1、高速鐵路路基后插筋CFG樁地基 加固施工工法1、前言鐵路是人類文明進(jìn)步的重要產(chǎn)物，也是促進(jìn)世界經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，隨著我國綜合國力的提升，經(jīng)濟(jì)的騰飛和交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，為解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來的大規(guī)模人口流動問題，發(fā)展高效、快捷、安全的高速客運(yùn)鐵路已是鐵路建設(shè)的一個重要方向。我國鐵路已經(jīng)掌握高速鐵路線型精調(diào)、長大梁制運(yùn)架、路基沉降控制、有砟無砟軌道設(shè)計(jì)等方面成套的關(guān)鍵技術(shù)，但是路基工程質(zhì)量則是決定高鐵成功與否的關(guān)鍵，怎樣控制好路基地基處理施工質(zhì)量則是決定高鐵路基成功與否的關(guān)鍵因素之一。本文結(jié)合合我單位在合福鐵路站前六標(biāo)施工中總結(jié)出來的施工工法，主要介紹高鐵在淺挖路塹地段地基加固后插筋CFG

2、樁施工技術(shù)及工藝程序控制，更有效的提高了后插筋的工作效率。2、工法特點(diǎn) 2.1采用震動送樁器進(jìn)行后插筋代替人工或機(jī)械大大提高工作效率。 2.2采用震動送樁器進(jìn)行后插筋，且在鋼筋籠外側(cè)用耳筋代替保護(hù)層墊塊更有效的控制鋼筋籠插入垂直度、位置和標(biāo)高。 2.3減少施工作業(yè)人員，降低施工成本。3、適用范圍 適用于所有后插筋FCG地基加固施工。4、 工藝原理 采用平板震動下沉的原理將鋼筋籠送入樁體的設(shè)計(jì)深度，利用震動送樁器插入桿的長度控制鋼筋籠插入樁體的標(biāo)高。施工時需三人進(jìn)行配合，一人用繩索牽引送樁器，防止震動下沉?xí)r搖擺幅度較大，另兩人控制鋼筋籠的垂直度，保證鋼筋籠準(zhǔn)確定位。5、管理人員配置序號姓 名職

3、務(wù)職稱學(xué)歷職 責(zé)1蘭雪峰項(xiàng)目經(jīng)理工程師大本施工總負(fù)責(zé)2王志義總工程師工程師大本技術(shù)總負(fù)責(zé)3劉占威總經(jīng)濟(jì)師工程師大本施工成本分析4劉茂林副經(jīng)理高級技師中專分管生產(chǎn)5韓喜威安全總監(jiān)工程師大專施工安全質(zhì)量6李樹海工程部長工程師大專技術(shù)指導(dǎo)7劉道東技術(shù)主管助工大本現(xiàn)場技術(shù)盯控8成百川技術(shù)員助工大專現(xiàn)場技術(shù)盯控9隗吉平質(zhì)檢員助工大本現(xiàn)場質(zhì)量控制10孟憲鵬技術(shù)員技術(shù)員大專現(xiàn)場技術(shù)盯控11劉 欣測量主管技術(shù)員中專施工測量12呂海鵬技術(shù)員技術(shù)員大專施工測量13祁雙有技術(shù)員工程師大專現(xiàn)場技術(shù)盯控14楊開紅試驗(yàn)室主任工程師大專試驗(yàn)負(fù)責(zé)人15陳悅試驗(yàn)員助工大本現(xiàn)場試驗(yàn)鉆機(jī)移位樁間土開挖截樁頭成樁質(zhì)量檢驗(yàn)：樁體完整性

4、、單樁承載力或復(fù)合地基承載力滿足設(shè)計(jì)要求鋪設(shè)工作墊層分區(qū)與編號測放樁位鉆機(jī)就位調(diào)平鉆至設(shè)計(jì)持力層，達(dá)到試樁電流值，停鉆提升鉆桿反向旋轉(zhuǎn)，泵送混凝土試樁、確定配合比和工藝參數(shù)鋼筋籠制作，混合料拌和、運(yùn)輸，混合料強(qiáng)度符合要求，坍落度符合工藝試驗(yàn)要求清運(yùn)泥土至設(shè)計(jì)起灌標(biāo)高，停泵插入鋼筋籠圖紙會審編制試樁方案、審核、報(bào)審施工區(qū)段地質(zhì)核查同設(shè)計(jì)地質(zhì)條件吻合同設(shè)計(jì)地質(zhì)條件不吻合變更設(shè)計(jì)6、施工工藝流程 7、后插筋CFG樁地基加固設(shè)計(jì)斷面形式7.1淺挖路塹段CFG樁加固橫斷面設(shè)計(jì)圖1、7.2淺挖路塹段CFG樁加固橫斷面設(shè)計(jì)圖8、后插筋CFG樁施工技術(shù)要點(diǎn)8.1后插筋CFG樁設(shè)計(jì)意圖適用可壓縮層較厚的路基及半

