1、京滬高速鐵路CFG復合地基試驗段CFG樁施工組織設計編 制： 復 核： 審 核： 批 準： 目錄一、工程概況 .2二、編制依據 .3三、施工準備與施工安排 .4 3.1施工組織機構 .4 3.2選定施工人員設備 4 3.3選用材料、配合比 .5 3.4測量 6 3.5平整場地 6 3.6精確放樣CFG樁的樁位 .7四、施工工藝及技術標準 .7 4.1長螺旋鉆施工工藝流程 7 4.2施工過程 .7 4.3樁的檢測 .10 4.4施工控制及質量標準 .10五、質量控制措施 11 5.1拔管速率的控制 11 5.2混合料坍落度 12 5.3保護樁長 .12 5.4開槽及樁頭處理 .12六、施工中易出

2、現的問題及解決辦法 .12 6.1 混凝土用量超方 12 6.2竄孔 13 6.3堵管 13 6.4 抱鉆 14 6.5 斷樁原因分析及其解決方法 .14七、施工保證措施 16 7.1質量保證措施 .16 7.2安全保護措施 16 7.3環境保護措施 17八、施工進度橫道圖18一、工程概況此次京滬高速鐵路試驗段工程中，由我項目部負責施工的為部分位于天津特大橋與青滄特大橋之間，地形平坦，地勢開闊，填方通過。地層：黏土，黃褐色，硬塑，厚01.3m，0=120Kpa；粉質黏土，黃褐色灰褐色，軟塑硬塑，厚1.22.4m，0=130Kpa；粉土，黃褐色黑灰色，密實，潮濕，9.09.7m為淺灰色，厚1.7

3、3.7m；0=90110Ppa；細砂，黃褐色淺黃色，密實，飽和，含云母，局部夾粉土薄層，其中32.335.0為褐黃色，35.0m以下為黃褐色，含貝殼碎片，厚9.5m13.9m，粉質粘土，黃褐色，軟塑，含鐵銹斑紋，厚4.6m，0=140Kpa。水文地質特征：地下水為第四系孔隙潛水，地下水埋深2.23.1m。地下水主要由大氣降水補給，水位變幅13m。地下水具硫酸鹽侵蝕，環境作用等級為H1。地震動峰值加速度為1.10g（地震基本烈度為度）。土壤最大凍結深度為0.5m。DK190+124.00DK190+140.00段樁徑0.5m，間距1.6m，正方形布置，樁底標高-26.4m，樁頂標高3.95m，樁

4、頂設0.15m厚碎石墊層，其上設0.5m厚鋼筋混凝土板。DK190+140.00DK190+191.00段樁徑0.5m，間距1.7m，正方形布置，樁底標高-19.4m，樁頂標高3.40m，樁頂設直徑1m樁帽，其上設0.6m厚碎石墊層，墊層內夾鋪兩層土工格柵。DK190+191.00DK190+239.60段樁徑0.5m，間距1.8m，正方形布置，樁底標高-19.4m，樁頂標高3.95m，樁頂設0.15m厚碎石墊層，其上設0.5m厚鋼筋混凝土板。DK190+239.60DK190+289.95段樁徑0.5m，間距1.8m，正方形布置，樁底標高-26.4m，樁頂標高3.95m，樁頂設0.15m厚碎

5、石墊層，其上設0.5m厚鋼筋混凝土板。DK190+289.95DK190+339.65段樁徑0.4m，間距1.6m，正方形布置，樁底標高-19.4m，樁頂標高3.95m，樁頂設0.15m厚碎石墊層，其上設0.5m厚鋼筋混凝土板。DK190+339.65DK190+354.00段樁徑0.5m，間距1.6m，正方形布置，樁底標高-26.4m，樁頂標高3.95m，樁頂設0.15m厚碎石墊層，其上設0.5m厚鋼筋混凝土板。 本段工程共有CFG樁2590根，其中883根樁樁長30.35m，直徑0.5m，486根樁樁長23.35m，直徑0.5m，651根樁樁長23.35m，直徑0.4m，570根樁樁長23

