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1、新建鐵路路基工程黏性土、粉土、砂土地基CFG樁施工作業指導書編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編 制： 審 核: 批 準： 發 布： 二XX年X月 CFG樁施工作業指導書1、適用范圍本作業指導書適用于新建鐵路xx至xx線xx標段區間路基處理黏性土、粉土、砂土和正常固結的素土等地基，以及天然地基承載力不小于80KPa的淤泥土質。2、作業準備2.1內業技術準備2.1.1 室內配合比試驗：CFG樁施工前進行室內配合比試驗，以確定混合料的配比，要求樁體混合料試塊（邊長15cm）標準養護28天立方體抗壓強度不小于10MPa。2.1.2作業指導書編制后，應在開工前組織技術2、人員認真學習實施性施工組織設計，閱讀、審核施工圖紙，澄清有關技術問題，熟悉規范和技術標準。指定施工安全保證措施，提出應急預案。對施工人員進行技術交底，對參加施工人員進行上崗前技術培訓，考核合格后持證上崗。2.2 施工現場準備2.2.1施工前應查明場地范圍內地下構造物、管線和電線的位置及標高，并及時進行遷改而施工中有可能對其造成影響的管線，須注意加強施工防護。2.2.2路堤地段清除處理范圍內地表植物根系等腐殖質。施工現場若有土坎、溝槽等應用推土機、平地機或其他措施予以整平，對于抗穴等應填平夯實，且應防止基底積水。對于流向路基作業區的水源應在施工前予以截斷，并應在設計邊溝的位置開挖臨時排水溝，保證3、施工期間的排水。路塹地段開挖至基床底層底面以上0.50.7m。2.2.3工藝性試驗施工前應進行成樁工藝性試驗（每工點不少于3根），以復核地質資料以及設備、工藝、施打順序是否適宜，確定配合比、坍落度、攪拌時間、拔管速度等各項工藝參數。試驗樁豎向全長鉆取芯樣，檢查樁身混凝土密實度、強度和樁身垂直度，根據發現的問題，修改施工工藝或樁體材料配合比重新試驗直至滿足要求并報監理單位確認后方可施工。3、技術要求3.1 CFG樁的樁徑為0.5m，在路塹及低矮路堤地段采用0.5m，樁縱向間距為1.8-1.4m，橫向間距為1.6m。要求打入下臥層不小于0.5m（打入弱風化層時直至基巖面）。3.2為保證施工中混合料4、的順利輸送，施工中采用強制式攪拌機，坍落度控制標準為：長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注法為160-200mm。3.3質量檢驗合格后，樁頂填筑墊層夾土工格柵加固，墊層采用未風化的干凈且級配良好的砂礫石或碎石，其最大粒徑不得大于30mm，含泥量不大于5%，且不含草根、垃圾等雜質，墊層碾壓滿足地基系數K30130MPa/m，孔隙率小于31%的要求。土工格柵為聚丙烯雙向土工格柵，幅寬不小于5m，網孔直徑80-120mm，縱、橫向每米屈服抗拉強度80KN/m，對應縱、橫向伸長率10%。鋪設土工格柵時，必須拉直拉平，幅與幅之間要對齊對好。為保證復合地基結構質量，土工格柵必須耐碎石擠壓，不得在填筑碾壓墊層時出5、現折斷。3.4 CFG樁施工完成經檢測合格后，機械切除樁頭部分，再鋪設樁頂墊層及進行上部路基施工。4、施工程序及工藝流程4.1施工工藝流程圖5、施工要求5.1施工方法CFG樁施工方法： CFG樁施工采用長螺旋鉆機施工。鉆機就位后，啟動馬達，螺旋鉆桿鉆入地下，鉆孔過程做好記錄，進入持力層時記錄鉆壓電流值。