CFG桩施工方案(已审批).docx
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1、中铁大桥局京沈客专辽宁段TJ-11标路基工程CFG桩施工方案中铁大桥局股份有限公司京沈客专辽宁段TJ-11标项目经理部 新建铁路北京至沈阳客运专线辽宁段TJ11标段 CFG桩施工方案 中铁大桥局京沈客专辽宁段TJ-11标路基工程CFG桩施工方案编制:审核:审批:中铁大桥局股份有限公司京沈客专辽宁段TJ-11标项目经理部年 月 日18 目 录第1章 编制依据和编制范围11.1编制依据11.2编制范围1第2章 工程概况22.1工程简介22.2地质条件22.3水文地质特征22.4最大冻结深度22.5沿线水源、电源情况2第3章 施工组织与安排33.1建设总体目标33.2施工组织机构43.3 施工总体安
2、排63.4机械设备投入计划63.5施工材料计划7第4章 主要施工方案74.1施工总体方案74.2施工工艺流程84.2施工准备94.3工艺性试桩94.4配合比设计要求94.5施工顺序104.6操作工艺104.7桩帽施工124.8 CFG桩施工注意事项144.9成桩常见问题16第5章 质量保证措施185.1材料质量控制185.2施工过程质量控制185.3成桩检验215.4桩帽施工215.5内业资料管理22第6章 安全保证措施236.1安全管理制度236.2安全保证措施24第7章 环境保护、水土保持及应急预警措施267.1环水保措施267.2文明施工措施277.3预警机制30 新建铁路北京至沈阳客运
3、专线辽宁段TJ11标段 CFG桩施工方案 第1章 编制依据和编制范围1.1编制依据(1)、新建铁路北京至沈阳客运专线(辽宁段)工程站前施工JSLNTJ-11标段施工总价承包招标文件、协议、会议纪要、合同补遗书等有效合同文件。(2)、现场施工调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料。(3)、高速铁路路基工程施工技术指南(铁建设2010241号);(4)、高速铁路路基工程施工质量验收标准(TB10751-2010);(5)、铁路混凝土工程施工技术指南(铁建设2010241号); (6)、铁路混凝土工程施工质量验收标准(TB10751-2010); (7)、铁路路基工程
4、施工安全技术规程(TB10302-2009);(8)、京沈铁路客运专线辽宁有限责任公司下发的指导性施工组织设计;(9)、新建铁路北京至沈阳客运专线(辽宁段)工程站前施工JSLNTJ-11标段实施性施工组织设计;(10)、根据现有施工能力、现有机械装备、技术力量和类似工程实践积累的施工经验。(11)、现行法律、法规及辽宁省有关施工安全、土地使用与管理、环境保护与文明施工方面的规定和技术标准。1.2编制范围新建铁路北京至沈阳客运专辽宁段TJ-11标DK621+586.11DK622+218.09区间路基及DK632+297.66DK634+404.57新民北站路基基底CFG桩处理。第2章 工程概况
5、2.1工程简介新建铁路北京至沈阳客运专线辽宁段站前工程JSLNTJ-11标,起讫里程为DK605+320.95DK634+404.57,全长29.084km。路基工程分为两段,一段为DK621+586.11DK622+218.09区间路基,另一段为DK632+297.66DK634+404.57新民北站路基,均位于软弱土地层, 路基基底均采用CFG桩+碎石垫层处理,CFG桩总延长米为884445m,桩长为1026m。2.2地质条件本标段路基段属于冲洪积平原区,其地形平坦开阔,主要岩性为黏土、粉质黏土、淤泥质粉质黏土、粉土、粉砂、细砂、中砂、粗砂和砾砂类土等,下伏地层主要岩性为砂岩、泥岩、泥质岩
