石濟鐵路客運專線八標段路基工程編號：SJ-XXX-01CFG樁施工作業指導書單位：編制：審核：批準：2014年04月10日發布2014年X月X日實施目錄CFG樁施工作業指導書 3一、 目的 3二、 編制依據 3三、 適用范圍 3五、施工注意事項 10六、CFG樁施工出現的問題及處理辦法 11七、質量記錄 13八、質量保證措施 14九、CFG樁施工安全保證措施 15CFG樁施工作業指導書目的明確CFG樁施工作業的工藝流程、操作要點和相應的工藝標準，指導規范CFG樁施工。編制依據《鐵路混凝土工程施工技術指南》（鐵建設[2010]241號）《鐵路混凝土結構耐久性設計規范》（TB20005-2010）《高速鐵路路基工程施工質量驗收標準》（TB10751-2010）《石家莊至濟南客運專線施工圖-個別路基設計圖》《石家莊至濟南客運專線施工圖-路基通用設計圖》《石家莊至濟南客運專線施工圖-齊河站路基橫斷面圖》適用范圍本作業指導書適用于中鐵十局石濟客專8標D2K399+731.54～D2K399+731.54、改XLDK400+380.38～改XLDK403+433.28、改右XLDK401+076.60～改右XLDK402+765段CFG樁工程施工。施工工藝及技術要求核查地質資料，結合設計參數，選擇合適的施工機械和施工方法。進行滿足樁體設計強度的配合比試驗，確定各種材料的施工用配比。平整場地，清除障礙物，標記處理場地范圍內地下構造物及管線。測量放線，定出控制軸線、打樁場地邊線并標識。施工前進行成樁工藝試驗，確定施工工藝和參數。1、操作流程1.1施工現場要求1.1.1場地平整。地表處理采用人工配合挖掘機、推土機進行，處理后的基底要求平整，無草皮、樹根等雜物，且無積水、無軟土地帶，確保樁機在施工過程中不下沉、不傾斜。根據設計文件要求，場地整平至高出設計樁頂標高不小于50cm。1.1.2施工用水、用電、道路及臨時設施均已就緒。1.1.3現場已設置測量基準線、水準基點,并妥加保護。1.1.4現場測量放線定位：根據分區及編號的樁位采用全站儀放樣，設好控制樁，定出線路兩側樁位。樁位以20cm左右長的竹樁，中間夾彩色塑料帶或紅布打入地面做標志（如圖1）。1.1.5施工材料已進場并檢驗完畢。圖11.1.6長螺旋鉆機、混凝土輸送泵、混凝土輸送管路等設備應經檢查、維修，保證澆筑過程順利進行。圖11.1.7配齊所有管理人員和施工人員，并對所有人員進行技術交底、安全交底。1.1.8CFG樁施工前修整施工道路，保證混凝土運輸通暢。1.2樁基施打順序CFG樁施打順序采用從線路中心向兩側順序推進或跳打施工。1.3操作工藝1.3.1鉆機就位鉆機就位后，應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%，樁位容許偏差不大于5cm。現場控制采用在鉆架上掛垂球的方法測量該孔的垂直度，也可采用鉆機自帶垂直度調整器控制鉆桿垂直度（如圖2）。每根樁施圖2工前現場工程技術人員進行樁位對中及垂直度檢查，滿足要求后方可開鉆。達到設計深度后空轉清土,在灌注前不得提鉆。圖21.3.2鉆進成孔鉆孔開始時，關閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸地時，啟動馬達鉆進。鉆孔開始時先慢后快，同時檢查鉆孔的偏差并及時糾正。在成孔過程中，發現鉆桿搖晃或難鉆時，應放慢進尺，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，成孔到達設計標高，停止鉆進，樁長允許偏差不大于10cm，樁徑允許偏差不大于2cm。1.3.3混合料攪拌混合料按施工配合比進行配料，計量要求準確，拌合時間不得少于1min，塌落度控制在160～200mm。具體攪拌時間由攪拌站集中控制室進行控制，并在電腦中詳細記錄。1.3.4砼灌注及拔管CFG樁成孔到設計標高后，停止鉆進，開始泵送混合料。當鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管,嚴禁先拔管后泵料。在施工時鉆機提拔速度宜控制在2m/min～3m/min，根據提拔速度進行泵送量的匹配，嚴禁超拔。混凝土泵送量應與拔管速度相配合，邊灌注邊提鉆，保持連續灌注，均勻提升，灌注時采用靜止狀態下提拔鉆桿，同時保證鉆頭始終埋入混合料中。施工樁頂標高應比設計標高高出0.5m，以保證樁頂標高和樁頂砼質量均符合設計要求。