沪宁城际铁路CFG桩试桩方案

CFG桩试桩方案
1 工程概况及设计要求
1.1工程概况
新建沪宁城际铁路站前Ⅲ标DK91+470～DK91+700段位于丹阳北三环立交桥与丹阳车站之间，线路右侧为既有京沪铁路。

工程地质条件：设计线路DK91+470～DK91+700段地处长江冲积平原，工程影响范围内主要地层工程特性如下(描述顺序自上而下)：
（0）人工填土
（１）―２、粉土，褐黄色，灰色，稍密，饱和；σ0 =100KPa，Ps = 2.3MPa （１）－３、淤泥质粉质黏土，灰色，软塑～流塑，含腐植质；σ0 =60KPa，Ps = 0.57MPa
（１）－４、粉质黏土，褐黄色，软塑；σ0 =120KPa，Ps = 1.03MPa （１）－５、粉质黏土，褐黄色夹青灰色，硬塑；σ0 =18KPa，Ps = 1.62MPa （２）－１、粉质黏土，褐黄色，硬塑；σ0 =200KPa，Ps = 2.75MPa 水文地质条件：地下水主要为第四系孔隙水，埋深1.2~1.5m。

其中地层（１）－４部分地段有缺失。

1.2 设计要求
该段地基属于软土地基，在路堤填筑之前需进行软基加固，经技术经济比较分析DK91+470.00～+700.00段地基采用CFG桩加固,桩顶设50cm厚碎石垫层及一层土工格栅。

CFG桩采用正方形布置，桩径0.5米，桩间距1.8米，桩长4～15米，地层（１）－５作为CFG桩的持力层。

CFG桩的设计要求桩体混合料试块标准养护28天立方体抗压强度标准值不小于10Mpa。

复合地基承载力要求见下表：
CFG桩施工前应进行工艺性试桩，验证设计参数，获取施工工艺参数。

2 试桩总体施工方案
CFG桩试桩施工前需取施工现场水样检验工程特性，按C15混凝土进行配比试验，选取试桩所需配比选值，及相应工程特性的原材料碎石、石屑、粉煤灰、水泥等。

通过现场CFG桩试桩除复核设计地质资料和检验设计要求施打顺序是否适宜外,还将确定以下技术参数：①CFG桩所用混合料理论配合比（包括对原材料的选择及拌和工艺）；②钻进速度；③灌注时所需混合料和易性；
④提管速度及提管速度与泵送混合料的关系；⑤泵车击打次数与成桩长度的关系，实地总结通过击打次数和提管高度控制桩顶标高的经验；⑥测定试桩用混合料试块标准养护28立方体抗压强度标准值；
根据设计及施工规范要求，CFG桩试桩6根，试桩地点暂定为里程DK91+517路基范围内。

具体试桩分布情况如图1、图2。

3 试桩要求
3.1 原状土样、地下水在工地现场取样送至中心试验室。

3.2 施工用水取样送检。

3.3 试桩位置：里程DK91+517。

3.4 试桩根数6根，间距1.8m，桩径0.5m，桩长8m,试桩编号为S1～S6，试桩时根据实际地质情况进行调整。

右
图1：DK91+517ＣFG桩试桩平面布置图(单位：cm)
图2：D K91+517ＣF G桩试桩纵断面(单位：c m）
3.5 通过试验，测定试桩桩体用混合料标准养护28立方体抗压强度标准值和复合地基承载力。

3.6 试桩过程中业主、设计、监理与施工单位一同到施工现场，通过试桩共同确定旋喷桩施工的主要参数，部分施工参数由检定中心和实验室确定。

以为大面积CFG桩施工提供施工参数。

4、试桩暂定施工参数和施工机具
该段CFG桩的施工设计图，给定成桩采用长螺旋取土工法，没有指明是采用长螺旋钻孔灌注成桩还是长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩。

结合工程所在地水文地质条件和以上两种具体工艺的施工条件和环境，试桩暂定为长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩。

