一分部CFG桩试验桩方案

合福铁路安徽段站前六标

DK214+750.4～DK215+695.0段路基CFG桩

施工工艺总结

编制： 复核： 审批：

中铁六局合福铁路安徽段站前六标

项目经理部一分部

2010年 月 日

新建铁路合福线六标段CFG桩施工工艺试验方案

目 录

1.工程概况 .................................................. 1 2.编制依据 .................................................. 1 3.工艺性成桩试验 ............................................ 1

3.1.试验目的 ............................................ 2 3.2.试桩位置、数量及时间选定 ............................ 2 3.3.试验方案 ............................................ 2

3.3.1.材料要求 ...................................... 4 3.3.2.施工设备及施工机具的选择 ...................... 4 3.3.3.人员配备 ...................................... 5 3.3.4.施工工艺流程及说明 ............................ 6 3.3.5.检验控制项目与方法 ............................ 9

4.成桩检查 .................................................. 9 5.工艺试验总结 .............................................. 9 6.质量保证措施 .............................................. 9 7.安全保证措施 ............................................. 10 8.文明施工保证措施 ......................................... 10 10.现场管理 ................................................ 11 11.施工管理 ................................................ 12 12.环境保护措施 ............................................ 12

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新建铁路合福线六标段CFG桩施工工艺试验方案

CFG桩施工工艺试验方案

1.工程概况

DK214+750.6～DK215+659.0段路基，DK214+750.6前接白华村特大桥福州台台尾，DK215+659.0后接王家冲隧道，全长944.4米。该段路基位于泾县廊桥桥镇，属侵蚀低丘与丘间谷地区，低丘山体自然坡度约20°~35°局部较为陡峭，相对高差约为35~55m，植被发育，以松树及灌木林为主，交通较不便。谷地多呈条带状分布，多辟为农田，

沿线有零星水塘分布，地下水主要为孔隙潜水，受大气降水补给，较发育。

CFG桩设计桩径0.5m，桩间距1.8m，按正方形布置，桩长设计深度5.0-16.0m，其中DK214+940.0～DK214+977.5、DK215+152.5～DK215+220.0、DK215+262.5～DK215+333.0、DK215+372.5～DK215+455.0、DK215+602.5～DK215+670.0段采用后插筋CFG桩，钢筋笼插入地面以下不小于3m，后插筋地段填料粒径不大于2cm。顶端基床底层0.3m范围内铺二层聚丙烯土工格栅，其极限抗拉强度不小于260KN/m。

CFG桩桩体原材料采用碎石、石屑、粉煤灰、抗侵蚀性水泥配合而成，材料按C20砼进行配合比试验，采用长螺旋取土工法。CFG桩的设计要求桩体混合料28天龄期标准试块抗压强度不小于13.4MPa。 2.编制依据

1、新建合肥至福州铁路客运专线安徽段站前六标施工图 2、客运专线铁路路基工程施工技术指南

3、《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》 4、《铁路路基施工技术安全规程》 5、《铁路工程结构混凝土强度检测规程》 6、《铁路工程土工试验规程》 3.工艺性成桩试验

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3.1.试验目的

1、验证设计参数，确定CFG桩的施工参数 2、确定混合料的配合比、坍落度，搅拌时间； 3、确定设备选型、确定施工工艺和施工顺序； 4、确定拔管速度；

5、确定混凝土灌注的充盈系数； 6、确定作业队的人员组成和分工。 7、复核地质资料是否与设计相符。

8、验证机械设备性能，复核施工工艺、旋打顺序是否适宜，做到调整优化施工工艺。

9、积累各种参数，形成具有指导性意义的作业指导书，为本工区大范围CFG桩工程施工做准备，确保CFG桩施工质量。 3.2.试桩位置、数量及时间选定

（1）施工位置：试桩位于DK215+152.5~DK215+220.0处； （2）试桩数量：试桩数量为4根，单根桩长9m；

（3）试桩时间安排：提前完成复测、试验检测及其它各种相关准备工作，在施工图到位后完成试验桩测量定位，修改完善试验方案并上报监理单位、业主单位审批，力争尽早开始CFG桩试验。 3.3.试验方案

试验桩计4根，桩径0.5m，桩间距按设计要求采用正方形布置，桩间距为1.8m，桩长9m，均为后插筋式布置形式，钢筋笼长度为3m。试验布置及桩位情况见《试验桩平面示意图》及《试验桩桩位情况表》。

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1#4#2#3#说明：1、桩径为0.5m;2、CFG桩为正方形布置，边长D为1.8m。

