高速鐵路CFG樁長(zhǎng)螺旋施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)

1、水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）長(zhǎng)螺旋施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)一、概述水泥粉煤灰碎石樁是由碎石、砂、粉煤灰，與適量水泥和水拌制而成。通過(guò)樁體與樁間土體共同作用，組成水泥粉煤灰樁復(fù)合地基。加固處理后，地基承載力可達(dá)到200KPa以上。具有施工操作簡(jiǎn)單、加固效果好、節(jié)省材料、無(wú)污染等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于地基加固。水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）適用于加固淤泥、粘性土、粉土、砂性土、雜填土及濕陷性黃土，用以提高地基承載力和減少地基沉降變形。樁長(zhǎng)根據(jù)土質(zhì)條件、地基承載力和沉降要求、設(shè)備能力而定，長(zhǎng)度從430m不等；樁徑一般為350600mm；樁間距一般為35倍樁徑；褥墊層厚度一般為100600mm。二、作業(yè)內(nèi)容測(cè)量放樣；鉆

2、機(jī)就位；鉆孔；壓灌拌合料；成樁驗(yàn)收。三、施工準(zhǔn)備1 材料準(zhǔn)備按照設(shè)計(jì)配合比要求，進(jìn)場(chǎng)水泥、粉煤灰、碎石、砂、外加劑等材料。2 機(jī)具設(shè)備長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)、強(qiáng)制式攪拌機(jī)或混凝土拌合站、高壓混凝土泵、混凝土泵管等輔助設(shè)施與機(jī)具。3 作業(yè)條件1） 路堤地段，挖地表植物根系和軟弱土層，回填工作墊層或換填至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高位置，換填土分層碾壓，壓實(shí)系數(shù)不小于0.9；路塹地段，挖方至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高位置，對(duì)原狀土進(jìn)行碾壓，壓實(shí)系數(shù)不小于0.9。2） 施工場(chǎng)地地面上所有障礙物和地下管線、電纜等均已全部拆除或搬遷。3） 施工場(chǎng)地已進(jìn)行平整，排水橫坡2%2%，周圍做好排水溝等有效的排水措施。4 技術(shù)準(zhǔn)備1） 收集場(chǎng)地工程地質(zhì)、

3、水文地質(zhì)資料，編制施工方案、施工工藝。對(duì)操作人員進(jìn)行技術(shù)交底。2） 測(cè)設(shè)水準(zhǔn)控制點(diǎn)和路基軸線控制樁，測(cè)放樁位并釘標(biāo)樁或撒石灰。四、工藝及質(zhì)量控制流程CFG樁施工工藝及質(zhì)量控制流程如圖4所示。準(zhǔn) 備清理平整場(chǎng)地測(cè)量放線長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)就位鉆桿垂直度檢查與調(diào)整鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度停 鉆CFG樁樁帽施工檢測(cè)驗(yàn)收樁頭處理泵 料轉(zhuǎn)移樁機(jī)清 土樁間土開(kāi)挖泵送混合料并均勻拔管結(jié) 束工藝試驗(yàn)安裝鉆機(jī)材料試驗(yàn)配合比確定計(jì)量投料混合料攪拌制作試件圖4 CFG樁長(zhǎng)螺旋施工工藝及質(zhì)量控制流程圖五、工藝步序說(shuō)明1 工藝試驗(yàn)按照實(shí)際的機(jī)械設(shè)備、作業(yè)人員和作業(yè)環(huán)境等條件，進(jìn)行實(shí)地工藝試驗(yàn)，確定砼配合比、砼坍落度、鉆孔電流值、拔管速度、

4、砼泵送壓力值等參數(shù)，驗(yàn)證施工技術(shù)，施工組織能達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量、進(jìn)度效果，機(jī)械設(shè)備和人員配置合理，施工效率能滿足施工組織確定的工期。2 定位布孔1） 定位樁：放樁位后應(yīng)用木樁、竹片樁或白灰做標(biāo)記。2） 鉆機(jī)就位：鉆機(jī)就位平整、穩(wěn)固，確保在施工中不發(fā)生傾斜、移動(dòng)。在鉆機(jī)雙側(cè)吊錘校正垂直度。為準(zhǔn)確控制鉆孔深度，在樁架上畫(huà)出控制深度的標(biāo)尺，同時(shí)在旁邊貼上反光膜，以便白天及夜間施工過(guò)程中觀測(cè)、記錄。3 鉆孔檢查樁位偏差符合要求后開(kāi)鉆。第一根樁鉆進(jìn)時(shí)不宜進(jìn)尺太快，以核對(duì)在該地層條件下的鉆進(jìn)參數(shù)。鉆孔開(kāi)始時(shí)，關(guān)閉鉆頭閥門(mén)，向下移動(dòng)鉆桿至鉆頭接觸地面時(shí)啟動(dòng)電機(jī)鉆進(jìn)。一般應(yīng)先慢后快，減少開(kāi)鉆初期的鉆桿晃動(dòng)，防止偏

