后插筋CFG樁工法

1、高速鐵路路基后插筋CFG樁地基 加固施工工法1、前言鐵路是人類文明進步的重要產(chǎn)物，也是促進世界經(jīng)濟社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，隨著我國綜合國力的提升，經(jīng)濟的騰飛和交通運輸業(yè)的發(fā)展，為解決經(jīng)濟發(fā)展所帶來的大規(guī)模人口流動問題，發(fā)展高效、快捷、安全的高速客運鐵路已是鐵路建設(shè)的一個重要方向。我國鐵路已經(jīng)掌握高速鐵路線型精調(diào)、長大梁制運架、路基沉降控制、有砟無砟軌道設(shè)計等方面成套的關(guān)鍵技術(shù)，但是路基工程質(zhì)量則是決定高鐵成功與否的關(guān)鍵，怎樣控制好路基地基處理施工質(zhì)量則是決定高鐵路基成功與否的關(guān)鍵因素之一。本文結(jié)合合我單位在合福鐵路站前六標施工中總結(jié)出來的施工工法，主要介紹高鐵在淺挖路塹地段地基加固后插筋CFG

2、樁施工技術(shù)及工藝程序控制，更有效的提高了后插筋的工作效率。2、工法特點 2.1采用震動送樁器進行后插筋代替人工或機械大大提高工作效率。 2.2采用震動送樁器進行后插筋，且在鋼筋籠外側(cè)用耳筋代替保護層墊塊更有效的控制鋼筋籠插入垂直度、位置和標高。 2.3減少施工作業(yè)人員，降低施工成本。3、適用范圍 適用于所有后插筋FCG地基加固施工。4、 工藝原理 采用平板震動下沉的原理將鋼筋籠送入樁體的設(shè)計深度，利用震動送樁器插入桿的長度控制鋼筋籠插入樁體的標高。施工時需三人進行配合，一人用繩索牽引送樁器，防止震動下沉?xí)r搖擺幅度較大，另兩人控制鋼筋籠的垂直度，保證鋼筋籠準確定位。5、管理人員配置序號姓 名職

3、務(wù)職稱學(xué)歷職 責(zé)1蘭雪峰項目經(jīng)理工程師大本施工總負責(zé)2王志義總工程師工程師大本技術(shù)總負責(zé)3劉占威總經(jīng)濟師工程師大本施工成本分析4劉茂林副經(jīng)理高級技師中專分管生產(chǎn)5韓喜威安全總監(jiān)工程師大專施工安全質(zhì)量6李樹海工程部長工程師大專技術(shù)指導(dǎo)7劉道東技術(shù)主管助工大本現(xiàn)場技術(shù)盯控8成百川技術(shù)員助工大專現(xiàn)場技術(shù)盯控9隗吉平質(zhì)檢員助工大本現(xiàn)場質(zhì)量控制10孟憲鵬技術(shù)員技術(shù)員大?，F(xiàn)場技術(shù)盯控11劉 欣測量主管技術(shù)員中專施工測量12呂海鵬技術(shù)員技術(shù)員大專施工測量13祁雙有技術(shù)員工程師大?，F(xiàn)場技術(shù)盯控14楊開紅試驗室主任工程師大專試驗負責(zé)人15陳悅試驗員助工大本現(xiàn)場試驗鉆機移位樁間土開挖截樁頭成樁質(zhì)量檢驗：樁體完整性

4、、單樁承載力或復(fù)合地基承載力滿足設(shè)計要求鋪設(shè)工作墊層分區(qū)與編號測放樁位鉆機就位調(diào)平鉆至設(shè)計持力層，達到試樁電流值，停鉆提升鉆桿反向旋轉(zhuǎn)，泵送混凝土試樁、確定配合比和工藝參數(shù)鋼筋籠制作，混合料拌和、運輸，混合料強度符合要求，坍落度符合工藝試驗要求清運泥土至設(shè)計起灌標高，停泵插入鋼筋籠圖紙會審編制試樁方案、審核、報審施工區(qū)段地質(zhì)核查同設(shè)計地質(zhì)條件吻合同設(shè)計地質(zhì)條件不吻合變更設(shè)計6、施工工藝流程 7、后插筋CFG樁地基加固設(shè)計斷面形式7.1淺挖路塹段CFG樁加固橫斷面設(shè)計圖1、7.2淺挖路塹段CFG樁加固橫斷面設(shè)計圖8、后插筋CFG樁施工技術(shù)要點8.1后插筋CFG樁設(shè)計意圖適用可壓縮層較厚的路基及半

