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水泥粉煤灰碎石桩（CFG）施工作业指导书4 O& _0 s; X) b
1、目的& V! ]# h- k( e! e6 A" W
明确CFG桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范CFG桩作业施工。
+ D4 B6 a* c2 B% z3 n2、编制依据
4 z& _% U& B4 f7 u9 p8 l2 V《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》
7 N" b3 {6 J8 R4 r, @《客运专线铁路路基工程施工技术指南》9 V1 [6 v# I# J2 h: y6 Q
《郑西铁路客运专线施工图设计文件》- g1 D3 L, x) ?# n, [7 h, G
3、适用范围5 n7 ]! o" C- R3 U8 e
适用于郑西铁路客运专线CFG桩施工。) f, `# _ m2 I) f: x; D/ q" L5 y
4、材质要求0 I7 o( _" b* M
桩体主体材料为碎石，应符合设计级配要求；
' h' {7 A4 n& H& k: }" H选用的水泥、粉煤灰、及外加剂等原材料应符合设计要求，并按相关规定进行检验。5 L% Z [; c% g2 a0 K* ?' h
5、施工工艺流程及技术要求
5 I/ v+ \/ e' H8 _5.1施工准备
/ C! e3 |* s; e: ] H⑴核查地质资料，结合设计参数，选择合适的施工机械和施工方法。
6 l6 l# I$ E7 T⑵进行满足桩体设计强度的配合比试验，确定各种材料的施工用配比。# s. H3 T# i/ ?. [
⑶平整场地，清除障碍物，标记处理场地范围内地下构造物及管线。
# I; f: w/ W( S2 p* \⑷测量放线，定出控制轴线、打桩场地边线并标识。
) M' R; E+ O4 j) e) V1 D⑸施工前清除地表耕植土，进行成桩工艺试验，确定施工工艺和参数。
6 E5 d" C- j! A: m: v5.2施工顺序: ]$ d, ^; z: a4 ]8 K7 F
CFG桩施工一般优先采用间隔跳打法，也可采用连打法。具体的施工方法由现场试验来确定。
" q e- ^9 T J9 i连打法易造成邻桩被挤碎或缩颈，在粘性土中易造成地面隆起；跳打法不易发生上述现象，但土层较硬时，在已打桩中间补打新桩，可能造成已打桩被振裂或振断。
/ @7 g2 K4 @7 R9 ?4 \2 R P在软土中，桩距较大可采用隔桩跳打，但施工新桩与已打桩时间间隔不少于7d；在饱和的松散粉土中，如桩距较小，不宜采用隔桩跳打；全长布桩时，应遵循由“由一边向另一边”的原则。; l5 X, q6 G( z; g5 ]8 R# D( p% [
5.3振动沉管灌注施工工艺; M3 S! O( G6 h( o
振动沉管打桩机适用于粘性土、粉土以及淤泥质土。
2 V/ h8 N9 q' j. T, T5.3.1施工步骤
+ t# S8 [( @7 C+ m⑴沉管
. W" E4 ]; ?2 y9 m% u根据设计桩长、沉管入土深度确定机架高度和沉管长度，并进行设备组装。桩机就位，保持桩管垂直，垂直度偏差不大于l％；若采用预制钢筋混凝土桩尖，需埋入地表以下300mm左右。开始沉管，为避免对邻桩的影响，沉管时间应尽量短；记录激振电流变化情况，应1m记录一次，对土层变化处应予以说明。: H' B- Q$ F" S* o! t
⑵投料. i: X3 T" V8 v3 Z- K) s* I
在沉管过程中用料斗进行空中投料（可边沉管边投料）。待沉管至设计标高且停机后须尽快完成投料，直至管内混合料顶面与钢管料口平齐。
9 W2 F& f1 ?6 H) w1 m4 p( z2 z⑶拔管7 m% z) K4 o$ B7 n1 j- Y; X
启动电动机，首次投料留振5～10s再开始拔管。拔管速率按工艺性试验并经监理工程师批准的参数进行控制，一般1.2～1.5m／min较合适。拔管过快易造成局部缩颈或断桩；拔管太慢振动时间过长，会使桩顶浮浆增厚，易使混合料离析，对淤泥质土，拔管速度可适当放慢。拔管过程中不宜反插留振。如上料不足，须在拔管过程中空中投料，以保证成桩后桩顶标高达到设计要求。成桩后桩顶标高应高出设计桩长0.5米，且浮浆厚度不超过20cm。( I; `! d& v( A" q
⑷封顶, F; z+ ?5 {2 F. j2 G7 @
沉管拔出地面，确认成桩符合设计要求后，用湿粘性土封顶。