5、孔。在鉆進(jìn)中鉆桿晃動(dòng)過(guò)大時(shí)應(yīng)放慢進(jìn)尺。4 灌注混合料1） 混合料拌制混合料拌制要求按配合比進(jìn)行配料，計(jì)量要求準(zhǔn)確，混合料坍落度控制在160200mm，先投碎石，再投水泥、粉煤灰和外加劑，最后投入石屑，使混合料攪拌均勻，每盤(pán)料攪拌時(shí)間不應(yīng)小于60s。2） 拔管成樁成樁過(guò)程應(yīng)連續(xù)，避免中途停機(jī)；如有停機(jī)應(yīng)重新鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度。長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)采用管內(nèi)泵壓法灌注拌合料，砼輸送泵泵壓保持在712Mpa。當(dāng)鉆桿芯管充滿拌合料后開(kāi)始拔管，拔管速度為1.53m/min。嚴(yán)禁先提管后泵料。灌注混合料過(guò)程中，制作標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度試塊，28d后檢測(cè)混合料抗壓強(qiáng)度。核對(duì)每根樁的混合料灌注量不得小于設(shè)計(jì)灌注量，確認(rèn)樁長(zhǎng)符合

6、設(shè)計(jì)要求，且樁頂端有0.40.5m長(zhǎng)的保護(hù)樁體。5 移機(jī)當(dāng)上一根樁施工完畢后，鉆機(jī)移位，進(jìn)行下一根樁的施工。施工時(shí)由于CFG樁的土較多，經(jīng)常將臨近的樁位覆蓋，有時(shí)還會(huì)因鉆機(jī)支撐時(shí)支撐腳壓在樁位旁使原標(biāo)定的樁位發(fā)生移動(dòng)。因此，下一根樁施工時(shí)，還應(yīng)根據(jù)軸線或周圍樁的位置對(duì)需施工的樁位進(jìn)行復(fù)核，保證樁位準(zhǔn)確。6 清理樁間土成樁2小時(shí)以后、混凝土初凝之前，采用小型挖機(jī)清理鉆機(jī)鉆出的虛土，自卸汽車運(yùn)至棄土場(chǎng)。預(yù)留的0.40.5m長(zhǎng)的保護(hù)樁體，優(yōu)先采用軟截樁形式，隨樁間土一并清除。如采用硬截樁時(shí)，人工清理樁間土，嚴(yán)禁采用機(jī)械施工。7 樁頭處理在設(shè)計(jì)接樁標(biāo)高位置，采用手持切割機(jī)沿樁身一周切割出深23cm深的

7、凹槽后，對(duì)稱樁身采用楔形鑿人工鑿除樁頭，處理后的樁頂截面要保證基本水平。8 檢測(cè)驗(yàn)收樁帽施工前，采用低應(yīng)變法進(jìn)行樁身質(zhì)量、完整性檢測(cè)，采用靜載試驗(yàn)確定樁基承載力。9 樁帽施工樁帽采用圓臺(tái)形擴(kuò)大樁頭，擴(kuò)大頭直徑1.0m，高0.5m，在樁頭0.5m深度內(nèi)挖出圓臺(tái)形狀，截除多余樁體，現(xiàn)場(chǎng)澆筑C25混凝土?；炷敛芍邪韬险炯邪柚?，罐車運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)，CFG樁間人工運(yùn)輸，混凝土震搗采用插入式震搗器。養(yǎng)生采用灑水覆蓋，時(shí)間不少于7天。10 施工中注意事項(xiàng)1） 季節(jié)性施工冬期施工應(yīng)采取措施避免拌合料在初凝前遭到凍結(jié)。泵頭、泵管應(yīng)采取保溫措施。施工完成清除保護(hù)土層和樁頭后，應(yīng)立即對(duì)樁間土和樁頭采用保溫材料進(jìn)行覆

