高速鐵路路基CFG樁試樁工藝性總結(jié)

1、目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark7 o Current Document 1編制說明1 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 2試驗?zāi)康? HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 3試驗概況2 HYPERLINK l bookmark31 o Current Document 4設(shè)計圖紙要求3 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 5施工準(zhǔn)備3 HYPERLINK l bookmark37 o Current Docu

2、ment 5.1技術(shù)準(zhǔn)備3 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 5.2人員準(zhǔn)備3 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 5.3機械準(zhǔn)備4 HYPERLINK l bookmark53 o Current Document 5.4材料準(zhǔn)備55.5測量、試驗檢測儀器55.6交通狀況56試樁施工工藝56.1施工工藝流程5 HYPERLINK l bookmark61 o Current Document 6.2施工方法67施工質(zhì)量檢驗117.1過程檢測11 HYPERLINK l bookmark70 o

3、Current Document 7.2施工后質(zhì)量檢測128試驗總結(jié)138.1試驗成果138.2成果應(yīng)用139附件169.1混凝土試件抗壓強度試驗報告169.2低應(yīng)變檢測初步結(jié)果169.3單樁靜載試驗結(jié)果16路基CFG樁試樁總結(jié)1編制說明（1）鐵路特殊路基設(shè)計規(guī)范（TB10035-2018）；（2）鐵路工程地基處理技術(shù)規(guī)程（TB10106-2017）；（3）高速鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)（TB 10751-2018 ）（隧 底加固執(zhí)行路基驗收標(biāo)準(zhǔn)）；（4）鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)（TB10424-2018）；（5）鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范（TB10005-2010）；（6）復(fù)合地基

4、技術(shù)規(guī)范（GB/T50783-2012）（7）鐵路路基工程施工安全技術(shù)規(guī)程（TB10302-2009）；（8）鐵路工程基樁檢測技術(shù)規(guī)程（TB10218-2019）；（9）高速鐵路路基工程施工技術(shù)規(guī)程（Q/CR 9602-2015）。（10）新建杭州經(jīng)紹興至臺州鐵路施工圖設(shè)計文件；（11）總承包單位下發(fā)的指導(dǎo)性施工組織設(shè)計及我單位上報并經(jīng)審批 的標(biāo)段總體實施性施工組織設(shè)計；（12）鐵總及建設(shè)單位、總承包單位下發(fā)的有關(guān)鐵路建設(shè)施工安全、 質(zhì)量、文明施工方面的有關(guān)文件、通知；（13）招標(biāo)文件、投標(biāo)文件、施工合同等合同文件；（14）我單位現(xiàn)場踏勘、調(diào)查、采集和咨詢所獲取的資料；（15）我單位擁有的科技

5、工法成果和現(xiàn)有的企業(yè)管理水平、勞力、設(shè) 備、技術(shù)能力，以及在同類鐵路施工中所積累的豐富的施工經(jīng)驗。2試驗?zāi)康耐ㄟ^試樁在大面積開工前取得滿足質(zhì)量要求的施工工藝和施工參數(shù)、 驗證設(shè)計指標(biāo)、核對現(xiàn)場地質(zhì)情況，確定混合料配合比、塌落度、攪拌時 間、拔管速度等工藝參數(shù)，試驗檢測方法是否適宜。以上試驗得出成果經(jīng) 監(jiān)理批復(fù)后，用于指導(dǎo)全線CFG樁的施工。3試驗概況本次試驗選址位于GDK238+520GDK238+580區(qū)間路基，該段路基為盆 谷地貌，植被發(fā)育，地表存在沖溝。試驗段CFG樁的樁長范圍內(nèi)主要地層巖性為含礫粉質(zhì)黏土（6 =200KPa）、凝灰?guī)r（6=200KPa）、凝灰?guī)r（6=500KPa）。無不

