南站三隊CFG樁樁方案

1、新建鐵路南京南站站前工程NJZQ標CFG樁施 工 方 案 編制： 復核： 審批： 中鐵四局南京南站站前工程項目經(jīng)理部 二00八年七月一日1、編制依據(jù)（1）新建鐵路南京樞紐南京南站站場站前工程施工圖紙。（2）國家及相關(guān)部委頒布的法律、法規(guī)和鐵道部頒布的現(xiàn)行設計規(guī)范、鐵路工程質(zhì)量驗收標準及其它有關(guān)文件資料。（3）工地現(xiàn)場調(diào)查、采集、咨詢所獲取的資料。（4）我單位類似工程施工積累的施工經(jīng)驗及設備。2、工程概況2.1 工程簡述本工程為新建南京南站工程，位于江蘇省省會南京市長江以南的雨花區(qū)雙龍街以西的黃金山。地質(zhì)情況自上而下主要有雜填土、粉質(zhì)粘土、含砂礫粉質(zhì)粘土、全風化泥質(zhì)粉砂巖及泥質(zhì)砂巖，地下水位較高

2、，地下水非常豐富。南京南站由三個場組成：京滬高速場（10股道）、滬漢蓉寧杭場（12股道）、寧安城際鐵路場（6股道）。其中路基作業(yè)范圍為：（1）京滬高速鐵路上下行線： DK1018+877.476DK1019+650，合計長度：772.524m（2）寧杭鐵路上下行聯(lián)絡線： L3XDK0+000L3XDK0+706、L3SDK0+000L3SDK0+698.89，合計單線長度1404.8m（3）寧杭城際上下行線：NHDK0+336.78NHDK1+197.83，合計長度：861.05m（4）滬漢蓉至京滬高速上下行聯(lián)絡線：L2SDK0+000L2SDK0+698、L2XDK0+000L2XDK0+6

3、00，折合單線長：1298m（5）南京南站至仙西站的仙西聯(lián)絡線上下行線L1XDK0+349.353L1XDK1+220.58，合計長度：871.227m2.2 CFG樁施工范圍:（1）京滬高速鐵路上下行線： DK1018+870.51DK1019+650段；（2）寧杭城際上下行線：NHDK0+372NHDK0+484.59、NHDK0+534.66NHDK0+634.82、NHDK0+818.855NHDK0+897.72段；（3）南京南站至仙西站的仙西聯(lián)絡線上下行線：L1XDK0+349.37L1XDK0+509.86、L1XDK0+735L1XDK0+785、L1XDK0+834.12L1

4、XDK0+938.9段。2.3工程地質(zhì)及水文地質(zhì)概況：（1）地形地貌：崗地及坳谷，地形略有起伏，多辟為田地。（2）地層代號及土石等級：(0)人工填土(1)-1 alQ4淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土,軟流塑，=60KPa 類(1)-2 alQ4粉質(zhì)黏土，軟塑，=120KPa 類(1) alQ4粉質(zhì)黏土，硬塑，=180KPa 類(2) alQ3粉質(zhì)黏土，硬塑，=200KPa 類(2)-3 alQ3粉質(zhì)黏土夾角礫土，=250KPa 類(3)-1 泥質(zhì)砂巖，全風華， =250KPa 類(3)-2 泥質(zhì)砂巖，強風華， =350KPa 類(3)-3 泥質(zhì)砂巖，弱風華， =450KPa 類（3）水文地質(zhì)：地下水為孔隙潛水

5、，不發(fā)育。（4）物理地質(zhì)：地震動峰值加速度為0.1g。2.4 CFG樁施工主要技術(shù)要求根據(jù)施工文件，本管段內(nèi)的CFG樁施工主要技術(shù)要求如下：2.4.1樁徑均為0.5m，樁長根據(jù)地質(zhì)情況長短不等，樁間距1.61.8m不等，正方形布置。樁頂設直徑為1.0m擴大樁頭；樁頂設0.6m厚碎石墊層，土工格柵極限抗拉強度不小于100KN/m。2.4.2樁體原材料采用碎石、石屑、粉煤灰、水泥混合而成，按C15混凝土配比設計，采用長螺旋取土工藝法施工。3、施工工藝3.1施工準備3.1.1平整場地，清除路基基底范圍內(nèi)的生活垃圾、工業(yè)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(nèi)地下構(gòu)筑物及管線。對于池