8、蓋，防止樁間土凍脹造成樁體拉斷。雨季施工必須保證預(yù)留保護(hù)土層的厚度，以免擾動(dòng)地基土。在作業(yè)成孔后必須及時(shí)灌注或遮蓋樁孔，防止雨水進(jìn)入，造成塌孔。2）質(zhì)量方面（1） 施工過(guò)程中，應(yīng)控制拔管速度始終保持均勻一致。并控制好留振時(shí)間，以免因混合料產(chǎn)生離析，造成樁體強(qiáng)度不均勻。（2） 長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)管內(nèi)泵壓法泵送混凝土過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制鉆頭活瓣打開(kāi)的寬度或提鉆速度，防止混合料下落不充分，使土與樁體材料混合，導(dǎo)致樁身?yè)酵恋热毕?。?） 當(dāng)?shù)貙佑熊浟魉軐訒r(shí)，CFG樁應(yīng)跳樁施工。成樁時(shí)降低拔管速度，保持在1.5m/min或更低，泵壓保持在10MPa或以上。（5） 接樁：當(dāng)樁頂高程低于施工圖高程時(shí)，如開(kāi)槽或剔除樁頭

9、進(jìn)行補(bǔ)樁，可采用比樁體強(qiáng)度高一等級(jí)的混凝土接樁至施工圖高程。注意在接樁過(guò)程中保護(hù)好樁間土。3）質(zhì)量控制措施（1） 混合料拌制質(zhì)量當(dāng)拌和質(zhì)量較差，坍落度過(guò)大的混合料，易產(chǎn)生泌水、離析，易造成堵管現(xiàn)象。坍落度太小，混合料在輸送管內(nèi)流動(dòng)性太差，也容易造成堵管。因此混合料拌和過(guò)程中，要稱量準(zhǔn)確，施工時(shí)坍落度宜控制在160200mm。（2） 施工操作鉆桿進(jìn)入土層預(yù)定高程后，開(kāi)始泵送混合料，管內(nèi)空氣從排氣閥排除，待鉆桿芯管及輸送管充滿拌合料且呈連續(xù)體后，應(yīng)及時(shí)提鉆，保證混合料在一定壓力下灌注成樁。（3） 樁體上部存氣為保證樁體因管內(nèi)空氣無(wú)法排出而形成空洞，施工時(shí)要經(jīng)常檢查排氣閥是否發(fā)生堵塞，若發(fā)生堵塞必須

10、及時(shí)采取措施加以清洗。（4） 防止縮頸、斷樁優(yōu)化混合料配料，控制最大粒徑和大粒徑顆粒含量，保證適宜的工作度；采用適宜的拔管速度，在拔管的同時(shí)，采用自動(dòng)測(cè)量裝置監(jiān)控管內(nèi)混合料頂面高程的變化，防止管內(nèi)混合料隨管上浮和空管提拔；導(dǎo)管的內(nèi)壁光滑，接頭平順，使用之前應(yīng)進(jìn)行摩阻試驗(yàn)和灌注模擬試驗(yàn)。對(duì)于振動(dòng)沉管法成樁，可以附加振動(dòng)裝置，幫助混合料落管。對(duì)于長(zhǎng)螺旋鉆孔成樁法，應(yīng)保證芯管拌和料充盈度，保持足夠的泵壓。六、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法1 一般規(guī)定1） 施工前應(yīng)進(jìn)行成樁工藝試驗(yàn)（不少于2根），以復(fù)核地質(zhì)資料以及設(shè)備、工藝、施打順序是否適宜，確定拌合料配合比、坍落度、攪拌時(shí)間、提管速度等各項(xiàng)工藝參數(shù)，報(bào)監(jiān)理單位

11、確認(rèn)后，方可進(jìn)行施工。2） 施工開(kāi)始后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行地基承載力或單樁承載力試驗(yàn)，驗(yàn)證施工圖給出的參數(shù)。3）設(shè)備型號(hào)選擇應(yīng)根據(jù)樁徑、加固深度要求確定，其施工應(yīng)符合下列要求：（1） 施工工藝設(shè)計(jì)應(yīng)有防堵管、串孔措施；（2） 鉆進(jìn)應(yīng)先慢后快。在成孔過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時(shí)，應(yīng)放慢進(jìn)尺。（3） 混合料應(yīng)按設(shè)計(jì)配合比經(jīng)攪拌機(jī)拌和，坍落度、拌和時(shí)間應(yīng)按工藝性試驗(yàn)確定的參數(shù)進(jìn)行控制，且不得少于1 min；攪拌的混合料必須保證混合料圓柱體能順利通過(guò)剛性管、高強(qiáng)柔性管、彎管和變徑管而到達(dá)鉆桿芯管內(nèi)。（4） 成孔到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，停止鉆進(jìn)，開(kāi)始泵送混合料當(dāng)鉆桿芯管充滿混合料后開(kāi)始拔管，嚴(yán)禁先提管后泵料。（5） 鉆桿

