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新建武汉至黄石城际铁路三标段CFG桩地基加固处理工程施工方案

CFG桩地基加固处理工程施工方案

第一章 工程概况及主要工程数量

2.三标段招标及投标文件。

HJ 2059-2018标准下载3.国家和铁道部发布的现行技术标准、施工规范、工程质量检验评定标准。

《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）

《客运专线铁路路基工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）

4.新建武汉至黄石城际高速铁路《路基工程设计总说明及详细图》

5.湖北城际铁路公司发布的《指导性施工组织设计》。

6.本标段现场调查的相关资料

本里程段CFG桩总长38031m共有3903根，分两段里程，具体如下：

第一段段位于黄山水库2号大桥与王崇山隧道进口之间，里程桩号为DK69+156.45～DK69+195.0，地质地貌为丘陵地区，地势起伏，植被发育，谷地多为农田，交通较方便；为过渡段路基。CFG桩总延米2222m，桩径0.5m,桩长5.7～8.5m，桩间距1.8～2.0m，呈正方形布置，桩顶为C15混凝土扩大基础，共311根；

第二段位于花湖特大桥与跨武黄高速特大桥之间，具体桩号为DK72+570.7～+950.00，地质地貌为松软土地基路基及深路堑，位于花马湖湖积平原区，局部呈剥蚀残丘，地势略起伏，低洼处多为农田和水塘，沿线穿过大量沟谷和数处采石场。CFG桩总延米35809m，桩径0.5m，桩长8.00～22.30m，桩间距1.6～2.0m，呈正方形布置，桩顶为C15混凝土扩大基础，共3592根。

1. 根据设计图纸制定CFG桩布桩图，图中注明桩位编号。

2. 核查地质资料，结合设计参数，选择合适的施工机械和施工方法。

3.清基回填平整场地，清除障碍物，标记出场地范围内地下构造物及各种管线位置。

桩体原材料采用碎石、石屑、粉煤灰、水泥配合而成，材料按C15混凝土配比，水泥为P.042.5级及以上的普通硅酸盐水泥或强度在32.5MPa以上的矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥，施工前先由室内试验室进行配合比试验，以确定混合料的施工配合比、坍落度、搅拌时间等各种参数。长螺旋成孔、管内泵压混合料成桩施工的混合料坍落度应为160～200mm，振动沉管灌注成桩施工的坍落度应为30～50mm。

5.测量放样，定出控制轴线、打桩场地的边界线并标识桩位，桩位误差≤3cm，并打孔30cm深，灌入白灰做标记，放线后经专人检验，并派人看护。

6.施工前进行成桩工艺试验，以检验设备、工艺是否适宜，以确定施打顺序、拔管速度等各种施工技术参数，试桩数量应符合设计要求且不小于2根。

1.本施工段CFG 桩直径为0.5m，呈正方形布置，桩长、桩间距按各里程段设计图纸要求施工。

2.施工时，采用跳桩法施工，以避免造成相邻桩断桩，尤其是沉管法施工时，要跳桩1～3根。

3.桩位偏差不大于0.1倍桩径，桩长不小于设计值且必须穿透软土至硬底，垂直度偏差不大于1%。

4.施工桩顶宜高出设计标高不少于0.5m;清土和截桩时不得造成设计桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。

5.桩身达到设计强度后，挖除0.5m范围的桩头，在桩顶设置圆台形扩大桩头，扩大直径1.0m,高0.5m,现场浇注C15混凝土。

6.桩顶铺碎石垫层厚0.6m。垫层内铺设一层双向土工格栅，铺设土工格栅时两端回折不小于2m 。

7.当加固工点还有注浆孔时，应在孔位布置一根加固桩，当布桩难以到位时，采用M15水泥砂浆封孔密实。

CFG桩一般采用振动沉管灌注桩法和长螺旋钻管内泵压混合料灌注成桩法两种工艺成桩，具体工艺见下：

1. 振动沉管灌注施工工艺

振动沉管打桩机适用于粘性土、粉土以及淤泥质土。

桩位就位后调平桩基机台，桩位偏差≤5cm。

采用强制式搅拌设备进行拌制，搅拌时间不得少于1min，拌和后坍落度应为30～50mm。

根据设计桩长、沉管入土深度确定机架高度和沉管长度，并进行设备组装。桩机就位，保持桩管垂直，垂直度偏差不大于l％；若采用预制钢筋混凝土桩尖，需埋入地表以下300mm左右。开始沉管，为避免对邻桩的影响，沉管时间应尽量短；记录激振电流变化情况，每沉1m记录一次，对土层变化处应予以说明，直至沉管至设计标高。

待沉管至设计标高后应停机尽快完成投料，直至管内混合料顶面与钢管进料口齐平，如上料量不多，须在拔管过程中进行孔中投料，以保证成桩桩顶标高满足要求。

启动电动机，首次投料留振10s再开始拔管。拔管速率按工艺性试验并经监理工程师批准的速率参数进行控制。拔管过快易造成局部缩颈或断桩；拔管太慢振动时间过长，会使桩顶浮浆增厚，易使混合料离析，如遇到淤泥或淤泥质土，拔管速率应放慢。拔管过程中不宜反插留振。如上料不足，须在拔管过程中空中投料，不允许停拔在投料，以保证成桩后桩顶标高达到设计要求。成桩后桩顶标高应高出设计桩长0.5米，且浮浆厚度不超过20cm。

沉管拔出地面，确认成桩符合设计要求（桩径≥设计值，垂直度偏差后≤1%）后，用湿粘性土封顶。

钻机移位进行下一根桩的施工。

2. 长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工工艺

CFG桩钻机就位后，应用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，偏差≤5cm，以确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。

混合料搅拌要求按配合比进行配料，计量要求准确，拌合时间不得少于1min。混合料加水量和坍落度（设计要求长螺旋钻管内泵压混合料法施工时，坍落度控制在16～20cm）根据采用的施工方法按工艺试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。在泵送前混凝土泵料斗应备好熟料。

钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动马达钻进。一般应先慢后快，这样既能减少钻杆摇晃，又容易检查钻孔的偏差，以便及时纠正。在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则较易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。当钻头到达设计桩长预定标高时，在动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记，作为施工时控制孔深的依据。当动力头底面达到标记处桩长即满足设计要求。施工时还需考虑施工工作面的标高差异，作相应增减。

CFG桩成孔到设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料，当钻杆心充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料。成桩的提拔速度按工艺性试验并经监理工程师批准的速率参数进行控制，成桩过程宜连续进行，应避免因后台供料慢而导致停机待料。灌注成桩完成后，桩顶采用湿黏土封顶，进行保护。施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量，桩顶标高宜高于设计标高50cm。

当上一根桩施工完毕后，钻机移位，进行下一根桩的施工。施工时由于CFG桩的土较多，经常将临近的桩位覆盖，有时还会因钻机支撑时支撑脚压在桩位旁使原标定的桩位发生移动。因此，下一根桩施工时，还应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位准确。

四.施工过程中应注意的问题

应采取措施避免拌合料在初凝前冻结，拌合料入孔温度不得低于5℃。泵头、泵管应采取保温措施，泵管可用厚棉被包裹保温。施工完成清除保护土层和桩头后，应立即对桩间土和桩头采用保温材料进行覆盖，防止桩间土冻胀造成桩体拉断。

必须保证预留保护土层的厚度，一面扰动地基土。干作业成孔完毕后必须及时灌注或遮盖孔口，防止雨水进入，造成塌孔。

2.施工过程中的质量控制

⑴CFG桩的数量、布置形式及间距符合设计要求。

⑵桩长、桩顶标高及直径应符合设计要求。

⑶桩身每方混合料掺加粉煤灰量及坍落度控制根据设计和采用的施工方法按工艺试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制，具体控制见下：