6、良地質(zhì)及 特殊巖土。地下水主要為基巖裂隙水，賦存于基巖風(fēng)化層及裂隙中。工點 范圍內(nèi)地表水和地下水對混凝土結(jié)構(gòu)無侵蝕性。按設(shè)計要為正方形布置，樁徑50cm，樁間距1.8m，試樁位置統(tǒng)計表及 樁位平面布置圖如下：試樁位置統(tǒng)計表序號排號樁號樁徑（m）樁長（m）備注117#17-3/17-4/17-5/17-60.56.5樁長以實際 施工為準(zhǔn)219#19-3/19-4/19-5/19-60.56.5321#21-3/21-4/21-5/21-60.56.0423#23-3/23-4/23-5/23-60.56.0525#25-3/25-4/25-5/25-60.55.5627#27-3/27-4/27

7、-5/27-60.55.011s1125都旗r / ,=, ,=,通3伊罷蕈:，11試樁樁位平面布置圖4設(shè)計圖紙要求GDK238+520GDK238+580區(qū)間路基CFG樁樁體強度等級為C20,樁徑 為0.5m，樁間距1. 8m，正方形布置，嵌入凝灰?guī)r(6=500KPa)不少于0. 5m。CFG樁頂設(shè)置1mX1mX0.3m標(biāo)號為C35樁帽，樁帽鋪設(shè)0.5m厚碎石墊 層，墊層0.25m厚上鋪一層聚丙烯塑料土工格室(TGG-PP-50-400)，抗拉 強度不小于120KN/m。碎石墊層級配良好，粒徑宜為20-50mm，含泥量不大 于5%。設(shè)計要求單樁承載力不小于350KN，必須通過現(xiàn)場試樁，確定其

8、適用性 及檢測樁基承載力值。試樁應(yīng)進行低應(yīng)變、靜載試驗進行檢測。5施工準(zhǔn)備施工現(xiàn)場是施工全體成員為實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低消耗的目標(biāo)，有節(jié)奏、 均衡連續(xù)地組織生產(chǎn)的活動空間。施工現(xiàn)場的準(zhǔn)備工作，主要是給工程施 工創(chuàng)造有利的施工條件。5.1技術(shù)準(zhǔn)備開工前，組織相關(guān)施工人員熟悉施工圖及相關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程。項目技術(shù)負(fù)責(zé)人對相關(guān)施工人員進行CFG樁試樁施工技術(shù)交底。項目安全負(fù)責(zé)人對相關(guān)施工人員進行CFG樁試樁施工安全交底。編制施工作業(yè)計劃，并對施工作業(yè)人員進行交底，對參加施工人 員進行上崗前技術(shù)培訓(xùn)，考核合格后持證上崗。制定施工安全保證措施，提出應(yīng)急預(yù)案。導(dǎo)線點、水準(zhǔn)點進行了加密復(fù)測，測量成果已經(jīng)監(jiān)理工程師

9、批準(zhǔn)。5.2人員準(zhǔn)備在進行CFG樁試樁施工前，工區(qū)配置經(jīng)驗豐富的人員進行管理， 施工管理人員配置見下表。施工管理人員組織及職責(zé)序號崗位姓名職 責(zé)備注1項目經(jīng)理全面負(fù)責(zé)工程項目管理2項目總工全面負(fù)責(zé)施工技術(shù)管理3工區(qū)長全面負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場組織與管理4工區(qū)總工對現(xiàn)場施工技術(shù)把關(guān)、負(fù)責(zé)現(xiàn)場技術(shù)管理5工區(qū)工程部長負(fù)責(zé)施工方案及施工技術(shù)交底編制6工區(qū)質(zhì)檢部長負(fù)責(zé)現(xiàn)場施工質(zhì)量管理7工區(qū)物資部長負(fù)責(zé)工程物資采購，并組織進場8工區(qū)設(shè)備部長組織機械設(shè)備進場到位并督促做好保養(yǎng)9工區(qū)安全部長負(fù)責(zé)現(xiàn)場施工安全管理、保障工作10試驗工程師負(fù)責(zé)現(xiàn)場具體試驗工作11測量工程師負(fù)責(zé)施工測量放樣12架子隊長負(fù)責(zé)組織現(xiàn)場施工13技術(shù)