6、、砾岩、安山岩及凝灰岩。该段线路工程地质条件一般,路基支挡工程采用桩基础,软土及松软土分布地段路堤基底欠稳固,地基采取CFG桩加固处理措施。2.3水文地质特征地下水为第四系孔隙潜水,微具承压性,主要由大气降水和地下水径流补给,地下水埋深1.53.8m(高程35.1037.47m),地下水季节性变化幅度为1.06.0m。地下水对混凝土不具侵蚀性。2.4最大冻结深度本标段最大冻结深度均为1.48m深。2.5沿线水源、电源情况(1)施工用水沿线地下水资源丰富且埋深较浅,一般在15m-50m即可打井见水,施工可就近打井取水。经检验合格后进行使用,其它需水施工点用水车运水。拌和站采用水井取水。施工前必须
7、对本标段的生活及施工用进行水质检测,进一步验证水的侵蚀性,工程用水严禁采用侵蚀性水,施工必须考虑侵蚀性对工程的影响,并符合相关施工规范的要求。(2)施工用电工程所在地区电网密布,沿线电力资源较丰富,考虑本线重点工程较多、用电量大、工点分散特点,施工用电采用发电机自行发电。第3章 施工组织与安排3.1建设总体目标3.1.1工期目标根据总体施工工期安排,DK621+586.11DK622+218.09区间路基填筑施工计划在2015年4月30日前完成,为了保障架梁施工进度,区间路基的CFG桩施工计划在2014年8月6日开工,2014年10月15日完工。DK632+297.66DK634+404.57
8、新民北站路基CFG桩施工计划在2014年8月6日开工,2014年11月15日完工。3.1.2质量目标工程实体质量按照国家和京沈总公司的有关标准、规定及设计文件要求,满足如下标准:各检验批、分项、分部工程施工质量检验合格率达到100%,杜绝工程重大及以上工程质量事故。3.1.3安全目标(1)杜绝较大及以上施工安全事故;(2)杜绝较大及以上道路交通责任事故;(3)杜绝较大及以上火灾事故;(4)控制和减少一般责任事故。3.1.4环保目标(1)实现环保零投诉。(2)符合国家、铁路总公司、地方政府及建设单位有关环保、水保的要求。(3)在施工过程中严格按照国家、地方主管部门批复的环保、水保意见和方案实施,
9、确保施工中的环境保护监控与监测结果满足业主和设计文件要求及有关规定。(4)控杜绝恶性环境事故。3.2施工组织机构按照“集中领导、职责明确、提高效率、有利协调”的原则,组建“新建北京至沈阳铁路客运专线辽宁段TJ-11标工区经理部”,下设4个工区,其中四工区负责DK621+586.11DK622+218.09区间路基及DK632+297.66DK634+404.57新民北站路基基底CFG桩处理。工区设工区经理1人、副经理1人、总工程师1人,下设工程管理部、安全质量部、物资设备部、计划财务部、综合管理部、试验室等五部一室,综合管理部内设征地拆迁办公室,工程管理部内设精测队,全面保证工程工区优质高效建
10、成。(1)工区组织机构框图如下:中铁大桥局新建北京至沈阳客运专线TJ11标工区经理(杨元旭)工区副经理(颜卫星)工区总工(刘源)工程管理部安全质量部计划财务部物资设备部综合管理部试验室各架子队工区组织机构图(2)架子队主要施工人员见下表。架子队主要施工人员配置表序号职务个数备注1架子队队长12技术负责人13技术员24质检员15安全员26材料员17试验人员18测量人员29领工员110长螺旋钻机司机2611其他司机4012钢筋工1013混凝土工2014模板工2015电工216普工403.3 施工总体安排3.3.1主要进度指标主要进度指标表序号机械名称单机日产量单机月产量(每月按25天计算)1CFG
11、桩机400600m/d12500m3.3.2施工进度安排按照今年工期进度,平均每天需要完成13000延米:DK621+586.11DK622+218.09区间路基完成3000延米,DK632+297.66DK634+404.57新民北站完成10000延米。3.4机械设备投入计划主要机械设备进场计划表序号名称规格型号产地数量(台/套)现状1挖掘机CAT320C美国3良好2履带式推土机PC360山东1良好3长螺旋杆钻机CFG30郑州7良好4自卸汽车D3208济南2良好5压路机YZC12徐州1良好6砼罐车SLA5253GJBDFL6武汉10良好7混凝土输送泵HBTS80-13-907良好8发电机25
