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1、新建鐵路路基工程基底處理CFG樁長螺旋法施工作業指導書編 制： 審 核: 批 準： 發 布： 二XX年X月CFG樁（長螺旋）施工作業指導書1、適用范圍適用于xx鐵路站前十七標一分部路基CFG樁（長螺旋法）施工。2、作業準備2.1 材料準備水泥、粉煤灰、石屑、砂、外加劑2.2 機械設備長螺旋鉆機、高壓混凝土泵、混凝土泵管等輔助設施與機具。2.3 作業條件2.3.1 施工場地達到“三通一平”對軟弱地面進行碾壓或夯實處理。2.3.2 施工范圍內的地上、地下障礙物應清理或改移完畢，對不能改移的障礙物必須進行標示，并采取保護措施。3、技術要求3.1 收集場地工程地質、水文地質資料，編制水泥粉煤灰碎石樁施2、工方案、施工工藝設計和工序質量控制設計并經審批，對操作人員進行技術交底。3.2 測設水準控制點和路基軸線樁，測放樁位并做好標記。3.3 對材料進行復試、試配。3.4 試樁，以復核地質資料以及設備、工藝是否適宜。4、施工工藝CFG樁施工工藝流程圖如下圖。測量放線平整場地平整效果檢驗鉆機就位鉆進至設計深度混合料拌制停鉆泵送混合料均勻拔鉆至樁頂鉆機移位、樁體養護清樁間土及預留樁頭CFG樁施工工藝流程圖4.1 施工準備4.1.1 平整場地施工前首先清除路基基底范圍內的生活垃圾、 工業垃圾、障礙物及表層富含植物根須種植土， 標記并處理場地范圍內地下構筑物及管線。 對于池塘地段根據設計圖紙，將淤泥和水清理3、完畢后， 然后采用細粒土層層夯實， 每層不大于 30cm。回填至設計標高后方可進行地基處理。縱向高差不得大于 2m（困難地段），相鄰截面高差大于 2m 的加設一道不少于 2m 的臺階銜接，從而減少高差再進行 CFG 樁施工。4.1.2 提前修好施工便道以施工便道作為混凝土運輸通道。 施工便道寬度 5m，厚 0.6m（底層采用 0.5m塘渣，頂層采用0.1m 厚泥結碎石，兩側挖0.4 0.5m 的排水溝）4.2 施工步驟4.2.1 測量放線施工前由測量人員放出CFG樁樁位并開鉆前復核樁位。 放樁位后應用打入木樁、竹片樁或點白石灰做標記。4.2.2 鉆機就位鉆機就位必須平整、穩固，確保在施工中不發4、生傾斜、移動。在鉆機雙側校正調整鉆桿垂直度， 確保垂直度偏差 1%。專人檢查鉆頭錐尖對準樁為中心，為準確控制鉆孔深度， 應在樁架上做出控制深度的標尺，以便在施工中觀測、 記錄。4.2.3 混合料拌制拌合站嚴格按選定的配合比拌料，不得任意更改配合比。現場計量要準確，并保證在成孔前送到施工現場。 每盤料攪拌時間按照普通混凝土的攪拌時間進行控制，不少于 120s，塌落度按照試驗室配合比確定的數據進行控制，保證混合料的實測坍落度控制在： 160200mm。混凝土的運輸采用混凝土罐車， 運料及等待過程中混凝土罐必須處于旋轉狀態。4.2.4 密閉性實驗鉆機首次鉆孔時， 需要先泵壓水和M10水泥砂漿，將鉆桿5、移至不影響鉆孔的地方，用高壓輸送泵開始泵壓3水，然后泵壓3的水泥砂漿，直至鉆12m12m尖出料口處泵出砂漿， 目的是檢查泵壓管的密閉性， 同時在泵壓之前起到潤滑管道的作用。4.2.5 鉆進成孔鉆孔開始時， 關閉鉆頭閥門， 向下移動鉆桿至鉆頭觸及地面時，啟動馬達鉆進。一般應先慢后快，這樣既能減少鉆桿搖晃，又容易檢查鉆孔的偏差，及時糾正。在成孔過程中如發現鉆桿搖晃或難鉆時，應放慢進尺， 否則較易導致樁孔嚴重偏斜、位移，甚至使鉆桿、鉆具扭斷或損毀。根據樁長確定鉆孔深度。