6、.3m，直徑0.5m，設計總方量12177m3。二、編制依據2.1客運專線鐵路路基工程施工質量驗收暫行標準（鐵建設2005160號）。2.2客運專線鐵路路基工程施工技術指南（TZ212-2005）。2.3鐵路路基施工規范（TB10210-2001）。2.4、鐵路工程土工試驗規程（TB10102-2004）。2.5京滬高速鐵路設計暫行規定（上、下）（2004-12-30）。2.6高速鐵路CFG樁復合地基綜合技術研究試驗研究大綱（2007.6）及其實施細則（2007.8）。三、施工準備與施工安排3.1施工組織機構施工負責人：劉慶華 技術質量負責人：劉紅峰安全負責人：劉衛民3.2選定施工人員設備根據

7、施工樁長和地質資料中砂層的厚度，擬采用長螺旋鉆管內泵壓混合料灌注施工CFG樁，自配300kw發電機。機具、人員配置設備配備一覽表序號機械設備規格類型單位數量備注1長螺旋鉆機ZL90臺4山東方圓2裝載機ZL50臺2山東3自卸汽車鐵馬臺104挖掘機EX200臺45混凝土罐車五十鈴臺8混凝土施工設備6混凝土拌合機JS75臺17混凝土輸送泵方圓HBTB -60臺48發電機瑞典300KW臺49小推車輛510搗固棒臺411串筒及漏斗套1負責路基CFG樁作業人員都是經過培訓、工作熟練的工人，并且具有較高的質量意識。電工、罐車、運輸車司機等特殊工種，都經過培訓、考試合格，持證上崗。人員配備工種數量：螺旋鉆機手

8、8人，汽車駕駛員12人，泵送機手8人，裝載機手4人，挖掘機手2人，混凝土罐車16人，其他機械及電工4人，普工32人，技術負責人1人，施工負責人1人，現場施工記錄人員8人，試驗人員2人，測量人員3人，合計100人。 3.3選用材料、配合比根據京津城際鐵路試驗配合比，并結合當地料源供應情況，在籌備組提供的合格廠家名錄中，我部選定材料廠家如下：水泥：選用德州大壩牌水泥，普通硅酸鹽水泥PO32.5級；粉煤灰：選用山東德州華能電力實業公司粉煤灰；粗骨料：選用保定滿城李家佐金豐采石廠的石料；細骨料：選用石家莊市正定縣浙江公鐵爆破工程有限公司河砂；1) 堆存骨料的場地，應有良好的排水設施。2) 不同料徑骨料

9、必須分別堆放，設置隔離設施，以防相互混雜。3) 骨料堆放時，不宜堆成斜坡，以防產生分離。4) 應避免泥土混入骨料。5) 骨料的堆存應做好產品標識和檢驗試驗狀態標識。水：1)凡適用于飲用的水，均可以拌制和養護混凝土，未經處理的工業水，不得用以拌制和養護混凝土。2)對拌制和養護混凝土的水質有懷疑時，應及時進行水質檢定。外加劑：1)外加劑的摻量由試驗確定。2)如需提高混凝土的早期強度，宜在混凝土中摻加早強劑；理論配合比為：水泥：砂：5-10碎石：10-25碎石：粉煤灰：水=300：711：464：695：100：230坍落度控制為：160200mm拌和方式采用拌和站集中拌和供料，拌合站距離施工現場5

10、km。3.4測量粗測CFG樁范圍的輪廓，測定原地面標高，原地面標高應高出CFG樁設計標高50cm 以上。3.5平整場地根據所測得的原地面標高和設計樁頂標高對照結果，平整鉆孔場地，使其標高比樁頂高50cm左右。對施工場地內地上和地下管線進行核查、拆遷和防護。清除地表植被，挖除0.3m左右地表種植土，預留排水坡度，做好排水溝等措施。場地平整完畢后，必須用30t以上的壓路機碾壓，以滿足長螺旋鉆機自重和抗鉆機傾倒的要求。3.6精確放樣CFG樁的樁位在樁位用直徑8mm的鋼釬豎直打入20cm深孔，在孔內灌注石灰水或石灰粉，并在孔內插入標記物，用一次性木、竹筷，方便鉆孔過程中鉆孔廢泥把樁位埋沒后查找。四、施

