新建鐵路
石家莊至武漢客運專線
鄭州至武漢段
（第四標段二分部）
cfg樁施工作業指導書
編制:審核:
中鐵四局石武客專河南段專案部二分部
2023年11月25日
一、工藝原理
本管段內cfg樁(水泥粉煤灰碎石樁) 是由碎石、砂和粉煤灰摻適量水泥和水拌和,用長螺旋鑽機在地基中製成的強度等級為c20的樁。這種處理方法是通過在碎石樁體中新增以水泥為主的膠結材料,新增粉煤灰是為增加混合料的和易性並有低強度等級水泥的作用,同時還新增適量的砂以改善級配,使樁體獲得膠結強度並從散體材料樁轉化為具有某些柔性樁特點的高粘結強度樁,樁、樁間土和褥墊層一起形成復合地基。這一工藝具有低雜訊、無泥漿汙染、無振動的優點。
這種施工方法具有較強的穿透能力,屬非擠土成樁工藝。
二、施工工藝
本管段cfg樁全部採用長螺旋鑽管內幫浦送混合料灌注施工工藝。施工時,首先用長螺旋鑽孔到達設計要求的深度,然後用高壓幫浦將樁體混合料通過高壓管路和長螺旋鑽桿的內管壓到孔內成樁,當鑽桿芯管內充滿混合料後開始拔管,嚴禁先提管後幫浦料。
1、施工工藝流程
2、施工步驟
2.1. 施工準備
清表、平整場地:施工前先用推土機清除地表種植土、腐質土，然後平整場地，使現場滿足「三通一平」的施工要求。作業場地作好排水設施，確保施工場地不積水。
測量放樣:技術員根據設計圖紙用全站儀精確放出cfg樁處理範圍邊線，中間樁位拉鋼尺定位，用木樁上釘鐵釘標識。自檢合格後及時向監理工程師報驗。
鑽進順序: cfg樁施打順序採用橫向從線路中心向兩側順序橫向推進，縱向從有結構物或分界點順線路方向縱向推進。
2.2鑽機就位
鑽機就位後，應使鑽桿垂直對準樁位中心，現場控制採用在鑽架上掛垂球的方法測量鑽桿的垂直度。每根樁施工前現場工程技術人員進行樁位對中及垂直度檢查，確保cfg樁垂直度容許偏差不大於1%，樁位容許偏差不大於5cm，檢查合格後方可開鑽，記錄好樁位偏差和垂直度。
2.3鑽進成孔
鑽孔開始時，關閉鑽頭閥門，向下移動鑽桿至鑽頭觸地時啟動馬達鑽進。先慢後快，同時檢查鑽孔的偏差並及時糾正。在成孔過程中發現鑽桿搖晃或難鑽時，應放慢進尺，防止樁孔偏斜、位移和鑽具損壞。
鑽孔鑽進至設計標高後，經質檢員自檢合格並報監理工程師確認後才能終孔。記錄好開鑽時間、鑽進速度、不同地質條件下的電流值、成樁瞬間電流。
2.4混合料攪拌、運輸
混合料攪拌採用拌和站集中拌和，各種原材料監理按施工單位抽樣數量的20%見證檢驗或10%平行試驗。按照配合比進行配料，每盤料攪拌時間控制在60～90秒，混合料坍落度控制在160mm～200mm。運輸採用砼罐車運輸到施工現場。
2.5灌注及拔管
鑽孔至設計標高後，停止鑽進，鑽桿芯管充滿混合料後開始拔管，並保證連續拔管，混合料的幫浦送量與拔管速度相匹配，混合料灌注過程中應保持混合料麵始終高於鑽頭面15～25cm，拔管速度控制在2.0～2.5m/min。
每根樁的投料量不小於設計灌注量。施工樁頂高程一般應高出設計高程不小於50cm，灌注成樁後樁頂蓋土封頂或蓋水泥袋進行養護。在灌注混合料時，對於混合料的灌入量控制採用記錄幫浦壓次數的辦法，據幫浦壓次數來計算混合料的投料量。
記錄好灌注時間、拔管提公升速度、砼坍落度、砼實際灌注量。
2.6移機
灌注達到控制標高後移機進行下一根樁的施工。
2.7樁間土清除及樁頭截除、修整
cfg樁施工完畢在其混合料初凝後，進行打樁棄土清運。清運時不得擾動樁間土，不可對設計樁頂標高以下的樁身造成損害，不可破壞未施工的樁位。cfg樁施工完3-7d後用小型挖掘機和人工開挖樁頂以下50cm樁間土。
用水準儀將設計樁頂標高打在樁身上，截樁時在同一水平面按同一角度對稱放置2個或4個鋼釺，用大錘同時擊打將樁頭截斷，截樁後採用人工修鑿樁頭，cfg樁頂端浮漿清除乾淨，直至露出新鮮的混凝土面。清除浮漿後的有效長度滿足設計要求。樁頭修整至設計高程以上3～5cm時，將樁頂從四周向中間修平至樁頂設計標高，樁頂允許偏差0～20mm。
如果在基槽開挖和截樁頭時造成樁體斷至設計標高以下，必須接樁到樁頂設計標高，剔平樁頂，用與樁體材料、配合比相同的混合料接樁，並超出樁周200mm。記錄好樁體的有效直徑、樁間距。