原则上通过试桩确定其施工参数。

目前，结合设计要求、相关施工技术规范、试验室试验的配比参数，CFG桩试桩暂定施工参数如下：
表1：试桩施工参数表
表2：试桩施工机具
5 长螺旋钻机CFG桩施工工艺
5.1 施工工艺
长螺旋钻机CFG桩施工工艺流程如图3：
图3：长螺旋钻机ＣF G桩施工工艺图
5.2 长螺旋CFG桩主要施工方法
5.2.1 施工准备
①组织工程技术人员和现场施工领工员熟悉图纸，从技术要求和施工工艺要求两个角度作好图纸会审前期工作，编制CFG桩试桩方案。

②试桩施工前务必采取挖探沟等措施探明试桩影响范围内地下管线敷设情况。

做好试桩影响范围内的地下管线和架线的迁置工作后方可进行试桩施工工作。

③试桩桩位处在既有京沪铁路附近，试桩施工前应与铁路相关部门签订协议明确责任和义务，编制切实可行的运营铁路附近施工的安全方案责任到
人，桩机施工应有相应的安全防范措施。

④试桩施工前应排水疏干地表清除表层杂草、树木挖除树根等。

挖除表层种植土不小于0.5m, 回填土采用A、B填料或渗水土至桩顶设计标高压实并整平地面。

另外探沟的回填采用A、B渗水土分层夯实（松铺厚度20cm～25cm）,桩机施工作业面的承载力满足施工荷载的要求，以保证施工的正常进行。

⑤由于施工用电量较大，用电的起动电流大，负荷变化多，因此，对电源等的供应情况应作详细调查，包括供电的能力、线路距离等，保证确保施工的顺利进行，或自备与施工设备功率相匹配的发电机。

⑥试桩前应检查桩机工作情况，地基（施工平台）承载力是否满足安全要求。

检查不合格严禁进行试桩施工。

5.2.2.施工测量方法
以设计院提交的测量控制基准点为控制点，建立闭合导线控制网，闭合导线控制网建立在场地四周，放出长螺旋CFG桩桩位，经复核无误后方可施工。

施工测量的精度：按《铁路工程测量规范》（GB50026-93）执行。

高程测量主测仪器为苏一光DSZ-3自动安平水准仪。

5.2.3.长螺旋CFG桩施工方法与技术要求
①桩机就位、对中
长螺旋CFG桩位定好后，在桩中心点上插一标杆或打孔30cm深，灌入白灰做标记，放线后经专人检验，并派人看护。

放好桩位后，移动长螺旋CFG 桩机到达指定桩位，对中。

②调整钻杆垂直度
桩机就位后，应用桩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，确保垂直度。

③钻进成孔
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，否则容易导致钻孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。

当钻至设计深度时，在动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记，作为施工控制桩长的依据。

正式施工时，当动力头底面到达标记处桩长既满足设计要求。

④灌注及拔管
长螺旋CFG桩成孔到达设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料，当钻杆芯管充入混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料。

成桩的提拔速度以泵送混泥土量控制拔灌速度，成桩过程应连续进行。

若施工中因其它原因不能连续灌注，须根据勘察报告和掌握的地质情况，避开饱和砂土层和饱和粉土层，不得在这些土层内停机。

施工中每根桩的投入量不得少于灌入量。

施工时，灌注成桩于设计桩顶标高一下10cm处。

成桩后，移CFG桩桩机于下一根桩处施工。

在距桩机12m处挖基坑坑底标高为桩顶设计标高以下60cm，基坑验收合格后安装模板，浇筑混凝土至桩顶设计标高。

⑤移位、施工下一根桩
当上一根桩施工完成后，重复以上步骤进行下一根桩的施工。

CFG桩施工顺序由靠既有线侧向左侧施打
⑥长螺旋CFG桩施工检测及验收
长螺旋CFG桩施工完毕后，一般28天后对长螺旋CFG桩和长螺旋CFG 桩复合地基进行检测，检测包括低应变对桩身质量的检测和静载荷试验对承载力的检测，静载荷试验多采用单桩或多桩复合地基，根据试验结果评价复合地基承载力。