试验桩平面示意图

CFG桩试桩项目表

表1 桩号 桩长（m） 拔管速度 (m/min) 充盈系数 1.05 1# 9 1.5 1.1 1.15 2# 9 3# 9 2 1.2 4# 9 混合料灌注/拌和方式 拌和站供料拌和站供料拌和站供料拌和站供料全桩长范围孔口2m范围全桩长范围孔口2m范围内不振捣 内振捣 内不振捣 内振捣 3 中铁六局合福铁路安徽段站前6标项目经理部二分部

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3.3.1.材料要求

水泥：按验标规定检测强度、安定性、凝结时间，抽样检测一组，监理单位见证检验。

粉煤灰：CFG桩采用长螺旋成孔、芯管泵送混合料的施工方法时，要求粉煤灰的细度不大于45%，即应选用Ⅲ级或Ⅲ级以上的粉煤灰。

粗细骨料：按验标规定检验含泥量、颗粒级配，抽样检测一组，监理单位见证检验。

根据其他项目施工经验，为保证CFG桩桩体强度，CFG桩施工材料为普通硅酸盐水泥、粉煤灰、碎石、中砂，按C20混凝土配比进行施工，保证混合料28天强度不小于13.4MPa。泵送混合料坍落度控制在 160～200mm。搅拌时间不小于1min。

检验方法：检查产品质量证明文件。在水泥库抽样检验水泥强度、安定性、凝结时间；在粉煤灰库抽样检验粉煤灰细度；在料场抽样检验粗细骨料含泥量、筛分试验颗粒级配。 试验桩材料选用一览表 序号 1 2 3 4 材料名称 水泥 砂 碎石 外加剂 规格型号 P.O42.5 中砂 5-25mm JM-PCA 生产厂家 宁国海螺 泾县榔桥砂场 泾县晏山石场 江苏博特新材料有限公司 铜陵快捷粉煤灰5 粉煤灰 F类Ⅰ级 开发利用有限公司 3.3.2.施工设备及施工机具的选择

长螺旋钻机具有成孔效率高、质量好、无振动、无冲击、无噪声、

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备注 新建铁路合福线六标段CFG桩施工工艺试验方案

无污染、不对相邻桩造成挤压及机械化程度高等优点,决定采用长螺旋钻机施工。

选用长螺旋钻机的原则：设备型号应符合设计桩径、设计加固深度的要求。

根据现场条件和设计要求决定采用履带式长螺旋桩机1台（主要参数：桩孔直径500mm、最大成孔深度16m，动力头功率65KW×2）、混合料输送泵1台、混凝土罐车（2台），钻头2个，施工用电采用现场配备300KW发电机供应。 试验桩设备一览表

序号 1 2 3 4 3.3.3.人员配备

试验桩人员一览表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 姓名 畅江 王志义 刘茂林 李树海 屈艳东 刘龙 成百川 隗吉平 职务 工作内容 设备名称 输送泵 长螺旋钻机 发电机 罐车 规格型号 SY5271THB YTZ20 300KW AH5256GJB7 生产厂家 备注 1 1 1 2 现场总负责人 施工总负责 分部总工 现场负责 全面负责现场的技术工作 负责现场指挥及协调 分部工程部长 负责记录钻杆的提升速率 分部安质部长 负责现场文明及安全施工 工程师 技术员 技术员 负责记录钻机的钻进速率 记录电流表的变化及桩机的垂直度 记录输送泵泵送速率及桩的超灌量控制 5 中铁六局合福铁路安徽段站前6标项目经理部二分部

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9 10 11 刘新 杨开红 李向华 测量主管 试验室主任 生产调度 负责复核桩位及标高和桩长控制 负责配合比的调配、砼坍落度、现场做试件 生产协调 3.3.4.施工工艺流程及说明

（1）施工现场：施工现场在试桩施工前做到三通一平：并确保施工场地上空无高压线路、地埋无各种管线设施。

（2）布置桩点：场地清理整平，按桩点设计布置图放样布点，并对桩进行编号；桩位中心点用钎子插入地下，并用白灰明示。

（3）钻机就位：移动钻机就位，用塔机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，垂直度偏差＜1%。

（4）混合料搅拌：采用一分部搅拌站拌制的砼，每盘拌和时间不小于1分钟。

（5）钻进成孔：关闭钻头阀门，移动钻杆至钻头触及地面，启动马达先慢后快钻进，减少钻杆摇晃，检查钻孔的偏差并做好记录。在成孔过程中，密切注意观察钻机的状态，发现钻杆摇晃或钻进较难时，应放慢进尺，避免导致桩孔偏斜、移位，甚至使钻杆、钻具损坏,根据钻机塔身上的进尺标记，成孔到达设计标高，停止钻进。

