中铁十二局集团渝利铁路Ⅰ标段三分部项目经理部 CFG桩施工作业指导书
新 建 渝 利 铁 路
CFG 桩 施 工
有效标志 编 制 审 核 批 准 人 编 号
中铁十二局集团渝利铁路Ⅰ标段三分部
二OO九年三月
中铁十二局集团渝利铁路Ⅰ标段三分部项目经理部 CFG桩施工作业指导书 CFG桩长螺旋钻机施工作业指导书
一.施工准备
1.施工场地应保持平整通畅。稻田、池塘等积水地段先排水，清除淤泥层，并平整压实。平整施工场地高程高出CFG桩设计桩顶不小于60cm。
2.桩位测量:复核测量基线及水准点，准确放出CFG桩的轴线定位点，并测量各点位高程，做好测量纪录。
3.CFG桩选用的水泥、粉煤灰、碎石、砂、水等原材料应符合设计要求，并按相关规定进行检验。
4.施工前先进行成桩工艺性试验（≥2根）,以复核地质资料及成桩工艺是否适宜，从而进一步根据现场地质水文条件确定混凝土配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速度等各项工艺参数。 二.CFG桩施工工艺 1.基本原理:
CFG桩基本原理：CFG桩复合地基是采用长螺旋钻机钻至持力层，向孔中泵送采用水泥、粉煤灰、碎石等材料加水拌合的混合料，制成具有桩体轴心抗压强度达到10Mpa以上的高粘结强度桩，同桩间土和特有的柔性褥垫层一起构成复合地基。 2.工艺流程:
1)钻机就位。就位后校正好钻杆的位臵和垂直度,垂直度的容许偏差不大于1%。
2)混合料搅拌。按设计配比配制混合料。当采用振动沉管灌注成桩时，混合料坍落度宜为30-50mm;当采用长螺旋成孔、管内泵压混合料灌注成桩时，混合料坍落度宜为160-200mm。
3)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及地面时,启动电机,将钻杆旋转下沉至设计标高,关闭电机,清理钻孔周围土。成孔时应先慢后快,这样能避免钻杆摇晃，也能及时检查并纠正钻杆偏位的差值。 4)灌注及拔管。CFG桩成孔到设计标高后,停止钻进,开始泵送混合料,当钻杆芯管充满混合料后开始拔管,严禁先拔管后泵料。成桩的提拔速度宜控制在1.2m/min～1.5m/min,每提升1.5-2.0m,留震20s。成桩过程宜连续进行,应避免
中铁十二局集团渝利铁路Ⅰ标段三分部项目经理部 CFG桩施工作业指导书 供料出现问题导致停机待料。
5)移机。移机前对下一根桩的桩位进行清理辨识,确保桩位的准确性。必要时,移机后清洗钻杆和钻头。 三.CFG桩质量控制
在钻进、管内泵压混合料灌注成桩施工过程中相关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,尤其要注意将粉煤灰掺量控制在70kg/m3～90kg/m3的范围内,坍落度应控制在160mm～200mm之间。 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、弯头最后到达钻杆芯管内。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。坍落度太大的混合料,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。坍落度太小,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,还会造成管路的堵塞。
2、窜孔。在饱和粉土、粉细砂层中成桩经常会遇到这种情况,打完X号桩后,在施工相邻的Y桩时,发现未结硬的X号桩的桩顶突然下落,当Y号桩泵入混合料时,X号桩的桩顶开始回升,此种现象称为窜孔。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。
中铁十二局集团渝利铁路Ⅰ标段三分部项目经理部 CFG桩施工作业指导书 由于窜孔对成桩质量的影响,施工中采取的预控措施: ①采取隔桩、隔排跳打方法;
②设计人员根据工程实际情况,采用桩距较大的设计方案,避免打桩的剪切扰动;
③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; ④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。这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浸入桩孔,影响CFG桩的桩端承载力。为杜绝这种情况,施工中前、后台工人应密切配合,保证提钻和泵料的一致性。
5、单桩成品后，桩体连续密实，不能出现断桩、缩径等严重的质量问题。 6、成品保护主要做到以下两点：
①成桩后严防重型机械行走或扰动，防止使桩头压松造成桩顶混凝土不成型、断桩。
②清土采用小型机械设备及人工开挖、运输，清土预留至少20cm 人工清除、找平；避免断桩及对地基土的扰动。 四.CFG桩质量检验
1、原材料及半成品出厂合格证或检验报告单。 2、混合料的配合比选定报告单。 3、混凝土抗压强度报告单。
4、低应变检测。CFG桩施工完毕，按成桩总数的10%进行检测，且每检验批不少于5根。28天后对CFG桩身质量采用低应变动力检测桩身完整性。
5、单桩混凝土钻芯检测。武广公司要求单桩混凝土钻芯检测，待明确后施工。 6、复合地基承载力检测。 五.生产安全及环保
中铁十二局集团渝利铁路Ⅰ标段三分部项目经理部 CFG桩施工作业指导书 本设备主要伤害危险与控制对象为：物体打击、机械伤害、用电安全和产生的废水废碴。 1、物体打击控制
①未经允许严禁非工作人员进入工作现场；
②所有进入施工现场人员（含机械操作人员）必须戴安全帽；
③机械检修人员及司钻负责人负责检查清理工作范围可能发生坠落打击的物品；
④现场其他人员发现可能坠落打击危险时必须通知有关人员及时处理。 2、机械伤害控制
①未经允许严禁进入机械操作室或攀登机械底盘；
②因工作需要必须攀登机架时，须经当班主管司钻同意，停机 确认机架稳定安全后，方可登机作业； ③必须正确使用安全带和规定的安全防护用品； ④严禁上下抛递物品；
⑤高处作业现场必须安排专人进行安全监控，同时严禁在恶劣天气时高处作业。
3、用电安全控制
① 电源进线必须装好配电和触电保护器； ② 电器设备应有防水措施，仪表齐全、有效； ③ 电器设备与供电线路绝缘性能应安全可靠； ④ 电缆线路接口必须牢固，确保不漏电、透水；
⑤ 机械发生故障，先切断电源，确认无电后，才能处理发生的故障； ⑥ 设备应有可靠接地措施，在雷雨时应停止作业以避免发生雷击伤害事故。 4、环保措施
施工中产生的废水、废碴根据当地的环保要求进行妥善处理，杜绝随意排水、堆碴，做到文明施工。
