CFG桩试桩施工方案

目录
1、编制依据及原则 (1)
1.1编制依据 (1)
1.2编制原则 (1)
2、工程概况 (1)
3 试验目的 (2)
4 试验总体安排 (3)
4.1试验时间 (3)
4.2 人员配置 (3)
4.3机械配备 (4)
5、CFG桩施工技术要求 (4)
6 CFG桩工艺性试验方案 (5)
6.1 试桩布置 (5)
6.2 施工工艺 (6)
6.3桩位放样 (6)
6.4 钻机就位 (6)
6.5混合料搅拌 (8)
6.6钻进成孔 (9)
6.7 灌注及拔管 (9)
6.8 钻机移位 (10)
6.9 桩头清理 (10)
6.10铺设碎石垫层 (10)
7、施工中常见的问题及处理方法 (11)
7.1 缩颈和断桩 (11)
7.2 桩体强度不均匀 (11)
7.3 桩顶上升量较大 (11)
8、施工注意事项 (11)
9质量检测 (13)
10、质量保证措施 (13)
11、试桩总结报告 (14)
CFG桩工艺性试验施工方案
1、编制依据及原则
1.1编制依据
（1）怀邵衡铁路第七合同段施工图设计
（2）《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ 203--2008
（3）《铁路混凝土结构耐久性设计规范》TB10005-2010
（1）《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》铁建设［2004］8号
（5）《铁路路基工程施工质量暂行标准》TB101414-2003
（6）《建筑路基处理技术规范》JGJ79-2012
（7）《铁路工程地基处理技术规程》TB10106-20010、J1078-2010 1.2编制原则
（1）本方案遵循相关规范、标准、设计图纸文件等，并严格按照各相关施工和设计规范、验收标准中各项规定进行编制。

（2）加强生产管理和施工组织，提高机械施工水平和作业人员生产率。

（3）合理安排和调整施工进度计划，利用统筹方法组织平行流水和立体交叉作业，不断加快工程进度。

（4）因地制宜，尽量利用当地资源，减少物资运输量并节约能源。

2、工程概况
本标段路基工程土质属于软土地基，在路基DK219+697.5～DK219+817.28处采用CFG桩进行处理，桩间距2m，桩径0.5m，桩长
13.2-17.07m。

CFG桩主要是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑加水拌和形成的混合料灌注而成，采用长螺旋成孔泵压混凝土灌注成桩施工工艺，桩身强度等级为C15。

本段路基地形为丘间谷地，地势平缓。

表层为粉质黏土，软～硬塑，厚约1.1～15.2m，其中软土层厚约7～10.8m。

下伏基岩为石炭系灰岩、炭质灰岩，岩溶发育，溶洞规模为0.6～3m，多充填，呈串珠状。

地下水较发育，对砼结构无侵蚀性，碳化环境作用等级为T2。

3 试验目的
本标段路基工程土质属于软土地基，在路基DK219+697.5～DK219+817.28处采用CFG桩进行处理，CFG桩施工质量的好坏直接影响到今后路基的不均匀沉降及影响路面行车的安全，是该段路基处理的关键环节，为了保证该段路基处路面行车的安全，保证本工程CFG桩质量，桩基施工前首先做试桩，进行工艺性试验，总结出一定的规律，指导大面积CFG桩的施工，更加有效地控制CFG桩的质量,工艺性试桩的目的。

（1）确定混合料的配合比、坍落度，搅拌时间；
（2）确定设备选型、确定施工工艺和施工顺序
（3）通过工艺性试桩勘明局部地质构造与设计图纸是否一致
（4）确定拔管速度；
（5）确定混凝土灌注的充盈系数；
（6）确定作业队的人员组成和分工。

（7）考查设计的施打顺序和桩距是否能保证桩身的质量
（8）检验桩基施工队在CFG桩常见问题的处理能力
（9）积累各种参数，以指导CFG桩大面积施工，确保CFG桩施工质量
4 试验总体安排
4.1试验时间
DK219+697.5段CFG桩工艺性试验施工计划于2015年1月1日~ 2015年2月1日完成，工期31天，总工期31天。

桩身施工2015年1月1日~2015年1月3日桩身等强2015年1月2日~2015年1月29日桩身检测2015年1月30日~2015年2月1日。

4.2 人员配置
（1）管理人员配置
（2）劳动力安排
CFG桩工艺性试验施工时共配置钻机操作手4人，挖掘机司机2人，压路机司机2人，工班长1人，电工：1人，罐车司机：4人，机修工：1人，普工：5人
4.3机械配备
CFG桩工艺性试验采用长螺旋钻杆钻机施工，桩间土采用小型挖机开挖，自卸汽车运至弃土场，桩头凿除采用切割机环形切除，用电钻打三个眼后用錾子断掉桩头。

