CFG桩施工方案

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兰煜花园9#楼CFG桩工程施工方案编制:审核:河南建隆建筑安装装饰工程有限公司兰煜花园项目部2008年6月30日CFG桩施工方案一、工程概况9#楼现有设计文件,在长×宽约56×16.65的基坑内施工,直径400mm,桩长12-17m的CFG桩,数量512根,桩呈矩形布置,桩距为1.24m×1.25m。本工程地基处理后要求符合地基承载力大于等于440KPa,桩竖向承载力特征值为489.0KN。桩体混凝土竖向抗压强度标号C20。二、工程地址概况本工程场地自上而下为:第一层:杂填土;第二层:湿陷性粉质粘土;第三层:粉质粘土;第四层:混合土;第五层:砂质泥岩和砂质页岩;第六层:石灰岩;第七层:砂质泥岩和砂质页岩;第八层:石灰岩;地基土对混凝土结构、钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性。地基土类型为中硬土,建筑场地类别为II类。三、编制依据1、《岩土工程勘察报告》(详勘)及设计文件。2、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)3、《建筑地基处理技术规范》(JGJG79-2002)4、《水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)复合地基处理技术规定》(Q/JY06-1997)四、(一)劳动力计划技术负责人1名质量安全员1名机台生产人员10名后勤人员2名合计14名(二)项目管理组织机构(见附图)五、主要施工机械计划(见下表)机械设备计划表设备名称型号功率(KW)数量长螺旋钻孔桩机ZKL800BB1101台地泵HBT60型551台电焊机BX1-31511.52台小平车2辆砼输送管道125mm150m经纬仪J61台水准仪DS31台六、施工计划(一)施工工期计划(见下表)施工工期计划表工作内容日历天说明设备进场、施工准备1测量放线1平行作业平整场地及设备安装1桩基施工20工程桩施工(注:不包括试桩时间)。(二)施工顺序:按照施工规范要求,为防止窜桩,工程桩施工采取隔桩跳打,分两遍完成。第一遍施工完毕后,应及时将钻出余土清理出场地,以利于第二遍施工的进行。本进度安排未考虑非人为因素的影响,如因非人为因素导致施工无法正常进行(如天气、停水及停电、泥土清运等),则工期顺延。七、施工工艺1、施工工艺流程图(见附图)2、成桩步骤本工程采用长螺旋钻机回转成孔,泵送混凝土压力灌注成桩,排土清运。①钻机就位:钻机就位后,应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%。现场控制采用在钻架上挂垂球的方法测量该孔的垂直度,也可采用钻机自带垂直度调整器控制钻杆垂直度。每根桩施工前现场工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查。满足要求后,方可开钻。②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地时,启动马达钻进,先慢后快,同时检查钻孔的偏差并及时纠正。在成孔过程中发现钻杆摇晃或难钻时,应放慢进尺,防止桩孔偏斜、位移和钻具损坏。根据钻机塔身上的进尺标记,成孔到达设计标高时,停止钻进。③排土清运:钻出的泥土要随时清运,以保持有足够的工作场面及二次施工。④混合料搅拌:混合料搅拌必须进行集中拌和,按照配合比进行配料。每盘料搅拌时间按照普通混凝土的搅拌时间进行控制,一般控制在90~120秒,混合料塌落度控制在180mm~200mm。⑤灌注及拔管:钻孔至设计标高后,停止钻进,开始泵送混合料灌注,每根桩的投料量不小于设计灌注量。钻杆芯管充满混合料后开始拔管,并保证连续拔管。施工桩顶高程宜高出设计高程30~50cm,灌注成桩完成后,桩顶盖土封顶进行养护。在灌注混合料时,对于混合料的灌入量控制采用记录泵压次数的办法,对于同一种型号的输送泵每次输送量基本上是一个固定值,根据泵压次数来计量混合料的投料量。⑥移机:灌注时采用静止提拔钻杆(不能边行走边提拔钻杆),砼灌注速度必须大于提管速度,提管速度易控制在2-3米/分钟,灌注达到设计标高后方可进行下一根桩的施工。⑦现场试验:对于每盘混合料,试验人员都要进行塌落度的监测,合格后方可进行混合料的投料,在成桩过程中抽样作混合料试块,每台班做1组(3块)试块,测定28天抗压强度,现场要留有同条件养护试块。