+ G8 y( X. v* ^; j, f7 a⑸移机- a9 o) c. n- x
钻机移位进行下一根桩的施工。 : H! [0 S! A" @
5.3.2工艺流程图6 L( b( q/ ~! V9 \) K, t- u
: }4 Z- r+ z, N( s
: r, j) V5 T; n/ G# w2 a2 a
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振动沉管CFG桩施工工艺流程图
3 r3 I+ \9 U, {5.4长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工工艺7 J# Y5 M* z& k$ p3 s1 m; Z% x
5.4.1施工步骤$ }+ O. P+ u+ a5 X7 f5 N: G) F1 J
⑴CFG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%。
2 ^0 y C- n* u. I. Y, z ]2 g& P⑵混合料搅拌
4 u; w: R' ^& l& S混合料搅拌要求按配合比进行配料，计量要求准确，拌合时间不得少于1min。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16～20cm）根据采用的施工方法按工艺试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。在泵送前混凝土泵料斗应备好熟料。
0 E4 ~; [% O/ ]⑶钻进成孔% J$ e! t+ F9 b7 s- ?
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。
- O7 d! b( ^ H⑷灌注及拔管9 m! |7 Q/ ^. V( p; m0 Z
CFG桩成孔到设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料，当钻杆心充满混合料后开始拔管，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。灌注成桩完成后，桩顶采用湿黏土封顶，进行保护。施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量。+ ]8 E+ ^5 G6 B) H: ~; i4 ]
⑸移机8 m1 s- L4 V# G; U7 _( F
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。
( N7 K) E F8 \) A x5.4.2工艺流程图
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长螺旋钻管内泵压CFG桩施工工艺流程图
7 y" y) @8 @/ ?% F; l! Z7 E9 @' ?3 ~8 C6、质量控制及检验
. w. D; A1 v2 i0 n" y0 u9 {" N2 ~6.1质量控制7 M0 f8 B( p7 W) a0 Q P
⑴为检验CFG桩施工工艺、机械性能及质量控制，核对地质资料，在工程桩施工前，应先做不少于2根试验桩，并在竖向全长钻取芯样，检查桩身混凝土密实度、强度和桩身垂直度，根据发现的问题修订施工工艺。5 A# I, a7 ^( c' p5 k2 A
⑵CFG桩的数量、布置形式及间距符合设计要求。
# Z% w6 h3 W# x1 ]4 v⑶桩长、桩顶标高及直径应符合设计要求。
~) T% |$ p# R7 |" f' i⑷CFG桩施工中，每台班均须制作检查试件，进行28d强度检验，成桩28d后应及时进行单桩承载力或复合地基承载力试验，其承载力、变形模量应符合设计要求。+ h! {) T6 C* e% p) Y
⑸通常桩顶混凝土密实度差，强度低，对此采取桩顶以下2.5m内进行振动捣固的措施。+ r! v* J; A/ e
⑹为保证施工中混合料的顺利输送，施工中采取强制式搅拌机。
! O9 T4 A" k# O, H1 V- V" N! {⑺桩身每方混合料掺加粉煤灰量及坍落度控制根据设计和采用的施工方法按工艺试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。 ( F- O4 G/ C" P
⑻清土和截桩时，不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。% X$ N! L3 D5 |; C