11、工工藝及技術標準4.1長螺旋鉆施工工藝流程： 原地面處理 測量放線 鉆機就位 鉆至設計深度 停鉆 泵送混合料 均勻拔管至樁頂 鉆機移位 鉆機就位 鉆至設計深度 停鉆 泵送混合料 均勻拔管至樁頂 鉆機移位 測量放樣 原地面處理 圖1 CFG樁長螺旋鉆管內泵壓混合料灌注施工流程圖4.2施工過程4.2.1首先開挖兩側排水邊溝，疏干地表水，清除雜物、腐植土，平整場地。4.2.2按設計要求測量放線確定樁位，白灰劃出樁位及邊線范圍。4.2.3鉆機就位準確，鉆機就位后使鉆桿垂直對準樁位中心，確保CFG樁垂直度容許偏差不大于1%。在鉆機上掛垂球的方法，在鉆架上刻上明顯的對照位置線，每根樁施工前由測量員進行樁位

12、對中和垂直度檢查，滿足要求后方可開鉆。4.2.4鉆進至設計標高：按設計樁徑、間距、樁深成孔。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。先慢后快，同時檢查鉆桿的偏位并及時糾正。在成孔過程中，發現鉆桿搖晃或難鉆進時放慢進尺，防止樁孔偏斜、位移及鉆桿、鉆具損壞。根據鉆機塔身上的進尺標記，成孔達到設計標高時，停止鉆進。鉆孔棄土應及時轉運到指定場地。4.2.5試鉆，一般地，設計單位均能在CFG樁施工圖中提供地質鉆探圖和地質資料，但一般的地質斷面圖只提供地層組成和承載力，沒有提供地質土層的塑限和液限，因此必須試鉆得出實際地質情況，加以調整鉆機。對于CFG樁鉆孔，最關心的是土的粘

13、度和硬度，液限指數越大、土質粘性越大，鉆進困難，而且容易產生抱鉆現象鉆桿無法拔出。施工一般每100米地段試鉆23根就能探明實際地質。4.2.6調整鉆機，包括鉆頭、鉆桿直徑，跳鉆間距，如果可調速電機，要調節轉速。地面標高、樁頂標高推算出鉆孔深度，在鉆桿上做出標記。鉆進過程中要隨時檢查鉆桿的垂直度，是否晃動，樁位是否偏移，如有上述情況，必須馬上調整，放慢鉆進速度，否則會使鉆桿、鉆頭等損壞，鉆出的孔位也偏斜。4.2.7灌注混凝土，鉆到設計位置時，停鉆準備灌注。混凝土的坍落度應控制在1620cm,攪拌時間要在60120s。泵送混凝土，當混凝土充滿鉆管內后方可開始拔管，嚴禁先拔管后泵送混凝土，拔管時鉆桿

14、必須停止轉動，嚴禁邊拔管邊轉動，拔管速度宜為1.62.2米/分鐘，拔管應連續，混凝土泵送也必須連續。若混凝土供應不及時，造成鉆機等料的情況，時間較長可能造成斷樁或抱鉆現象，尤其是在飽和砂土、粉土層。混凝土應灌注至設計CFG樁頂標高以上50cm，停止泵送混凝土。灌注混凝土方量不得少于設計樁加樁頭的體積。灌注完畢后用養護毯片或水泥袋把樁頭覆蓋好。4.2.8鉆機移位，灌注完成后鉆機移至下一樁位鉆孔，履帶式長螺旋鉆機一般后退移動。4.2.9清除鉆泥，鉆泥在鉆孔過程中必須隨時清除，鉆機移位后把剩余的鉆泥立即清除。注意：除50型挖掘機外，任何機械設備不得進入CFG樁鉆孔灌注場地，挖土時不得擾動樁間原土，不

15、得挖動已經灌注的CFG樁，使樁頭破壞。4.2.10養護和保護CFG樁，CFG樁都埋在地面以下，無需專門養護，樁灌注完成后強度達到80%方可進行下一步工序，養護期間必須保護鉆孔灌注現場，任何機械和材料不得進入鉆孔灌注區。4.2.11挖除樁頂土，CFG樁在養護夠7天后，可以挖除樁頂以上的原土。首先測定地面標高，并做出標記，計算出需要挖深，用50型挖掘機將土一次性挖至設計樁頂標高上20cm處，挖掘機應該分行倒退作業，剩余20cm必須人工清底挖除。4.2.12切割樁頭，灌注CFG樁時要把混凝土面灌注至設計樁頂面50cm以上，使混凝土中的浮漿全部上升至設計樁頂標高以上。截除樁頭的方法是采用改裝后的輕型鋸