當鉆頭到達預定標高時， 在動力頭底面停留位臵處在鉆機塔身上作醒目標注，作為施工時控制樁長的依據。施工時還需考慮施工工作面的標高差異，6、作相應增減。4.2.6 灌注及拔管長螺旋鉆機鉆至設計標高， 停止鉆進， 泵車開始送料， 當鉆桿中孔充滿混合料后，開始提升鉆桿、壓灌混合料。一邊泵送，一邊拔管，嚴禁先提管后泵料。設專人指揮協調鉆機操作手和混合料泵操作手，保證泵送混凝土和提升鉆桿的默契配合，以確保成樁質量。在正常情況下，鉆機的提升速度控制在2 3m/min，在含水砂層段內，適當放慢提鉆速度，以防流砂造成塌孔、斷樁現象。提鉆的速度與混合料的泵送速率相協調，保證鉆桿內混合料表面高度始終略高于鉆桿底出料口15 25cm。灌注完成后， 樁頂采用濕黏土封頂， 進行保護。黏土厚度應能滿足防凍和養護的要求，一般不小于50cm。每根樁的投料量符合7、設計灌注量。4.2.7 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樁排出的土較多， 經常將鄰近的樁位覆蓋， 有些還會出現鉆機支撐時支撐腳壓在樁位旁使原標定的樁位發生移動。因此，下一根樁施工時， 還應根據軸線或周圍樁的位臵對需施工的樁位進行復核，保證樁位正確。4.2.8 清樁間土及破樁頭樁體達到 70%設計強度后，方可開挖，開挖樁頭以人工或小型作業機械為主，采用小型機械清除時，要保證樁周圍有 20cm的保護層，然后再用人工清除。清理完畢后測量出樁頂設計標高， 用混凝土切割機沿設計樁頂切除樁頭， 樁頭切割分為三刀完成，如下圖所示。第二刀第一刀第三刀CFG樁頭切割示意圖8、4.2.9 樁體質量檢驗成樁7 天內，采用低應變檢查樁身完整性，抽檢率為樁數的10%，且每工點不少于3 根。成樁28 天后采用復合地基荷載試驗，抽檢率為樁數的0.2%，且每一工點不少于 3 根。5、技術人員、旁站人員現場質量監控要點CFG樁質量控制的主要對象是： 樁長；強度；樁底是否到持力層這三項指標，現場管理和監控要點如下：（1）測量樁位前應對施工現場原始地面標高進行抄平測量，并平整碾壓后放出各樁的準確位臵，原地面標高控制在 2cm以內（線路縱坡、橫坡考慮在內后）。施工樁頂高程控制在高于設計樁頂標高 50cm處（見樁頂標高控制圖） 。將施工區域進行劃分，并將各樁進行編號，定機定人進行管理。樁9、頂標高控制圖（2）布樁時， CFG樁的數量、布臵形式及間距必須嚴格按設計要求。并遵循從中心向外推進施工， 或從一邊向另一邊推進施工的原則。 不宜從四周轉向內推進施工。具體的施工方法和順序由工程技術部確定。（3）對進場施工的所有長螺旋鉆機在開鉆前應由施工技術人員對標尺、刻畫進行復核， 消除標識誤差。 尤其是鉆機初始標識要指定專人進行復查， 從而有效的控制樁長。使用反差大的反光貼條每 0.5 米進行標識，粘貼在鉆機導向架上，利于夜間記錄人員識別讀數。（4）指派責任心強、懂技術并經嚴格考核合格的員工對勞務隊伍施工的 CFG 樁進行現場監控和記錄。（5）現場管理人員每根樁都要根據樁機上的垂球用鋼尺量測10、導向架垂直度，以保證樁身垂直度不大于 1%，確保樁體的正常受力。（6）長螺旋鉆鉆孔開始時，關閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸及地面時，啟動馬達鉆進，一般先慢后快。在鉆進過程中，如發現鉆桿搖晃或難鉆時，應放慢進尺或停機查看地質情況，否則容易導致樁孔偏斜、位移，甚至使鉆桿、鉆具損壞。若地質與設計不符，應及時通知設計單位處理。