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新建张家口至呼和浩特铁路4标CFG桩基试桩方案编制人：审核人：批准人：中铁十九局张呼铁路工程项目经理部二O一四年六月中铁十九局张呼铁路工程项目经理部4分部CFG桩试桩方案1CFG桩试验桩施工方案一.编制依据与编制原则及适用范围1.1编制依据(1)新建张家口至呼和浩特铁路施工图路基设计图（DK158+203.45-160+513.060）（张呼施路-81）；（2）新建铁路张家口至呼和浩特施工图《路基设计大样图集》；(3)《高速铁路设计规范（试行）》（TB10621-2009、J971-2009）;(4)《铁路路基设计规范》（TB10025-2005、J447-2005）；(5)《铁路特殊路基设计规范》（TB10035-2006、J158-2006）；(6)《铁路工程路基处理技术规范》（TB10106-2010、J1078-2010）；(7)《铁路混凝土耐久性设计规范》（TB10005-2010）；(8)《高速铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10571-2010）；（9）《铁路工程结构混凝土强度检测规程》(TB10426)；（10）《铁路工程土工试验规程》(TB10102-2010)。1.2编制原则(1)遵循招标文件的原则。严格按照招标文件要求的工期、质量等目标编制技术标文件，使发包人的各项要求均得到有效保证。(2)遵循设计文件的原则。在编制施组时，认真阅读核对所获得的技术设计文件资料，了解设计意图，掌握现场情况，严格按设计资料和设计原则编制施组，满足设计标准和要求。(3)遵循“安全第一、预防为主”的原则。严格按照铁路施工安全操作规程，从制度、管理、方案、资源方面编制切实可行的施工方案和措施，确保施工安全。(4)选择合理的施工方案、工艺，合理配置资源，遵循一切围绕“便于施工，少占耕地，减少投入，严格控制工程项目投资”的原则。(5)遵循施工生产与环境保护同步规划，同步建设，同步发展原则。(6)遵循贯标机制的原则。确保质量、环境与职业健康安全综合管理体中铁十九局张呼铁路工程项目经理部4分部CFG桩试桩方案2系在本项目工程施工中自始至终得到有效运行。1.3.适用范围本试验段试验工艺供张呼铁路项目经理部四分部范围内同种地质条件下路基CFG桩路基加固处理。二.工程概况DK158+203.45～DK160+513.060位于内蒙古自治区乌兰察布市集宁新区境内，该段落的地形地貌为湖积平原区，地势平坦，地形起伏较小，交通便利。地层岩性及地质条件：（3）13（Q14）粉质粘土，灰褐色，硬塑、局部软塑、坚硬σ0=150kpa，Ⅱ级。（3）21（Q14）粉土，黄褐色、稍密，稍湿，σ0=100kpa，Ⅱ级。（3）22（Q14）粉土，黄褐色、稍密-中密，稍湿，σ0=120kpa，Ⅱ级。（3）33（Q14）粉砂；黄褐色-灰褐色、中密-密实，稍湿，σ0=180kpa，Ⅰ级。（3）43（Q14）细砂；黄褐色-灰褐色、中密-密实，朝湿，σ0=180kpa，Ⅰ级。（3）47（Q14）细砂；黄褐色-灰褐色、中密-密实，饱和，σ0=160kpa，Ⅰ级。（3）64（Q14）粗砂；黄褐色-灰褐色、中密-密实，稍湿-饱和，σ0=350kpa，Ⅰ级。（3）73（Q14）细圆砾土；黄褐色，灰褐色、密实，稍湿，呈磨圆状，岩心呈散状，厚度0-9m；σ0=450kpa，Ⅲ级。（3）83（Q14）粗圆砾土；灰褐色、密实，稍湿，σ0=500kpa，Ⅳ级。（6）41（N02）玄武岩；杂色、密实，全风化，岩心呈砂土状；σ0=450kpa，Ⅳ级。（6）42（N02）玄武岩；青灰色、褐灰色，密实，强风化；σ0=450kpa，Ⅴ级。中铁十九局张呼铁路工程项目经理部4分部CFG桩试桩方案3水文地质条件：地下水类型为第四系孔隙潜水，水位埋深11.4-14.2m，地下水化学侵蚀环境对混凝土具有硫酸盐侵蚀，环境作用等级为H1；具有氯盐侵蚀，环境作用等级为L1。