5、填半挖路基，采用后插筋CFG樁加固增加其樁身頂部抗剪程度。CFG樁在橫斷面上通過檢算采用長短樁以求達到徹底消除差異沉降為目的。8.2圖紙會審施工圖到位后，由總工或工程部長牽頭將負責(zé)后插筋CFG樁施工的技術(shù)主管、技術(shù)員、測量主管和試驗室主任對圖紙進行審核。主要會審內(nèi)容：后插筋CFG樁工藝要求及標準、設(shè)計數(shù)量及意圖、布置形式及間距、地質(zhì)核查、地基加固范圍、設(shè)計說明及標準、樁身配合比及原材料的要求。8.3編制試樁方案和地質(zhì)核查 根據(jù)施工組織設(shè)計，選擇最具代表性的地段進行試樁。試樁前編制試樁方案，經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理工程師審核同意后，報監(jiān)理項目部進行審批。方案批準后即可實施。 8.3.1試樁目的(1).驗證設(shè)計

6、參數(shù)，確定CFG樁的施工控制參數(shù)；(2).確定混合料的配合比、坍落度，攪拌時間；(3).確定設(shè)備選型、確定施工工藝和施工順序；(4).確定泵送速度和螺桿提升速度；(5).確定樁身混凝土灌注的充盈系數(shù)；(6).確定樁身插筋工藝和控制標準；(7).確定作業(yè)隊的人員組成和分工；(8).復(fù)核地質(zhì)資料是否與設(shè)計相符；(9).驗證機械設(shè)備性能，復(fù)核施工工藝、施做順序是否適宜，及時調(diào)整和優(yōu)化施工方案；(10).積累各種參數(shù)，形成具有指導(dǎo)性意義的作業(yè)指導(dǎo)書，為本工區(qū)大范圍CFG樁工程施工做準備，確保CFG樁施工質(zhì)量。 8.3.2樁體材料樁體材料：樁體原材料采用碎石、砂子、水泥和粉煤灰配合而成，材料按C20砼配

7、比。所用的水泥、粉煤灰及粗細骨料規(guī)格和質(zhì)量均按鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收補充標準執(zhí)行，對于后插筋CFG樁的粗骨料粒徑不大于2cm，坍落度宜為160mm200mm。水泥為P042.5級及以上的普通硅酸鹽水泥，混合料28天齡期標準試塊抗壓強度不小于13.4MPa，樁體壓縮模量不小于130150MPa。施工前應(yīng)由室內(nèi)試驗室進行配比試驗，施工時按配合比配制混合料。成樁過程中，應(yīng)抽樣做混合料試塊，每臺機械每天至少應(yīng)做一組（不少于3塊）試塊，標準養(yǎng)護，測定其抗壓強度。8.4平整場地或鋪設(shè)工作墊層8.4.1低洼地段填筑工作墊層 地基加固施工前應(yīng)疏導(dǎo)排干地表水，挖除表層種植土（腐殖土）層，回填細類土，整平壓實