12、0KW武汉7良好9坍落度测定仪HGC-1上海1良好10测温装置湖南1良好11含气量测定仪湖南1良好12抗压试模(150150150)10良好13全站仪瑞士1良好14水准仪苏光1良好3.5施工材料计划主要材料数量及年季月需用数量表时间砂(m)碎石(m)水泥(t)钢筋(t)钢绞线(t)钢材(t)支座(个)年季月20143810164 14620 3460 /940656 58480 13839 /41035574 51170 12109 /1115246 21930 5190 /第4章 主要施工方案4.1施工总体方案本工区CFG桩施工采用27台长螺旋钻机成孔、钻管内泵送C20混合料灌注成桩的施工方
13、法。混合料由0#、1#拌和站集中拌制,混凝土运输车运输到施工现场进行灌注。施工用电全部采用自发电。钻碴、弃土使用小型挖掘机清理转运至指定存放位置,用以路基堆载预压。成桩7d,桩身强度达到设计强度的70%以上后,开挖桩间土,清理至设计桩顶标高时,进行桩头处理。桩头处理使用截桩机,对桩体进行环切,配合人工钢钎,将多余桩体部分截除。桩头切除完毕后进行第三方检测,检测桩身完整性及单桩承载力。待桩检合格后,进行桩帽施工,最后采用以机械为主,以人工配合,机械碾压进行碎石垫层施工。4.2施工工艺流程原地面处理测量放样钻机就位钻杆垂直度检查与调查钻孔至设计深度,记录钻机钻入地层的反应,核查地质资料泵送混合料,
14、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,拔管速度符合工艺试验标准,投料量不得少于设计灌注量清 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拌和、运输,混合料强度符合设计要求,坍落度符合工艺性试验要求混合料室内配合比设计混合料原材料进场检验,符合设计要求CFG桩施工工艺流程如下图:CFG桩长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工工艺流程4.2施工准备(1)平整场地:清除施工场地内表层种植土、垃圾土等,对影响桩机作业的松软土地段采取压实处理,压实度满足K0.92,整平标高=设计桩顶+0.5m,做好场地内的防排水措施。(2)施工用水
15、、用电、道路及临时设施均已就绪。(3)现场已设置测量基准线、水准基点,并妥加保护。(4)桩位放样:按照设计图纸的桩位在现场进行布桩,使用全站仪精确放样出桩位中心,并用钢钎打入20cm深后灌入白灰并插入竹钎。(5)施工材料已进场并检验完毕。(6)长螺旋钻机、混凝土输送泵、混凝土输送管路等设备应经检查、维修,保证浇筑过程顺利进行。(7) 配齐所有管理人员和施工人员,并对所有人员进行技术交底、安全交底。(8)桩施工前清整施工道路,保证混凝土运输通畅。4.3工艺性试桩施工前进行成桩工艺性试验(4根),以复核地质资料以及设备、工艺是否适宜,确定混合料配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速度等各项工艺参数。成桩
16、后通过第三方检测单位检测桩身完整性是否满足要求,若产生疑议则对试验桩进行钻芯取样以确认桩身完整、混凝土强度、密实性等参数。桩身确认完整性后得到各项工艺参数,然后进行单桩承载力试验,确认是否满足设计要求。最后得出结论并报监理单位确认后进行大面积施工。4.4配合比设计要求桩体混合料的强度等级为C20,混合料由普通硅酸盐水泥、粉煤灰、碎石组成,混凝土采用搅拌站集中搅拌。坍落度按工艺性试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。4.5施工顺序先施打靠近既有线、桥台、涵洞等结构物的12排桩,待其强度达到设计要求后再施打附近的桩。CFG桩总体施打顺序采用路基面中心向两侧顺序推进。涵洞底面地基处理同样采用CF
17、G桩处理,布桩要求等同于相邻路基,桩长详见CFG桩桩位布置图,涵洞两侧桩中心与涵洞基础襟边垂直距离小于半个桩帽宽度时,可不设桩。4.6操作工艺(1)CFG桩施工方法:钻机就位 CFG桩施工中,钻机就位时,由现场技术员检查桩位无误后,通知施工员可以安装钻机就位。钻机移至第一根桩就位,用自动水平仪调整机架,通过底座支垫调节调整水平,调整钻杆与地面垂直,用钻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,并且在桩旁的机架侧面用醒目标识贴作好钻孔深度的水准标高标志,填写施工标识并挂在桩机上。开机前须检查导向架的垂直度,施工中随时观察和保持钻机底盘的水平和导向架的竖直,确保C