鉆至設計標高后，開始泵壓混合料，混合料下到孔底后開始均勻提鉆。根據泵入混合料量控制提鉆速度，保證鉆頭矛尖始終埋在混合料中，以防斷樁。5.1.1原地面整平，樁機進入現場前根據設計樁長確定機架高度和鉆管長度。5.1.2 測量放線：測量放線采用全站儀進行放線，全站儀測量完后采用鋼尺復核，偏差不大于5C6、M。每次測量放線縱向5排，橫向全幅布置。每次第一排和第5排左、中、右均設護樁，護樁高出地面15CM同時對控制樁位采用護裝旗進行標識，黃色為未施工區段，紅色為已施工區段。5.1.3鉆機就位：鉆機就位要達到鉆塔天輪外緣、鉆頭尖及樁位點三點成一線，鉆桿垂直，鉆頭矛尖對準樁位點后固定鉆機，在以水平尺檢測鉆桿垂直度，調整鉆機液壓腳，保證鉆機水平。確保CFG樁垂直度容許偏差不大于1%。每根樁施工前都有專門的人員進行樁位對中及垂直度檢查，滿足要求后，方可開鉆。在長螺旋鉆機施工前安裝電流互感器，并接上1個400A的交流電流表，開啟馬達，檢查互感器終端電流表顯示值是否與操作室主機電流表顯示值相同，以驗證電流互感7、器是否正常工作。5.1.4鉆進成孔關閉鉆頭閥門，移動鉆桿至鉆頭觸及地面，啟動馬達先慢后快鉆進，減少鉆桿搖晃，檢查鉆孔的偏差。在成孔過程中，發現鉆桿搖晃或難鉆時，可放慢進尺，避免導致樁孔偏斜、移位，甚至使鉆桿、鉆具損壞。鉆進速度初步控制在每分鐘1.0m左右，每根樁成孔時間平均為10分鐘。當鉆進過程中出現出現電流突變（200A左右）及鉆桿發生劇烈抖動，證明打入持力層，穩鉆一段時間，將孔內泥土旋出，停止鉆進。5.1.4.1 鉆進時垂直度控制鉆進垂直度采用鉆機自帶垂直標標記，現場取樣刻度作為控制；當鉆機無垂直控制標時，采用錘球縱橫雙向控制，利用鉆機上懸掛的錘球，量測錘球線與鉆桿的距離，保證鉆桿傾斜度控8、制在1%以內。5.1.4.2 樁長控制利用鉆機上提前標注好的刻度，控制樁長。5.1.5灌注及拔管：灌注前試驗人員對拌和料進行檢查，如坍落度檢測，制作150150150mm規格28d抗壓強度試塊。鉆進時，取土樣確認地質情況，首批和有代表性的樁，設計應到現場確認。泵送混合料時，當鉆桿芯充滿混合料后開始拔管，不可先拔管后泵料。混合料的泵送量與拔管速度相匹配，拔管速度控制在23m/min。施工樁頂標高高出設計標高50cm以上。確保樁長能保證有效樁體的施工圖標示高程和保護樁體。灌注成樁后，用水泥袋蓋好樁頭，進行保護。樁間土開挖當樁身混合料強度達到齡期后，開始清運成孔時產生的棄土。清理前，測量組先給出控制9、標高，并用水準儀現場控制樁頂高程，清運時不可對設計樁頂標高以下的樁身造成損害，不得擾動基底土，以防形成橡皮土。清運時采用小型挖機挖除樁間土，預留30cm土層采取人工的方式進行處理，確保樁間土保持原狀土的密實度。5.1.7截樁保護土層清除后，截除樁頂設計標高以上樁頭，截樁時在同一水平面上按4個方向用切割機對樁頭進行切槽，并用大錘輕擊將樁頭截斷，樁頂高程允許偏差50mm。5.1.8移機一根樁施工完畢后，鉆機移位，進行下一根樁施工。5.1.9成樁檢驗及檢測CFG樁開挖截完樁頭后進行樁位檢驗，樁位偏差不大于50mm樁體垂直度偏差小于1%，樁體有效直徑不小于設計值。CFG樁達到強度后，采用低應變試驗進行10、完整性和靜載試驗檢測樁的單樁（復合地基）承載力。5.2施工措施及注意事項5.2.1 CFG樁路基工點必須安排提前施工，在填筑至路基基床底層頂面時進行觀測，時間不少于6個月，確定穩定后方可進行基床表層級配碎石施工，鋪軌前必須進行沉降評估。