（6）灌注及拔管：首先严格按照设计操作要点及通常工法工艺有关要求，并在试验过程中根据实际情况进行调整，以获取符合实际的最优的施工参数。在施工钻至设计深度后，准确掌握提拔钻杆时间，混凝土泵送量应与拔管速度相配合，边灌注边提钻，保持连续灌注，均匀提升，同时保证钻头始终埋入混和料中。当遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料，避免造成混合料离析、桩身缩径、断桩和夹泥等；混合料按施工配合比经搅拌机拌和，塌落度、拌和时间按设计操作要点给定的参

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数进行控制，且拌和时间不得小于1分钟；搅拌的混和料必须保证混合料圆柱体能顺利通过刚性管、高强柔性管、弯管和变径管而达到钻杆芯管内；钻杆应静止提拔，施工中按通用工艺要求控制提拔速度和泵送量，提拔速度一般1.5～2m/min，并保证连续提拔，施工中严禁出现超速提拔。成桩过程须连续进行，施工桩顶标高必须高于设计标高50cm（由专人进行控制）。灌注成桩后，盖土封顶进行养护。

（7）施工中应保证排气阀正常工作，施工中要求每工班经常检查排气阀，防止排气阀被水泥浆堵塞。

（8）移机：一根桩施工完毕后，钻机移位，进行下一根桩施工。 （9）每根桩均应做一组试件（3个），并与桩同条件养护28d后，测定其抗压强度，与其对应的桩身强度作对比。同条件养护采用就地挖坑埋入试件进行养护。

（10）清土及CFG桩桩头处理，清土工作包括CFG桩钻孔弃土清运和保护土层清运两部分。由于采用人工清运效率较低，可采用小型机械和人工联合清运，但必须遵循以下原则：

①不可对设计桩顶标高以下的桩体造成伤害； ②不可扰动桩间土；

③不可破坏工作面的未施工的桩位。

遵循以上原则，清土工作在CFG桩施工完毕其混合料初凝后，用水准仪确定桩顶标高，两人或四人用钢钎水平方向两两相对用大锤同时击打，将桩头截断。严禁用钢钎向斜下方击打可用一个钢钎单向击打桩身，桩头截断后，用钢钎、手锤将桩顶从四周向中间修平至桩顶设计标高，并把桩顶找平，桩顶表面不可出现斜面，桩顶标高允许偏差为0~+20mm。截桩时不得造成桩顶设计标高以下的桩体断裂和扰动桩顶以下桩间土。 作业过程流程图

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CFG桩施工流程图

清理平整场地 测量放线 工艺试验 长螺旋钻机就位 钻杆垂直度检查钻进至设计深度 停钻 泵料 泵送混合料并均转移桩机 清土 桩间土开挖

桩头处理 成桩28天后检测 CFG桩验收 碎石垫层施工 安装桩机 材料试验 配合比确定 计量投料 混合料搅拌 制作试件 8 中铁六局合福铁路安徽段站前6标项目经理部二分部

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3.3.5.检验控制项目与方法

桩身混凝土密实度、强度和桩身垂直度检验：

桩身混凝土密实度、强度和桩身垂直度应满足设计要求。 检测数量：2根。

检验方法：竖向全长钻取芯样 CFG桩施工的允许偏差 序号 1 2 3 项目 桩身垂直度 桩体有效直径 允许偏差 1% 不小于设计值

桩位（纵横向） 50mm 4.成桩检查

① 对试桩进行无损低应变检测和钻芯取样检测，以验证成桩质量； ② 成桩28天后及时进行单桩承载力或复合地基承载力、变形模量试验。

5.工艺试验总结

根据试验过程中累积的经验，采集的数据、参数，以及成桩检查结果，进一步验证施工工艺、施打顺序、混合料配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速度等各项工艺参数，以及成桩质量，形成CFG桩施工工艺试验报告并报监理审批，为CFG桩全面展开施工提供依据。 6.质量保证措施

（1）为了保证试桩方案，在施工现场建立质量管理机构、制度和措施，制定完善的质量保证体系，规范质量检验流程。

（2）严把材料进场关，保证使用符合规范要求的水泥、砂、石、外加剂等材料，并做好材料试验，并认真填写有关记录。

（3）混凝土现场浇灌过程中一定要确保桩体混凝土的密实性，保证桩截面尺寸，钻头提升应保持匀速，提升速度不得大于混凝土浇筑速度，

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防止发生缩径，断桩。

（4）预防断桩，砼塌落度应严格按设计规范要求控制；灌注砼前应检查砼搅拌机，保证砼搅拌时能正常运转。

（5）做好并收集、整理好各种施工原始记录，质量检查记录、现场签证记录等原始资料，并做好施工日志。

（6）保证桩孔的垂直度，可采用以下措施：桩架要安装稳固，底座保持水平，钻杆中心和桩中心要保持同一轴线；对不合格的部位进行反复扫孔，直到满足设计要求。

（7）严格控制混凝土质量，实行拌合站、施工现场混合料试验制，要求灌注混合料流动性、和易性好，对于离析严重的混合料坚决退回，坚持拌和站混合料生产，保证混合料间隔时间不超过30分钟。