会同业主、设计单位、监理单位选取施工工艺和施工参数。

长螺旋CFG桩复合地基试验按《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）执行。

5.2.4、施工要点
（1）CFG桩采用长螺旋杆钻孔成桩，钻机型号选择应根据地质条件及设计深度要求采用型钻机。

检验施工设备技术参数是否满足设计要求。

（2）桩体材料：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。

混合料28天强度不小于10MPa。

（3）采用水泥粉煤灰碎石（CFG）桩加固地基，桩直径500mm，正方形布置。

桩间距1.8米桩顶铺填0.5m碎石垫层，桩顶设直径为1.0m扩大桩头。

施工时桩底标高务必达到设计标高，若钻进困难或已达到设计标高但地质条件与设计不符应会同业主单位、设计单位、监理单位确定施工工艺及施工参数。

原则上必须穿透软土至硬底，嵌入深度应满足设计要求。

（4）施工注意事项
①桩机施作平台承载力不满足安全要求严禁桩机施工作业。

②钻孔速度应均匀控制，淤泥及淤泥质土钻孔速度2.0m/min左右，提管
灌注混凝土速度宜控制在2.0～2.5m/min，混合料坍落度16～18cm，并采取措施防止混合料泌水离析，保证成桩径均匀。

③试桩CFG桩尚未硬结前禁止大型机械进入场地等，影响试桩质量的行为。

5.2.5、不出现缩径、夹泥、断桩的保证措施
材料的优劣是质量的关键问题，每批水泥进场后，需要水泥出厂合格证，并及时进行复验，复验时按照每100吨1个批量进行，在现场对水泥要严加保管以防受潮。

严格按图纸规定用电子秤控制每米水泥用量；
各机操作要按规定，避免单根桩的水泥用量或多或少；
质检员及材料员要定期检查施工水泥用量同施工桩数量是否合乎要求；
要求钻进送浆、提升送浆的施工方法，并且要求送浆和钻机调试正常后，保证各自相应的档位不变，即保证桩身在每个单位长度由都用相同的水泥量，以保证桩身强度的均匀性。

6 质量保证措施
为了达到预期的试桩效果，得到预期的满足现场施工条件的施工工艺技术参数，必须建立可控的质量保证管理措施。

建立三全控制措施，即全过程质量控制、全面质量控制、全员参与控制。

具体质量保证控制措施如下：
(1) 劳动主体控制:包括所有参与工程各类人员的技术生产技能、文化素养、生理体能、心理行为等方面的个体素质以及经过合理组织充分发挥其潜在能力的群体素质。

通过择优录用、加强思想教育及技能方面教育培训，合
理组织、严格考核，并辅以必要的激励机制，使职工在施工过程中其潜在能力得到最好的组合和充分的发挥，从而保证劳动主体在质量控制系统中发挥主体自控作用。

(2) 劳动对象控制: 劳动对象有原材料、半成品、工程用品、设备等，工程质量是工程项目实体质量的组成部分，其控制内容为：控制材料设备性能、标准与设计文件的相符性，控制材料设备各项技术性能指标、检验测试指标与标准要求的相符性，控制材料设备进场验收程序及质量文件资料的齐全程度等。

贯彻单位内部质量程序文件中明确材料设备在封样、采购、进场检验、抽样检测及质保资料提交等一系列明确规定的控制标准。

(3) 工程工艺控制: 制订和采用先进合理可靠的施工工艺是工程质量控制的重要环节，全面正确地分析工程特征、技术关键及环境条件等资料，明确质量目标、验收标准、控制重点和难点。

认真编制试桩施工方案。

严格按照审批的试桩方案施工。

(4) 工程材料控制:保证工程材料按质、按量、按时的供应是提高和保证质量的前提。

因此，对采购的原材料，一定要建立健全进场前检查验收和取样送检制度，杜绝使用不合格的材料。

材料必须三证（出厂证、合格证、检验证）齐全，进场后按规定抽检，合格后方可使用；
(5) 施工操作控制: 施工操作者具有相应操作技能，特别是重点部位工程及专业性很强的工种工程，操作者必须具有相应工种岗位的实践技能，做到考核合格持证上岗。

施工操作中，坚持“三检”制度，即自检、互检、交接检；所有工序坚持样板制；牢固树立“上道工序为下道工序服务”和“下道工序就是用户”的思想，坚持做到不合格的工序不交工。

