣閥排除，待鉆桿芯管及輸送管充滿拌合料且呈連續(xù)體后，應(yīng)及時提鉆，保證混合料在一定壓力下灌注成樁。（3） 樁體上部存氣為保證樁體因管內(nèi)空氣無法排出而形成空洞，施工時要經(jīng)常檢查排氣閥是否發(fā)生堵塞，若發(fā)生堵塞必須

10、及時采取措施加以清洗。（4） 防止縮頸、斷樁優(yōu)化混合料配料，控制最大粒徑和大粒徑顆粒含量，保證適宜的工作度；采用適宜的拔管速度，在拔管的同時，采用自動測量裝置監(jiān)控管內(nèi)混合料頂面高程的變化，防止管內(nèi)混合料隨管上浮和空管提拔；導管的內(nèi)壁光滑，接頭平順，使用之前應(yīng)進行摩阻試驗和灌注模擬試驗。對于振動沉管法成樁，可以附加振動裝置，幫助混合料落管。對于長螺旋鉆孔成樁法，應(yīng)保證芯管拌和料充盈度，保持足夠的泵壓。六、質(zhì)量標準及檢驗方法1 一般規(guī)定1） 施工前應(yīng)進行成樁工藝試驗（不少于2根），以復核地質(zhì)資料以及設(shè)備、工藝、施打順序是否適宜，確定拌合料配合比、坍落度、攪拌時間、提管速度等各項工藝參數(shù)，報監(jiān)理單位

11、確認后，方可進行施工。2） 施工開始后應(yīng)及時進行地基承載力或單樁承載力試驗，驗證施工圖給出的參數(shù)。3）設(shè)備型號選擇應(yīng)根據(jù)樁徑、加固深度要求確定，其施工應(yīng)符合下列要求：（1） 施工工藝設(shè)計應(yīng)有防堵管、串孔措施；（2） 鉆進應(yīng)先慢后快。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。（3） 混合料應(yīng)按設(shè)計配合比經(jīng)攪拌機拌和，坍落度、拌和時間應(yīng)按工藝性試驗確定的參數(shù)進行控制，且不得少于1 min；攪拌的混合料必須保證混合料圓柱體能順利通過剛性管、高強柔性管、彎管和變徑管而到達鉆桿芯管內(nèi)。（4） 成孔到設(shè)計標高后，停止鉆進，開始泵送混合料當鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管，嚴禁先提管后泵料。（5） 鉆桿

12、應(yīng)采用靜止提拔，施工中應(yīng)嚴格按工藝性試驗確定并經(jīng)監(jiān)理工程師批準的參數(shù)控制鉆桿提拔速度和混凝土泵的泵送量，并保證連續(xù)提拔，施工中嚴禁出現(xiàn)超速提拔。（6） 施工中應(yīng)保證排氣閥正常工作，要求每工班經(jīng)常檢查排氣閥，防止排氣閥被水泥漿堵塞。（7） 樁機移機至下一樁位施工時，應(yīng)根據(jù)軸線或周圍樁的位置對需施工的樁位進行復核，保證樁位準確。2 主控項目質(zhì)量要求及檢驗方法1） 所用的水泥和粗細骨料品種、規(guī)格及質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計要求檢驗數(shù)量：同一產(chǎn)地、品種、規(guī)格且連續(xù)進場的水泥，袋裝水泥200t為一批、散裝水泥500t為一批，當袋裝水泥不足200t或散裝水泥不足500t時也按一批計。同一產(chǎn)地、品種、規(guī)格且連續(xù)進場的粗

13、、細骨料，分別每400m3為一批，當不足400m3時也一批計。各種原材料施工單位每批抽樣檢驗1組。監(jiān)理單位按施工單位抽樣數(shù)量的20%見證檢驗或10%平行檢驗。檢驗方法：檢查產(chǎn)品質(zhì)量證明文件。在水泥庫抽樣檢驗水泥強度、安定性、凝結(jié)時間，在料場抽樣檢驗粗細骨料含泥量、篩分試驗檢驗其顆粒級配。2） 混合料坍落度應(yīng)按工藝性試驗確定并經(jīng)監(jiān)理工程師批準的參數(shù)進行控制檢驗數(shù)量：施工單位每臺班抽樣檢驗3次。監(jiān)理單位按施工單位抽樣數(shù)量的20%見證檢驗或10%平行檢驗。檢驗方法：現(xiàn)場坍落度試驗。3） 混合料強度應(yīng)符合設(shè)計要求檢驗數(shù)量：施工單位每臺班做一組（3塊）試塊。監(jiān)理單位按施工單位抽樣數(shù)量的20%見證檢驗或1