（7）判斷鉆頭是否到了持力層的方法：在樁機駕駛室觀測電流的變化。鉆機開始鉆孔及軟弱地層鉆孔時，電流較為穩定，電流量在電機額定電流規定范圍之內，當鉆頭遇到持力層時， 瞬間的電流將會增大，同時電壓下降，并伴有機身晃動現象。此時，應判定鉆頭已達到持力層。（8）CFG樁成樁過程由現場值11、班人員指揮，樁機操作手和地泵操作手密切配合，按照先泵料后拔管的原則，防止先拔管后泵料，影響樁身質量。（9）嚴格控制拔管速率。拔管速率太快可能導致樁徑偏小或縮頸斷樁，而拔管速率過慢又會造成水泥漿分布不勻，樁頂浮漿過多， 樁身強度不足和形成混和料離析現象，導致樁身強度不足。故施工時，應嚴格控制拔管速率。正常的拔管速率應控制在2 3 米分鐘。（10）整個施工過程中，應安排質檢人員旁站監督，并作好施工原始記錄。記錄的內容主要有樁號、鉆孔深度、瞬間電流值、孔深、拔管速度、單孔混合料灌入量、堵管及處理措施等。（11）為控制提鉆速度， 應購臵秒表配發到記錄人員， 鉆孔時間、拔管速度、灌注混凝土時間應記錄至秒12、。 當天的記錄每頁必須由設備租賃方和項目隊現場記錄人當天進行相互簽字確認。（12）提鉆泵送過程中， 旁站人員要經常敲打輸送管， 確認管內混合料是否充實，以保證樁體密實。（13）拔管過程避免反插。 在拔管過程中若出現反插， 由于樁管垂直度的偏差，容易使土與樁體材料混合， 導致樁身摻土影響樁身質量， 施工中應避免反插。（14）樁頂砼停灰面根據導向架上標識由值班人員判斷，控制在樁頂標高以上 0.5 米位臵。（15）控制好混合料的坍落度。大量工程實踐表明，混合料坍落度過大，會形成樁項浮漿過多，樁體強度也會降低。坍落度宜控制在160mm200mm（可根據運送混合料的距離進行調整）和易性好。（16）設臵保13、護樁長。在泵送混合料時，比設計樁長多加0.5 米的料。上部用土封項，增大混合料表面的高度即增加了自重壓力，可提高混合料抵抗周圍土擠壓的能力，避免新打樁振動導致已打樁受振動擠壓，混合料上涌使樁徑縮小。（17）在截取樁頭前應準確測量樁頂標高，并在縱橫向掛線標示樁頭水平位臵。鑿除樁頭時嚴禁單邊打眼鑿樁頭， 防止樁頭成斜面或破損， 截取后的樁頭面應是水平面。 清理樁間土和截取樁頭時， 應采取相應的預防措施， 防止造成樁頂標高以下樁身斷裂和擾動樁間土。（18）CFG樁施工中，每臺班均須制作檢驗試件，進行28 天強度檢驗。成樁 28 天后應及時進行復合地基承載力試驗，其承載力、變形模量應符合設計要求。（114、9）CFG樁施工屬隱蔽工程，施工完畢后先進行自檢，自檢頻率為 10%。自檢合格后報第三方進行檢測， 檢測合格報監理工程師簽認后方可進行下一道工序施工。（20） CFG樁成樁后 , 強度達到 100%，并檢測合格后填筑碎石墊層及土方。當樁頂覆蓋層超過 1m后，方可讓大型機械進入施工區。6、質量問題及控制措施6.1 、常見問題預防措施（1）縮頸：主要表現為樁體局部樁徑小于設計樁徑，如下圖所示。縮頸缺陷樁剖面圖縮頸缺陷樁剖面圖原因分析： 1）在飽和軟土中成樁， 施工順序順序不當，如連續施打時，新打樁對已樁的作用主要表現為擠壓， 使得已打樁被擠成橢圓形或不規則形， 產生嚴重的縮頸、甚至斷樁； 2）提鉆15、速度太快。防止措施： 1）根據土層情況選用適宜的施工工藝和設備； 2）根據不同土質，在施工中選擇合適的成樁順序， 在軟土中， 樁距較大可采用隔樁跳打； 在飽和的松散粉土中施打，如樁距較小，不宜采用隔樁跳打的方案；滿堂布樁，無論樁距大小，均不宜從四周向內推進施工。施打新樁時與已打樁間隔時間不應小于7天。