8、，壓實標準應(yīng)滿足級鐵路要求，K=0.9，K30=80kpa/m。墊層施工標高宜高出樁頂50cm，以便鑿出虛樁頭，并做成橫向4%的排水坡。8.4.2低挖路塹地段場地平整嚴格按照設(shè)計開挖邊線和坡率進行開挖，開挖時首先做好臨時排水系統(tǒng)，防止雨水浸泡路基。開挖控制標高宜高出樁頂50cm，以便截除虛樁頭。8.5試樁和試樁總結(jié)選擇最具代表性的地段進行試樁，測量放出樁位，試樁數(shù)量為3根。試樁時，試驗室現(xiàn)場制作標養(yǎng)試件3組，確定7天和28天的混凝土強度。試樁7天后采用采用低應(yīng)變動力試驗檢測CFG樁樁身完整性和均勻性；成樁28天后做復(fù)合地基載荷試驗，堆載荷載為單樁設(shè)計承載力的2倍。試樁時，請設(shè)計地質(zhì)人員及現(xiàn)場監(jiān)

9、理工程師到現(xiàn)場見證核對。試樁檢測完成后得出各施工工藝參數(shù)和控制標準：地質(zhì)地層：樁身全部處在（3）1花崗巖全風(fēng)化地層，樁底處在（3）2花崗巖強風(fēng)化層；長螺桿機械型號：YTZ20（最大鉆深深度20m）；混凝土輸送泵型號：SY5271THB（60m3/h）；鉆進地層進尺速度：0.91.2m/min；鉆進機械電流控制：80120A；提升拔管速度：23m/min（連續(xù)灌注）；泵壓控制：69Mpa；樁身混凝土充盈系數(shù)：1.041.06；混凝土拌合時間及坍落度：65s，180±20mm；樁身鋼筋籠后插工藝：采用送樁器和人工配合振動下沉。8.6 樁位布設(shè)分區(qū)編碼根據(jù)施工圖設(shè)計斷面和加固范圍分區(qū)分段布

10、設(shè)樁位。如下圖： 8.7 樁位測量放樣 測量出每個斷面的控制樁位后利用鋼尺逐一將每個樁位放出，采用竹簽和白灰做出標記。如下圖：8.8.鋼筋籠制作 樁身鋼筋籠主筋為6根HRB33516鋼筋，鋼筋籠長度為5m，每2m在主筋內(nèi)側(cè)設(shè)置一道加強筋，箍筋采用HPB6鋼筋，籠保護層為7cm。采用在主筋外側(cè)焊接耳筋的方式來保證鋼筋籠的保護層厚度，鋼筋加工圖如下：8.9.鉆機就位施工將鉆機移至將要施工的樁位，利用四腳升降支腿將鉆機調(diào)平，保持鉆桿垂直度。將螺旋鉆桿樁尖對準樁位后開始鉆進，嚴格按照試樁得出的電流值來控制鉆進速度。根據(jù)長螺旋桿回旋出的土質(zhì)核對現(xiàn)場實際地質(zhì)情況，嚴格按照電流表的讀數(shù)和樁機本身的反應(yīng)來判斷

11、樁底是否進入持力層。鉆進過程中現(xiàn)場盯控技術(shù)員認真填寫CFG樁施工記錄表。當(dāng)鉆至持力層后，先將鉆桿提升0.5m左右，開始連續(xù)灌注樁身混凝土，將鉆桿按照試樁得出的提升速度緩緩提升?；炷凉嘀凛^設(shè)計樁頂標高出50cm時，停止灌注。清除旋轉(zhuǎn)出的泥土，提升鋼筋籠就位，振動下沉鋼筋籠。每臺機械每天至少應(yīng)做一組混凝土試件，標準養(yǎng)護，測定其抗壓強度。各工序施工照片如下：（1）樁機就位照片（2）樁機鉆進照片（現(xiàn)場監(jiān)理進行旁站）（3）電流表讀數(shù)CFG樁工記錄表填寫（4）提升螺桿泵送混凝土（5）安裝鋼筋籠（6）振動平板送樁器（7）起吊鋼筋籠振動下沉振動下沉?xí)r，采用繩索牽引和人工扶持的方式控制鋼筋搖擺，保證下沉垂直度