5.2.2褥墊層鋪設宜采用靜力壓實法，當基礎底層下樁間土的含水量較小時，也可采用動力夯實法。5.2.3 CFG樁施工后28天內不得有任何施工機械在上面行走。5.2.4 按要求埋設地面沉降觀測設備并進行觀測，觀測結果應納入竣工文件。5.2.5路堤填筑應嚴格控制填筑速率，控制標準為：路堤中心線地面沉降速率每晝夜不大于1.0cm，坡腳水平位移速率每晝夜不大于0.5cm11、。若有異常，應停止填筑或暫緩填筑。5.2.6地基加固后，復合地基承載力要求滿足設計要求，墊層內鋪設土工格柵及層數滿足設計要求。5.2.7施工便道須選擇在地質條件較好的地段設置，若在軟基、松軟土上設置便道，便道地基參照鐵路工程處理，保證便道穩定。5.2.8 CFG樁鉆孔出渣應運往附近棄土場集中處理，嚴禁亂堆亂棄。6、勞動力組織CFG樁勞動力配備表序號工種人數備注1鉆機司機8每天按照2個臺班2發電機司機2每天按照2個臺班3放料工4每天按照2個臺班4普通工人16清理鉆桿黏土、移動泵管、截樁頭等6挖掘機司機2 7裝載機司機2清理鉆樁棄土8運渣車司機4棄土運輸合計387、材料要求樁體材料采用碎石、石屑或12、砂、粉煤灰、水泥加水配合而成。樁身水泥采用P.0 42.5級普通硅酸鹽水泥，水泥摻入量不大于200kg/m3，摻加優質粉煤灰，粉煤灰摻入量為70-90kg/m3，石屑在0.3左右，碎石粗骨料，滿足級配要求，松散堆積密度大于1500kg/m3。碎石最大粒徑：長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注法不大于25mm。混合料28d標準立方體無側限抗壓強度不小于10MPa。8、設備機具配置CFG樁施工每機組機械設備配置表序號機械設備名稱數量工作內容備 注1長螺旋鉆機1成孔、灌注2混凝土輸送泵1泵送混凝土3混凝土攪拌運輸車2混凝土運輸與其他機組公用4小型挖掘機1開挖樁間土與其他機組公用5小型裝載機1清理鉆樁棄土與13、其他機組公用6運輸車1棄土運輸與其他機組公用7切割機1截樁頭與其他機組公用9、質量控制及檢驗9.1質量控制9.1.1混合料的各種材料技術指標必須滿足規范要求，其抗壓強度必須滿足設計要求。9.1.2長螺旋成樁施工應嚴格控制坍落度在160200mm，和易性好。嚴格控制拔管的速度，實踐證明：提鉆速度太快，將會造成樁徑偏小或縮頸斷樁的現象，太慢樁頂浮漿較多、混合料離析，強度較低，確保樁體連續密實，不得有斷樁、縮徑等缺陷。 9.1.3確保樁長達到設計要求，CFG樁必須穿透軟弱土層至硬底。保護樁長的設置：a.設計樁頂標高離地表的距離不大時（不大于1.5m），保護樁長可取5070cm ，上部再用土封頂。b.14、樁頂標高離地表的距離較大時，可設置5070cm的保護樁長，然后上部再用粒狀材料封頂直到接近地表。9.1.4成品保護:成樁后嚴防重型機械設備在上面行走或擾動,防止使樁頭壓松造成樁頂混合料不成型或斷樁。9.1.5開挖及樁頭處理a.CFG樁施工完畢，待樁體達到一定強度（一般37d）后，可進行開挖。清土和截樁時，不得造成樁頂設計標高以下樁身斷裂和擾動樁間土。b.對基槽開挖：如果基槽較淺，可采用人工開挖；基槽較深采用人工開挖效率太低時，可采用機械和人工聯合開挖，但必須遵循如下原則：(a)不可對設計樁頂標高以下的樁體產生損害； (b)應盡量避免擾動樁間土。