12、應(yīng)采用靜止提拔，施工中應(yīng)嚴(yán)格按工藝性試驗(yàn)確定并經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的參數(shù)控制鉆桿提拔速度和混凝土泵的泵送量，并保證連續(xù)提拔，施工中嚴(yán)禁出現(xiàn)超速提拔。（6） 施工中應(yīng)保證排氣閥正常工作，要求每工班經(jīng)常檢查排氣閥，防止排氣閥被水泥漿堵塞。（7） 樁機(jī)移機(jī)至下一樁位施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)軸線或周圍樁的位置對(duì)需施工的樁位進(jìn)行復(fù)核，保證樁位準(zhǔn)確。2 主控項(xiàng)目質(zhì)量要求及檢驗(yàn)方法1） 所用的水泥和粗細(xì)骨料品種、規(guī)格及質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求檢驗(yàn)數(shù)量：同一產(chǎn)地、品種、規(guī)格且連續(xù)進(jìn)場(chǎng)的水泥，袋裝水泥200t為一批、散裝水泥500t為一批，當(dāng)袋裝水泥不足200t或散裝水泥不足500t時(shí)也按一批計(jì)。同一產(chǎn)地、品種、規(guī)格且連續(xù)進(jìn)場(chǎng)的粗

13、、細(xì)骨料，分別每400m3為一批，當(dāng)不足400m3時(shí)也一批計(jì)。各種原材料施工單位每批抽樣檢驗(yàn)1組。監(jiān)理單位按施工單位抽樣數(shù)量的20%見(jiàn)證檢驗(yàn)或10%平行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)方法：檢查產(chǎn)品質(zhì)量證明文件。在水泥庫(kù)抽樣檢驗(yàn)水泥強(qiáng)度、安定性、凝結(jié)時(shí)間，在料場(chǎng)抽樣檢驗(yàn)粗細(xì)骨料含泥量、篩分試驗(yàn)檢驗(yàn)其顆粒級(jí)配。2） 混合料坍落度應(yīng)按工藝性試驗(yàn)確定并經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的參數(shù)進(jìn)行控制檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位每臺(tái)班抽樣檢驗(yàn)3次。監(jiān)理單位按施工單位抽樣數(shù)量的20%見(jiàn)證檢驗(yàn)或10%平行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)方法：現(xiàn)場(chǎng)坍落度試驗(yàn)。3） 混合料強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位每臺(tái)班做一組（3塊）試塊。監(jiān)理單位按施工單位抽樣數(shù)量的20%見(jiàn)證檢驗(yàn)或1

14、0%平行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)方法：每臺(tái)班制作混合料試塊，進(jìn)行28d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)。4） 數(shù)量、布樁形式應(yīng)符合設(shè)計(jì)檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢驗(yàn)。檢驗(yàn)方法：觀察、現(xiàn)場(chǎng)清點(diǎn)。5） 每根樁的投料量不得少于設(shè)計(jì)灌注量檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位每根樁檢驗(yàn)。監(jiān)理單位按施工單位檢驗(yàn)數(shù)量的20%平行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)方法：料斗現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量或混凝土泵自動(dòng)記錄。6） 樁頂浮漿應(yīng)清除干凈，直至露出新鮮混凝土面。清除浮漿后樁的有效長(zhǎng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位每根樁檢驗(yàn)。監(jiān)理單位按施工單位檢驗(yàn)數(shù)量的20%平行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)方法：施工前測(cè)量鉆桿或沉管長(zhǎng)度，施工中檢查是否達(dá)到設(shè)計(jì)深度標(biāo)志，施工后檢查并清理浮漿，計(jì)算出樁的有效長(zhǎng)度。7