6、塘地段根據(jù)設計圖紙，將淤泥和水清理完畢后，然后采用素土回填至清表統(tǒng)一標高方可進行地基處理?？v向高差不得大于2m（困難地段），高于2m的采用素土分層壓實后，從而減少高差再進行CFG樁施工。3.1.2提前修好施工便道，以作為混凝土運輸通道。施工便道寬度6m，厚0.6m（底層采用0.5m建筑垃圾，頂層采用0.1厚泥結(jié)碎石，兩側(cè)挖0.40.5m的排水溝）3.1.3測量放線：施工前由技術(shù)員放出CFG樁樁位。開鉆前用尺量復核樁位。3.1.4混合料拌制：根據(jù)現(xiàn)場實際情況，可采用自拌和商品混凝土，混凝土配合比采用C15混凝土配合比（前期采用蘭葉攪拌站C15混凝土），并通過試樁最終確定最佳的施工配合比。3.2人

7、員和機械配置情況3.2.1人員配置及分工情況（1）配置機手2名，工人8名。負責現(xiàn)場機械操作、混合料灌注等作業(yè)。（2）現(xiàn)場技術(shù)員、安質(zhì)員、試驗員各1名。負責監(jiān)控每道工序按標準化作業(yè)，并做好施工記錄。（3）現(xiàn)場生產(chǎn)負責人1名。負責指揮現(xiàn)場生產(chǎn)。3.2.2機械配置序號設備名稱型號和功率單位數(shù)量備注1發(fā)電機200KW臺12長螺旋鉆機JZB45臺13長螺旋鉆機CFG-26臺14混凝土輸送泵HBT-60 臺15混凝土運輸車6m3臺26挖掘機PC220臺83.3施工工藝3.3.1施工步驟（1）鉆機就位在場地達到施工要求后，將長螺旋鉆機就位，調(diào)整鉆機水平并固定，專人檢查將鉆頭錐尖對準樁位中心點；螺旋鉆機就位后

8、，司鉆人員根據(jù)鉆機架上的鉛錘調(diào)節(jié)鉆機垂直度，確保垂直度偏差1%。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(shù)。（2）混合料攪拌混合料攪拌：混合料攪拌必須進行集中拌和，按照配合比進行配料，每盤料攪拌時間按照普通混凝土的攪拌時間進行控制。一般控制在90120秒，具體攪拌時間根據(jù)實驗確定，電腦控制和記錄。混合料出廠時塌落度可控制在180mm200mm。前期施工配合比采用蘭葉攪拌站商品混凝土，水泥:粉煤灰:砂:碎石：外加劑=240：42：850：1042：2.8（單位kg）CFG樁樁身混合料28天齡期標準立方體設計抗壓強度不小于10pa。（3）鉆進成孔鉆孔開始時

9、，關(guān)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，以便及時糾正。在成孔過程中，如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時，應放慢進尺，否則較易導致樁孔偏斜、位移，甚至使鉆桿、鉆具損壞。當鉆頭到達設計樁長預定標高時，在動力頭底面停留位置相應的鉆機塔身處作醒目標記，作為施工時控制孔深的依據(jù)。當動力底面達到標記處樁長即滿足設計要求，施工時還需考慮施工工作面的標高差異，并作相應增減。（4）拔管、壓灌成樁長螺旋鉆機鉆至設計標高，停止鉆進，提拔鉆桿2030cm后開始泵送混合料灌注,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