5、填半挖路基，采用后插筋CFG樁加固增加其樁身頂部抗剪程度。CFG樁在橫斷面上通過檢算采用長短樁以求達(dá)到徹底消除差異沉降為目的。8.2圖紙會審施工圖到位后，由總工或工程部長牽頭將負(fù)責(zé)后插筋CFG樁施工的技術(shù)主管、技術(shù)員、測量主管和試驗(yàn)室主任對圖紙進(jìn)行審核。主要會審內(nèi)容：后插筋CFG樁工藝要求及標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)數(shù)量及意圖、布置形式及間距、地質(zhì)核查、地基加固范圍、設(shè)計(jì)說明及標(biāo)準(zhǔn)、樁身配合比及原材料的要求。8.3編制試樁方案和地質(zhì)核查 根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)，選擇最具代表性的地段進(jìn)行試樁。試樁前編制試樁方案，經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理工程師審核同意后，報(bào)監(jiān)理項(xiàng)目部進(jìn)行審批。方案批準(zhǔn)后即可實(shí)施。 8.3.1試樁目的(1).驗(yàn)證設(shè)計(jì)

6、參數(shù)，確定CFG樁的施工控制參數(shù)；(2).確定混合料的配合比、坍落度，攪拌時間；(3).確定設(shè)備選型、確定施工工藝和施工順序；(4).確定泵送速度和螺桿提升速度；(5).確定樁身混凝土灌注的充盈系數(shù)；(6).確定樁身插筋工藝和控制標(biāo)準(zhǔn)；(7).確定作業(yè)隊(duì)的人員組成和分工；(8).復(fù)核地質(zhì)資料是否與設(shè)計(jì)相符；(9).驗(yàn)證機(jī)械設(shè)備性能，復(fù)核施工工藝、施做順序是否適宜，及時調(diào)整和優(yōu)化施工方案；(10).積累各種參數(shù)，形成具有指導(dǎo)性意義的作業(yè)指導(dǎo)書，為本工區(qū)大范圍CFG樁工程施工做準(zhǔn)備，確保CFG樁施工質(zhì)量。 8.3.2樁體材料樁體材料：樁體原材料采用碎石、砂子、水泥和粉煤灰配合而成，材料按C20砼配

7、比。所用的水泥、粉煤灰及粗細(xì)骨料規(guī)格和質(zhì)量均按鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，對于后插筋CFG樁的粗骨料粒徑不大于2cm，坍落度宜為160mm200mm。水泥為P042.5級及以上的普通硅酸鹽水泥，混合料28天齡期標(biāo)準(zhǔn)試塊抗壓強(qiáng)度不小于13.4MPa，樁體壓縮模量不小于130150MPa。施工前應(yīng)由室內(nèi)試驗(yàn)室進(jìn)行配比試驗(yàn)，施工時按配合比配制混合料。成樁過程中，應(yīng)抽樣做混合料試塊，每臺機(jī)械每天至少應(yīng)做一組（不少于3塊）試塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，測定其抗壓強(qiáng)度。8.4平整場地或鋪設(shè)工作墊層8.4.1低洼地段填筑工作墊層 地基加固施工前應(yīng)疏導(dǎo)排干地表水，挖除表層種植土（腐殖土）層，回填細(xì)類土，整平壓實(shí)

8、，壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足級鐵路要求，K=0.9，K30=80kpa/m。墊層施工標(biāo)高宜高出樁頂50cm，以便鑿出虛樁頭，并做成橫向4%的排水坡。8.4.2低挖路塹地段場地平整嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)開挖邊線和坡率進(jìn)行開挖，開挖時首先做好臨時排水系統(tǒng)，防止雨水浸泡路基。開挖控制標(biāo)高宜高出樁頂50cm，以便截除虛樁頭。8.5試樁和試樁總結(jié)選擇最具代表性的地段進(jìn)行試樁，測量放出樁位，試樁數(shù)量為3根。試樁時，試驗(yàn)室現(xiàn)場制作標(biāo)養(yǎng)試件3組，確定7天和28天的混凝土強(qiáng)度。試樁7天后采用采用低應(yīng)變動力試驗(yàn)檢測CFG樁樁身完整性和均勻性；成樁28天后做復(fù)合地基載荷試驗(yàn)，堆載荷載為單樁設(shè)計(jì)承載力的2倍。試樁時，請?jiān)O(shè)計(jì)地質(zhì)人員及現(xiàn)場監(jiān)

