路基CFG桩工艺性试验
总结报告
路基CFG桩工艺性试验总结报告
一、试验地点
本管段DK228+075~DK242+240段路基，为了保证路基CFG桩的顺利进行,我单位选在DK228+075~DK228+472.45段路基进行了CFG桩的工艺性试验施工，DK228+423.2~+425处路堤右侧加固范围内进行了4根桩的试桩施工。试验CFG桩设计桩径0.5m，桩与桩间距1.8m。具体如下图：
各桩情况表
序号 里程 桩号 原地面标高m 设计桩底标高 设计桩长m 备注 m 1 DK228+423.2 26-1# 2 DK228+423.2 26-2# 3 4 DK228+425 DK228+425 27-1# 27-1# 215.270 215.267 215.302 215.285 214.76 214.76 214.76 214.76 12.2m 12.2m 12.2m 12.2m 该处工点主要是粉质黏土，上部为1～3m的软塑性黏土，试验桩处有接近38m的褐黄色硬塑黏土。
二、试验时间
试验工作于2010年8月28日11时25分开始，至14时49分全部完成4根试验桩施工。 三、试验目的
根据合福铁路的建设要求，于大面积施工前均应进行工艺性试验，通过试验获取相关施工数据以便指导大面积施工。
1、通过试验确定人员、设备的最佳组合方式； 2、通过试验钻孔复核地质资料；
3、通过试验确定施工工艺、施工顺序、控制措施；
4、通过试验确定混合料配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速度等各项工艺参数； 四、施工组织方案
1、主要人员安排 序号 1 2 3 4 5 6 7 姓名 张建乐 冯世春 王伦 伍俊成 邹伟 王强 刘丹 职务 工作内容 现场总负责人 施工总负责 分部总工 现场负责 全面负责现场的技术工作 负责现场指挥及协调 分部工程部长 负责记录钻杆的提升速率 分部安质部长 负责现场文明及安全施工 工程师 技术员 负责记录钻机的钻进速率 记录电流表的变化及桩机的垂直度 记录输送泵泵送速率及桩的8 章伟 技术员 超灌量控制 负责复核桩位及标高和桩长9 刘寿文 测量主管 控制 负责配合比的调配、砼坍落10 11 王玉磊 阚绪亚 中心试验室主任 度、现场做试件 生产调度 生产协调 2、主要使用机具
长螺旋钻：YTZ20液压步履式,折叠臂架,装运拖运结合长螺旋钻。钻孔直径500mm，钻孔最大深度15m，动力头电机功率22KW×2，行走步长1.2m，整机质量21.5t，外形尺寸12×5.2×31（m）。
地泵：采用HBT50C地泵。最大理论混凝土为60m3/h，混凝土输送压力达13Mpa，最大垂直输送距离270m，最大水平输送距离1300m，料斗容积800L，混凝土缸规格200mm×1600mm(缸径×行程)。
罐车：9m3罐车2台。 3、主要材料
混合料采用的主要材料均经过试验检测合格，符合设计及规范要求，选用的材料主要有：
序号 材料名称 1 2 水泥 砂 规格型号 P.O42.5 中砂 生产厂家 黄山微石 泾县榔桥砂场 备注 3 4 5 碎石 外加剂 粉煤灰 5-25mm PCA聚羧酸 F类Ⅰ级 泾县晏山石场 深圳迈地 铜陵 根据设计要求，CFG桩混合料28天龄期标准立方体抗压强度不小于13.4Mpa，泵送时坍落度160～200mm。
采用的配合比如下：
水泥：砂：碎石（5-31.5mm）：粉煤灰：外加剂：水 0.6 ：1.82：3.11：0.4：0.01：0.5 （质量比） 每方用量：222：675：1150：148：3.7：185 （kg/m3） 混合料拌合时间按普通混凝土控制。 五、施工工艺
采用长螺旋钻成孔管内泵压混合料成桩，混合料由乔家门拌合站拌制，混凝土运输车运输至现场。芯管内泵送混合料，单桩混合料控制以记录输送泵的泵送次数来推算单根桩的灌注量。工艺流程如下图：