10、員負(fù)責(zé)現(xiàn)場具體技術(shù)指導(dǎo)14質(zhì)檢員負(fù)責(zé)現(xiàn)場質(zhì)量檢查15安全員負(fù)責(zé)現(xiàn)場安全檢查5.3機械準(zhǔn)備為保證CFG樁試樁質(zhì)量，我單位投入先進的施工機械設(shè)備，主要施工 機械設(shè)備配置見下表。施工機械配置計劃表序號設(shè)備名稱單位數(shù)量性能備注1長螺旋鉆機臺1良好配置潛孔鉆頭、鉆桿 輔助施工2發(fā)電機臺1良好3混凝土罐車臺2良好4混凝土地泵臺1良好5挖掘機臺1良好5.4材料準(zhǔn)備(1)混凝土使用的各種原材料經(jīng)檢驗合格，并經(jīng)監(jiān)理工程師同意后使用。CFG樁采用經(jīng)批準(zhǔn)的C20混凝土配合比?；炷涟柚疲夯炷劣砂韬驼炯邪柚?，罐車運輸至現(xiàn)場。試樁 混凝土需求總量見下表。序號項目數(shù)量備注1C20混凝土120.9m3含超灌0.5m5.

11、5測量、試驗檢測儀器我標(biāo)段配置先進的測量儀器及試驗檢測設(shè)備，保證CFG樁試樁施工質(zhì)量，配置的測量、試驗檢測儀器見下表。序號儀器設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量檢定狀態(tài)1全站儀瑞士 leica TC702套1合格2水準(zhǔn)儀南京1002臺1合格3水準(zhǔn)尺5m鋁合金尺把1合格4平板載荷試驗裝置/套1合格5低應(yīng)變檢測儀/套1合格5.6交通狀況材料、機械設(shè)備等通過既有道路和貫通便道運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，交通便 利，運輸方便。6試樁施工工藝6.1施工工藝流程采用長螺旋鉆機成孔，CFG樁施工工藝見“CFG樁施工工藝流程圖”。6.2施工方法(1)施工準(zhǔn)備施工前應(yīng)先對場地進行平整，現(xiàn)場應(yīng)符合相應(yīng)設(shè)備和運輸車輛的行駛 要求，保證運

12、輸安全。用推土機或裝載機清除施工原地面的腐殖土、障礙 物，再使用重型壓路機進行碾壓平順，使鉆機能穩(wěn)定擺放，并在作業(yè)面中 間預(yù)留路拱，形成不小于2%的雙面坡度使場地內(nèi)水匯集到便道兩側(cè)排水溝 中。查明地下管線、電力線等設(shè)施，拆改完成或者采取必要防護措施后方 可施工。設(shè)備組裝時設(shè)立隔離區(qū)，專人指揮，嚴(yán)格按程序組裝，非安裝人 員不得在組裝區(qū)域內(nèi)，以杜絕安全事故。安排材料進場。對全體施工人員 進行質(zhì)量、安全技術(shù)交底和質(zhì)量、安全教育。臨時排水溝安全、技術(shù)交底（2）樁位放線根據(jù)樁位平面布置圖及業(yè)主提供的測量基準(zhǔn)點，由專職測量人員進行 放線工作。樁位定位方法現(xiàn)場插木質(zhì)短棍表示，木質(zhì)短棍入土深度不少于 25cm