10、提管后泵料。設專人指揮協(xié)調(diào)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(zhì)量。在正常情況下，鉆機的提升速度控制在23m/min。提鉆的速度與混合料的泵送速率相協(xié)調(diào)，保證鉆桿內(nèi)混合料表面高度始終略高于鉆桿底出料口。樁頂與施工作業(yè)面平齊，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(yǎng)護的要求，一般不小于70cm。每根樁的投料量應符合設計灌注量。（5）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樁的土較多，經(jīng)常將臨近的樁位覆蓋，有時還會因支撐鉆機時支撐腳壓在樁位旁使原標定的樁位發(fā)生移動。因此，下一根樁施工時，應根據(jù)灰樁或周圍

11、樁的位置對需施工的樁位進行復核，保證樁位準確。（6）清樁間土及破樁頭樁間土的清除，以人工或小型作業(yè)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。清理完畢后用混凝土切割機沿設計樁頂環(huán)向切一條縫，深度為5mm，然后用楔子把樁頭截掉。（7）完整性檢測先把樁頂按照試驗要求打磨平整，再進行樁身質(zhì)量、完整性檢測，檢測方法采用低應變對樁身的完整性進行檢測。（8）擴大樁頭及碎石墊層待樁身檢測合格后，根據(jù)施工現(xiàn)場情況，對于CFG樁按照設計要求做直徑1.0m擴大樁頭，采用人工開挖至樁頂下0.6m，然后以樁中心畫圓，直徑1.0m，將其范圍內(nèi)的土清除完畢，采用同標號的混凝土澆筑，并達

12、到統(tǒng)一標高。擴大樁頭可分段集中進行施工，施工完畢后鋪設0.6m厚碎石墊層，根據(jù)設計要求，采用分層填筑，地層厚0.2m，頂層厚0.4m，在兩層之間鋪設土工格柵，其極限抗拉強度不小于100KN/m。采用碾壓，夯實、振實等方法壓實。每層材料應攤鋪均勻，一般碾壓不得少于3遍，壓到密實不松動為止。3.3.2工藝流程圖長螺旋鉆機管內(nèi)泵壓混合料灌注CFG樁施工流程圖4技術(shù)人員、旁站人員現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)控要點CFG樁質(zhì)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(xiàn)場管理和監(jiān)控要點如下：（1）測量樁位前應對施工現(xiàn)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置，原地面標高控制在2cm以內(nèi)。施

13、工樁頂高程控制在高于設計墊層底標高50cm處。將施工區(qū)域進行劃分，并將各樁進行編號，定機定人進行管理。（2）布樁時，CFG樁的數(shù)量、布置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(zhuǎn)向內(nèi)推進施工。具體的施工方法和順序由工程技術(shù)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(shù)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(shù)。（4）指派責任心強、懂技術(shù)并經(jīng)嚴格考核合格的員工對勞務隊伍施工的CFG樁進行

14、現(xiàn)場監(jiān)控和記錄。（5）現(xiàn)場管理人員每根樁都要根據(jù)樁機上的垂球目測導向架垂直度，以保證樁身垂直度不大于1%，確保樁體的正常受力。（6）長螺旋鉆施工。鉆孔開始時，關(guān)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(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時，應放慢進尺或停機查看地質(zhì)情況，否則容易導致樁孔偏斜、位移，甚至使鉆桿、鉆具損壞。（7）判斷鉆頭是否到了持力層一般有兩種方法：一是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，電流表指針在120130安，當鉆頭遇到持力層時，瞬間的電流將增大到160安以上，同時電壓下降。此時，應判定鉆頭已達到持力層。二是在鉆機旁直觀觀察。

15、當鉆頭到達持力層時，鉆桿上部的動力頭發(fā)生顫動和輕微的擺動，鉆機的動力明顯減弱，此時，應判定鉆頭已達到持力層。（8）CFG樁成樁過程由現(xiàn)場值班人員指揮，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(zhì)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(xiàn)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23米分鐘。（10）整個施工過程中，應安排質(zhì)檢人員旁站監(jiān)督，并作好施工原始記錄（記錄格式附后）。記錄的內(nèi)容主要有樁號、鉆孔深度、瞬間電流值、孔