2.8現場試驗
對於每盤混合料，試驗人員都要進行塌落度的監測，合格後方可進行混合料的投料，在成樁過程中抽樣作混合料試塊，每台班做1組（3塊）試塊，測定其28天抗壓強度。
三、質量標準
1、所用的水泥和粗骨料品種、規格及質量應符合設計要求。
2、cfg樁混合料強度應符合設計要求,混合料的坍落度應控制在
160mm～200mm ,現場每台班檢驗不少於3次。
3、cfg樁的數量、布置形式及間距符合設計要求。
4、cfg樁施工中,每台班均須製作一組檢查試件(3塊) ,成樁28d後進行單樁承載力或復合地基承載力試驗。
5、每根樁的投料量不得少於設計灌注量。
6、cfg樁頂端浮漿應清除乾淨,直至露出新鮮混凝土面,清除浮漿後的
有效長度應滿足設計要求。
7、樁長、樁頂標高及直徑應符合設計要求。
（允許偏差：樁長：0～10cm；樁頂標高：0～+20mm；直徑：大於設計值）
8、褥墊層厚度和密實度應符合設計要求。
9、成樁28d後應及時進行低應變試驗檢測cfg樁樁身完整性,按成樁總數的10%抽樣檢驗,且每檢驗批不少於5根;承載力採用復合地基平板載荷試驗,其承載力、變形模量應符合設計要求,按總樁數2‰抽樣檢驗,且每檢驗批不少於3 根。
四、糾正及預防措施
1、堵管
堵管是長螺旋鑽孔、管內幫浦壓混合料灌注成樁工藝常遇到的主要問題之一。它直接影響cfg樁的施工效率,增加工人勞動強度,還會造成材料浪費。
預防措施:1) 要注意混合料的配合比,尤其要注意將粉煤灰摻量控制在70 kg/m3 ～ 90 kg/m3 的範圍內,坍落度應控制在160mm～200 mm之間。2) 嚴格控制坍落度。
坍落度太大的混合料,易產生泌水、離析,幫浦壓作用下,骨料與砂漿分離,摩擦力加劇,導致堵管。坍落度太小,混合料在輸送管路內流動性差,也容易造成堵管。3) 嚴格控制提鑽時間,在鑽桿內管及輸送軟、硬管內混合料連續時必須提鑽。
4) 冬季施工時,會採用加熱水的辦法提高混合料的出口溫度,但要控制好水的溫度,水溫最好不要超過60℃,否則會造成混合料的早凝,產生堵管,影響混合料的強度。5) 嚴格控制彎頭曲率半徑,彎頭與鑽桿不能垂直連線。混合料輸送管要定期清洗,否則管路內有混合料的結硬塊,還會造成管路的堵塞。
2、竄孔
在飽和粉土、粉細砂層中成樁經常會遇到這種情況,打完x號樁後,在施工相鄰的y號樁時,發現未結硬的x號樁的樁頂突然下落,當y號樁幫浦入混合料時,x 號樁的樁頂開始回公升,此種現象稱為竄孔。
發現竄孔的3個條件:1) 被加固土層中有鬆散飽和粉土、粉細砂;2) 鑽桿鑽進過程中葉片剪下作用對土體產生擾動;3) 土體受剪下擾動能量的積累,足以使土體發生液化。
施工中採取的預控措施:1) 採取隔樁、隔排跳打方法;2) 設計人員根據工程實際情況採用樁距較大的設計方案,避免打樁的剪下擾;3) 減少在竄孔區域的打樁推進排數,減少對已打樁擾動的能量的積累;4) 合理提高鑽頭鑽進速度。
3、樁頭空芯
樁頭空芯主要是施工過程中,排氣閥不能正常工作所致。鑽機鑽孔時,管內充滿空氣,幫浦送混合料時,排氣閥將空氣排出,若排氣閥堵塞不能正常將管內空氣排出,就會導致樁體存氣,形成空芯。
預防措施:為避免樁頭空芯,施工中應經常檢查排氣閥的工作狀態,發現堵塞及時清洗。
4、樁端不飽滿
樁端不飽滿主要是因為施工中為了方便閥門的開啟,先提鑽
後幫浦料所致。這種情況可能造成鑽頭上的土掉入樁孔或地下浸
入樁孔,影響cfg樁的樁端承載力。
預防措施:為杜絕這種情況,施工中前、後台工人應密切配合,保證提鑽和幫浦料的一致性。
五、安全環保措施、文明施工
1.對施工人員進行安全環保培訓和考核，增強安全環保意識；特殊工種持證上崗。
2.制定安全技術措施並進行交底。
3.現場電氣裝置作漏電保護裝置，配電線全部採用三相五線制。
4.打樁土要及時清理運至棄土場，打完樁後及時清理樁周水泥漿，清除浮碴，集中處理，以免汙染地表及周圍環境。
5.施工現場樹立施工標誌牌，材料分批次堆放整齊並標識，做到統一布置，有條不紊、文明施工。
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