9、理工程師到現(xiàn)場見證核對。試樁檢測完成后得出各施工工藝參數(shù)和控制標(biāo)準(zhǔn)：地質(zhì)地層：樁身全部處在（3）1花崗巖全風(fēng)化地層，樁底處在（3）2花崗巖強(qiáng)風(fēng)化層；長螺桿機(jī)械型號：YTZ20（最大鉆深深度20m）；混凝土輸送泵型號：SY5271THB（60m3/h）；鉆進(jìn)地層進(jìn)尺速度：0.91.2m/min；鉆進(jìn)機(jī)械電流控制：80120A；提升拔管速度：23m/min（連續(xù)灌注）；泵壓控制：69Mpa；樁身混凝土充盈系數(shù)：1.041.06；混凝土拌合時間及坍落度：65s，180±20mm；樁身鋼筋籠后插工藝：采用送樁器和人工配合振動下沉。8.6 樁位布設(shè)分區(qū)編碼根據(jù)施工圖設(shè)計(jì)斷面和加固范圍分區(qū)分段布

10、設(shè)樁位。如下圖： 8.7 樁位測量放樣 測量出每個斷面的控制樁位后利用鋼尺逐一將每個樁位放出，采用竹簽和白灰做出標(biāo)記。如下圖：8.8.鋼筋籠制作 樁身鋼筋籠主筋為6根HRB33516鋼筋，鋼筋籠長度為5m，每2m在主筋內(nèi)側(cè)設(shè)置一道加強(qiáng)筋，箍筋采用HPB6鋼筋，籠保護(hù)層為7cm。采用在主筋外側(cè)焊接耳筋的方式來保證鋼筋籠的保護(hù)層厚度，鋼筋加工圖如下：8.9.鉆機(jī)就位施工將鉆機(jī)移至將要施工的樁位，利用四腳升降支腿將鉆機(jī)調(diào)平，保持鉆桿垂直度。將螺旋鉆桿樁尖對準(zhǔn)樁位后開始鉆進(jìn)，嚴(yán)格按照試樁得出的電流值來控制鉆進(jìn)速度。根據(jù)長螺旋桿回旋出的土質(zhì)核對現(xiàn)場實(shí)際地質(zhì)情況，嚴(yán)格按照電流表的讀數(shù)和樁機(jī)本身的反應(yīng)來判斷

11、樁底是否進(jìn)入持力層。鉆進(jìn)過程中現(xiàn)場盯控技術(shù)員認(rèn)真填寫CFG樁施工記錄表。當(dāng)鉆至持力層后，先將鉆桿提升0.5m左右，開始連續(xù)灌注樁身混凝土，將鉆桿按照試樁得出的提升速度緩緩提升。混凝土灌至較設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高出50cm時，停止灌注。清除旋轉(zhuǎn)出的泥土，提升鋼筋籠就位，振動下沉鋼筋籠。每臺機(jī)械每天至少應(yīng)做一組混凝土試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，測定其抗壓強(qiáng)度。各工序施工照片如下：（1）樁機(jī)就位照片（2）樁機(jī)鉆進(jìn)照片（現(xiàn)場監(jiān)理進(jìn)行旁站）（3）電流表讀數(shù)CFG樁工記錄表填寫（4）提升螺桿泵送混凝土（5）安裝鋼筋籠（6）振動平板送樁器（7）起吊鋼筋籠振動下沉振動下沉?xí)r，采用繩索牽引和人工扶持的方式控制鋼筋搖擺，保證下沉垂直度