12、。（8）送樁器將鋼筋籠送至設(shè)計樁頂標高8.10截樁頭在樁身施工7天后，從橫向方向使用小型挖掘機清理樁間土，靠近樁身25cm范圍內(nèi)采用人工清除樁間土。測出樁頭標高位置，在樁頭位置用紅色油漆做出標記。截樁頭采用切割機環(huán)向切割一圈，深度適宜，最后用鏨子將樁頭楔斷。鑿出樁頭時不得造成樁頂標高以下樁身斷裂和擾動樁檢土。 截樁頭照片如下：清除樁間土照片截完樁頭照片8.11樁身完整性和單樁承載力檢測在成樁28天后，立即組織檢測單位對樁身完整性進行低應(yīng)變動力試驗，抽檢率為每個工點樁數(shù)的10%；同時進行單樁荷載試驗，抽檢率為每個工點樁數(shù)的0.2%，且不少于3根。（設(shè)計和監(jiān)理現(xiàn)場見證） CFG樁靜載試驗報告9.后

13、插筋CFG樁管理要點和質(zhì)量標準9.1管理要點（1）施工單位投料人員應(yīng)經(jīng)過培訓(xùn)，并熟知工作內(nèi)容與要求。（2）進場設(shè)備（地泵，罐車）應(yīng)滿足施工需要，使用前及時向監(jiān)理單位進行設(shè)備報驗。 （3）施工前必須進行試樁，通過試樁得出施工所需的主要工藝參數(shù)和控制標準。根據(jù)試樁得出的各種參數(shù)編制工序作業(yè)指導(dǎo)書，并逐級進行技術(shù)交底，施工時嚴格遵循施工程序，施工過程中始終由專職技術(shù)人員或質(zhì)檢員現(xiàn)場盯控，并認真填寫施工記錄。 （4）應(yīng)仔細檢查輸送泵性能，將制備好的混凝土由高壓泵輸送，通過空心鉆桿由鉆頭泵出，保證混凝土連續(xù)灌注。 （5）長螺旋鉆孔，管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁，施工鉆至持力層后，應(yīng)準確掌握提拔鉆桿時間，混合料

14、泵送量與拔管速度相配合，遇到飽和砂土或飽和粉土層，不得停泵待料。 （6）嚴格按照施工配合比拌合混合料，成樁后樁頂浮漿厚度不得超過200mm；樁頂灌注高度較設(shè)計不宜小于50cm，以保證鑿除浮漿后樁頂混凝土強度達到設(shè)計值。 （7）長螺桿鉆桿周長根據(jù)施工磨損程度，及時對其進行修補，以保證樁身直徑不小于設(shè)計值。 （8）技術(shù)人員認真整理當(dāng)天施工記錄和按批次及時填寫檢驗批資料與現(xiàn)場監(jiān)理及時報檢簽認。 9.2質(zhì)量控制標準（1）原材料稱量允許偏差：見下表序號材料名稱允許偏差檢驗數(shù)量檢驗方法1水泥、粉煤灰±1%施工單位每工班抽檢不少于1次復(fù)稱2粗、細骨料±2%3水、外加劑±1%（2

15、）CFG樁施工允許偏差序號檢驗項目允許偏差施工單位檢測數(shù)量檢驗方法1樁位（縱橫向）50mm按成樁總數(shù)的10%抽樣，且每個檢驗批不少于5根。測量2樁體垂直度1%經(jīng)測量儀器或吊線測鉆桿傾斜度3樁體有效直徑不小于設(shè)計值開挖樁間土50cm深后，鋼卷尺丈量周長計算樁徑。4樁頂高程±50mm儀器測量10.技術(shù)經(jīng)濟效益分析 采用自制震動下沉送樁器進行后插筋與租用機械單獨進行后插筋施工進行經(jīng)濟效益對比如下： （1）經(jīng)濟分析采用自制送樁器每天所需費用僅為3人工資和使用電費（按每人每天100元工費，每天后插筋使用200度電計算）： 3 ×100+0.8×200=460元如單獨租用小型挖機及2人工配合進行后插筋每天所需發(fā)生費用（小型挖機每臺班按1500元計算） 1500+2×100=1700元每天可節(jié)省費用