八、CFG桩质量要求1、施工前应进行成桩工艺性试验(不小于2根试验桩),以复核地质资料以及机械设备性能、施工工艺、施工顺序是否适宜,确定混合料配合比、塌落度、搅拌时间、拔管速度等各项工艺参数,根据试桩中发现的问题修订施工工艺。2、在工程施工前,所选用的设备型号应符合设计桩径、符合加固深度的要求。3、现场施工的CFG桩数量、布置形式、间距、桩长、桩顶标高、直径符合设计要求。4、钻机应先慢后快。在成孔过程中,如发现钻杆摇晃或难钻时,应放慢进尺,否则容易导致桩孔偏斜、位移,甚至使钻杆、钻具损坏。6、混合料应按设计配合比经搅拌机拌和,塌落度、拌和时间应按工艺性试验确定的参数进行控制,且不得少于一分钟;搅拌的混合料必须保证混合料圆柱体能顺利通过刚性管、高强柔性管、弯管和变径管而到达钻杆机芯管内。7、CFG桩成孔到设计标高后,停止钻进,开始泵送混合料。先拔管20cm-30cm后开始泵送混合料,当钻杆芯充满混合料后开始拔管,严禁先提管后泵料。成桩时的拔管速度控制在2-3米/分钟。成桩过程应连续进行,防止缩径和断桩。8、钻杆应采用静止提拔。施工中应严格按工艺性试验确定,并经监理工程师批准的参数控制钻杆提拔速度和混凝土泵送量。并保证连续提拔。施工中严禁出现超速提拔。为了保证施工中混合料的顺利输送,本工程采用泵送商品混凝土。9、施工中应保证排气阀正常工作,每班经常检查排气阀,防止排气阀被水泥浆堵塞。10、桩机移机至下一桩位施工时,应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核,保证桩位正确。九、质量监控1、测量桩位前应对施工现场原始地面标高进行抄平测量,并用平地机平整碾压后放出各桩的准确位置,原地面标高控制在±5cm以内。施工桩顶高程控制在高于设计褥垫层标高30cm处。将施工区域进行划分,并将各桩进行编号,定机定人进行管理。2、布桩时,CFG桩的数量、布置形式及间距必须严格按照设计要求。并遵循从中心向外推进施工,或从一边向另一边推进施工的原则。不宜从四周转向内推进施工。3、长螺旋钻机在开钻前应有施工技术人员对标尺、刻画进行复核,消除标识误差。尤其是钻机初始标识要制定专人进行复查,防止操作人员弄虚作假、骗取米数。使用反差大的反光贴条每0.5米进行标识,粘贴在钻机导向架上,利于夜间记录人员识别读数。4、指派责任心强、懂技术并经严格考核合格的员工对劳务队施工的CFG桩进行现场监控和记录,严禁偷工减料、暗中做手脚的现象发生。5、现场管理人员每根桩都要根据桩机上的垂球目测导向架垂直度,以保证桩身垂直度不大于1%,确保桩体的正常受力。6、判断钻头是否达到持力层一般有两种方法:一是在桩机驾驶室观测电流的变化。钻机开始钻孔及软弱地层钻孔时,电流表指针在100~120安,当钻头遇到持力层时,瞬间的电流将增大到160安以上,同时电压下降。此时,应判定钻头已达到持力层。二是在钻机旁直观观察。当钻头达到持力层时,钻杆上部的动力头发生颤动和轻微的摇动,钻机的动力明显减弱,此时,应判定钻头已达到持力层。7、CFG桩成桩过程由现场值班人指挥,桩机操作手和地泵操作手密切配合,按照先泵料后拔管的原则,防止先拔管后泵料,防止CFG桩成吊脚桩。8、严格控制拔管速率。拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩径断桩,而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀,桩顶浮浆过多,桩身强度不足和形成混合料离析现象,导致桩身强度不足。故施工时,应严格控制拔管速率。正常的拔管速率应控制在2~3米/分钟。9、整个施工过程中,应安排质检人员旁站监督,并做好施工原始记录。记录的内容主要有桩号、钻孔深度、瞬间电流值、孔深、拔管速度、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等。10、为控制提钻速度,应购置秒表配发到记录人员,钻孔时间、拔管速度、灌注混凝土时间应记录至秒。当天的记录每页必须由现场记录人当天进行相互签字确认。11、提钻泵送过程中,要经常敲打输送管,确认管内混合料是否充实,以保证桩体密实。12、拔管过程避免反插,在拔管过程中若出现反插,由于桩管垂直度的偏差,容易使土与桩体材料混合,导致桩身掺土影响桩身质量,施工中应避免反插。13、桩顶砼停灰面根据导向架上表示由值班人员判断,控制在桩顶标高以上0.5米位置。