16、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，應購置秒表配發(fā)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。當天的記錄每頁必須由設備租賃方和項目隊現(xiàn)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(jīng)常敲打輸送管，確認管內(nèi)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(xiàn)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(zhì)量，施工中應避免反插。（14）樁頂砼停灰面根據(jù)導向架上標識由值班人員判斷，控制在樁頂標高以上0.5米位置。（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

17、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(jù)運送混合料的距離進行調(diào)整）和易性好。當拔管速率為23米分鐘時，一般樁頂浮漿可控制在30厘米50厘米左右，成樁質(zhì)量容易控制。樁身每方混合料摻加粉煤灰量控制在140kg180kg（根據(jù)各地粉煤灰的性能指標，具體粉煤灰摻入量試驗后確定）。（16）設置保護樁長。在泵送混合料時，比設計樁長多加0.5米的料。將沉管拔出后，用插入式振搗棒對樁頂混合料加振35秒，提高樁頂混合料密實度，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）

18、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置。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天后應及時進行單樁承載力或復合地基承載力試驗，其承載力、變形模量應符合設計要求。（19）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復檢，復檢合格報監(jiān)理工程師簽認后方可進行下一道工序施工。（20） CFG樁成樁后,樁頂墊層超過1m后，方可讓大型機械進入

19、施工區(qū)5、施工質(zhì)量問題和控制措施（1）堵管。堵管是長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁工藝常遇到的主要問題之一。它直接影響CFG樁的施工效率，增加工人勞動強度，還會造成材料浪費。特別是故障排除不暢時，使已攪拌的CFG樁混合料失水或結(jié)硬，增加了再次堵管的幾率,給施工帶來很多困難。產(chǎn)生堵管的原因有以下幾點:混合料配合比不合理。當混合料中的細骨料和粉煤灰用量較少時,混合料和易性不好,常發(fā)生堵管。因此,要注意混合料的配合比，坍落度應控制在180mm200mm之間?；旌狭蠑嚢栀|(zhì)量有缺陷。在CFG樁施工中,混合料由混凝土泵通過剛性管、高強柔性管、彎頭最后到達鉆桿芯管內(nèi)?；旌狭显诠芫€內(nèi)借助水和水泥砂漿潤滑層與

20、管壁分離后通過管線。坍落度太大的混合料,易產(chǎn)生泌水、離析。泵壓作用下,骨料與砂漿分離，摩擦力加劇，導致堵管。坍落度太小,混合料在輸送管路內(nèi)流動性差,也容易造成堵管。施工操作不當。鉆孔進入土層預定標高后，開始泵送混合料，管內(nèi)空氣從排氣閥排出，待鉆桿內(nèi)管及輸送軟、硬管內(nèi)混合料連續(xù)時提鉆。若提鉆時間較晚，在泵送壓力下鉆頭處的水泥漿液被擠出，容易造成管路堵塞。設備缺陷。彎頭曲率半徑不合理也能造成堵管。彎頭與鉆桿不能垂直連接，否則也會造成堵管?；旌狭陷斔凸芤ㄆ谇逑?，否則管路內(nèi)有混合料的結(jié)硬塊，還會造成管路的堵塞。（2）竄孔。在飽和粉土、粉細砂層中成樁經(jīng)常會遇到這種情況，打完X號樁后，在施工相鄰的Y樁時

21、，發(fā)現(xiàn)未結(jié)硬的X號樁的樁頂突然下落,當Y號樁泵入混合料時，X號樁的樁頂開始回升，此種現(xiàn)象稱為竄孔。發(fā)現(xiàn)竄孔的條件有如下三條:被加固土層中有松散飽和粉土、粉細砂;鉆桿鉆進過程中葉片剪切作用對土體產(chǎn)生擾動;土體受剪切擾動能量的積累，足以使土體發(fā)生液化。由于竄孔對成樁質(zhì)量的影響，施工中采取的預控措施:a.采取隔樁、隔排跳打方法;b.設計人員根據(jù)工程實際情況，采用樁距較大的設計方案，避免打樁的剪切擾動；c.減少在竄孔區(qū)域的打樁推進排數(shù)，減少對已打樁擾動能量的積累；d.合理提高鉆頭鉆進速度。（3）樁頭空芯。主要是施工過程中,排氣閥不能正常工作所致。鉆機鉆孔時，管內(nèi)充滿空氣，泵送混合料時,排氣閥將空氣排出