13、,并用白石灰作標(biāo)記。施工前利用水準(zhǔn)儀及高程控制點測量樁位處的原地面標(biāo)高，根據(jù)原地 面的標(biāo)高、樁頂設(shè)計標(biāo)高及設(shè)計樁長控制樁的鉆孔深度。樁位放樣鉆機就位鉆桿安裝前，在鉆桿上1m/道進行標(biāo)記，用來確認(rèn)鉆孔深度。移動鉆機就位，用塔機塔身前后左右的垂直標(biāo)桿檢查塔身導(dǎo)桿，校正位置，使鉆桿垂直對準(zhǔn)樁位中心，確保垂直度偏差不大于1%，樁位偏差不 大于5cm。鉆桿垂直度控制采用掛垂球的方法檢測，通過垂線與鉆桿的偏差 觀察鉆桿垂直度情況，每根樁施工前均要由旁站人員進行樁位對中及垂直 度檢查。(4)混合料拌制混合料攪拌按配合比配制混合料，混合料的攪拌須均勻，攪拌時間不 得少于60s?；旌狭咸涠纫藶?60mm200

14、mm。鉆進成孔關(guān)閉鉆頭閥門，移動鉆桿使鉆頭觸及地面，啟動馬達先慢后快鉆進， 減少鉆桿搖晃，檢查鉆孔的偏差。鉆進速度宜控制在2-3m/min。在成孔過 程中，發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時，可放慢進尺，避免導(dǎo)致樁孔偏斜、移位， 甚至使鉆桿、鉆具損壞。鉆至基巖頂面，記錄入巖鉆進深度，判定是否滿 足設(shè)計要求，滿足要求后停鉆。可通過兩種方式來確定CFG樁的加固深度: 一是嚴(yán)格按照設(shè)計樁長施工，通過鉆桿上標(biāo)記的深度進行確定；二是通過 鉆機上的電流表擺動情況和鉆機鉆桿抖動情況來判定CFG樁鉆孔深度是否 已到達基巖層。施工中結(jié)合兩個指標(biāo)來判斷樁長是否達到了設(shè)計要求。當(dāng) 遇到地表填筑有碎石或入巖困難，長螺旋鉆頭難以施工

15、時，可采用潛孔鉆 頭輔助成孔。CFG樁在鉆進過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制鉆機鉆桿的垂直度，每鉆進1m或電 流表突變時應(yīng)記錄電流表一次，核對地基土層沿樁長變化情況。電流顯示表混凝土性能混凝土攪拌要求按照配合比進行配料，計量要求準(zhǔn)確。上料順序為： 先裝碎石，再加水泥、粉煤灰和外加劑，最后加砂，使水泥、粉煤灰和外 加劑夾在砂、石之間，每盤料攪拌時間不應(yīng)小于60s。混凝土泵送前應(yīng)當(dāng)對 坍落度、含氣量，溫度進行檢測，一般坍落度宜為160-200mm，含氣量宜為 2%-4%,混凝土溫度不大于30C。灌注及拔管成孔到達設(shè)計樁底，停止鉆進，泵送混合料，當(dāng)鉆桿芯充滿混合料后 開始拔管，不可先拔管后泵料?；旌狭系谋盟土颗c拔

16、管速度相匹配，拔管 速度控制在1.2-1.5m/min左右。樁長允許偏差不大于10cm，樁徑允許偏差 不大于2cm。成樁過程須連續(xù)進行，施工中因其他原因不能連續(xù)灌注，須避 開飽和砂土、粉土層停機。施工樁頂標(biāo)高宜高于設(shè)計標(biāo)高50cm灌注成樁后， 用濕黏土蓋好樁頭，進行保護。灌注及拔管成樁停機移位由于樁頭受浮漿與自重壓密的影響，在灌注至設(shè)計標(biāo)高后應(yīng)繼續(xù)灌注 50cm的保護樁頭，然后移機進行下一根樁的施工。鉆機移位樁頭處理樁間土清理：CFG樁施工完畢后，待樁體達到70%強度后，開始清理樁間 土。樁間土清理分兩步，第一步使用挖掘機清除至樁帽頂。第二步用人工 清除至樁頂。樁頭截除：樁頭截除采用截樁機截除

