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1、 新建铁路xx客专xx段CKGZTJ-9标段 路基工程软基处理 CFG桩工艺性试验方案编制： 审核： 审批： 中铁xx集团有限公司xx客专xx段工程指挥部二一二年四月目 录一、工程概况2二、施工准备2三、试验目的2四、施工布置3五、主要施工机具3六、施工时间安排4七、材料要求4八、施工人员安排4九、混合料配合比设计5十、试桩工艺及流程5十一、成桩质量检测10十二、质量控制及检验10十三、 安全、文明施工13CFG桩工艺性试验方案一、工程概况新建铁路xx客运专线CKGZTJ-9标段D1K833+193.5D1K833+216.283岩溶路基全长22.783m，需要采用CFG桩进行加固处理。软基处
2、理CFG桩桩径0.5m，正方型布置，桩间距1.5m，在靠近桥台10m范围内，桥台锥体范围内的CFG桩，纵向间距为1.4m，横向桩间距不变，加固深度2.07.4m，桩顶加设桩帽并铺设0.6m厚加筋碎石垫层，加筋为两层双向80KN/m土工格栅。本次CFG桩试桩地点选定在关岭站场D1K833+200处，试验区为侵蚀构造低中山区，地面高程11701210m，相对高差约40m。线路附近离既有乡村便道较远，交通不便。地质构造主要为第四系坡残积黏性土、坡洪积层黏土，下伏基岩为泥页岩夹泥灰岩、泥质砂岩，主要地层有软土、松软土、黏土、泥页岩夹泥灰岩、泥质砂岩和溶洞。地震动峰值加速度为0.05g，地震烈度为6度。
3、二、施工准备施工前对路基范围内的地下管线及上跨高压电线进行调查、核实和迁改。针对稻田地段内的地表水、地下水开挖排水沟和集水井，再用水泵抽干积水后排入原有排水系统。施工用水采用12#拌合站内水源，经水质化验满足拌合用水要求，生活用水采用级配碎石拌合站内水源。施工用电从级配碎石拌合站变压器接线至施工现场。三、试验目的通过本次CFG桩工艺性试验，确定混合料施工配合比和塌落度、搅拌时间、拔管速度、桩机的终孔电流等施工工艺，并形成具有指导性意义的施工工法，指导本标段今后的CFG桩施工，以达到100%满足质量验收标准要求的目的。四、施工布置本次试验8根CFG桩，桩径0.5m，共分2个独立的桩群，其中14#
4、桩基为1号桩群，58#桩基为2号桩群，桩间距按设计要求进行正方形布设，CFG桩试桩的平面布置见下图。CFG桩试桩平面示意图 五、主要施工机具用于本次工艺性试验的施工机械设备见下表。试验机械配置表序号机具名称型号数量产地备注1长螺旋CFG-251山东方圆钻孔成桩2发电机6135AZD1上海备用发电3发电机TZH-2001郑州电器备用发电4混合料输送泵HBT6081湖北武汉混合料输送量60m3/h5混合料运输车8m32混合料运输6挖掘机CAT3201徐州桩间土清理7自卸汽车斯太尔3桩间土运输六、施工时间安排1、试桩时间：2012年5月12日2012年5月15日。2、截桩头：CFG桩成桩后达到一定强
5、度（一般为37天）时，先找出桩顶设计标高，然后采用环切工艺进行桩头处理。3、检测时间： （1）单桩低应变检测：5月23日5月24日（在对检测结果有疑问时采取钻芯取样）。（2）试件抗压强度检测：6月12日6月13日。七、材料要求混合料各种原材料必须满足规范和设计要求。CFG桩桩身混合料28天龄期标准立方体（150cm150cm）抗压强度不小于15Mpa，坍落度要求：泵送混合料控制在160200mm。泵送混合料配合比由现场试验室在浇筑之前选定并报监理工程师批准。八、施工人员安排：本次试桩主要人员安排情况见下表。试桩人员安排表序号名称人数负责人备注1现在负责人1负责现场机械、人员的指挥、协调2技术员