地震动峰值加速度：0.10g，最大冻深1.91ms。本分部路基DK159+140～DK159+425段采用CFG桩加固，桩径0.5m，桩长15m，桩间距1.6～1.8m，正方形布置。桩顶设直径1.0m厚0.4m的圆柱形C25桩帽，基层设厚0.5m的碎石垫层内夹铺一层抗拉强度不小于260KN/m的双向土工格栅。复合地基承载力不小于180kpa。根据设计图纸有关要求，本着“先试验后施工”的原则，我分部准备4根CFG桩用作试验桩。来确定桩体材料的配合比及施工方法等参数。试验桩地点选择在DK159+400处，桩径0.5m，桩长15m，桩间距1.8m，共四根，按正方形布置。说明：1、CFG桩直径0.5m，桩基长度15m；2、CFG桩正方形布置，间距1.8m。3、试桩位置：DK159+140～DK159+425。CFG桩试桩平面示意图三.试验目的3.1确定CFG桩的施工参数1）确定混合料的配合比、坍落度，搅拌时间；2）确定设备选型、确定施工工艺和施工顺序；3）确定拔管速度；16-216-115-215-1中铁十九局张呼铁路工程项目经理部4分部CFG桩试桩方案44）确定作业队的人员组成和分工。3.1.2确定设计参数四.主要投入的人员及设备情况4.1主要投入设备情况表4.1试桩机械序号机具名称型号数量1液压步履式长螺旋钻机（含地泵）BC23型1台2混凝土拌合站HLS120型搅拌机2台3装载机龙工LG85581台4混凝土搅拌运输车8m32台5发电机200kw1台6水准仪DINI031台7全站仪CX-1011台4.2.参加试验人员表4.2参加试验桩人员主要施工人员姓名性别年龄职称专业作业组负责人王林军男38工程师公路工程技术负责人薄志新男39高级工程师机械制造质检工程师杨佳伟男29工程师建筑工程测量工程师王俊男32工程师建筑管理机械工程师牛亮男29助理工程师工程师工程机械质检员樊铁军男30助理工程师工程师土木工程安全员邓大鹏男56安全员试验员段胜楠男28助理工程师工民建技术员宋杰男39工程师隧道工程拌合站站长冮剑男39工程师铁路工程机械操作手2人工人普工4人中铁十九局张呼铁路工程项目经理部4分部CFG桩试桩方案5五.CFG试验桩的准备工作5.1场地平整机械平整至CFG桩顶标高以上50cm，50cm作为工作垫层，表面做成2%排水横坡，用压路机碾压密实，四周人工开挖排水沟。5.2测量放样根据CFG桩位平面布置图，并在平面布置图上对桩进行编号。用全站仪测量放出每个桩的桩位，在桩位中心打入木桩，用白灰标明，并作编号记录。5.3施工技术准备⑴施工技术交底及施工图《路基设计大样图集》及《新建张家口至呼和浩特铁路施工图路基设计原则》已经下发作业队,并对相关技术员进行了岗前培训;⑵对于业主及监理工程师下发的相关文件作了认真的学习和研究,我们将始终尊重遵从于监理工程师的意见和指示，并严格按照程序施工;⑶安排具有一定施工经验的路基工程师和施工技术负责人负责现场施工组织和技术工作，并请监理工程师全过程实施旁站，以便对施工中出现的问题给予指导。试桩的项目见下表CFG桩试桩项目表桩号1#2#3#4#桩长（m）15151515拔管速度1.2(m/min)1.5(m/min)混合料灌注/拌和方式拌和站供料全桩长范围内不振捣拌和站供料孔口2.5m范围内振捣拌和站供料全桩长范围内不振捣拌和站供料孔口2.5m范围内振捣5.4材料准备水泥：按验标规定检测强度、安定性、凝结时间，抽样检测一组，监理单位见证检验。粉煤灰：CFG桩采用长螺旋成孔、芯管泵送混合料的施工方法时，要求粉煤灰的细度不大于25%。中铁十九局张呼铁路工程项目经理部4分部CFG桩试桩方案6粗细骨料：按验标规定检验含泥量、颗粒级配，抽样检测一组，监理单位见证检验。根据其他项目施工经验，为保证CFG桩桩体强度，CFG桩施工材料为普通硅酸盐水泥、粉煤灰、碎石，按C15混凝土配比进行施工，保证混合料28天抗压强度不小于15MPa。泵送混合料坍落度控制在160～200mm。搅拌时间不小于2min。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；在粉煤灰库抽样检验粉煤灰细度；在料场抽样检验粗细骨料含泥量、筛分试验颗粒级配。