14、0%平行檢驗。檢驗方法：每臺班制作混合料試塊，進行28d標準養(yǎng)護試件抗壓強度檢驗。4） 數(shù)量、布樁形式應(yīng)符合設(shè)計檢驗數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢驗。檢驗方法：觀察、現(xiàn)場清點。5） 每根樁的投料量不得少于設(shè)計灌注量檢驗數(shù)量：施工單位每根樁檢驗。監(jiān)理單位按施工單位檢驗數(shù)量的20%平行檢驗。檢驗方法：料斗現(xiàn)場計量或混凝土泵自動記錄。6） 樁頂浮漿應(yīng)清除干凈，直至露出新鮮混凝土面。清除浮漿后樁的有效長度應(yīng)滿足設(shè)計要求檢驗數(shù)量：施工單位每根樁檢驗。監(jiān)理單位按施工單位檢驗數(shù)量的20%平行檢驗。檢驗方法：施工前測量鉆桿或沉管長度，施工中檢查是否達到設(shè)計深度標志，施工后檢查并清理浮漿，計算出樁的有效長度。7

15、）樁身質(zhì)量、完整性應(yīng)滿足設(shè)計要求檢驗數(shù)量：檢驗總樁數(shù)的10%。監(jiān)理單位按檢驗樁數(shù)的20%見證檢驗。檢驗方法：低應(yīng)變檢測。8）按復合地基設(shè)計時，處理后的復合地基承載力、變形模量應(yīng)滿足設(shè)計要求檢驗數(shù)量：總樁數(shù)的2，且每檢驗批不少于3根。檢驗方法：平板載荷試驗。3 一般項目質(zhì)量要求及檢驗方法CFG樁施工的允許偏差、檢驗數(shù)量及檢驗方法見表6。表6 CFG樁施工的允許偏差、檢驗數(shù)量及檢驗方法序號檢驗項目允許偏差施工單位檢驗數(shù)量檢驗方法1樁位（縱橫向）50mm按成樁總數(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2樁垂直度1%經(jīng)緯儀或吊線測鉆桿傾斜度3樁體有效直徑不小于設(shè)計值開挖50100cm深后

16、，鋼尺丈量七、作業(yè)組織1 勞動組織（每臺鉆機配備人員）見表7。表7 勞動組織表序號工種人數(shù)職 責1班組長1負責施工指揮，協(xié)調(diào)各工序間操作聯(lián)系2司鉆4負責鉆機成孔3攪拌機司機5負責拌制混凝土4修理1機械維護與修理5電工1負責施工用電6安全員1全面負責施工中的安全質(zhì)量7測量1全面負責施工中的測量工作合計142 生產(chǎn)效率及材料消耗每臺鉆機平均每天成樁30根，樁長400600m，折合40cm CFG樁5075m3（實際圬工量是施工圖表示樁體體積的1.151.35倍）。3 施工機械及工藝裝備1） 長螺旋鉆機。2） 輔助設(shè)施與機具（1）混凝土攪拌站、高壓混凝土泵、混凝土泵管、振搗器、材料秤、混凝土運輸罐車

17、、小推車、重錘等。（2）水準儀、全站儀、測繩、鋼尺等測量工具。八、施工安全及環(huán)境保護1 施工安全1） 鉆孔作業(yè)施工應(yīng)做好孔口防護防止人或異物墜入。2） 夜間施工應(yīng)有足夠的照明。3） 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l。4） 高壓泵管不得超過壓力范圍使用，防止高壓泵管破裂。5） 鉆桿上的土應(yīng)及時清理干凈，防止墜下傷人。2 環(huán)境保護1） 在距居民生活區(qū)較近及振動和噪聲敏感區(qū)，不宜采用振動沉管法，或?qū)⑵涫┕r間調(diào)整到非敏感時段。2） 生產(chǎn)及生活垃圾應(yīng)用封閉運土車運走，不得隨處遺撒。3） 夜間施工燈光集中照射，避免燈光擾民。4） 現(xiàn)場的散水泥、砂石料等必須遮蓋存放，廢水泥應(yīng)回收，避免揚塵。5） 攪拌機械及機具清洗時應(yīng)節(jié)約用水，現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置沉淀池，污水須經(jīng)沉淀達標后，方可排放。九、成品保護1 樁頭保護1） 為了達到樁頂高程及保證樁頂?shù)膹姸?，?yīng)設(shè)置保護樁長，一般為4050cm。采用粒料材料或濕黏土對樁頂封囤保護。2） 樁體達到一定強度后（一般37天），方可挖槽。3） 嚴禁挖槽時機械撞擊樁頭。4） 剔除樁頭時，用鋼釬等工具沿樁周向樁心剔除多余的樁頭直到施工圖標示樁頂高程，并把樁頂鑿平。5） 不可用重錘或重物橫向擊打樁體。6） 合理安排施工順序，避免后續(xù)樁的施工對已施工樁頭的破壞。2 樁間土保護1） 為了避免擾動樁間土，樁頂高程以上宜預留30