（8）注重过程控制，严格交接检制度；加强操作人员的岗前培训和操作规程、规范的学习；施工现场的技术负责人跟班作业，加强技术指导，对关键工序要进行详细的技术交底工作；强化工序、工艺的质量控制。

7.安全保证措施

（1）钻机应放置平稳，安装后钻杆中心线的偏斜应小于全长的1%。 （2）钻孔中如遇卡钻，应立即切断电源、停止下钻，在未查明问题前不得强行启动。

（3）钻孔过程中遇有机架晃动、移动、偏斜应立即停钻，并调整好机架后再钻孔。

（4）清洗泵管时，出口方前方10m内不得有人。 （5）钻机作业中，施工人员必须佩戴安全帽等防护用品。 （6）钻机作业中，有专人负责电缆的收放。 （7）钻孔时，严禁用手清除螺旋片上的泥土。

（8）开钻前探明地下管线，管线未改移前一律不得开钻。 8.文明施工保证措施

为加强施工现场管理，提高文明施工水平，创建文明工地，结合本工程实际情况，成立文明施工领导小组，加强对施工现场，机械管理，

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现场安全、保卫、卫生等方面的管理。 9.组织管理

①成立以主管施工生产的项目经理为组长的文明施工领导小组。对施工现场的文明施工进行监督、指导、检查，对违反文明施工的行为，有权责令限期整改或停工整顿，甚至处罚。

②架子队成立以队长为组长的施工现场文明施工小组，负责各施工区域内施工现场的文明施工管理工作，并结合实际情况制定文明施工管理细则。 10.现场管理

施工现场管理是施工生产的核心，文明施工直接影响企业的形象。从工程上场伊始，就把文明施工当作一件大事来抓，强化施工现场管理。施工场内的所有物品严格按施工现场平面布置图定位放置，做到图与现场相吻合。同时根据工程进展，适时地对施工现场进行整理和整顿，或进行必要的调整。

①建立文明施工责任区，划分区域，明确管理人，实行挂牌制，做到现场、清洁整齐。

②施工现场场地平整，道路坚实畅通，设置相应的安全防护设施和安全标志，周边设排水设施；人行通道的路径避开作业区，设置防护，保证行人安全。

③施工现场临时水电派专人管理，不得有长流水、长明灯。 ④施工现场的临时设施，包括生产、办公、生活用房、仓库、料场以及照明、动力线路等，严格按施工组织设计确定的位置布置、搭设或埋设整齐。

⑤施工操作地点和周围保持清洁整齐，做到活完脚下清，工完场地清，丢洒的混凝土及时清除。

⑥施工现场严禁乱堆垃圾及余物。在适当的地点设置临时堆放点，并定期外运。并且采取遮盖防漏措施，运送途中不得遗撒。

⑦现场使用的机械设备，按平面布置规划固定定点存放，遵守机械安全规程，经常保持机身及周围环境的清洁；机械的标记、编号明显，

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安全装置可靠。

⑧经常对工人进行法纪和文明教育，严禁在施工现场打架斗殴及进行黄、赌、毒等非法活动。 11.施工管理

①严格按施工平面布置图设置临时设施。做到布局合理，既有利于施工作业又能确保安全。

②施工现场设置鲜明周正的标志牌。

③各种材料按平面布置图指定位置和不同的规格、型号、品种码放整齐，做到一头齐、一条线。编制详细的施工用料计划，按计划进料，做到材料不积压，不退料，材料合理使用。

④发电机等设备安放合理、整齐、安全可靠，操作方便，并有可靠的安全操作规程牌，专人负责。

⑤经常性安排和组织以质量、安全为主要内容的健康向上的宣传活动。在施工现场设置宣传标语、板报专栏等，及时报道安全、质量等方面的情况及知识。 12.环境保护措施

①加强施工管理，对可能造成环境污染的物质，经过有关部门同意后送到指定地点处理。所有机械废油回收利用或妥善处理，严禁随意泼倒。

②取有效措施防止施工中的燃料、油料、废料等有害物质对周围环境的污染，应指定专用存放区，专人保管和处理。

③砼在运输过程中运输车不能装的太满，以免溢洒在运输途中。 ④施工作业严禁损坏用地范围外的耕地、树木、灌木林及地表植被，施工道路经常洒水，避免粉尘污染。

⑤施工现场安排做到布局合理，材料定位堆置，机具进出场有序，路沟畅通，管线齐全,生活设施清洁文明，施工安全有序。

附：CFG桩工艺试验场地平面布置图

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