(c)對于這兩點，關鍵在于要留置足夠的人工開挖厚度15、。 采用機械、人工配合開挖，人工開挖厚度留置多少，與樁體強度和土質條件等有關，施工時在現場通過試驗確定。但人工開挖留置厚度一般不宜小于50cm。(d)基槽開挖至設計標高后，多余的樁頭需要剔除，剔除樁頭時宜采取如下措施：找出樁頂標高位置；用鋼釬等工具沿樁周向樁心逐次剔除多余的樁頭直到設計樁頂標高，并把樁頂找平；嚴禁用重錘或重物橫向擊打樁體；樁頭設計標高處，樁頭表面不可出現斜平面。如果在基槽開挖和剔除樁頭時造成樁體斷至樁頂設計標高以下，必須采取補救措施，可采取C20混凝土接樁至設計標高。注意在接樁頭過程中保護好樁間土。9.1.6作好地質情況的復核工作。對有代表性的地點在施工過程中適時提鉆以確認地層16、分布情況是否和地質資料一致，特別是鉆進達到設計深度時要確認樁尖土是否已經達到持力層足夠深度。必要時，可在相鄰兩地質橫斷面中間進行補鉆，進一步復核地質情況。若出現異常情況，則必須及時通知監理和設計單位到現場確認，并提出處理意見。9.1.7加強自檢頻率，確保CFG樁質量滿足設計要求。靜載荷試驗數量取CFG樁總樁數的0.5%，但不小于3根。低應變檢測數量取CFG樁總樁數的10%。9.1.8對地表水、地下水及施工用水水質進行取樣復測。若復測結果與設計不相符時，應及時通知有關單位進行再次復測。不得使用有侵蝕性水作為施工用水。9.2 CFG樁施工質量檢驗及效果檢驗9.2.1過程檢測a.施工過程質量檢驗主要17、應檢查施工記錄、混合料坍落度、樁數、樁位偏差、樁頂標高、褥墊層厚度及其質量和樁體試塊抗壓強度。b.樁位允許偏差：050mm、樁身傾斜不大于1%、樁體有效直徑不小于設計值、樁長不小于設計長度。9.2.2施工后質量檢測成樁過程中，抽樣做混合料試塊，每臺機械一個臺班做一組（3塊）150mm150mm150mm的試塊，標準養護，測定28d抗壓強度。樁身完整性：抽取不少于總樁數10的樁進行低應變動力檢測樁身的完整性。9.2.3單樁靜載試驗測定樁的承載力不少于總樁數的0.51%。9.2.4復合地基承載力復合地基承載力試驗應在施工結束28d后進行。試驗數量為總樁數的0.51%，每個單體工程的試驗數量不應少于18、3根。選擇試驗點時應本著隨機分布的原則進行。 CFG樁的樁位、垂直度、有效直徑的允許偏差應符合下表的規定。CFG樁的樁位、垂直度、有效直徑的允許偏差序號項目允許偏差1樁位（縱橫向）50mm2樁身垂直度1.0%樁頂高程50MM3樁體有效直徑不小于設計值10、安全及環保要求10.1安全控制要求10.1.1施工人員進場后進行安全培訓，合格后方可在現場作業，組織定期安全培訓和教育、班前安全講話。10.1.2作業人員持證上崗，嚴禁無證進行作業施工。10.1.3施工用電符合安全用電的相關規定。10.1.4風力超過5級時，應停止作業。10.1.5鉆機在提升過程中，設專人對鉆桿上泥土進行清理，防止泥土砸傷作業人員和設備。10.2環保要求10.2.1靠近居民區和城鎮的施工區段，按環保要求夜間停止作業。10.2.2棄土統一存放、處理。10.2.3混合料泵送過程中，根據地泵能力計算泵管內混合料放量和關注高度。在鉆機塔架設置標識，待鉆桿提升到位后，地泵停止泵料，避免混合料泵出地面，污染環境。10.2.4基坑開挖后，超灌樁頭采用截樁機切割至設計樁頂高程，保護層樁頭集中堆放，挖坑埋設至橋梁墩臺之間的空地，或規劃車站進場道路、廣場下面，嚴禁棄方在路基兩側污染環境。