①当拌合料中细骨料和粉煤灰的用量较少时,拌合料和易性不好,容易堵管,因此拌合料配合比要控制好细骨料和粉煤灰的用量,特别是粉煤灰的用量。

②拌合料拌制时要控制好拌合料的坍落度。坍落度太大，容易产生泌水、离析，造成堵管现象。坍落度太小，输送时流动性差，也容易造成堵管现象。

⑷施工时要经常检查排气阀是否堵塞，以防止桩体不因管内气体无法排除而产生空洞。

⑸CFG桩施工中，每台班均须制作检查试件，进行28d强度检验。

⑹通常桩顶混凝土密实度差，强度低，对此采取桩顶以下2.5m内进行振动捣固的措施。

⑺跳打施工时应及时清除成桩时排出的弃土，否则会影响施工进度。

⑻ 整个施工过程中，安排质检人员旁站监督，并作好施工原始记录，记录钻压电流值、孔深、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等。

⑼ CFG桩施工属隐蔽工程，施工完毕报监理签认后方可进行下一道工序施工。

⑴施工结束，一般成桩28d后进行身完整性、土及单桩承载力和复合地基承载力试验，其承载力、变形模量应符合设计要求。

桩间土检测：施工后可取土做室内土工试验，考查土的物理力学指标的变化。

桩间土挤密：做现场静力触探和标准贯入试验，与地基处理前进行比较。

CFG桩身检测：成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械一个台班做一组（3块）150mm×150mm×150mm的试块，标准养护，测定28d抗压强度。

桩身完整性：抽取不少于总桩数10％的桩进行低应变动力检测桩身的完整性。

单桩静载试验测定桩的承载力：不少于总桩数0.2%且不少于3根。

复合地基承载力：复合地基承载力试验在施工结束28d后进行。

⑵CFG桩的桩位、垂直度、有效直径的检查：允许偏差应符合下表的规定

CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法

1、加强技术质量管理，将存在的技术问题解决在施工之前，坚持施工过程中的质量控制，防止返工，以质量保证进度。

2、配备充足的施工机械并储备充足的易损件。机械设备按工期计划分批进场，且必须在规定的开工日前准备就绪，保证按期开工。

3、以关键工序为主线，合理组织生产，尽量缩短工期。

5、将该工程作为重点工程，积极做好各项服务辅助工作，保证生产的顺利进行。

（1）工程实体质量必须符合国家和铁道部有关标准、规定及设计要求，其施工过程或实体工程质量必须满足以下要求：

①按照验收标准要求，检验批、分项、分部工程施工质量检验合格率达到100%；

②单位工程一次验收合格率达到100%；

③开通验收速度满足设计速度目标值；

④在合理使用和正常维护条件下，桥梁工程结构的施工质量，应满足设计使用寿命期内正常运营要求。

（2)杜绝工程质量等级事故。

（1）杜绝责任生产安全特别重大、重大和较大事故；消灭责任生产安全一般事故。

（2）杜绝因工程建设引起的责任特别重大、重大和较大铁路交通事故；消灭责任一般B类铁路交通事故。

（3）消灭责任重大火灾事故和道路交通事故。

九.施工安全及环境保护

⑴钻孔作业施工应做好孔口防护GB∕T 29246-2017标准下载，防止人或异物坠入。

⑵夜间施工要有足够的照明。

⑶钻机放置平稳，安装后钻杆中心线的偏斜应小于全长的1%。

⑷高压泵管不得超过压力范围使用，防止高压泵管爆裂。

⑸施工中钻杆上的土应及时清理干净GB／T 27748.2-2013标准下载，防止坠下伤人。

⑴离居民生活区较近的施工场地，必须采取必要的噪声控制设施。

⑶现场的拌合料存放必须要遮盖，废料及时回收。特别是水泥、粉煤灰等灰尘性细料，避免扬尘。