18、FG桩垂直度容许偏差不大于1%。桩位偏差不大于50mm,成桩直径不得小于设计值。 混合料搅拌 施工中采用集中拌合。混合料搅拌要求按照配合比进行配料,计量要求准确。每盘料搅拌时间应不小于120s。桩身每立方米混合料粉煤灰掺量宜为128kg,混合料坍落度控制在16-20cm。在泵送前混凝土泵料斗、搅拌机搅拌筒应备好熟料。钻进成孔钻进深度取决于设计桩长,根据设计桩长和0.5m覆土厚度,于动力头底面停留位置处相应的钻机塔身位置作醒目的标记,作为施工时控制桩长的依据之一。钻机开动时,关闭钻头阀门,向下移动钻杆至钻头触及地面,启动马达钻进。先慢后快,以减少钻杆摇晃,容易检查钻孔的偏差,以便及时纠正。在成孔
19、过程中,如果发现钻杆摇晃或难钻进时,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。判断是否桩尖是否进入持力层的方法是采用设计桩长与钻进电流值变化进行双控。采用长螺旋钻机钻进过程中,影响设备的电流值因素很多,如钻进速度、钻进提升绳的松紧、钻孔的深度以及钻机手的操作水平等,钻机钻进速度保持平均进尺的前提下,不同土层钻进电流不同,当电流发生较大幅度变化,且钻机继续钻进很困难,即可判断已经进入持力层。同时观察钻机塔身所作标记是否到位来判断桩长是否满足设计要求,从而对成孔质量形成双控。施工时还要考虑施工工作面的标高差异,做相应的增减。施工桩长应根据设计要求、地质情况和钻进电流变化综合控制,
20、确保桩体穿透软土层进入持力层不小于1.0m。灌注及拔管当判定桩长达到设计要求后,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,严禁先拔管后送料,混凝土泵送量应与拔管速度相配合。成桩的提拔速度宜控制在2-3m/min,成桩过程宜连续进行,均匀提升,做到钻头始终埋入砼1m左右,应避免因后台供料慢导致停机待料。若施工中因其他原因不能连续灌注,必须根据勘察报告和已经掌握的施工土质情况,避开饱和砂土、粉土层,不得在这些土层内停机。若遇到饱和砂土或饱和粉土层,不得停泵待料,避免造成混合料离析、桩身缩径、断桩和夹泥等。灌注成桩完成后,用水泥袋盖好桩头,进行保护。施工中的每根桩的投料量不得少于每延
21、米0.126m3,根据设计桩长可以计算出桩身所需设计混合料方量,统计实际成桩过程中所用混合料方量亦可达到检验成孔质量的作用。移机当一根桩施工完毕后,钻机移位,进行下一根桩的施工。施工时由于CFG桩排出的土较多,经常将临近的桩位覆盖,有时还会因钻机支撑时支撑脚压在桩位旁使原标定的桩位发生移动,因此,下一根桩施工时,还应当根据轴线或周围桩的位置对即将施工的桩位进行复核,保证桩位准确。切除桩头施工结束后注意保护桩头,在龄期未到之前禁止重型机械碾压。桩体强度达到设计强度的70%以后方可进行保护土层开挖,清土采用小型机械设备及人工挖土、运输;小型机械挖土时应离开桩边20cm,余土用人工清除,避免对桩体造
22、成破坏;坑底预留20cm土层人工清除,找平;人工切桩:采用截桩机截桩,禁止用重锤或重物横向击打桩体,避免造成桩顶标高以下的桩体横向断裂,桩头截断后,用钢钎、手锤将桩顶从四周向中间修平至桩顶设计标高(桩顶标高允许偏差0+20mm)。如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。4.7桩帽施工CFG桩桩帽直径为1200mm,高度为350mm,桩帽周围倒角为20mm20mm,CFG桩桩顶伸入桩帽50mm,详细结构尺寸见下图:(1)桩帽采用C35钢筋混凝土,本标段内地下水对混凝土无侵蚀性。按铁路混凝土结构耐久性设计规范(TB10005-2010)
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