01路基3CFG桩施工作业指导书课件

CFG桩工程

编号：2015100101

CFG桩施工作业指导书

单位：*********************-4标 编制： 审核：

2015年10月1日

目 录

1.适用范围 ............................................... 1 2.作业准备 ............................................... 1 2.1内业技术准备 ...................................... 1 2.2外业技术准备 ...................................... 1 2.3资源准备 .......................................... 1 3.技术要求 ............................................... 2 3.1主要技术标准 ...................................... 2 3.2CFG桩基施工技术要求 ................................ 2 4.施工工艺流程 ........................................... 2 4.1施工工艺流程 ...................................... 2 5.施工要求 ............................................... 3 5.1施工准备 .......................................... 3 5.2施工顺序 .......................................... 4 5.3长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工工艺 ................. 5 5.4桩头的截除和修整 ................................... 6 5.5桩基检测 .......................................... 7 5.6桩帽施工 .......................................... 7 5.7操作要点 .......................................... 7 5.8长螺旋钻孔及成桩施工常见质量问题和控制措施 ........ 8

6.劳动组织 .............................................. 11 6.1人员配备计划 ..................................... 11 7.材料要求 .............................................. 12 8.设备机具设置 .......................................... 12 8.1关键施工装备的数量及进场计划 ...................... 12 9.质量控制及检验 ........................................ 12 9.1质量控制 ......................................... 12 9.2质量检验 ......................................... 13 10.安全及环保要求 ....................................... 13 10.1安全要求 ........................................ 13 10.2环保要求 ........................................ 14

昌赣铁路客运专线

【DK102+086.120～DK103+312.800】

CFG桩施工作业指导书

1.适用范围

本作业指导书适用于************一分部DK102+086.120～DK103+312.800段路基和涵洞的CFG桩工程。 2.作业准备 2.1内业技术准备

2.1.1建立安全、质量保证体系：建立健全安全组织机构和质量管理组织机构及保证体系，以确保本工程施工安全和工程质量。 2.2外业技术准备

2.2.1施工生产、生活及施工便道根据现场情况进行布置，满足生产生活的需求；

2.2.2CFG桩施工场地按照作业要求进行平整，保证桩基施工的顺利进行；

2.2.3交接桩完成后，立即组织线路复测。根据规范和设计文件要求的精度，认真复测各导线点，建立施工平面控制网、高程控制网。水准点复测采用精密水准仪，导线点复测采用全站仪。 2.3资源准备

2.3.1施工机械设备按计划分批调遣进场。对进场的机械设备提前进行维修、养护，以保证机械设备在施工过程中正常运转。

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2.3.2尽早与厂家签订自购料采购合同或意向，确定材料的运输和交付方式，确保施工准备及正式工程的材料供应。对建设单位组织招标采购的材料及时与供应商签订供料合同，保证按时足量供料。 3.技术要求 3.1主要技术标准

1)铁路等级：客运专线 2)正线数目：双线 3)正线线间距：5.0m

4)速度目标值：设计速度250km/h，预留提速条件 5)设计竖向荷载：“ZK活载” 6)轨道类型：CRTS-Ⅲ型板式 3.2CFG桩基施工技术要求

3.2.1桩基施工根据长螺旋钻施工；

3.2.2桩基混凝土采用搅拌桩统一拌合，罐车运输至现场。 4.施工工艺流程

4.1施工工艺流程

场地平整压实后，由测量班放出控制桩位，根据桩基布置图，用筷子和白灰标出各个桩位，然后钻机就位，保证桩机垂直度后开始钻孔，钻至设计标高后停钻，边提泵边灌注混凝土，至设计深度后，施工下一根桩基。具体工艺流程图如下：

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混合料试件制作

5.施工要求

5.1施工准备

⑴平整场地，清除障碍物及垃圾土，施工场地应挖除地表种植土后，换填普通土至设计标高并采用压路机分层碾压密实，场地高程应

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地表处理 桩位测量放样 钻机就位 钻杆垂直度检查与调整 钻孔至设计标高 停钻 钻杆内充满混合料 混合料拌和运输与泵送 边提钻杆边泵压灌注混合料 清钻泥、废浆 移机到下一桩位 桩间土开挖 桩头处理 桩体完整性检查 桩体承载力抽检 CFG桩验收