测量仪器经过鉴定，试验设备已经齐备并标定，试验室已通过验收。

表3 主要机械、设备表
表4 测量、试验仪器表
5、CFG桩施工技术要求
（1）CFG桩桩径为0.5m，桩顶铺设0.6m厚加筋碎石垫层，夹两层双向拉伸土工格栅。

（2）根据现场地质条件，CFG桩选用长螺旋钻孔灌注成桩。

（3）水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入量不大于
200kg/m3，掺入优质粉煤灰的量为70~90kg/m3，粉灰比为1~1.2，石屑率一般在0.3左右，碎石粗骨料满足级配要求，松散堆积密度大于1500kg/m3，碎石最大粒径不大于25mm。

（4）为保证施工中混合料的顺利运输，施工中应采用强制式搅拌机，坍落度控制标准为：长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注法为160~200mm。

（5）为保证质量，应隔排跳桩施工，施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5m。

（6）CFG桩桩顶铺设加筋碎石垫层，碎石最大粒径不得大于30mm，含泥量不得大于5%，且不含草根、垃圾等杂质，碎石垫层碾压满足地基系数K30≥130MPa/m，孔隙率小于31%的要求。

土工格栅采用聚丙烯双向土工格栅，幅宽不小于4.0m，网孔直径8~12cm，纵、横向屈服抗拉强度≥80KN/m，对应纵、横向伸长率≤10%，铺设土工格栅时，必须拉直拉平，幅与幅之间要对齐对好，格栅的搭接10~15cm。

为了保证复合地基结构质量，土工格栅必须耐碎石挤桩，不得在填筑碾压时出现折断。

6 CFG桩工艺性试验方案
6.1 试桩布置
成立CFG桩工艺试验施工管理小组，负责CFG桩工艺性试验施工，负责提前准备合理的劳动力、机械设备、施工材料。

进行混合料配合比的试验、施工方法的选择、施工机具的配备、成果分析等工作，责任到人。

试桩位置选择在CFG桩加固区域内桩身最长的桩位，具体桩位如下：
施工里程DK219+697.5，试桩根数6～10根，桩间距2m正三角形布置，桩径0.5m，桩长13.2m，试桩编号为S1～S10。

试桩位置平面布置见图6-1 CFG桩平面布置示意图
CFG桩S1
CFG桩S2
2m
CFG桩S3
6.2 施工工艺
施工工艺见图6-2 CFG桩施工工艺流程图。

6.3桩位放样
按照设计图纸进行布置桩位，用全站仪按20m为一个断面测放桩位，每个段面测放5个控制点。

用钢尺拉出点位后钢钎打入20cm深后灌入白灰。

6.4 钻机就位
钻机就位前，技术人员对桩点进行十字定位，并设定位桩，便于随时检查孔位偏差。

根据设计桩长确定机架高度，并在钻机表面做好明显的深度标计；钻机就位后，钻头对准桩中心的误差控制在50mm 内，保证钻杆垂直，并在钻孔过程中，随时注意检查钻杆垂直度,及时调整。

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，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。

图6-2 CFG桩施工工艺流程图
6.5混合料搅拌
混合料搅拌要求按配合比进行配料，计量要求准确，上料顺序为：
先装碎石，再加水泥、粉煤灰和泵送剂，最后加砂，使水泥、粉煤灰和泵送剂夹在砂、石之间，每盘料拌合时间不小于60s。

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160～200mm）、具体搅拌时间根据试验参数确定，电脑进行拌合自动控制和记录。

在泵送前混凝土泵料斗、搅拌机搅拌桶应备好熟料。

6.6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。

在钻进过程中，记录每米电流变化并记录电流突变位置的电流值，作为地质复核情况的参考。

6.7 灌注及拔管
CFG桩成孔到设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料，当钻杆芯充满混合料后钻杆开始反向旋转提升钻杆，提钻过程中应严格控制提升速度与旋转速度，使二者匹配，严禁先提管后泵料。

成桩的提拔速度宜控制在2～3m/min，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。

若施工中因其它原因不能连续灌注，须根据勘察报告和已掌
握的施工场地的土质情况，避开饱和砂土、粉土层，不得在这些土层内停机。

灌注成桩完成后，用水泥袋盖好桩头，进行保护。

施工桩顶高程宜比设计桩顶高50cm左右，桩长允许偏差不大于10cm，桩径允许偏差不大于2cm，对桩顶以下2.5m内进行振动捣固的措施。

施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量。

6.8 钻机移位
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。

6.9 桩头清理
CFG桩桩体强度达到设计强度的70%后方可进行桩间土开挖及清运，桩间土采用小型挖机配合人工开挖，清除保护土层时不得扰动基底土施工，防止形成橡皮土，施工时严格控制标高，不得超挖，从横向方向采用小挖掘机开挖，靠近桩周围预留20cm采用人工清除桩间土，小型自卸车运至弃土场，开挖过程中不能触动桩身和桩头。

清除表面土层，采用人工凿除桩顶50cm桩头，破除预留桩头至设计标高（在同一分区内相邻桩顶高程相差不大于5cm），桩顶允许偏差0～+20mm。

桩头清除采用切割机环向切割一圈，电钻打三个眼后用錾子断掉桩头。

6.10铺设碎石垫层
在CFG桩加固区基底均铺设0.6m厚加筋碎石垫层，加筋为两层双
向80KN/m土工格栅，路堑及低矮路堤地段桩顶垫层的顶部铺设一层PVC 毛细防排水板（详见图7-1 加筋碎石垫层示意图）。