14、控制好混合料的塌落度。混合料塌落度过大,会形成桩顶浮浆过多,桩体强度也会降低。塌落度宜控制在180mm~200mm。15、在泵送混合料时,比设计桩长多加0.5米的料。将沉管拔出后,用插入式振捣棒对桩顶混合料加振3~5秒,提高桩顶混合料密实度,上部用土封顶,增大混合料表面的高度即增加了自重压力,可提高混合料抵抗周围土挤压的能力,避免新打桩振动导致已打桩受振动挤压,混合料上涌使桩径缩小。16、在截取桩头前应准确测量桩顶标高,并在纵横向挂线标示桩头水平位置。凿除桩头时严禁单边打眼凿桩头,防止桩头成斜面或破损,截取后的桩头面应是水平面。清理桩间土和截取桩头时,应采取相应的预防措施,防止造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。17、CFG桩施工中,每台班均须制作检验试件,进行28天强度检验,成桩28天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。18、CFG桩施工属隐蔽工程,施工完毕后先进行自检,自检频率为10%。自检合格报监理工程师签认后方可进行下一道工序施工。19、CFG桩成桩后,桩顶以上没有一米垫层或未采取任何保护措施情况下,严禁大型机械进入施工区。十、施工质量问题和控制措施1、堵管。堵管是长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺常遇到的主要问题之一。它直接影响CFG桩的施工效率,增加工人劳动强度,还会造成材料浪费。特别是故障排除不畅时,使已搅拌的CFG桩混合料失水或结硬,增加了再次堵管的几率,给施工带来很多困难。产生堵管的原因有以下几点:①混合料配合比不合理。当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时,混合料和易性不好,常发生堵管。因此,要注意混合料的配合比,塌落度应控制在180mm~200mm。②混合料搅拌质量有缺陷。在CFG桩施工中,混合料由混凝土泵通过刚性管、高强柔性管、弯头最后达到钻杆芯管内,混合料在管线内借助水和水泥砂浆润滑层与管壁分离后通过管线,塌落度太大的混合料,易产生泌水、离析,泵压作用下,骨料与砂浆分离,摩擦力加剧,导致堵管。塌落度太小,混合料在输送管路内流动性差,也容易造成堵管。③施工操作不当。钻孔进入土层预定标高后,开始泵送混合料,管内空气从排气阀排出,待钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续时提钻。若提钻时间较晚,在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出,容易造成管路堵塞。④设备缺陷。弯头曲率半径不合理也能造成堵管。弯头与钻杆不能垂直连接,否则也会造成堵管,混合料输送管要定期清洗,否则管路内有混合料的结硬块,也会造成管路的堵塞。2、窜孔。在饱和粉土、粉细砂层中成桩经常会遇到这种情况。发现窜孔的条件有如下三条:①被加固土层中有松散饱和粉土、粉细砂;②钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动;③土体受剪切扰动能量的积累,足以使土体发生液化。由于窜孔对成桩质量的影响,施工中采取的预控措施:a、采取隔桩、隔排跳打方法;b、根据工程实际情况,采用桩距较大的施工方案,避免打桩的剪切扰动;c、减少在窜孔区域的打桩推进排数,减少对已打桩扰动能量的积累;d、合理提高钻头钻进速度。3、桩头空芯。主要是施工过程中,排气阀不能正常工作所致。钻机钻孔时,管内充满空气,泵送混合料时,排气阀将空气排出,若排气阀堵塞不能正常将管内空气排出,就会导致桩体存气,形成空芯。为避免桩头空芯,施工中应经常检查排气阀的工作状态,发现堵塞及时清洗。4、桩端不饱满。主要是因为施工中为了方便阀门的打开,先提钻后泵料所致。这种情况可能造成钻头上的土掉入桩孔或地下水侵入桩孔,影响CFG桩的桩端承载力,为杜绝这种情况,施工中工人应密切配合,保证提钻和泵料的一致性。5、施工场地标高观测。施工前要测量场地的标高,并注意测点应有足够的数量和代表性。打桩过程中则要随时测量地面是否发生隆起。因为断桩常和地表隆起相联系。已打桩桩顶标高的观测。施工过程中注意已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