灌注完成后，樁頂蓋土封頂予以保護。在灌注混凝土時，對于混凝土的控制采用記錄泵壓次數的辦法，對于同一種型號的輸送泵每次輸送量基本上是一個固定值，根據泵壓次數來計量混凝土的投料量。現場設專人負責檢查砼灌注質量及處置意外情況；混凝土進場后應立即灌注，不得長時間擱置；混凝土供應連續，嚴禁長時間中斷；保證樁身混凝土至少24小時養護，避免擾動。1.3.5鉆機移機當一根樁施工完畢后,對鉆機頭進行保護，鉆機移位,進行下一根樁的施工。1.3.6現場試驗對于每盤混合料，試驗人員都要進行坍落度的檢測，合格后方可進行混合料的投料，在成樁過程中抽樣做混合料試塊，測定其28天抗壓強度。施工過程中認真填寫施工記錄，每臺班或每日留取試塊1～2組。1.3.7截樁頭圖3第一步清土。在灌壓樁施工完畢后立即將多余砼鏟除；成樁5天后利用小型挖掘機清理樁周土，自卸汽車外運。施工時嚴格控制標高，不得超挖（如圖3）。圖3圖4第二步剔樁。在成樁后5天左右剔樁，避免因樁身強度提高較大時剔樁困難。截樁頭采用帶合金鋼鋸的截樁機，在樁頂設計標高處沿樁周邊切15cm深的切口，共切3刀，刀間距按120布置，以確保樁周邊均被切割為宜。采用3根扁口鋼釬間隔120，沿徑向楔入樁體，直至上部樁體斷開，樁頂采用鋼釬修平。樁頂標高用水準儀嚴格控制，樁頂允許偏差0～+20mm（如圖4）。圖4截樁過程中，不得造成樁頂設計標高以下的樁體斷裂和擾動樁間土。如果發生斷裂，必須及時清除樁頭余土。樁頂鑿毛后采用同標號的混凝土補齊到相應標高，并超出樁周200mm，并做好養護。2、質量控制CFG樁身施工完畢，一般28天后進行檢測，采用低應變法和靜荷載試驗對樁身質量檢測，靜荷載試驗數量取樁總根數的千分之二，且不小于3個，低應變檢測取總樁數的10%。單樁承載力符合下表要求單樁承載力≥KN8m10m11m12m14m15m17m18mD2K399+730～DK401+900/200/270/360//DIK401+900～DIK403+045/300/360/440//DIK403+063～DIK403+913/310/360/430//DIK403+952～DIK404+811/320///500//改XLDK400+380～改XLDK400+559//280/400/530/改XLDK402+685～改XLDK402+797/320///410//改XLDK402+816.18～改XLDK403+433.25300//380////改右XLDK401+077.86～改右XLDK401+114.88///////550改右XLDK401+125.27～改右XLDK401+406.68220260//////改右XLDK401+427.22～改右XLDK401+819.46220//300////改右XLDK401+843～改右XLDK402+406.87220///////改右XLDK402+431.7～改右XLDK402+765250///////CFG樁施工的允許偏差、檢驗數量及檢驗方法序號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％抽取檢驗，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樁徑允許偏差2cm開挖50～100cm深后，鋼尺丈量3、工藝流程4、澆筑樁帽樁頂鑿毛后直接將周圍土壓實，壓成長、寬1m,高0.3m的土模，然后澆筑混凝土。如樁頭周圍沒有土或者土層小于0.3m，可以從其他地方取土已制作土模。五、施工注意事項1、施工前應探明地上及地下管線情況，確保全部管線遷改完成后方可鉆孔灌樁。2、施工中通過對電流的觀察、對長螺旋的鉆桿速率、對鉆機的顫動觀察等確保樁長達到設計要求，確保CFG樁已穿透軟弱土層至硬底。3、做好地質情況的復核工作。對有代表性的地點在施工過程中適時提鉆以確認地層分布情況是否和地質資料一致，特別是鉆進達到設計深度時要確認樁尖是否已經達到持力層足夠深度。必要時，可在相鄰兩地質橫斷面中間進行補鉆，以進一步復核地質情況。若出現異常情況，及時通知監理單位和設計單位到現場確認，并提出處理意見。4、成孔時鉆頭到達設計標高后，鉆桿停止轉動，開始泵送混凝土。成樁的提拔速率宜控制在2～3m/min左右。成樁過程宜連續進行，應避免后臺上料慢造成的供料不足、停機待機現象。若施工中因其它原因不能連續灌注，須根據勘察報告和施工已掌握的場地土質情況，避開飽和砂土、粉土層，不宜在這些土層內停機。