17、。樁間土清除后，CFG樁的保護樁 頭采用切割機環(huán)切，切痕10cm以上，然后人工截除樁頭。禁止在樁頂標(biāo)高 處打眼，重錘擊打截除樁頭；禁止使用挖機鉤斷樁頭。加固區(qū)無保護層段落禁止任何機械進入。樁頭環(huán)切7施工質(zhì)量檢驗7.1過程檢測施工過程質(zhì)量檢驗主要應(yīng)檢查施工記錄、混合料坍落度、樁數(shù)、樁位 偏差、樁頂標(biāo)高及其質(zhì)量和樁體試塊抗壓強度。樁位允許偏差：050mm、樁身傾斜不大于1%、樁體有效直徑不小于設(shè)計值。樁身直徑、樁間距檢查7.2施工后質(zhì)量檢測7.2.1樁身混凝土強度檢測成樁過程中，抽樣做混合料試塊，本次試驗樁共做3組標(biāo)準(zhǔn)砼試塊， 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護，測定28d抗壓強度（如7天強度滿足設(shè)計強度亦可），試件抗 壓

18、強度組織為20.6MPa、21.6MPa、22.3MPa （試件抗壓強度報告附后）。7.2.2樁身完整性檢測2015年1月2日，在現(xiàn)場監(jiān)理工程師的見證下，北京鐵城信諾工程檢 測有限公司HSTJC-2標(biāo)項目部對CFG樁進行了低應(yīng)變反射波法檢測樁身的 完整性，檢測結(jié)果為樁身完整，結(jié)構(gòu)質(zhì)量類別為I類（樁基檢測報告附后）。7.2.3單樁承載力檢測2015年1月2日-2015年1月5日，在現(xiàn)場監(jiān)理工程師的見證下，北 京鐵城信諾工程檢測有限公司HSTJC-2標(biāo)項目部對17-3#、21-4#、23-4#3 根CFG樁進行靜載試驗，單樁豎向抗壓承載力特征值設(shè)計350KN，在700KN 極限試驗荷載下，試驗樁樁

19、頂沉降量均小于40mm，因此本次檢測樁承載力 特征值均大于設(shè)計值350N，滿足設(shè)計要求。8試驗總結(jié)8.1試驗成果本次試樁經(jīng)試驗檢測，各項質(zhì)量指標(biāo)均能滿足設(shè)計要求。通過本次試 驗搜集整理工藝參數(shù)如下：判斷鉆頭進入持力層：一是在樁機駕駛室觀測電流的變化。鉆機開始鉆孔及軟弱地層鉆孔時， 電流較為穩(wěn)定，電流維持在30A左右，電流量在電機額定電流規(guī)定范圍之 內(nèi)，當(dāng)鉆頭遇到持力層時，瞬間的電流將會增大，電流值增加至達到90 100A左右，同時電壓下降，并伴有機身晃動現(xiàn)象，此時，應(yīng)判定鉆頭已達 到持力層。二是在鉆機旁直觀觀察。當(dāng)鉆頭到達持力層時，鉆桿上部的動力頭發(fā) 生顫動和輕微的擺動，鉆機的動力明顯減弱，此

20、時，應(yīng)判定鉆頭已達到持 力層。嚴(yán)格控制拔管速率。拔管速率太快可能導(dǎo)致樁徑偏小或縮頸斷樁， 而拔管速率過慢又會造成水泥漿分布不勻，樁頂浮漿過多，樁身強度不足 和形成混和料離析現(xiàn)象，導(dǎo)致樁身強度不足。故施工時，應(yīng)嚴(yán)格控制拔管 速率。正常的拔管速率應(yīng)控制在23m/min?？刂坪没旌狭系奶涠?。混合料坍落度過大，會形成樁項浮漿過多， 樁體強度也會降低。坍落度宜控制在200mm左右(可根據(jù)運送混合料的距 離進行調(diào)整)和易性好。當(dāng)拔管速率為23m/min時，一般樁頂浮漿在50 厘米左右，成樁質(zhì)量容易控制。機械設(shè)備與勞動力搭配可采用一臺套設(shè)備配置1名機手，4名工人 配合牽引電線及混凝土灌注。8.2成果應(yīng)用（