1、原地面处理
该段工点距离段，地势呈丘陵，多辟为旱地，进行清表碾压后即可进行钻孔施工，特殊地段应设置施工台阶后在进行施工。
2、测量放线
采用全站仪按设计先行放设CFG桩加固边线，根据加固范围按设计的布桩形式实施桩位放样。该段CFG桩按正方形布置，孔间距为1.8m，试验四根桩桩位采用木桩明确标示。
3、钻机就位
钻机自行就位，就位过程由四个支撑腿与下俯支撑平台共同完成，
由于设备体积大、长度就位过程一般要进行20分钟左右。
4、钻机校正
钻机就位后进行钻机桩位、垂直度校正。
桩位校正：以钻机钻头中心为基点，挂线吊垂球检查钻机钻头中心线与桩中心线的偏差，并根据偏差调整确保达到规范、设计要求。
垂直度校正：先采用经纬仪于钻机钻杆中心准确标示垂直度线，钻杆垂直度有正、侧面两个面的控制，必须确保各方面垂直度偏差小于1%。完成标示后于钻杆中部挂垂球检查垂直度偏差，符合要求后开钻。
CFG桩施工流程图
清理平整场地 工艺试验 测量放线 长螺旋钻机就位 安装桩机 钻杆垂直度检查与调整 材料试验 配合比确定 钻进至设计深度 停钻 计量投料 泵料 混合料搅拌 泵送混合料并均匀拔管 转移桩机 制作试件 清土 桩间土开挖 桩头处理
5、成孔
开始钻进前，混合料运输车到达现场待命，在进行混凝土灌注前做好混凝土的各项指标试验检测。
先于钻杆上采用明显标志于每米的位置进行清晰标示，以方便钻进过程深度控制。
开始钻进前我们进行人员分工的安排：
1人进入操作室记录电流、1人于钻杆处控制钻进深度、1人于地泵前记录泵送次数。每人配口哨一支以确保各工序、各部位协调配合。
由于本次为试验目的，因此钻进过程存在地质复核的过程，因此现场必须认真做好钻孔记录。
钻进过程要匀速钻进，根据钻杆上的标示控制钻进深度。为了复核地质在电流上的反映，我们对26-1#、26-2#、27-1#和27-2#桩进行了钻进电流记录。
6、混合料泵送
成孔后，经监理工程师认可进行混合料的泵送。
当钻杆芯管内充满混合料后开始拔管，混合料泵送步调与提管速度保持一致。采用静止提管，提管速度控制在3m/min左右。 六、试验检测
根据验收标准，CFG桩桩身混凝土强度达到设计强度要求后,六标中心试验室在监理的见证下对桩基进行桩基检测，检测主要内容包括低应变检测及钻芯取样检测。 七、试桩过程记录情况
1、钻进成孔
钻进过程匀速钻进，根据钻杆上的标示控制钻进深度。为了复核地质在电流上的反映，我们对26-1#、26-2#、27-1#和27-2#桩进行了详细的电流记录，具体如下：
26-1#：自0～8m电流稳定在80-100之间，于8m～ 13.2m处电流为90-120之间，停止钻进；较设计孔深1.0m;
26-2#：自0-8m处电流稳定在80-100之间，于8m～ 13m处电流变化为90-120之间，停止钻进；较设计孔深0.8m;
27-1#：自0-8m处电流稳定在90-100之间，于8m～ 13.5m处电流变化为100-120之间，停止钻进；较设计孔深1.3m;
27-2#：自0-8m处电流稳定在90-100之间，于8m～ 13m处电流变化为90-120之间，停止钻进；较设计孔深0.8m;
2、混合料泵送
成孔后，经监理工程师认可进行混合料的泵送。
当钻杆芯管内充满混合料后开始拔管，混合料泵送步调与提管速度应保持一致。采用静止提管，提管速度控制在3m/min左右。
各桩泵送混合料情况如下：
26-1#：桩长13.2m，地泵冲程数量52次。总泵送数量为2.6m3； 26-2#：桩长13m，地泵冲程数量53次，总泵送数量为2.55m3； 27-1#：桩长13.5m，地泵冲程数量53次，总泵送数量为2.65m3； 27-2#：桩长13m，地泵冲程数量50次，总泵送数量为2.55m3； 3、相关参数计算及总结