成樁過程中必須保證排氣閥正常工作，施工中要求每工班經常檢查排氣閥，防止排氣閥被水泥漿堵塞。當成樁至樁頂標高2.0m以內時，應連續泵送至樁體混合料高出樁頂標高。5、混凝土灌注時鉆桿提拔速率和輸送泵的泵送量要密切配合，鉆桿靜止提拔，并保證連續提拔，施工中嚴禁出現超速提拔及先提管后泵料。灌注過程中芯管插入混凝土的最小深度宜按25cm控制，且不得大于1.0m。灌注過程中應盡量避免中間停頓，若發生停頓，時間不應超過2小時。6、CFG樁施工完成并檢驗合格后要求設置沉降、位移觀測設備進行沉降、位移觀測。7、冬季施工時混合料入孔溫度不得低于5度，對樁頭及樁側土應采取覆蓋和保溫措施。8、CFG樁施工完成28天內不得有任何機械在上面行走。施工完成28天以后對樁身質量、單樁承載力及復合地基承載力檢測。檢測合格后方可進行上部路基施工。9、涵洞底部及兩側路堤、橋頭路堤CFG樁施工應在涵洞或橋臺施工前進行。六、CFG樁施工出現的問題及處理辦法1、混凝土超方超方原因：⑴鉆桿離心作用、灌注時砼自重作用和輸送泵泵壓作用使CFG樁擴孔；⑵地質原有地層承載力較小，土質處于流朔狀態，極易造成擴孔；⑶鉆桿長度在28m以上，鉆桿長細比較大，柔性大，在鉆孔過程中擺幅較大，致使樁孔中下部擴孔。處理辦法：⑴將鉆頭直徑切割小，成倒圓臺狀；⑵將鉆機電動機轉速調慢，調至18rad／min左右，可減小鉆桿離心力使其擺幅減小，從而底端CFG樁“瓶腹”減小；⑶調節輸送泵閥門板，使管內泵壓減小，減輕對樁周圍土對壓力。2、竄孔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，混凝土涌入新鉆孔內，造成下一根CFG樁鉆孔和灌注困難。竄孔的結果就是相鄰兩個寶瓶狀樁的CFG樁連接在一起。如果竄孔現象很嚴重，一是加大樁間距，重新檢算，二是改為其它地基加固方法，如預制樁打入等。3、堵管原因：⑴混凝土和易性差，泵送困難；⑵混凝土供應不及時，等待時間較長，在輸送管內已初凝；⑶混凝土骨料直徑太大；⑷鉆機設計不合理，彎頭管半徑過小，混凝土輸送困難。采取相應措施進行改善。4、粘鉆粘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，甚至鉆桿斷裂而無法拔出。產生粘鉆現象的主要原因是，鉆孔區域有厚層的處于流塑狀態的飽和土，土的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。5、斷樁斷樁原因：⑴施工保護不夠，大型機械進入已灌樁區域；⑵鉆桿排氣閥門設置不當，使CFG樁內有空氣，極易產生斷樁；⑶混凝土供應不及時，待料時間過長凝固，新舊混凝土接觸面處發生斷樁；⑷地下水豐富，也易產生斷樁；⑸拔管和泵送混凝土配合不協調；⑹截樁時人為的損壞。預防措施：⑴加強施工區域的防護，嚴禁一切機械進入；⑵經常檢查排氣閥，并將包裹混合料和泥巴及時清除，保證芯管排氣暢通；⑶加強混凝土運輸組織調度，保證混凝土及時供應；⑷對流朔狀態和地下水豐富地質情況進行論證；⑸加強技術交底和操作培訓，操作配合默契；(6)使用鋸石機切割，使CFG樁從預裂處斷開。接樁方法：⑴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10～20cm處，灌注混凝土至設計樁頂標高；⑵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10～20cm，拆模板后用原土夯實回填。七、質量記錄1、工程定位測量記錄；2、原材出廠合格證；3、原材試驗報告；4、混凝土配合比、坍落度、攪拌時間記錄；5、長螺旋樁機拔管速度記錄；6、地質情況記錄；7、靜載、動載檢測報告；8、混凝土抗壓強度試驗報告。八、質量保證措施1、工區成立質量管理領導小組，成員主要是質檢工程師、班組質檢員，定期召開質量分析會，對發現的問題及時研究，制定改進措施。2、加強技術管理的基礎工作，施工中認真執行“三檢”，嚴把“五關”，即施工前、施工中、完工后檢查，和技術圖紙資料復核關、技術交底關、工程試驗關，原材料進場關和隱蔽工程檢查簽證關。3、嚴把材料進場關，保證使用符合規范要求的水泥、砂、石、外加劑等材料，并做好材料試驗，并認真填寫有關記錄。4、混凝土現場澆灌過程中一定要確保樁體混凝土的密實性，保證樁截面尺寸，鉆頭提升應保持勻速，提升速度不得大于混凝土澆筑速度，防止發生縮徑，斷