16、石機，鋸石機只能垂直切割，不能水平切割，需要用鋼管制作一個架子把鋸石機水平焊接在上面進行水平切割。鋸樁時，用鋸樁機在CFG樁的設計標高處從相對的方向水平鋸2個半月狀的槽，如圖。CFG樁鋸樁示意圖然后把樁頭清運出施工場地。切割樁頭注意事項：一定要保護CFG樁，不能使樁受撞擊，標高控制要嚴格，要符合規范和設計要求，嚴禁用挖掘機扳斷樁頭，一定使樁受力矩作用斷裂，嚴禁用鋼釬單側把樁鑿斷，用鋸樁機鋸樁，嚴禁單側鋸一般就扳斷樁頭的方法。4.3樁的檢測4.3.1樁身完整性檢測CFG樁樁身完整性采用低應變動力試驗檢測，試驗樁檢測率10。根據檢測結果判定樁身完整性。4.3.2 CFG樁混合料強度每臺班制作混合料

17、標準立方體試件3組，進行28d標準養護后，進行試件抗壓強度檢測。根據檢測結果判定其質量情況。4.3.3 CFG樁復合地基靜力載荷試驗分別進行單樁、單樁復合地基靜力載荷試驗，計算沉降與承載力。檢驗數量：樁數的0.2%，且不少于3根。4.4施工控制及質量標準按設計及規范要求的頻率嚴格進行檢測，同時現場配合監理單位的平行檢驗及第三方檢測單位的檢測。4.4.1 CFG樁的數量、布樁形式、間距符合設計要求。4.4.2樁長、樁頂標高及直徑達到設計要求。4.4.3褥墊層厚度、壓實度應符合設計要求。4.4.4 CFG樁施工中，每臺班均作檢查試件，進行28天抗壓強度檢驗滿足設計要求。4.4.5成樁28天后低應變

18、檢測樁身完整性、復合地基承載力、變形模量滿足設計要求。4.4.6 CFG樁施工允許偏差符合客運專線鐵路路基工程施工質量驗收暫行標準中的要求。CFG樁施工的允許偏差、檢驗數量及檢驗方法序號檢驗項目允許偏差施工單位檢驗數量檢驗方法1樁位（縱橫向）50mm按成樁總數的10%抽樣檢驗，且每檢驗批不少于5根經緯儀或鋼尺丈量2樁體垂直度1%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開挖50100cm深后，鋼尺丈量五、質量控制措施5.1拔管速率的控制拔管速率太快將造成成樁樁徑偏小或縮徑斷樁，而拔管速率過慢又會造成水泥漿分布不均，樁頂浮漿過多，樁身強度不足和形成混合料離析現象，導致樁身強度不足。故施工

19、時，應嚴格控制拔管速率，拔管速度一般控制在1.62.2m/min比較適宜，此處的拔管速度為線速度，不是平均速度，如遇淤泥或淤泥質土，拔管速率適當放慢。拔管過程不允許反插。5.2混合料坍落度坍落度控制在1620cm，和易性好，滿足泵送混凝土的施工要求。 5.3保護樁長成樁時預先加長不小于50cm的一段樁長，基礎施工時將其鑿掉。上部用土封頂。5.4開槽及樁頭處理，鋪設褥墊層開挖時要留置足夠的人工開挖厚度，避免對樁體和樁間土擾動和損壞。樁頂鑿除保持頂面平整。褥墊層厚度、壓實度應符合設計要求，采用級配碎石，最大粒徑不超過3cm。虛鋪后采用靜力壓實。褥墊層寬度大于基礎寬度部分加褥墊的厚度。六、施工中易出

20、現的問題及解決辦法6.1 混凝土用量超方，我項目在此前做CFG工藝性試樁時發現存在混凝土用量超方現象，超方系數約為1.4。6.1.1、原因：一是在鉆孔過程中鉆桿的離心力作用、灌注時混凝土自重作用、輸送泵泵壓作用下CFG樁都要擴孔，使得混凝土用量增加；二是地質原因；三是鉆孔深度。 6.1.2、混凝土超用量的處理方法1）在CFG混凝土超用量大的地段，首推使用縮小鉆頭和端部鉆桿直徑的方法，用氧氣和乙炔把鉆頭直徑切割小，把鉆桿切割成下小上大的倒圓臺狀。2）如果驅動鉆桿電動機是可調速電動機就把電動機的鉆速調慢，固定鉆速電動機要把電動機更換為低速鉆機，長螺旋鉆管內泵壓灌注CFG樁鉆機的主塔電動機的鉆速一般

21、是1622轉/分鐘，盡量調到18轉以下。3）調節輸送泵的閥門板，使管內泵壓減小。6.2竄孔所謂竄孔是指在灌注完前一根CFG樁后，鉆相鄰下一根樁時，前一根樁的混凝土面突然大幅度下降甚至將前一根樁的混凝土鉆出，更有可能使下一根CFG樁灌注困難。形象地說竄孔就是相鄰兩個寶瓶狀樁的瓶腹部分互相侵占了對方的一部分而連接在一起。竄孔是很難處理的，建議：如果竄孔現象很嚴重，一是加大樁間距重新檢算，二是采取隔排跳打施工等。6.3堵管堵管是指在CFG樁灌注過程中，混凝土凝固在輸送泵管中，使混凝土不能正常輸送。引起堵管的原因主要為：1、洗泵砂漿攪拌不均勻，未能起到潤滑管道的作用；2、管道密封不嚴密，混凝土中的水分

22、流失過快，造成混凝土的塌落度下降，流動性太差形成堵管；3、混凝土塌落度不符合標準；4、管道未能清洗干凈；5、混凝土供給不及時。堵管是長螺旋管內泵壓灌注CFG樁最常見、最令施工作業人員頭痛的事情，堵管后需要大量人工拆除并疏通輸送泵管道，然后重新安裝，少則2小時，甚至更長。堵管不僅影響施工進度，還要影響灌注的CFG樁的質量，甚至損壞鉆機。堵管后，已經灌注了一部分的CFG樁的混凝土凝固，安裝好輸送泵管道后，再繼續灌注，有可能造成斷樁；如果是遇到液性指數較大與粘聚力較大的粉土或粉砂層，鉆桿停止轉動會出現抱鉆現象，使鉆桿無法拔出；已經攪拌的混凝土因時間較長而終凝，不能再使用。總之，堵管會造成較大的經濟損

23、失。6.4 抱鉆抱鉆是指在長螺旋鉆管內泵壓灌注CFG樁，鉆孔灌注過程中，鉆桿被土層緊緊粘住，無法轉動也無法拔出，需要使用其它設備才能拔出，甚至鉆桿永遠無法拔出，造成較大經濟損失。產生抱鉆現象的主要原因是，鉆孔區域有很厚的處于流塑狀態的飽和土，土液限指數和粘聚力都很大；或者是鉆孔過程中由于機械故障或電力供應中斷，使鉆機停轉時間較長，鉆桿無法轉動。6.5 斷樁原因分析及其解決方法斷樁，是指CFG樁成樁后，樁身混凝土面不連續，中間有垂直于樁中心軸線的開裂或間隔。斷樁是CFG樁最大的質量事故。斷樁的原因有很多，主要有：1）施工保護不夠，有大型工程機械在強度未達到的CFG樁區域運行，使樁被壓斷或把樁頭壓

24、碎；2）長螺旋鉆機的排氣閥設置不當；3）灌注混凝土時，混凝土灌注供應不及時；4）地質原因，地下水豐富，易產生斷樁；5）拔管和泵送混凝土配合不和諧；6）截除樁頭時人為的遭到破壞。6.5.1防止斷樁的方法1）對于施工保護不足造成斷樁，最有效的方法是加強已經灌注CFG樁區域的保護，用鋼管或其它較結實的材料將場區圍護起來，嚴禁一切大型機械進入。2）對于排氣閥設置不當造成斷樁的解決辦法，一般在鉆機在出廠時排氣閥位置已經設置的很好，不需要作改進，只有極少數的鉆機才出現這種問題，要經常檢查排氣閥，并將包裹排氣閥的混凝土鑿除。3）混凝土供應不及時造成斷樁，加強混凝土調度，及時供應CFG樁混凝土，保證混凝土連續