21、1）本標(biāo)段CFG樁地質(zhì)巖層情況基本相似，本次試樁具有極強的代表 性，按照本次試驗所得的參數(shù)施工能夠滿足設(shè)計要求，可在本標(biāo)段內(nèi)推廣 使用。（2）終鉆控制鉆機開始鉆孔及軟弱地層鉆孔時，電流較為穩(wěn)定，電流維持在30A左 右，電流量在電機額定電流規(guī)定范圍之內(nèi)，當(dāng)鉆頭遇到持力層時，瞬間的 電流將會增大，電流值增加至達到90100A左右，同時電壓下降，并伴有 機身晃動現(xiàn)象，此時，應(yīng)判定鉆頭已達到持力層。若遇鉆進深度與設(shè)計深度相差過大時，應(yīng)及時與現(xiàn)場監(jiān)理進行聯(lián)系確 認(rèn)，不得以“已達到設(shè)計要求深度”為由停止鉆進。（3）機具及人員配備現(xiàn)場管理人員2名，現(xiàn)場技術(shù)人員2名，機長1名，操作人員4名。采 用液壓步履式長

22、螺旋鉆孔機1臺、混凝土泵1臺、柴油發(fā)電機1臺、罐車1 3臺（視距離遠近進行增減）。（4）施工注意問題堵管：堵管是長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵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。特別是故障排除不暢時，使已攪拌的CFG樁混合料失水或 結(jié)硬，增加了再次堵管的幾率，給施工帶來很多困難。產(chǎn)生堵管的原因有以下幾點：混合料配合比不合理：當(dāng)混合料中的細骨料和粉煤灰用量較少時，混 合料和易性不好，常發(fā)生堵管。因此，要注意混合料的配合比，坍落度應(yīng)控 制在160mm200mm之間。混合料攪拌質(zhì)量有缺陷：在CFG樁施工中，混合料由混凝土泵通過剛 性管、

23、高強柔性管、彎頭最后到達鉆桿芯管內(nèi)。混合料在管線內(nèi)借助水和 水泥砂漿潤滑層與管壁分離后通過管線。坍落度太大的混合料，易產(chǎn)生泌 水、離析。泵壓作用下，骨料與砂漿分離，摩擦力加劇，導(dǎo)致堵管。坍落度 太小，混合料在輸送管路內(nèi)流動性差，也容易造成堵管。施工操作不當(dāng)：鉆孔進入土層預(yù)定標(biāo)高后，開始泵送混合料，管內(nèi) 空氣從排氣閥排出，待鉆桿內(nèi)管及輸送軟、硬管內(nèi)混合料連續(xù)時提鉆。若 提鉆時間較晚，在泵送壓力下鉆頭處的水泥漿液被擠出，容易造成管路堵 塞。設(shè)備缺陷：彎頭曲率半徑不合理也能造成堵管。彎頭與鉆桿不能垂 直連接，否則也會造成堵管。混合料輸送管要定期清洗，否則管路內(nèi)有混 合料的結(jié)硬塊，還會造成管路的堵塞。竄孔。在飽和粉土、粉細砂層中成樁經(jīng)常會遇到這種情況，打完X 號樁后，在施工相鄰的Y樁時，發(fā)現(xiàn)未結(jié)硬的X號樁的樁頂突然下落，當(dāng)Y 號樁泵入混合料時，X號樁的樁頂開始