22、，若排氣閥堵塞不能正常將管內(nèi)空氣排出，就會導致樁體存氣，形成空芯。為避免樁頭空芯，施工中應經(jīng)常檢查排氣閥的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)堵塞及時清洗。（4）樁端不飽滿。這主要是因為施工中為了方便閥門的打開,先提鉆后泵料所致。這種情況可能造成鉆頭上的土掉入樁孔或地下水浸入樁孔，影響CFG樁的樁端承載力。為杜絕這種情況，施工中前、后臺工人應密切配合,保證提鉆和泵料的一致性。（5）加強施工過程中的監(jiān)測。在施工過程中，應加強監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)問題，以便針對性地采取有效措施，有效控制成樁質(zhì)量，重點應做好以下幾方面的監(jiān)測: 施工場地標高觀測。施工前要測量場地的標高，并注意測點應有足夠的數(shù)量和代表性。打樁過程中則要隨時測量地面

23、是否發(fā)生降起。因為斷樁常和地表隆起相聯(lián)系。已打樁樁頂標高的觀測。施工過程中注意已打樁樁頂標高的變化，尤其要注意觀測樁距最小部位的樁。因為在打新樁時，量測已打樁樁頂?shù)纳仙?，可估算樁徑縮小的數(shù)值，以判斷是否產(chǎn)生縮徑和竄孔。對有懷疑樁的處理。對樁頂上升量較大或懷疑發(fā)生質(zhì)量問題的樁應開挖查看，并做出必要的處理。6、質(zhì)量控制及檢驗6.1質(zhì)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(zhì)量驗收暫行標準規(guī)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(yǎng)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。（

24、4）整個施工過程中，安排質(zhì)檢人員旁站監(jiān)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、單孔混合料灌入量等。經(jīng)分析，找出合適得工藝參數(shù)以指導CFG樁的施工，并做好施工工藝總結(jié)。6.2檢驗（1）原材料的檢驗同一產(chǎn)地、品種、規(guī)格且連續(xù)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(chǎn)地、品種、規(guī)格且連續(xù)進場的粗、細骨料，分別每400m3為一批，當不足400m3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

25、檢查試件，進行28d強度檢驗。檢驗數(shù)量：施工單位每臺班抽樣檢驗3次。檢驗方法：現(xiàn)場坍落度試驗。（3）樁身完整性檢測方法、數(shù)量及標準見客運專線鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收暫行標準（鐵建設2005160號）。檢測數(shù)量：檢驗總樁數(shù)的10%。監(jiān)理單位按檢驗樁數(shù)的20%見證檢驗。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(shù)量：總樁數(shù)的2，且每檢驗批不少于3根。監(jiān)理單位見證檢驗，勘察設計單位現(xiàn)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(guī)定。序號檢驗項

26、目允許偏差施工單位檢驗數(shù)量檢驗方法1樁位(縱橫向)50mm按成樁總數(shù)的10%抽樣檢驗，且每檢驗批不少于5根經(jīng)緯儀或鋼尺丈量2樁體垂直度1%經(jīng)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50-100cm深后,鋼尺丈量7、現(xiàn)場紀錄要求及注意事項（1）現(xiàn)場記錄人員應嚴格遵守項目部組織紀律和勞動紀律，上班時間必須堅守工作崗位，嚴禁脫崗。（2）現(xiàn)場記錄人員應認真填寫CFG樁施工原始記錄表，并在施工現(xiàn)場真實填寫表中的各項施工內(nèi)容（記錄表格式附后）。（3）施工范圍應寫明線路的具體里程和區(qū)域（區(qū)域是指由技術(shù)部門提前編制的）；施工單位應寫明 X X作業(yè)隊 X號鉆機、鉆機型號，并標明該區(qū)域的設計標高。（4）樁號按工程部門編排的樁號填寫。成孔時間和成