⑼冬期施工时混合料入孔温度不得低于5℃,对桩头和桩间土应采取保温措施。
9 N) M& W, H% n0 V, \* v# D⑽跳打施工时应及时清除成桩时排出的弃土，否则会影响施工进度。# ]6 q% `+ x4 U5 V0 D
⑾整个施工过程中，安排质检人员旁站监督，并作好施工原始记录，记录钻压电流值、孔深、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等。7 s2 i: ]% w& l+ l5 Q0 q( c
⑿CFG桩施工属隐蔽工程，施工完毕报监理签认后方可进行下一道工序施工。+ s, e K2 F" V" b+ I# {
6.2检验7 }! r/ M- @4 I( P- k
⑴所用的水泥和粗细骨料品种、规格及质量应符合设计要求；
" l2 J! X% z& J( Q7 i5 f检验数量：同一产地、品种、规格、批号的水泥，每200t为一批，不足200t时也按一批计。同一产地、品种、规格且连续进场的粗、细骨料，分别每400m3为一批，当不足400m3时也按一批计。各种原材料每批抽样检验1组。1 m0 Y' b. T& {" X0 L) ^
检验方法：检查产品质量证明文件。在水泥库抽样检验水泥强度、安定性、凝结时间，在料场抽样检验粗细骨料含泥量、筛分试验颗粒级配。# ?$ j% r$ {3 k
⑵CFG桩混合料坍落度应按工艺性试验确定并经监理工程是师批准的参数进行控制；) k8 i7 Z1 n3 h7 u6 ]: h
检验数量：每台班抽样检验3次。! C2 E6 a6 f v r# c& R' d+ [+ Z; ` i
检验方法：现场坍落度试验。
% C7 q3 ]: A5 C# b: _⑶桩体强度检测方法、数量及标准见《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）4.14.7：
: Z4 j2 U a( o1 V# i/ _) {( @& k①检测数量：施工单位每台班一组（3块）试块。
0 Y: i, \. ^5 f9 O" M7 V4 i②检测方法：每台班制作混合料试块，进行28d标准养护试件抗压强度检测。 % u6 m% D B% C
③设计要求：桩身28d边长15cm立方体抗压强度达到设计强度10MPa～15MPa。
$ Y% r0 ~: M$ ~* e⑷桩身质量、完整性检测方法、数量及标准见《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）4.14.11：
6 B2 f% [& `5 T |5 ^1 M% x5 v①检测数量：检测总桩数的10%。! o/ O+ b5 L5 g" k8 @0 C
②检测方法：低应变检测。
' c1 X! c2 Y8 a( J5 I⑸ 单桩承载力及复合地基承载力检测方法、数量及标准见《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）4.14.12：
5 d% q9 d' [' X8 O①检测数量：总桩数的2‰，且每检测批不少于3根。
, [$ c$ I. e* Z5 N8 Q6 p2 R②检测方法：平板载荷试验。
% n2 o9 {7 [8 P! H" a③设计要求：抽取不少于总桩数的0.5‰的桩进行单桩承载力检测，抽取不少于总桩数的1.5‰的桩进行单桩复合地基平版载荷板试验。承载力符合设计要求。: r. L; k0 D% a) s& t4 ]
⑹CFG桩的桩位、垂直度、有效直径的允许偏差应符合下表的规定。6 T T o5 y+ [' k4 D0 S
# q1 I& N4 k$ q8 b8 ], q( L
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CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法6 f% s8 k7 x" E6 E9 i
序号 检验项目 允许偏差 施工单位检验数量 检验方法
7 @, m# o2 |: v+ R1 桩位(纵横向) 0，50mm 按成桩总数的10%抽样检验，且每检验批不少于5根 经纬仪或钢尺丈量
' v! V/ W; z! d2 桩体垂直度 1% 经纬仪或吊线测钻杆倾斜度: ~7 z/ j4 W* u$ e" C5 i+ ]2 f5 O9 e
3 桩体有效直径 不小于设计值 开挖50-100cm深后，钢尺丈量 | 
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡
