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路基CFG桩试桩总结
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目录
一、试验情况介绍 1
1.试验目的 1
2.试验地点 1
3.地质岩性 1
4.水文地质条件 1
5.施工布置 1
6.主要施工机具 2
7.施工工期 2
8.人员安排 2
二、混合料配合比设计 2
三、试桩工艺流程 3
四、试验检测情况 7
1.基桩完整性检测 7
2.单桩承载力试验 7
3.CFG桩混凝土试件强度报告 7
五、分析与结论 7
1.确定了施工设备和施工工艺 8
2.确定了混合料原材料和配合比 8
3.确定了相关参数 8
六、CFG桩成桩后保护措施 9
1.清土及剔桩 9
2.成品保护 10
CFG桩工艺性试验施工总结
一、试验情况介绍
1.试验目的
通过本区段CFG桩加固地基的试验，总结出有关CFG桩的施工参数，施工工艺、试验检测方法等，并形成具有指导性意义的工法和机具组合，具体指导本区段以后CFG桩的大面积施工。
2.试验地点
本工程的试验地点位于段，地基主要采用CFG桩加固，桩径0.5m，桩间距2.0m，正方形布置，设计桩长8m。
3.地质岩性
第四系上更新统淤泥质粉质黏土（Q3al+pl）：黄褐色，硬塑，土石等级为Ⅲ，σ0=180kPa，弱膨胀土，D组填料。燕山期侵入花岗岩?52-3：褐红～黄褐色，全风化，岩芯呈砂土状，土石等级为Ⅲ，σ0=250kPa。燕山期侵入花岗岩?52-3：褐红色，强风化，岩芯呈碎块状，土石等级为Ⅳ，σ0=500kPa。
4.水文地质条件
场区地表水发育，局部有水塘、沟渠分布；地下水主要为第四系孔隙水，水位埋深0.2～4.3m，本工点地表水及地下水均无侵蚀性。
地震动峰值加速度0.10g，反应谱特征周期值0.35s。
5.施工布置
试桩间距按设计要求正方形布置，纵横间距均为2.0m，CFG桩的平面布置示意图如下：
试验桩施打顺序为：1-1→1-2→1-3
6.主要施工机具
机具名称 型号 数量 产地 备注 长螺旋钻机 CFG23型 1台 河北新河县 混凝土罐车 JC8 1辆 输送泵 HBTS6010-75 1套 河北省廊坊市 挖掘机 PC200-7 1台 7.施工工期
(1)试桩时间：2017年3月11日
(2)截桩头：2017年4月22日
(3)检测时间：单桩低应变动力检测：2017年4月29日
8.人员安排
序号 姓名 电话 备注 1 全面负责整个试桩施工过程 2 负责试桩现场技术工作 3 负责混合料配比及检测工作 4 负责测量工作 5 负责质检工作 6 负责安全工作 二、混合料配合比设计
我标段CFG桩混合料的强度等级采用C15普通混凝土，各种原材料满足规范标准和设计要求，通过检测选用的原材料分别为：水泥采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥；粗骨料满足级配要求，最大粒径不大于31.5mm，主要采用碎石；砂采用中粗砂；粉煤灰采用Ⅱ级以上。
配合比编号：HAZQ3-0-PB-2017004，配合比为：水泥：粉煤灰：细骨料：粗骨料：水：外加剂=193:128:876:1029:154:2.89。坍落度要求：泵送混合料控制在160～200mm。
三、试桩工艺流程
本次试桩全部采用长螺旋成孔芯管内泵压混合料成桩。
（1）工艺流程
长螺旋成孔芯管内泵压混合料成桩工艺流程见附图1：
（2）工艺要点
①布置桩点：场地清理整平，按桩点设计布桩图放样布点，桩位中心点用钎子插入地下，并用白灰撒网格线。
②钻机就位：移动钻机就位，用塔机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，确保CFG桩的垂直度偏差小于1%。在钻杆上每米处做好标记，以确定进尺深度。
③混合料搅拌：按试验配合比搅拌混合料，上料顺序为：先装碎石，再加水泥、粉煤灰和外加剂，最后加砂搅拌均匀，放入搅拌桶。每盘料搅拌时间定为120s，混合料坍落度为180～190mm。具体搅拌时间由搅拌站集中控制室进行控制，并在电脑中有详细记录。在泵送前混凝土泵料斗、搅拌机搅拌筒备好熟料。
附图1长螺旋成孔芯管内泵压混合料成桩施工工艺流程图
④钻进成孔：关闭钻头阀门，移动钻杆至钻头触及地面，启动马达先慢后快钻进，减少钻杆摇晃，检查钻孔的偏差。在成孔过程中，发现钻杆摇晃或难钻时，可放慢进尺，避免导致桩孔偏斜、移位，甚至使钻杆、钻具损坏。根据钻机塔身上的进尺标记，成孔到达设计标高，确认桩尖已经达到基岩面时，停止钻进。首桩联系设计院进行地质确认，为加强工程地质复核，详细记录地质变化时电流的变化，绘制成地质纵断面图，作为施工参考。
在钻进时，记录电流变化并记录电流突变位置的电流值，同时现场取样，作为地质复核情况的参考。试桩过程中电流在达到170—190A的电流发生突变，进入持力层。
⑤灌注及拔管：成孔到达设计桩底，停止钻进，泵送混合料，当钻杆芯管充满混合料后开始拔管，采用静止提拔，并保证连续提拔，拔管时严禁反插，施工中严禁出现超速提拔及先拔管后泵料。灌注过程中芯管插入混合料的最小深度宜按100cm控制。混合料的泵送量与拔管速度相匹配，采用60型输送泵，拔管速度控制在2～3m/min。成桩过程须连续进行，施工中因其他原因不能连续灌注，须避开饱和砂土、粉土层停机。灌注成桩后，用水泥袋盖好桩头，进行保护，桩顶标高高于设计标高50cm。
在灌注混合料时，对于混合料的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。通过尺量地泵料斗计算出料斗容量为0.6方，通过现场试验将地泵料斗装满混合料经过4次泵压全部泵送完毕，得出单次泵压平均为0.15方，本次试桩单桩泵压12至13次，超灌高度按50cm控制，设计灌注量1.668方，实际灌注量1.7-1.9方，每根桩的投料量不小于设计灌注量。具体灌注量详见下表。
桩号 设计投放量 实际投放量 混凝土等级 充盈系数 平局充盈系数 7-1 1.668 1.7 C15 1.019
1.05 7-2 1.668 1.8 C15 1.079 7-3 1.668 1.8 C15 1.079 8-1 1.668 1.7 C15 1.019 8-2 1.668 1.8 C15 1.079 8-3 1.668 1.8 C15 1.079 9-1 1.668 1.7 C15 1.019 9-2 1.668 1.8 C15 1.079 9-3 1.668 1.8 C15 1.079 10-1 1.668 1.7 C15 1.019 10-2 1.668 1.8 C15 1.079 10-3 1.668 1.7 C15 1.019 ⑥移机：上一根桩施工完毕，钻机头进行保护，移位，进行下一根桩的施工。
⑦现场试验：对于每盘混合料，试验人员都要进行坍落度的检测，合格后方可进行混合料的投料，在成桩过程中抽样做混合料试块，每台班做1组试块，测定其28天抗压强度。
⑧截桩头：CFG桩顶端浮浆应清除干净，直至露出新鲜混凝土面，且截桩过程中，不得造成桩顶设计标高以下的桩体断裂和扰动桩间土。本次试桩桩头在浇注完混合料40天后截桩。
四、试验检测情况
1.基桩完整性检测
2017年4月29日，我们委托有限公司对所做的345根CFG桩抽取35根桩进行了低应变检测，全部合格，后附CFG桩等完整性检测报告。
2.单桩承载力试验
2017年4月25日，我们委托对所做的345根CFG桩抽检2根进行单桩承载力试验，质量合格，后附承载力试验检测报告。
3.CFG桩混凝土试件强度报告
2017年4月9日、10日，试验室抽样CFG混合料试块2组，28天后测定其抗压强度，满足设计及配比要求，后附混凝土试件强度报告。
五、分析与结论
1.确定了施工设备和施工工艺
使用长螺旋钻机成孔及芯管泵送混合料灌注的施工方法，成桩速度快、质量比较好，适合本段施工。施工中的机械组合合理。
2.确定了混合料原材料和配合比
混合料的各种材料技术指标均满足规范要求，采用试验配合比的抗压强度及承载力满足设计要求。
3.确定了相关参数
3.1CFG桩机钻进电流试验
本段CFG桩试桩地质情况：0～1.7m为粉质黏土，褐灰色；1.7～3m为粉质黏土，褐黄色，硬塑；3～8m，为粉质黏土，褐黄色。钻孔深度在0～1.7m钻进过程中电流值为140A，在进入黄褐色、硬塑粉质黏土层后电流突变为140A～160m，随着深度增加而变大，钻至8m深度时，为褐黄色硬塑粉质黏土层，电流呈线性增加至180A。
3.2拔管速度试验
钻孔完成后对试桩拔管速度进行3种试验①2m/min时拔管速度过慢，混凝土泵送量与拔管速度相差不大；②2.5m/min时拔管速度均匀，混凝土泵送量与拔管速度相差不大；③3m/min时拔管速度均匀，混凝土泵送量基本与拔管速度持平；
综合以上试验拔管速度控制在2～3m/min时较好。
3.3现场坍落度试验
混凝土坍落度选择3种；①混凝土坍落度160～70mm时泵送混凝土比较容易造成混凝土输送管堵塞；②混凝土坍落度170～180mm时泵送混凝土在现场等钻过程容易导致混凝土坍落度降低导致堵塞混凝土输送管道；③混凝土坍落度180～200mm时混凝土泵送能够满足施工要求；
综合以上几种坍落度试验对比得出混凝土坍落度控制在180～200时最佳。
根据每根桩的混凝土灌注量，CFG的充盈系数为1.05。
结合以上试验得出结论；路基地基处理CFG桩钻进在同一地质层中电流随钻进深度的增加而变大，从粉质黏土层进入持力层时电流突变，整个钻进过程中电流控制在140A～180A；采用60型输送泵，拔管速度控制在2～3m/min;泵送混凝土坍落度180～200mm；成桩高度控制在高出设计桩顶50～60cm，成桩质量较好。
六、CFG桩成桩后保护措施
1.清土及剔桩
(1)第一步清土在罐压桩施工完毕后立即将多余砼铲除；
(2)第二步在成桩后7天左右剔桩，避免因桩身强度较大时剔桩困难；
(3)清土采用小型机械设备及人工开挖、运输，避免断桩及对地基土的扰动；
(4)清土预留至少25cm人工清除，找平；
(5)清槽后人工截桩，采用切割机按设计标高环切桩头，直至上部桩体断开，桩顶平整。
(6)因剔桩造成桩顶开裂、断裂，按桩基混凝土接桩规定，断面凿毛，刷素水泥浆后用高一级混凝土填补并振捣密实。
2.成品保护
（1）已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25cm人工清除、找平；避免断桩及对地基土的扰动。
新建合肥至安庆铁路
10
2.0
2.0
1-3
1-2
1-1
原地面处理
测量放样
钻孔至设计深度，记录施工设备贯入底层的反应，核查地质资料
钻杆垂直度检查与调整
钻机就位
泵送混合料，钻杆内充满混合料后开始拔管
均匀拔管并泵压混合料直至桩顶，拔管速度复合工艺试验标准，投料量不的少于设计灌注量
清土
钻机移至下一桩位
桩间土开挖
桩头处理
成桩质量检验：桩体完整性、单桩承载力或复合地基承载力满足设计要求
混合料原材料进场检验，符合设计要求
混合料室内配比设计
混合料拌合、运输，混合料强度符合设计要求，坍落度工艺性试验要求
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