洛阳铲CFG桩工艺

郑州市大学南路与西南绕城高速公路互通

式立交工程

CFG桩施工技术方案

湖南省郴州公路桥梁建设有限责任公司

DXNLLJ-SG项目经理部

二零一四年五月二十日

CFG桩施工技术方案

1、引言

CFG桩是在碎石桩的基础上掺加适量的石屑、粉煤灰和水泥加水拌和，制成一种粘结强度较高的半刚性桩体，又称之为水泥粉煤灰碎石桩。CFG桩可在桩长范围内发挥其摩擦力和端阻力，桩体强度具有可调性，可避免散体材料桩（碎石桩、砂桩）及低强度桩（石灰桩、灰土桩）荷载传递深度有限的缺陷，可大幅度提高地基的承载力。CFG 桩属于高粘结强度桩，和褥垫层、桩间土一起组成复合地基，共同承受荷载，通过调整桩长、桩距和褥垫层厚度，较好地满足承载力要求和减小自然地基与复合地基之间的差异沉降。

目前，CFG桩在高速铁路、高速公路的软基处理中得到广泛的应用，常采用长螺旋钻孔灌注成孔或振动沉管灌注成桩，但实际施工中都存在一些无法克服的弊端：均属于大型机械，进场和桩机移位较为麻烦且增加费用；另外，对施工场地要求严格，易受场地限制，需用较大的电容量。考虑本项目CFG桩施工受场地限制，大型机械进入现场后工作面狭小，移机困难，移机成本高的特点，选用当地改进的洛阳铲作为成桩设备，取得了质量好、成本低、形象进度快的效果，受到施工、监理、设计单位的认同。

2、工程概况

郑州市大学南路与西南绕城高速公路互通式立交工程项目位于郑州市西南方向，大学南路与西南绕城交汇处，本项目共有桥梁7座，设置涵洞11道。大学路主线长1.5公里，保通便道长1.59公里。本

互通除主线外共计有A、B、C、D、E、F、G、H、I共9条匝道和FY、FZ 2条辅道。其中设计CFG桩直径为50㎝，桩间距1.8米，结构物基底桩型按正三角形布设，总长16368延米；正常路基段桩型按梅花形布设,未设置桩帽，使用C20混凝土浇注。

3、施工方案

3.1施工前准备工作

3.1.1技术交底工作

施工前熟悉施工设计文件，理解设计意图，做好技术交底。

3.1.2测量工作

组织精测人员对设计控制桩进行复测定位，绘制出每个CFG桩桩位图，并现场放出桩位，后将测量成果向驻地监理测量工程师报验。经监理工程师复测确认后，开始施工。

3.2施工准备

3.2.1测量准备:施工前测量要根据技术交底的桩位平面图精确的放出施工桩位，桩位中心点用钎子插入地下，并在周围用白灰明示。

3.2.2技术准备：根据设计文件要求绘制桩位平面布置图。

3.2.3机械准备：每台洛阳铲配备手推车1辆，另配电源和混凝土运输车。

3.2.4人员准备：每台洛阳铲配备机械手1名，手推车手1名。

3.3 CFG桩施工方法及施工工艺

3.3.1洛阳铲施工

见洛阳铲施工CFG桩施工工艺流程图

CFG桩施工方法：采用跳桩法施工，避免造成相临桩断桩，同时避免串孔现象出现。

①CFG桩钻机就位后，应用洛阳铲机具架身的前后中垂线检查塔身导杆，校正位置，使铲头垂直对准桩位的中心，确保CFG桩垂直度偏差不大于1%。

②成孔

钻机开始时，先慢后快，这样既能减少洛阳铲头摇晃，又容易检查钻孔的偏差，以便及时纠正。在成孔过程中，如发现钢丝绳摇晃过大或难钻时，应放慢进尺，否则较容易导致桩孔偏斜、位移，当钻头洛阳铲施工CFG桩施工工艺流程图

达到设计桩长预定标高时，铲头底面停留在孔底，在孔口位置所对应的钢丝绳处作醒目标记，作为其它桩基施工时控制孔深的依据，

深度接近时，以测绳量测为准。当铲头底面达到标记处桩长即满足设计要求。施工时还需要考虑施工工作面的标高差异，作相应增减。

③移机

当上一根桩钻孔完毕后，钻机移位，进行下一根桩的施工。施工时由于CFG桩的土较多，经常将临时的桩位覆盖，有时还会因钻机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，根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位准确。

④弃土处理：CFG桩施工时，必须进行清表，表土直接运往弃土场。桩体施工完成2-3小时后，挖除打桩弃土，弃土运往弃土场弃置。

⑤混合料搅拌及运输

混凝土采用拌合站集中拌制，混凝土运输罐车运输，混合料搅拌要求按配合比进行配料，计量要求准确。混合料坍落度控制在140-160mm。在灌注前混凝土料斗应备足料，以保证混凝土灌注的连续性。