3）根據泵送量及地層情況合理控制提鉆速度， 一般控制在 2m/min 3m/min 為宜。（2）擴徑：主要表現為樁體局部樁徑大于設計樁徑，如下圖所示。擴頸缺陷樁剖面圖擴頸缺剖面圖原因分析： 1）在飽和的粉土或砂土層中施工時，在剪切作用下，樁周土坍孔形成空洞，由樁體混凝土側向膨出充填形成樁體擴徑； 16、2）樁周土為軟土時受 混凝土擠壓影響導致擴徑。防止措施： 1 ）施工前充分了解場地地層情況， 樁身深度范圍內有飽和粉土、砂土或軟土時應盡可能降低、減少振動； 2）采用小葉片螺旋鉆桿成孔，快速鉆進，減少剪切能積累并對樁間土具有一定的擠密作用； 3）合理控制混凝土壓灌 壓力，使擴徑的部位混凝土密實形成有益擴徑。(3) 斷樁：樁體斷裂一般有下列三種形式。斷裂面斷裂面斷裂面斷樁缺陷樁剖面示意圖斷樁缺陷樁剖面示意圖斷樁缺陷樁剖面示意圖斷樁示意圖原因分析：1）野蠻挖土，挖掘機械不當，基樁受擾動碰撞， 在剪力作用下斷裂； 2 ）提鉆過高造成斷樁， 泵送混凝土料與提鉆速度匹配不合理造成斷樁；3 ）成品保護不力17、冬季凍漲；4）截斷樁頭施工方法不合理。防止措施： 1 ）要嚴格按不同土層進行配料，攪拌時間要充分，每盤控制在不小于 120s。 2 ）控制拔管速度，一般2 3m/min。 3）混合料應注意做好季節施工。雨期防雨，冬期保溫， 都要苫蓋，并保證灌人溫度5 以上 ( 冬期按規范 ) 。4）樁體施工完畢待樁達到設計強度70%(夏季約 45d、冬季約 78d，需根據同條件試件確定具體時間) ，方可進行開槽。6.2 缺陷處理方法出現樁體缺陷，常用的處理方法有接樁法，鉆孔補強法，補樁法等。（1）接樁法：當成樁后樁頂標高不足或缺陷深度不大時，常采用接樁法處理，方法有以下兩種：1) 開挖接樁：采用鍬或小型人工18、洛陽鏟開挖樁周土至正常樁徑截面以下不小于 200mm，將 異常樁頭鑿除，樁頂水平、鑿毛并清理干凈，樁壁清理干凈，采用高一標號混凝 土補加至樁頂設計標高，補加部分樁直徑宜大于原樁直徑200mm。開挖接樁示意圖2) 嵌入式接樁：當基樁缺陷較小，清除已澆混凝土有困難時，可采用此法。開挖缺陷樁樁周 土，范圍不少于樁周以外 100mm，深度不小于缺陷部位以下200mm，樁體表面清理干凈，采用高一標號混凝土混凝土補加至樁頂設計標高。嵌入式接樁示意圖（2）鉆孔補強法：此法適應條件是樁身混凝土嚴重蜂窩，離析，松散，強度不夠及樁長不足等事故， 常用高壓注漿法來處理。 樁身混凝土局部有離析， 蜂窩時，可用鉆機鉆到19、質量缺陷下一倍樁徑處， 進行清洗后高壓注漿。 樁長不足時，采用鉆機鉆至設計持力層標高；對樁長不足部分注漿加固。（3）補樁法：在路基填筑施工前，可在樁與樁之間補樁。7、質量控制及檢驗7.1 質量控制（1）樁長和直徑要加強控制，保證符合設計要求。樁頂標高應按客運專線鐵路路基工程施工質量驗收暫行標準規定高出設計標高50cm。（2）CFG樁施工中，每臺班做一組（ 3 塊）試塊，進行 28d 標準養護試件抗壓強度檢驗。（3）樁身每方混合料摻加粉煤灰量應嚴格按配合比施工。（4）整個施工過程中，安排質檢人員旁站監督，并做好施工原始記錄，記錄鉆孔及灌注混凝土的起至時間、混凝土坍落度、拔管速度、孔深、單孔混合料20、灌入量等。（5）摩擦樁以樁長控制為主，瞬間電流值控制為輔；端承樁按照瞬間電流控制為主，樁長控制為輔的原則控制樁長。7.2 檢驗（1）原材料的檢驗同一產地、品種、規格且連續進場的水泥，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。