6、1负责试桩现场的技术工作3试验员1负责混合料的配合比工作及试验检测工作4工班长1负责试桩施工5施工记录员1负责电流和钻进深度的记录6现场领工员2负责人员、机械等施工配合7钻机操作手2负责长螺旋钻机的操作8普工2钻机就位和保护桩位等辅助性工作9罐车运输司机410合计15九、混合料配合比设计CFG桩灌注混合料标号为C15，试验室已完成了相应的配合比设计，在配合比设计过程中，参考了施工图纸中对环境的相关要求，暂未发现CFG桩混合料性能方面具有对环境的抗侵蚀性的要求。坍落度要求：泵送混合料控制在160200mm，外加剂、粉煤灰，均符合相关的标准及设计要求。泵送混合料采用6#混合料集中拌合站搅拌， 1号
7、桩群（14#桩基）及2号桩群（58#桩基）均采用相同配合比的混合料。十、试桩工艺及流程1、施工工艺及施工方法根据试验区地质条件和CFG桩施工经验，本次试桩全部采用长螺旋钻管内泵压混合料灌注的施工工艺。（1）钻机就位：钻机按设计桩位就位后，使钻杆垂直对准桩位中心，确保桩位偏差5cm，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。采用在钻架上挂垂球的方法，在钻架上刻上明显的对照位置线，每根桩施工前都有专人进行桩位对中及垂直度检查，满足要求后，方可开钻。（2）混合料搅拌：混合料搅拌按配合比进行配料。每盘料搅拌时间按照普通混合料的搅拌时间进行控制，控制在60120s，塌落度控制在160mm200mm。具体搅拌
8、时间由拌合站控制室进行控制，并作详细记录。（3）钻进成孔：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，启动马达钻进。先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正。在成孔过程中，发现钻杆摇晃或难钻时，放慢进尺，防止桩孔偏斜、钻杆移位、钻具损坏等。钻进深度须打穿软弱层至其下持力层不小于0.5m或W2灰岩、白云岩质灰岩基岩面上。（4）地质复核：在施工前先在规划好的断面位置进行地质复核，并进行详细记录绘制成地质柱状图，作为施工参考；本次试桩将第一个孔进行地质复核，作为本次CFG桩试桩施工的依据。在钻进时，记录每米电流变化并记录电流突变位置的电流值，作为地质复核情况的参考。W2灰岩、白云岩质灰岩：
9、=25kN/m3，=65，=800kPa。（5）灌注及拔管：钻孔至设计标高后，停止钻进，开始混合料灌注（每根桩的投料量不应少于设计灌注量），钻杆芯管充满混合料后开始拔管，压灌混合料时一次提钻高度小于25cm，提钻速率分为三种类型：为别为22.3m、2.32.6m、2.63m/min，以便选择最佳提钻速度。施工桩顶标高高出设计高程50cm，灌注成桩完成后，桩顶盖土封顶予以保护。在灌注混合料时，对于混合料的控制采用记录泵压次数的办法，对于同一种型号的输送泵每次输送量基本上是一个固定值，根据泵压次数来计量混合料的投料量。泵料应连续进行，不应停泵待料。施工过程中应经常检查泵送压力、弯头和钻杆状态，防止
10、导管堵塞。（6）现场试验：对于每50m3混合料，试验人员进行坍落度的检测，合格后方可进行混合料的投料，在成桩过程中抽样制作混合料试块，每台班做1组试块，测定其28天抗压强度。（7）截桩头： CFG桩顶端浮浆应清除干净，直至露出新鲜混合料面，且截桩过程中，不得造成桩顶设计标高以下的桩体断裂和扰动。截桩头采用环切工艺。施工步骤：桩头按设计标高画线后，由2人操作，延桩头环向推移机械，进行切割。每个桩切3个断面。需要人工加水。环切工艺示意图（8）堵管处理措施：在施工时，应优化拌合料配料提高其和易性，在拌合料中粉煤灰掺量宜控制在7090kg/m3左右。拌合料坍落度宜控制在160200mm，若拌合料可泵性