高出设计CFG桩设计桩顶标高30～50cm，压实后要保证CFG桩基承载要求，CFG桩作业场地应在布桩范围外结合永久排水设施开挖排水沟；

⑵根据设计桩长和场地高程，确定长螺旋管的装配长度，一般应长于设计桩长6～8m.并在桩机架上画出以0.5米为单位的长度标记，以便钻进时观察、记录钻杆的入土深度；

⑶CFG桩机应严格控制钻机钻杆的垂直度，其偏差不应大于1%； ⑷现场复核测量基线及水准点，根据测量班放出CFG桩的桩位点，按照布桩图，插竹竿加白灰标记，测量时记录桩位高程，作好测量原始纪录，以便施工控制。

⑸放线前对各控制点进行复核后，按设计图纸放线，准确定出各CFG桩的位置，并用竹筷在每个桩点上作出标记，定位误差不得大于50mm，并报监理复核。

5.2施工顺序

CFG桩施工一般优先采用间隔跳打法，也可采用连打法。具体的施工方法由现场试验来确定。

连打法易造成邻桩被挤碎或缩颈，在粘性土中易造成地面隆起；跳打法不易发生上述现象，但土层较硬时，在已打桩中间补打新桩，可能造成已打桩被振裂或振断。

在软土中，桩距较大可采用隔桩跳打，但施工新桩与已打桩时间间隔不少于7d；在饱和的松散粉土中，如桩距较小，不宜采用隔桩

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跳打；全长布桩时，应遵循由“由一边向另一边”的原则。

5.3长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工工艺 5.3.1施工步骤

⑴CFG桩钻机就位后，应用钻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，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%；

⑵混合料搅拌

混合料搅拌要求按配合比进行配料，计量要求准确。混合料坍落度控制在16～20cm；

⑶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。一般应先慢后快，这样既能减少钻杆摇晃，又容易检查钻孔的偏差，以便及时纠正。在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则较易导致桩孔偏斜、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，在动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记，作为施工时控制孔深的依据。当动力头底面达到标记处桩长即满足设计要求。施工时还需考虑施工工作面的标高差异，作相应增减；

⑷灌注及拔管

CFG桩成孔到设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料，当钻杆芯充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料。成桩的提拔速度宜控

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制在2～3m/min，成桩过程宜连续进行，应避免因后台供料慢而导致停机待料。若施工中因其它原因不能连续灌注，须根据勘察报告和已掌握的施工场地的土质情况，避开饱和砂土、粉土层，不得在这些土层内停机。灌注成桩完成后，用湿粘土盖好桩头，进行保护。施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量；

⑸移机

当上一根桩施工完毕后，钻机移位，进行下一根桩的施工。施工时由于CFG桩的土较多，经常将临近的桩位覆盖，有时还会因钻机支撑时支撑脚压在桩位旁使原标定的桩位发生移动。因此，下一根桩施工时，还应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位准确。

5.4桩头的截除和修整

⑴桩体施工完成2～3h，在初凝前采用自重小于3t的小型挖掘机直接挖除打桩弃土，运至CFG桩施工区以外，清运时不得对设计桩顶标高以下的桩身造成损害，不可扰动桩间土，不可破坏工作面未施工的桩位。待CFG桩基施工完毕一段时间后，用小型挖掘机和人工开挖其下50cm桩间土，施工时不得超挖。

⑵桩间土清除后，截除桩顶设计标高以上桩头，采用截桩机截桩，截桩后，采用人工修凿桩头，CFG桩顶端浮浆应清除干净，直至露出新鲜混凝土面，清除浮浆后桩的有效长度应满足设计要求。

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5.5桩基检测

桩身完整性、均匀性在桩基施工7d天后采用低应变无损检测，单桩承载力或复合地基承载力的试验在桩基施工28d后，采用采用平板荷载试验。低应变检测为总桩数的10%，且每检验批不少于3根，平板荷载试验检测频率为桩基总数的0.2%，且每检验批不少于3根。

5.6桩帽施工

⑴桩基检测合格后，进行桩顶桩帽施工；

⑵桩帽为钢筋混凝土桩帽，钢筋采用HPB300，混凝土为C35混凝土，单个桩帽混凝土方量不低于0.284m3，具体钢筋布置见图5.6-1；

⑶横向和纵向桩基桩帽应平顺，顺直，桩帽顶高程的高差为+5cm，平面位置偏差不大于5cm，桩帽混凝土使用插入式振捣棒振捣，桩帽混凝土的强度和外观质量满足主体混凝土质量要求。

5.7操作要点

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⑴桩位允许偏差50mm，桩体垂直度不大于1%，桩顶高程+50mm，桩体有效直径不小于设计值；