25、供應，就可以防止因混凝土供應不及時造成斷樁。4）對于地質原因造成的斷樁，施工中是很難控制的，對流塑狀和地下水豐富的地質情況應對CFG樁處理進行適應性論證。5）對拔管和泵送混凝土配合不和諧造成的斷樁，應尋求操作人員之間的默契配合。6）對截除樁頭時人為遭到破壞的情況，必須用鋸石機切割，可有效地避免斷樁。6.5.2接樁方法斷樁大部分出現在淺層，因而斷樁可以作接樁處理。接樁用混凝土和原樁混凝土等級相同或提高等級，直徑比原CFG樁直徑加大20cm,即在樁頭四周加寬10cm。接樁的方法有兩種，一種是淺部斷樁，在斷樁位置挖一個比設計CFG樁直徑大20cm的圓坑，圓坑和CFG樁同心，挖至斷樁面下1020cm處

26、，灌注混凝土至設計樁頂標高；另一種是斷樁位置較深，須擴孔下挖，支模板澆注混凝土，模板直徑比CFG樁直徑大20cm,安裝與CFG樁同心，下部比斷樁面低1020cm，拆模板后用原土夯實回填。如圖。CFG接樁示意圖七、施工保證措施7.1質量保證措施7.1.1根據地質情況和設計樁徑選擇的施工方法，并配備相應的機具。采用的固化劑和外加劑的品種、規格及性能符合設計要求。7.1.2必須按照設計的樁位、樁徑、樁長和樁數施工，樁長不應小于設計值，垂直度偏差不應大于1%。CFG樁施工應嚴格按照試樁確定的工藝操作。7.1.3施工樁頂標高宜高出設計樁頂標高不少于0.5m，清土和截樁時，不得造成樁頂標高以下樁身斷裂和擾

27、動樁間土。樁體質量檢驗應在成樁28天后進行，采用低應變動力試驗檢測CFG樁樁身完整性；承載力采用復合地基載荷試驗。7.2安全保護措施1）、現場電氣設備均作漏電保護裝置，配電線采用三相五線制。2）、施工機械的使用嚴格按照有關操作規程規定執行、實行專人專機，無關人員嚴禁使用。3）、鉆機應放置平穩，安裝后鉆桿中心線的偏斜應小于全長的1%。4）、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。5）、鉆孔過程中遇有機架晃動、移動、偏斜應立即停鉆。6）、泵管鋪設盡量減少彎頭，支撐應牢固，接頭處應連接可靠。7）、嚴禁將垂直管道直接設在混凝土泵輸出口上，輸出口應有不少于10m長的水平管。

28、8）、泵送時料斗內應保持一定量混合料，不得吸空。9）、清洗泵管時，出口前方10m內不的有人。10）、軟管與混合料泵管、鉆機連接處一定要連接牢固緊密。11）、鉆機作業中施工人員必須佩帶安全帽。12）、鉆孔使嚴禁用手清除螺旋片上的泥土，要使用鐵锨清除，在清除泥土時，應水平清除，不可隨螺旋片旋轉上升清除，以免發生意外。7.3環境保護措施環境保護是我國的一項基本國策。施工現場的環境保護，是指按照國家、地方法規和行業、企業要求，采取措施控制施工現場的各種粉塵、廢水、廢氣、固體廢棄物以及噪聲、振動等對環境的污染和危害，同時要防止水土流失。環境保護的措施及具體做法：a 實行環保目標責任制。b 加強檢查和監控工作。c 對要保護和改善的施工現場環境，進行綜合治理。d 要有技術措施，嚴格執行國家的法律、法規。e 制定有效措施防止大氣污染、水源污染和噪聲污染。f 施工中所產生的污水或廢水，集中處理，不得隨意傾倒。g在運輸和貯存施工材料時，采取覆蓋、倉貯等措施防止漏失。h 對工程范圍以外的土地及植被應注意保護，未經工程師批準，不得隨意堆置廢方和挖掘。八、施工進度計劃安排（詳見施工計劃橫道圖）