15、）樁身質(zhì)量、完整性應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求檢驗(yàn)數(shù)量：檢驗(yàn)總樁數(shù)的10%。監(jiān)理單位按檢驗(yàn)樁數(shù)的20%見(jiàn)證檢驗(yàn)。檢驗(yàn)方法：低應(yīng)變檢測(cè)。8）按復(fù)合地基設(shè)計(jì)時(shí)，處理后的復(fù)合地基承載力、變形模量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求檢驗(yàn)數(shù)量：總樁數(shù)的2，且每檢驗(yàn)批不少于3根。檢驗(yàn)方法：平板載荷試驗(yàn)。3 一般項(xiàng)目質(zhì)量要求及檢驗(yàn)方法CFG樁施工的允許偏差、檢驗(yàn)數(shù)量及檢驗(yàn)方法見(jiàn)表6。表6 CFG樁施工的允許偏差、檢驗(yàn)數(shù)量及檢驗(yàn)方法序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目允許偏差施工單位檢驗(yàn)數(shù)量檢驗(yàn)方法1樁位（縱橫向）50mm按成樁總數(shù)的10%抽樣檢驗(yàn)且每檢驗(yàn)批不少于5根經(jīng)緯儀或鋼尺丈量2樁垂直度1%經(jīng)緯儀或吊線測(cè)鉆桿傾斜度3樁體有效直徑不小于設(shè)計(jì)值開(kāi)挖50100cm深后

16、，鋼尺丈量七、作業(yè)組織1 勞動(dòng)組織（每臺(tái)鉆機(jī)配備人員）見(jiàn)表7。表7 勞動(dòng)組織表序號(hào)工種人數(shù)職 責(zé)1班組長(zhǎng)1負(fù)責(zé)施工指揮，協(xié)調(diào)各工序間操作聯(lián)系2司鉆4負(fù)責(zé)鉆機(jī)成孔3攪拌機(jī)司機(jī)5負(fù)責(zé)拌制混凝土4修理1機(jī)械維護(hù)與修理5電工1負(fù)責(zé)施工用電6安全員1全面負(fù)責(zé)施工中的安全質(zhì)量7測(cè)量1全面負(fù)責(zé)施工中的測(cè)量工作合計(jì)142 生產(chǎn)效率及材料消耗每臺(tái)鉆機(jī)平均每天成樁30根，樁長(zhǎng)400600m，折合40cm CFG樁5075m3（實(shí)際圬工量是施工圖表示樁體體積的1.151.35倍）。3 施工機(jī)械及工藝裝備1） 長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)。2） 輔助設(shè)施與機(jī)具（1）混凝土攪拌站、高壓混凝土泵、混凝土泵管、振搗器、材料秤、混凝土運(yùn)輸罐車

17、、小推車、重錘等。（2）水準(zhǔn)儀、全站儀、測(cè)繩、鋼尺等測(cè)量工具。八、施工安全及環(huán)境保護(hù)1 施工安全1） 鉆孔作業(yè)施工應(yīng)做好孔口防護(hù)防止人或異物墜入。2） 夜間施工應(yīng)有足夠的照明。3） 鉆機(jī)放置平穩(wěn)，安裝后鉆桿中心線的偏斜應(yīng)小于全長(zhǎng)的l。4） 高壓泵管不得超過(guò)壓力范圍使用，防止高壓泵管破裂。5） 鉆桿上的土應(yīng)及時(shí)清理干凈，防止墜下傷人。2 環(huán)境保護(hù)1） 在距居民生活區(qū)較近及振動(dòng)和噪聲敏感區(qū)，不宜采用振動(dòng)沉管法，或?qū)⑵涫┕r(shí)間調(diào)整到非敏感時(shí)段。2） 生產(chǎn)及生活垃圾應(yīng)用封閉運(yùn)土車運(yùn)走，不得隨處遺撒。3） 夜間施工燈光集中照射，避免燈光擾民。4） 現(xiàn)場(chǎng)的散水泥、砂石料等必須遮蓋存放，廢水泥應(yīng)回收，避免揚(yáng)塵。5） 攪拌機(jī)械及機(jī)具清洗時(shí)應(yīng)節(jié)約用水，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)置沉淀池，污水須經(jīng)沉淀達(dá)標(biāo)后，方可排放。九、成品保護(hù)1 樁頭保護(hù)1） 為了達(dá)到樁頂高程及保證樁頂?shù)膹?qiáng)度，應(yīng)設(shè)置保護(hù)樁長(zhǎng)，一般為4050cm。采用粒料材料或濕黏土對(duì)樁頂封囤保護(hù)。2） 樁體達(dá)到一定強(qiáng)度后（一般37天），方可挖槽。3） 嚴(yán)禁挖槽時(shí)機(jī)械撞擊樁頭。4） 剔除樁頭時(shí)，用鋼釬等工具沿樁周向樁心剔除多余的樁頭直到施工圖標(biāo)示樁頂高程，并把樁頂鑿平。5） 不可用重錘或重物橫向擊打樁體。6） 合理安排施工順序，避免后續(xù)樁的施工對(duì)已施工樁頭的破壞。2 樁間土保護(hù)1） 為了避免擾動(dòng)樁間土，樁頂高程以上宜預(yù)留30