12、。（8）送樁器將鋼筋籠送至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高8.10截樁頭在樁身施工7天后，從橫向方向使用小型挖掘機(jī)清理樁間土，靠近樁身25cm范圍內(nèi)采用人工清除樁間土。測出樁頭標(biāo)高位置，在樁頭位置用紅色油漆做出標(biāo)記。截樁頭采用切割機(jī)環(huán)向切割一圈，深度適宜，最后用鏨子將樁頭楔斷。鑿出樁頭時不得造成樁頂標(biāo)高以下樁身斷裂和擾動樁檢土。 截樁頭照片如下：清除樁間土照片截完樁頭照片8.11樁身完整性和單樁承載力檢測在成樁28天后，立即組織檢測單位對樁身完整性進(jìn)行低應(yīng)變動力試驗(yàn)，抽檢率為每個工點(diǎn)樁數(shù)的10%；同時進(jìn)行單樁荷載試驗(yàn)，抽檢率為每個工點(diǎn)樁數(shù)的0.2%，且不少于3根。（設(shè)計(jì)和監(jiān)理現(xiàn)場見證） CFG樁靜載試驗(yàn)報(bào)告9.后

13、插筋CFG樁管理要點(diǎn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)9.1管理要點(diǎn)（1）施工單位投料人員應(yīng)經(jīng)過培訓(xùn)，并熟知工作內(nèi)容與要求。（2）進(jìn)場設(shè)備（地泵，罐車）應(yīng)滿足施工需要，使用前及時向監(jiān)理單位進(jìn)行設(shè)備報(bào)驗(yàn)。 （3）施工前必須進(jìn)行試樁，通過試樁得出施工所需的主要工藝參數(shù)和控制標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)試樁得出的各種參數(shù)編制工序作業(yè)指導(dǎo)書，并逐級進(jìn)行技術(shù)交底，施工時嚴(yán)格遵循施工程序，施工過程中始終由專職技術(shù)人員或質(zhì)檢員現(xiàn)場盯控，并認(rèn)真填寫施工記錄。 （4）應(yīng)仔細(xì)檢查輸送泵性能，將制備好的混凝土由高壓泵輸送，通過空心鉆桿由鉆頭泵出，保證混凝土連續(xù)灌注。 （5）長螺旋鉆孔，管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁，施工鉆至持力層后，應(yīng)準(zhǔn)確掌握提拔鉆桿時間，混合料

14、泵送量與拔管速度相配合，遇到飽和砂土或飽和粉土層，不得停泵待料。 （6）嚴(yán)格按照施工配合比拌合混合料，成樁后樁頂浮漿厚度不得超過200mm；樁頂灌注高度較設(shè)計(jì)不宜小于50cm，以保證鑿除浮漿后樁頂混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值。 （7）長螺桿鉆桿周長根據(jù)施工磨損程度，及時對其進(jìn)行修補(bǔ)，以保證樁身直徑不小于設(shè)計(jì)值。 （8）技術(shù)人員認(rèn)真整理當(dāng)天施工記錄和按批次及時填寫檢驗(yàn)批資料與現(xiàn)場監(jiān)理及時報(bào)檢簽認(rèn)。 9.2質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)（1）原材料稱量允許偏差：見下表序號材料名稱允許偏差檢驗(yàn)數(shù)量檢驗(yàn)方法1水泥、粉煤灰±1%施工單位每工班抽檢不少于1次復(fù)稱2粗、細(xì)骨料±2%3水、外加劑±1%（2

15、）CFG樁施工允許偏差序號檢驗(yàn)項(xiàng)目允許偏差施工單位檢測數(shù)量檢驗(yàn)方法1樁位（縱橫向）50mm按成樁總數(shù)的10%抽樣，且每個檢驗(yàn)批不少于5根。測量2樁體垂直度1%經(jīng)測量儀器或吊線測鉆桿傾斜度3樁體有效直徑不小于設(shè)計(jì)值開挖樁間土50cm深后，鋼卷尺丈量周長計(jì)算樁徑。4樁頂高程±50mm儀器測量10.技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益分析 采用自制震動下沉送樁器進(jìn)行后插筋與租用機(jī)械單獨(dú)進(jìn)行后插筋施工進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益對比如下： （1）經(jīng)濟(jì)分析采用自制送樁器每天所需費(fèi)用僅為3人工資和使用電費(fèi)（按每人每天100元工費(fèi)，每天后插筋使用200度電計(jì)算）： 3 ×100+0.8×200=460元如單獨(dú)租用小型挖機(jī)及2人工配合進(jìn)行后插筋每天所需發(fā)生費(fèi)用（小型挖機(jī)每臺班按1500元計(jì)算） 1500+2×100=1700元每天可節(jié)省費(fèi)用