按已明确的质量
责任制检查操作者的落实情况，各工序实行操作者挂牌制度，促进操作者提高自我控制施工质量的意识。

整个施工过程中，做到施工操作程序化、标准化、规范化，贯穿工前有交底、工中有检查、工后有验收的“一条龙”操作管理方法，确保施工质量。

(6) 施工设备控制:对施工所用设备根据工程需要从设备选型、主要性能参数及使用操作要求等方面加以控制。

(7) 施工环境控制:环境因素主要包括地质水文状况，气象变化及其他不可抗力因素，以及施工现场的照明、安全卫生防护设施等劳动作业环境等内容，要消除其对工程的影响主要采取预测预防的方法，对地质水文方面影响根据设计要求采取降水排水加固等技术方案，对天气气象等方面在施工方案中制订专项施工方案。

7 安全保证措施
施工现场常设一名经过培训具有担任安全工作资格的专职安全员，负责制定健康保护与事故预防措施和个人检查，查看所有安全规则和条例的实施情况。

驻地管理人员一律佩证上岗，佩证内容有姓名、职务和本人照片，安全员的佩证为红色以示醒目。

具体措施如下
①既有线铁路附近桩机等大型机械施工应有切实可行的机械防倾措施，施工平台承载力应大于2倍的施工最大荷载（线路横断面方向施工平台承载力应均匀），防止机械发生机械倾覆。

施工便道修筑高标准，便道两侧将用M7.5浆砌片石护坡和排水沟。

②施工用电应符合国家有关规范要求。

临时电力及照明严格按照安全规定执行和设置，不得变通。

在施工作业区、施工道路、临时设施、办公区和生活区设置足够的照明。

③搅拌混合料时，作业人员应戴口罩，以防粉尘吸入体内。

④搅拌机料斗上料时，严禁下面站人。

⑤泵送水泥浆前管路应保持湿润，以利送浆。

每天作业完成后，应立即清洗管路设备，以免堵管。

⑥长螺旋CFG桩机施工机械及起重设备，在地面上松软环境下施工时，场地要铺填碎石，平整压实。

⑦灌浆管路接驳处应安扎牢固，以免混合料喷出伤眼。

⑧长螺旋CFG桩施工时，应保证桩架的平整度，以免桩机倾倒。

⑨遇7级以上台风时应停止作业，将钻杆放倒。

⑩工地内合理布置排水沟。

排水沟不得妨碍工地内的交通。

8 施工环保、水土保持措施
8.1 环保水保措施规划
上场后先核实、确定施工范围内的环境敏感点，施工过程的重大环境影响因素。

明确施工范围内应遵循的环保法律、法规、标准和要求。

其次，在编制施工方案时有相应的施工区和生活区环境保护措施规划。

主要包括：施工场地开挖的边坡保护和水土流失防治措施；防止饮用水污染措施；施工活动中的噪声、粉尘、废气、废水和废油的治理措施；施工区和生活区卫生设施以及垃圾的治理措施。

施工计划中安排环境保护的具体工作任务，包括方案、措施、设施、工
艺、设计、培训、监测、检查等项目，计算环境保护工作量并做出经费预算。

最后，做好施工现场开工前的环保准备工作，对开工前必须完成的环保工作列出明细表，明确要求。

在开工前完成工地排水和废水处理设施的建设，在生活营地设置污水处理系统，保证工地废水处理设施在整个施工过程的有效性，做到现场无积水、排水不外溢、不堵塞、水质达标。

8.2 环境污染的治理
长螺旋杆CFG桩钻孔施工期间的主要污染源为施工中产生的废土，项目部专门规划，将弃土运输至指定的弃土场处理，以免影响周边环境。

8.3 防止噪声污染
（1）混凝土搅拌站选在空旷地带，距居民区、学校等敏感点不小于300m，对施工现场附近的居民区、学校等敏感点进行噪声检测，根据检测结果，采取减少噪声污染的措施。

（2）施工期间，在村镇居民区等环境敏感区，噪声大的施工作业，按规定的作业时间施工，尽量避开夜间施工。