11、差，可适量掺加泵送剂。泵管内壁应光滑，接头平顺，保证芯管拌合料充盈度，保持足够的泵压。若一旦发生堵管，应及时拆管或提出钻具、重新下管和灌注。2、施工工艺流程CFG桩施工工艺流程见下图。CFG桩施工工艺流程图（长螺旋钻）成桩质量检验：桩体完整性、单桩承载力或复合地基承载力满足要求桩间土开挖混合料拌合、运输，混合料强度符合设计要求，坍落度符合工艺性试验要求混合料原材料进场检验，符合设计要求原地面处理测量放样钻机就位钻杆垂直度检查与调整钻孔至设计深度，记录钻机钻入地层的反应，核查地质资料泵送混合料，钻杆内充满混合料后开始拔管均匀拔管并泵压混合料直至桩顶，拔管速度符合工艺试验标准，投料量不得少于设计灌
12、注量清 土桩头处理混合料室内配合比设计循环移 机 3、质量控制要点（1）选用技术先进、性能稳定的施工设备。针对本试验的地质条件，长螺旋钻管内泵送混合料灌注具有工效高、易控制成孔质量等优点，应优先选用。（2）确保桩长达到设计要求的控制要点：1）做CFG加密探测桩每个地段正式施工前，按规范要求做CFG加密探测桩，按每1m进行取土样，通过土样与设计地质情况进行比较；2）钻具晃动当钻进硬层后，钻进速度缓慢，机具晃动很剧烈；3）与设计桩长比较施工前，通过设计中的横断面图和纵断面图确定每根桩的设计桩长，在钻进过程中，以设计桩底标高为控制点，通过钻机上的刻线判断其钻进深度，与设计桩长比较；4）混合料方量的控
13、制灌注混合料的过程中，通过拖泵的次数，确定每根桩的实际混合料用量，计算出实际的桩长，与设计桩长进行比较。（3）确保CFG桩实际桩长以加密探测桩及土样鉴别控制为主，以电流梯度值及突变值为辅，结合操作者的实际经验予以判断。（4）施工前通过精确测量放样确保桩位满足设计要求，在桩位对位过程中确保桩位偏差5cm。（5）桩身强度控制措施：1）对混合料的搅拌时间进行控制：严格按配合比进行配料，每盘料搅拌时间控制在60120s，塌落度控制在160mm200mm；2）运输至施工现场的混合料必须重新进行塌落度的检测，确保塌落度仍控制在160mm200mm之间；3）控制提杆速率：压灌混合料时一次提钻高度小于25cm
14、，提管速率控制为23m/min。十一、成桩质量检测1、桩身完整性检测CFG桩桩体质量检测在成桩7d后进行，采用低应变检测CFG桩桩身完整性，检测机构按总桩数的10%抽样检验，且不少于3根。地基承载力采用复合地基承载试验检测，检测机构抽样检验总桩数的2%，且不少于3根。2、CFG桩混合料强度检测现场制作混合料标准立方体试件3组，采取28天标养后，进行试件抗压强度检验。十二、质量控制及检验1、所用的水泥、粉煤灰、粗细骨料的品种、规格及质量应符合设计要求。检验数量：同一产地、品种、规格且连续进场的水泥，袋装水泥200t为一批，散装水泥500t为一批，袋装水泥不足200t或散装水泥不足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， 400m3为一批，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每200t为一批，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。在材料库抽样检验水泥强度、安定性、凝结时间，粉煤灰的细度、烧失量、需水量比、三氧化硫；在料场抽样检验粗细骨料含泥量（人工砂检验石粉含量）、松散密