试验桩材料选用一览表序号材料名称规格型号生产厂家备注1水泥P.O42.5乌兰察布中联水泥2砂中砂巴音镇吉庆行镇村沙场3碎石5-25mm察右前旗玫瑰乡创鑫石场4外加剂HK-1山西华凯伟业5粉煤灰2级内蒙古卓资县电厂六.CFG试验桩的施工6.1钻机就位应使钻杆垂直对准桩位中心，确保CFG桩垂直度允许偏差不大于1%，桩位允许偏差不大于5cm。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。6.2成孔钻孔开始时，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，一般先慢后快，避免形成螺旋孔，成孔至设计深度，确保桩端基于中铁十九局张呼铁路工程项目经理部4分部CFG桩试桩方案7持力层上并满足设计要求，施工桩顶标高应高出设计桩顶标高不少于0.5m。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。6.3.判断钻头是否到了持力层一般方法：长螺旋钻进过程中时刻注意并记录电流的变化情况，在无法继续向下钻进时，电流是否达到140A，判断钻头是否达到持力层。6.4.混合料的拌合及运输混合料搅拌采用HLS120型拌合机2台集中拌和，按照试验配合比进行配料，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120秒，具体搅拌时间根据实验确定，电脑控制和记录。混合料现场施工的坍落度宜控制在160mm～200mm。混凝土搅拌运输车集中运输到施工现场。6.5混合料灌注1、钻机按设计桩位就位，调整钻杆垂直对准桩位中心。2、关闭钻头阀门，向下移动钻头至地面，启动电动机开始钻进，先慢后快，钻至设计深度停钻。3、向管内泵送混合料，混合料的泵送量按试桩确定的数量进行，泵送时不得停泵待料。当钻杆芯管充满混凝土后，方可提钻，提钻速度应按参数进行控制。混凝土应经搅拌机拌和均匀。6.6整机移位一根桩灌注达到控制标高后进行下一根桩的施工时，采用连续法，从而保证桩位在5cm允许偏差范围内。6.7现场试验对于每车混合料，试验人员都要进行坍落度的测试，合格后方可灌注混合料，在成桩过程中抽样作混合料试块，做1组（3块）试块，测定其28天抗压强度。6.8施工成果报告将试验所得的各项数据进行收集整理,待试桩承载力检验合格后进行总中铁十九局张呼铁路工程项目经理部4分部CFG桩试桩方案8结，编写施工成果报告,以备审批。6.9CFG桩施工流程图不合格混凝土运输合格七.施工中的注意事项7.1CFG桩成孔⑴钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头接触地面时，启动马达钻机。同时检查钻孔的偏差及时纠正。⑵桩机操作手和现场读尺人员要密切配合，钻机每钻进1m，读尺人员要及时通知桩机操作手记录电流数据，操作手在电流发生明显变化时，要通知现场读尺人员做好钻机进尺及土层变化的记录，当电流显示已进入硬土层时，要控制进尺，确保嵌入深度满足设计要求。钻机就位拌制混凝土施工准备测量放线钻孔验孔泵送混凝土，均匀提钻下一根施工检测中铁十九局张呼铁路工程项目经理部4分部CFG桩试桩方案9⑶桩身进入持力层的深度，要求满足设计要求。⑷钻孔至设计高程后，要对地质情况进行详细的记录。⑸发现地质情况与设计不符，要及时通知设计单位。⑹在成孔过程中发现钻杆摇晃或钻进难钻时，应放慢进尺，防止桩孔偏差、位移及钻具损坏。当钻至设计标高后，一般采用静止提拔，但对易卡钻的区域、圆砾层允许采用边转边提，离开圆砾层后采用静止提拔。⑺施工过程中认真填写钻孔记录及混凝土灌注记录。7.2开挖及桩头处理⑴CFG桩施工完毕后，禁止重载设备在桩顶行走，待桩体达到一定强度（一般14d）后，可进行开挖、清理，清理开挖时采用小型挖机配合人工进行，施工过程中严谨挖机碰撞桩头，以免造成断桩、桩间土用人工清理干净。清土和截桩时，不得造成桩顶设计标高以下桩身