同一產地、品種、規格且連續進場的粗、 細骨料，分別每33400m為一批，當不足 400m時也按一批計。各種原材料施工單位每批抽樣檢驗1組。（2）混合料坍落度及強度應符合要求，每個臺班均應對坍落度進行檢驗，并必須制作混合料檢查試件，進行28d 強度檢驗。檢驗數量：施工單位每臺班抽樣檢驗3 次。檢驗方法21、：現場坍落度試驗。（3）樁身完整性檢測方法、數量及標準見高速鐵路路基工程施工質量驗收標準（TB10751-2010）。檢測數量：檢驗總樁數的10%。檢測方法：低應變檢測。（4）CFG樁按復合地基設計時，處理后的復合地基承載力、變形模量應滿足設計要求；按柱樁設計時，處理后的單樁承載力應滿足設計要求。檢驗數量：總樁數的 2，且每檢驗批不少于 3 根。監理單位見證檢驗，勘察設計單位現場確認。檢驗方法：平板載荷試驗。（5）CFG樁的樁位、垂直度、有效直徑的允許偏差應符合下表規定。施工單位序號檢驗項目允許偏差檢驗數量檢驗方法1樁位 ( 縱橫向 )50mm按 成樁總數 的經緯儀或鋼尺丈量2樁體垂直度1%122、0%抽樣檢驗，經緯儀或吊線測鉆桿傾斜度3樁體有效直徑不小于設計值且 每檢驗批 不開挖 50-100cm 深后 , 鋼尺丈量少于 5 根8、人員及機械配臵8.1 人員配臵及分工情況（1）配臵機手 7 名，工人 24 名。分兩個班組進行作業。 負責現場機械操作、混合料灌注等作業。（2）現場技術員、安質員、試驗員各1 名。負責監控每道工序按標準化作業，并做好施工記錄。（3）現場生產負責人1 名。負責指揮現場生產。8.2 機械配臵序號設備名稱型號和功率單位數量備注1長螺旋鉆機JZL-60臺22混凝土輸送泵HBT-60臺23砼輸送車臺54挖掘機臺45混凝土切割機臺49、環境保措施（1）在機械施工過程中，23、要盡量減少噪音、廢氣、廢水及塵埃等污染。以保障當地居民和施工人員的健康。（2）對清理場地的表層腐植土，砍伐的荊棘等廢料，要及時運到指定的地點進行廢棄。在棄土場不具備條件時，可臨時堆放在施工場地。（3）清理輸送管、輸送泵和其他機械設備的廢水、廢油等有害物質以及生活污水，不得直接排放到河流、 池塘或其他水域中， 也不得傾卸在飲用水源附近的土地上，防止污染水源和土壤。（4）施工前做好場地臨時排水系統，確保排水通暢并保證遇雨水時不浸漫農田。10、安全保證措施（1）以項目經理為首，由安全、工程、技術質量、專職安全員等各方面的管理人員組成安全保證體系， 建立項目經理部安全工作委員會，領導和組織實施安全工作24、。（2）分析安全難點 ,確保安全管理重點，在施工現場設臵安全標識牌。（3）現場電氣設備均作漏電保護裝臵，配電線采用三相五線制。（4）施工機械的使用嚴格按照有關規定執行，無關人員嚴禁使用。（5）建立嚴格的安全教育制度，堅持入場教育、堅持每周按班組召開安全工作教育研討會，增強安全意識，使安全工作落到廣大群眾基礎上。（6）編制安全技術交底，設計和購臵安全設施。（7）強化安全法制觀念，嚴格執行安全工作文字交底，雙方認可，堅持特殊工種持安全操作證上崗制度等。（8）加強施工管理人員的安全考核，增強安全意識，避免違章指揮。（9）鉆機應放臵平穩，安裝后鉆桿中心線的偏斜應小于全長的 1%。（10）鉆孔中如遇卡鉆，應立即切斷電源、停止下鉆，在未查明問題前不得強行啟動。（11）鉆孔過程中遇有機架晃動、移動、偏斜應立即停鉆。（12）清洗泵管時，出口方前方10m內不得有人。（13） 鉆機作業中，施工人員必須佩戴安全帽。（14） 鉆機作業中，應有專人負責電纜的收放。