⑥灌注

CFG桩成孔到设计标高后，停止钻进，将钻机移至下一孔位，进行验孔，报经监理工程师认可后，开始灌注混合料。灌注过程中，需要在浇筑桩位周围铺设一层钢板，以防止混凝土污染。孔内每浇筑50cm左右要用振捣棒进行振捣一次，振捣密实后，进行下一层浇筑，直至完成。灌注成桩过程宜连续进行，应避免因后台供料慢而导致灌注中断。若施工中因其它原因不能连续灌注，根据勘察报告和已掌握的施工场地的土质情况，避开饱和砂土、粉土层，不得在这些土层内

停灌。灌注成桩完成后，用水泥袋盖好桩头，进行保护。施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量。

3.3.2清土及截桩

①桩施工完毕后应立即将多余的混凝土清除，桩头剔除应在桩身强度达到一定强度（7天左右）后进行，避免因桩身强度较大时剔除困难。

②清土采用人工开挖、小型机械运输，避免断桩及对地基的扰动。

③清土后人工截桩，采用3根钢钎间隔120°，沿径向楔入桩体，直至上部桩体断开，桩顶采用小钎修平，如截桩造成桩顶开裂、断裂，按桩基混凝土截桩规定，断面凿毛，刷素水泥浆后用高一级混凝土填补并振捣密实。

3.4施工中的数据统计

3.4.1洛阳铲成孔时间：每米成孔时间需要5分钟。

3.4.2灌注时间：每米灌注时间需要20秒。

3.5质量控制

3.5.1深入了解地质情况，采用合理的施工工艺。在施工过程中，成桩的施工工艺对CFG桩复合地基的质量至关重要，不合理的施工工艺将造成重大的质量问题和质量事故。要选择确定合理的施工工艺必须深入了解地质情况。在深入了解地质情况的基础上，才能确定合理的施工工艺，并在施工过程中加强监测，控制施工工艺，及时发现情况及时处理。

3.5.2控制好混凝土的坍落度。混凝土坍落度过大，会形成桩顶

附浆过多，桩身强度降低。坍落度控制在140-160mm。

3.5.3设置保护桩长：根据实际情况，可以考虑设置保护桩长，桩在加料时，比设计桩长超灌50CM，提高桩顶混合料密实度。

3.5.4灌注混凝土时速度不能过快，速率控制在 1.2m/min～1.5m/min为宜。为控制平均速度,一般采用提升一段距离，停下留振一段时间，非留振时，速度太快可能导致缩颈断桩。

3.5.5加强过程监测。施工中加强监测，及时发现问题，以便针对性的采取有效措施，控制成桩质量。

4、施工中注意的问题

4.1洛阳铲挖孔施工适用于粘性土、亚粘性土、亚砂性土及有一定密度且含水量较小的粉砂土地质；当遇到含有大粒径砾石或其它特殊土质地基成孔较困难时，可改变施工方法，调整成孔方式。

4.2洛阳铲挖孔是靠洛阳铲自重下落时的重力使铲体入土，提升铲体收缩抓土的，铲体下落距离越大则冲击力越大，铲体入土越深，抓土量也越大。但由于铲体下落时易受到钢丝绳抖动时张拉的影响，铲体产生抖动，容易造成成孔直径不均匀，上部易扩孔，下部易缩孔，施工时必须注意保持钢丝绳的松紧一致，使铲体能够自由下落。

4.3地下水位对洛阳铲成孔影响较大，土的自然含水量较大时洛阳铲与土体之间摩擦力变小，铲内土易滑落而无法取出，会造成地下水位较高的路段无法按设计桩长成孔。

4.4成孔速度同比螺旋钻机成孔慢很多，可以通过增加设备台数加快进度。

5、 CFG桩检验质量标准

5.1质量保证措施

5.1.1 质检工程师、质检员及技术人员职责明确，奖罚分明。推行全员质量责任制，提高全员质量的自觉性。

5.1.2组织全体施工人员遵照设计要求和技术规范施工，做好施工前的技术指导和施工方法正确。

5.1.3配备足够的施工设备，严格执行技术标准，加强施工质量控制、配备检测设备，对施工中每一道工序随时进行检查，强调以自检为主。

5.1.4加强试验工作，对用于本工程的水泥把关检测，严格按掺入比进行施工，确保桩身施工质量。

6、安全保证措施

6.1项目经理部成立安全领导小组，设专职安全长，施工队设专职安全员，班组设兼职安全员。制定严格的安全措施，定期分析安全生产形势，研究解决施工中存在的问题。

6.2建立安全岗位责任制。逐级签订安全生产承包责任状，明确分工，责任到人。

7.3加强安全生产教育，提高全员安全意识。进入作业区的所有人员均需佩带安全帽。做好安全技术交底工作。

6.4必须严格执行定期保养制度，做好操作前、操作中和操作后设备的清洁润滑、紧固、调整和防腐工作。严禁机械设备超负荷使用，带病运转和作业运转中进行维修。对各机件的异常响声、变形、发热、

冒烟等不正常情况，必须查出原因，及时排除，以防事故。

6.5电工作业时必须严格执行电气安全操作规程，作到持证上岗，电动作业必须严格贯彻“装得正确，用得安全，修得及时，拆得彻底”的十六字方针。电气控制柜的地线必须可靠接地。