①、泵送次数与提管之间的关系
试验过程中我们进行多种提管速度的试验，通过采用的地泵泵送数量及次数的计算，其关系如下：
26-1：泵送时间5分钟，提管13.2米，泵送次数52次，平均每分钟泵送10.4次。
26-2：泵送时间5分钟，提管13米，泵送次数53次，平均每分钟泵送10.6次。
27-1：泵送时间7分钟，提管13.5米，泵送次数53次，平均每分钟泵送7.6次。
27-2：泵送时间6分钟，提管13米，泵送次数50次，平均每分钟泵送8.3次。 八、试验总结
1、通过本次试验，所设计的配合比及所采用的原材料完全能满足施工需要，符合设计及规范的要求；
2、确定并验证了所采用的施工工艺、设备。长螺旋钻成孔及芯管泵送混合料的灌注的施工方法，成桩的速度快、质量符合要求。针对我分部CFG桩地基处理地段的地质情况，采用长螺旋施工法较适宜；
3、确定了有关参数：泵送混合料的配合比的坍落度控制在160-200cm之间，混合料拌和时间控制在60S以上，但不应大于120S，拔管速度应控制在3m/min左右。
4、钻进过程应随时记录好电流变化情况，根据本次试验的地质验证：一般黏土钻进电流一般为80-120之间。
5、通过本次试验，1台长螺旋钻必须配置1台地泵，地泵的功率应与螺旋钻匹配，每台地泵应至少配置2台混凝土运输车（运距在20km以内），运距长了至少配置4台左右。每台长螺旋钻应配置5人，其中1人为指挥协调人员，每台地泵应至少配置2人。
5、本次工艺性试验完全可指导大面积施工。 九、工程质量保证措施
1、搅拌水泥、粉煤灰、碎石等原材料要严格检验，保证其材质符合设计要求，满足施工需要。
2、CFG桩钻机就位后，用仪器在两个不同的方向监测钻杆的垂直度，以保证CFG桩垂直度符合要求。
3、在进行混凝土灌注前要检查混凝土的坍落度、含气量等各项指标，各项指标均要符合规范、设计要求。
4、向管内泵送混凝土时，混凝土的泵送量按试桩确定的数量进行，泵送时不得停泵待料。
5、拔管速率要均匀，拔管到桩顶，桩顶1～2m混凝土用捣固棒进行振捣，施工桩顶标高宜高于设计标高50cm。
6、施工用水符合工程用水的有关规定。施工现场做好材料计量设备的标定工作，保证计量准确。混合料生产能力能满足现场施工需要，并有一定富余量。
7、CFG桩成桩后，机械严禁在打桩工作面行走，以免造成断桩，若要行走时，必须用土在打桩工作面铺行走垫层，其垫层面到桩顶距离不少于1m。
8、截桩时采用电动平锯，人工配合，不得造成桩顶设计标高以下桩体断裂和扰动桩间土。 十、安全、环保保证措施
1、对所有人员进行安全教育，进入工地时，必须佩戴安全防护用品，
所有施工人员必须听从指挥。
2、施工现场设安全员，施工作业区设安全标志，防止无关人员进入现场，在吊车、桩机大臂半径范围以内，机械正在作业时，施工人员应远离。机械在进行作业前要先检查机械性能，机械不得超负荷工作。 3、施工用电使用380V的三相五线制配电系统，电缆线路必须埋于地下或架空敷设，避免机械损伤和介质腐蚀。
4、每台电力设备必须确保“一机一箱一漏一闸”，电箱内的电器设备必须完好，停用设备时要拉闸断电，锁好电箱。
5、泵压混合料时应有专人指挥泵压操作，防止因排气不畅和操作失误造成爆管形成伤害。
6、在机械施工过程中，要尽量减少噪音、废气、废水及尘埃等污染，以保障当地居民和施工人员的健康。
7、对清理场地的表层腐植土、砍伐的荆棘等废料，要及时运到指定的地点进行废弃。
8、在清理输送管、输送泵和其他机械设备的废水、废油等有害物质以及生活污水，不得直接排放于施工现场及河流、池塘或其他水域中，也不得倾卸在饮用水源附近的土地上，必须施工于指定的地方进行处理。
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