⑵钻机按设计桩位就位，调整钻杆与地面垂直；

⑶CFG桩施工中，每台班均须制作检查试件，进行28d强度检验，成桩28d后应及时进行单桩承载力或复合地基承载力试验，其承载力、变形模量应符合设计要求。

⑷CFG桩施工过程中导管应始终埋入混凝土内1m左右，以防断桩，没根桩的投料量不应少于设计灌注量；

⑸钻进过程中，没沉1m或电流表突变时应记录电流表值一次，核对地基土层情况；

⑹整个施工过程中，安排质检人员旁站监督，并作好施工原始记录，记录钻压电流值、孔深、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等。

⑺CFG桩施工属隐蔽工程，施工完毕报监理签认后方可进行下一道工序施工。

5.8长螺旋钻孔及成桩施工常见质量问题和控制措施 ⑴堵管

堵管是长螺旋钻孔成桩工艺常遇到的主要问题之一。它直接影响CFG桩的施工效率，增加工人劳动强度，还会造成材料浪费。特别是故障排除不畅时，使已搅拌的CFG桩混合料失水或结硬，增加了再次堵管的几率,给施工带来很多困难。

产生堵管的原因有以下几点:

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①混合料配合比不合理。当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时,混合料和易性不好,常发生堵管。因此,要注意混合料的配合比，坍落度应控制在180mm～200mm之间。

②混合料搅拌质量有缺陷。在CFG桩施工中,混合料由混凝土泵通过刚性管、高强柔性管、弯头最后到达钻杆芯管内。混合料在管线内借助水和水泥砂浆润滑层与管壁分离后通过管线。坍落度太大的混合料,易产生泌水、离析，泵压作用下,骨料与砂浆分离，摩擦力加剧，导致堵管。坍落度太小,混合料在输送管路内流动性差,也容易造成堵管。

③施工操作不当。钻孔进入土层预定标高后，开始泵送混合料，管内空气从排气阀排出，待钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续时提钻。若提钻时间较晚，在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出，容易造成管路堵塞。

④ 设备缺陷。弯头曲率半径不合理也能造成堵管。弯头与钻杆不能垂直连接，否则也会造成堵管。混合料输送管要定期清洗，否则管路内有混合料的结硬块，还会造成管路的堵塞。

⑵窜孔

在饱和粉土、粉细砂层中成桩经常会遇到这种情况，打完X号桩后，在施工相邻的Y桩时，发现未结硬的X号桩的桩顶突然下落,当Y号桩泵入混合料时，X号桩的桩顶开始回升，此种现象称为窜孔。

发现窜孔的条件有如下三条:

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⑴加固土层中有松散饱和粉土、粉细砂; ⑵钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动; ⑶土体受剪切扰动能量的积累，足以使土体发生液化。

由于窜孔对成桩质量的影响，施工中采取的预控措施: ⑴.采取隔桩、隔排跳打方法;

⑵.减少在窜孔区域的打桩推进排数，减少对已打桩扰动能量的积累；

⑶.合理提高钻头钻进速度。 ⑶桩头空芯

主要是施工过程中,排气阀不能正常工作所致。钻机钻孔时，管内充满空气，泵送混合料时,排气阀将空气排出，若排气阀堵塞不能正常将管内空气排出，就会导致桩体存气，形成空芯。为避免桩头空芯，施工中应经常检查排气阀，发现堵塞及时清洗。

⑷桩端不饱满

这主要是因为施工中为了方便阀门的打开,先提钻后泵料所致。这种情况可能造成钻头上的土掉入桩孔或地下水浸入桩孔，影响CFG桩的桩端承载力。为杜绝这种情况，施工中前、后台工人应密切配合,保证提钻和泵料的一致性。

⑸缩径、断桩的预防措施

⑴严格控制拔管速度，尤其是饱和黏土，地下水丰富的孔位，应严格将拔管速度控制在2.5m/min左右,且送料拔管应连续均匀。从以

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前施工经验和试桩结果看，将钻头保持在埋深0.5m左右，基本可消除饱和黏土中CFG的断桩率。

⑵备足混合料随钻随浇注，防止停工待料。 ⑶经常检查螺旋直径，防止螺旋磨耗造成桩径不足。

⑷严格控制清表后的地基压实质量，提高原地面地基承载力，同时在长螺旋支腿处加设枕木，减小地基接触应力，防止长螺旋钻机走行挤压造成桩基断桩、变形。 6.劳动组织 6.1人员配备计划

项目经理部根据施工进度计划和作业特点优化配置人力资源，制定人员需求措施。

现场一线架子队工人，由具有一定操作技术和操作经验的职工队伍组成。

每工点施工人员配备计划详见下表6.1-1。 表6.1-1 施工人员配备计划

序号 1 2 3 4 5 6 7 8

职务 架子 队长 技术负责人 路基工程师 质检工程师 安全工程师 试验工程师 测量工程师 挖掘机司机 职责 统管全部协调负责技术措施 11

人数 1 1 2 1 1 1 1 1 备注

9 10 长螺旋钻机司机 普工 4 10

7.设备机具设置

7.1关键施工装备的数量及进场计划

根据施工安排及进度计划，施工机械按施工的先后顺序依次安排进场。所用机械提前编制计划，上报监理单位、建设单位，按计划组织进场。

8.质量控制及检验

8.1质量控制

8.1.1CFG桩质量控制要点:

⑴CFG桩的数量、布置形式及间距符合布桩图要求； ⑵桩长、桩顶标高及直径应符合设计要求；

⑶CFG桩施工中，每台班均须制作检查试件，进行28d强度检验，成桩28d后应及时进行单桩承载力或复合地基承载力试验，其承载力、变形模量应符合设计要求；

⑷清土和截桩时，不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土；

⑸整个施工过程中，质检人员旁站监督，并作好施工原始记录，记录钻压电流值、孔深、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等；

⑹CFG桩施工属隐蔽工程，施工完毕报监理签认后方可进行下一道工序施工。

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8.2质量检验

8.2.1平面位置及高程检验

平面位置及高程检验要符合下表要求

CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法

序号 检验项目 1 2 3 4

允许偏差 50mm 1% 施工单位检验数量 检验方法 经纬仪或钢尺丈量 桩位(纵横向) 桩体垂直度 按成桩总数的10%经纬仪或吊线测钻杆倾斜度 抽样检验，且每检桩体有效直不小于设计值 验批不少于5根 开挖50-100cm深后，钢尺丈量 径 桩顶高程 +50mm 仪器测量 8.2.2桩基质量检验

桩身完整性、均匀性在桩基施工7d天后采用低应变无损检测，单桩承载力或复合地基承载力的试验在桩基施工28d后，采用采用平板荷载试验。低应变检测为总桩数的10%，且每检验批不少于3根，平板荷载试验检测频率为桩基总数的0.2%，且每检验批不少于3根。 9.安全及环保要求 9.1安全要求

9.1.1进入施工现场必须按要求佩戴安全帽。

9.1.2采用长螺旋钻机钻孔，钻机就位后，对钻机及配套设备，应进行全面检查，如卷扬机、钢丝绳、滑车、钻头、地泵及电气设备等，是否完好正常，润滑部位加油后检查合格后方可开钻。

9.1.3各类钻机在作业中，应由本机或机管负责人指定的操作人员操作，其他人不得任意登机，操作员在当班时，不得擅自离岗。

9.1.4使用长螺旋钻机钻孔时，对电缆线要严格检查电缆引出线与电源电缆的接头，必须按规定要求绑扎牢固。

9.1.5地泵堵管、拆管时，严禁管正对人，防止喷射入眼。

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9.1.6CFG桩尚未硬结前禁止大型机械进入场地。

9.1.7CFG桩施工应时刻注意交通安全，预防标识牌、指示牌、必须按规定摆放，夜间施工要设指示灯。

9.1.8用电线路严格按照用电规范进行接线，并设专职电工进行电气线路的巡回检查；设备发生故障，应拉闸停电检修，作业人员不得随意接触。

9.1.9各种设备、操作杆必须一机一闸一保护，并配齐安全防护装置。

9.1.10经常对钻机等设备进行检验、维护。 9.1.11夜间施工要有足够照明，以保证现场亮度。 9.2环保要求

9.2.1制定环境保护规划并严格执行。

9.2.2现场定期洒水，减少灰尘对周围环境的污染。 9.2.3严禁在施工现场焚烧有毒、有害、有恶臭气味的物质。 9.2.4装卸或清理有粉尘的材料时，提前在现场洒水。 9.2.5严禁向现场周围抛掷垃圾。

9.2.6加强机械设备的维修保养工作，确保机械运转正常，降低噪声。

9.2.7夜间施工时，监督职工不得敲打钢管等，尽量减小噪音，施工时严禁大声喧哗。

9.2.8进出施工现场的所有车辆不得鸣号，出现场时不污染道路和环境。

编 制: 交底人:

复 核: 接收人:

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