通过对桩体及桩间土干密度、桩身混凝土密度、单桩复合地基承载力检验合格后进行下道工序的施工。

图7-1 加筋碎石垫层示意图
7、施工中常见的问题及处理方法
7.1 缩颈和断桩
为避免此类现象发生，无论是在饱和软土中成桩还是在上部有较硬的土层或中间夹有硬土层的地基中成桩，均需根据施工中注意事项选择合适的成桩顺序，并根据土层情况选用较为适宜的施工工艺和设备。

7.2 桩体强度不均匀
在施工过程中，要严格控制拔管速度在2~3m/min，并始终保持速度均匀一致，并很好地控制留振时间。

7.3 桩顶上升量较大
通过施工监测发现桩顶上升量较大，并且桩的数量较多时，可以逐个桩快速静压以消除可能出现的断桩对复合地基承载力造成的不良影响。

这一技术称为静压。

8、施工注意事项
（1）水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，粉煤灰可采用电厂收集的粗灰，混合料坍落度控制在160～200mm，碎石、石屑杂质含量小于5%。

（2）施工前按照施工平面图放好桩位，采用预埋砼桩尖时，桩尖需埋入地表以下30cm。

（3）施工时务必采取跳桩法施工，避免造成相邻桩断桩，一般跳桩1-3根，相邻施工时间间隔必须大于7天，采用从中心向两侧坡脚推进的方案，为防止缩径、断桩及桩身强度不均，沉管时间尽量缩短，拔管速度控制在2~3m/min，施工中严禁反插。

（4）密切关注地面隆起及桩顶浮浆情况，必要时进行桩体静压。

（5）施工桩顶标高宜高出设计标高0.5m，CFG桩地基加固完成达到设计强度后，桩头0.5m范围内应挖出，清土和截桩时不得造成桩顶标高一下桩身断裂和扰动桩间图。

（6）CFG桩施工完成28天后，采用低应变检测桩身质量，抽检频率为10%，承载力采用复合地基载荷试验，抽检率为桩数的0.2%，但不少于3点，经抽检合格后方可填筑路基。

（7）CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法应符合表8-1 CFG 桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法的规定。

表8-1 CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法
9质量检测
CFG桩质量检验内容包括桩身完整性、均匀性、桩身强度、单桩或复合地基承载力等，检验内容如下：
（1）低应变应力检测
成桩7d后，可采用无损低应变检查桩身完整性、检验数量为总桩数的10%，且不少于3根。

（2）钻心取样检测及无侧限抗压强度检测
成桩28d后，应采用双管单动取样器在桩径方向1/4处、桩长范围内垂直钻孔取芯，观察桩体完整性、均匀性，在桩身上、中、下取不同深度的不少于3个试样作无侧限抗压强度试验，检验数量为总桩数的2‰，且不少于3根，钻芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。

（3）单桩或复桩承载力检测
CFG桩承载力检验在成桩28d后进行，采用单桩或复合地基承载力试验，检验数量为总桩数的2‰，且不少于3根。

10、质量保证措施
为确保工程施工质量，施工中应始终坚持质量第一的方针，加强全面质量管理的方法，组织施工，确保工程质量。

（1）对全体施工人员进行质量教育，树立质量就是生命，质量就是效益的思想观念。

（2）每项工程开工前，技术人员要对全体施工人员进行技术交底，明确任务和质量要求，严格执行各项施工程序和管理制度，确保整体工程质量符合设计和施工规范的要求。

（3）严格把好每道工序完成后，均应及时进行质量自检和互检，发现问题及时解决。

（4）设立专职质量检查员，坚持“三检制”（自检、互检、专检）制度，积极协助监理做好对工程的监理工作，确保成桩质量。

（5）针对施工中出现的问题，积极开展QC小组活动，分析原因，制定对策，解决问题，确保施工的顺利进行。

（6）执行质量否决权和质量奖惩制度，对发生质量事故的岗位人员视情节轻重程度，分别给予相应处罚。

（7）认真做好各种原始记录的填写，归档工作。

（8）CFG试桩完成后应编制试桩工艺性施工总结报告。

11、试桩总结报告
试桩施工、检测完成后，立即根据试桩的施工、检测情况进行试桩总结，并写出试桩总结报告，报监理审查，通过后用以指导工程的大面积施工。

试桩总结报告应包含以下内容：
（1）、施工机械设备和人员配置是否合理，如不合理应如何改正配置。

（2）、施工工艺是否妥当，能否保证以后大面积施工的施工质量和施工进度，如不合理，应如何调整施工工艺。

（3）、试桩能否达到设计和规范要求的施工质量，提高地基承载力。

（4）、大面积施工时应注意的问题。

（5）、地质情况与设计是否吻合，按设计施工能否达到设计要求。

CFG桩现场检测记录表
施工单位：合同段：
监理单位：编号：E—05—□□□□-□□□□。