1、成绵乐铁路客运专线路基工程基底处理CFG桩工艺性试验总结路基工程软基处理CFG桩工艺性试验成果报告一、试验地点于D2K109+980及D2K110+000段CFG桩复合地基加固路基，设计桩径0.5m，桩呈1.6m间距的等边三角形布置。根据跳桩施工的原则，具体如下图：各桩情况如下表：序号里程桩号原地面标高m设计桩长m钻孔深度m备注1D2K109+990.138-5#472.5056.55.22D2K109+990.138-10#472.50513D2K109+990.138-14#472.505.34D2K109+992.8910-3#472.50505D2K109+992.8910-8#472
2、.505.06D2K109+992.8910-12#472.505.0该处工点主要覆盖于卵石土（石质弱风化）上有一层约1m厚的松软土及一层34米厚的松软砂，表面具收缩性。根据设计桩底进入卵石土层不少于50cm，加固后形成复合地基，达到地基加固的目的。二、试验时间试验工作于2009年10月14日下午18时开始，至晚上20时全部完成6根试验桩施工。三、试验目的根据客运专线建设要求，于大面积施工前均应进行工艺性试验，通过试验获取相关施工数据以便指导大面积施工。1、通过试验确定人员、设备的最佳组合方式；2、通过试验钻孔复核地质资料；3、通过试验确定施工工艺、施工顺序、控制措施；4、通过试验确定混合料配
3、合比、坍落度、搅拌时间、拔管速度等各项工艺参数；四、主要材料混合料采用的主要材料均经过试验检测合格，符合设计及规范要求，选用的材料主要有：水泥：采用四川东亚水泥有限公司生产的P.O42.5水泥；碎石：采用德阳万钧砂石料场生产的5-25mm碎石；砂：采用德阳万钧砂石料场生产的中砂；粉煤灰：成都博磊自有开发有限公司提供的F类II级粉煤灰；水：采用德阳地下水。外加剂：四川巨星JX-GBNHY1高性能减水剂。根据设计要求，CFG桩混合料28天龄期标准立方体抗压强度不小于10Mpa，泵送时坍落度160200mm。采用的配合比如下：水泥：砂：碎石（5-25mm）：粉煤灰：水：外加剂1 ：5.27：4.67
4、：3.24：0.47：0.98：0.015 （质量比）每盘用量：193：1017：902：90：185：2.83 （kg/m3）混合料拌合时间按普通混凝土控制。五、施工工艺采用长螺旋钻成孔管内泵压混合料成桩，混合料由本项目6#拌和站拌制，混凝土运输车运输至现场。芯管内泵送混合料，单桩混合料控制以记录输送泵的泵送次数来推算单根桩的灌注量。六、主要使用机具长螺旋钻：采用河北新河县力达桩工机械厂生产的LX-23型步履式长螺旋钻。钻孔直径500mm，钻孔最大深度23m，动力头电机功率55KW2，行走步长1.3m，整机质量45000kg，外形尺寸125.231（m）。地泵：采用湖南三一集团生产的ISAN
5、Y地泵。最大理论混凝土为60m3/h，混凝土输送压力达12Mpa，最大垂直输送距离250m，最大水平输送距离1000m，料斗容积800L，混凝土缸规格200mm1600mm(缸径行程)。拌和站：HZS120型拌和站2套，理论最大生产量180m3/h。罐车：8m3罐车2台。六、试验过程工艺流程：1、原地面处理该段工点处于平原水田区，地势平缓，根据少扰动地基及宁填勿挖的原则，该段我项目部在原地面进行简单清除表层根植土，基础上实施填土作业，填土严格执行每层碾压。2、测量放线采用全站仪按设计先行放设CFG桩加固边线，根据加固范围按设计的布桩形式实施桩位放样。该段CFG桩按梅花型正三角形布置，孔间距1.
6、5m，如下图：所有桩试桩位采用木桩明确标示。3、钻机就位钻机自行就位，就位过程由四个支撑腿与下俯支撑平台共同完成，由于设备体积大、长度长就位过程第一次一般要进行20分钟左右，若连续施工每次移位一般为3分钟左右。4、钻机校正钻机就位后进行钻机桩位、垂直度校正。桩位校正：以钻机钻头中心为基点，挂线吊垂球检查钻机钻头中心线与桩中心线的偏差，并根据偏差调整确保达到规范、设计要求。垂直度校正：先采用经纬仪于钻机钻杆中心准确标示垂直度线，钻杆垂直度有侧、正面两个面的控制，必须确保各方面垂直度偏差小于1%。完成标示后于钻杆中部挂垂球检查垂直度偏差，符合要求后方可开钻。5、成孔开始钻进前，混合料运输车必须到达
7、现场待命。先于钻杆上采用明显标志于每米的位置进行清晰标示，以方便钻进过程深度控制。开始钻进前进行人员分工的安排如下：施工人员安排：1人负责钻机操作，1人负责泵送送机操作，1人负责混凝土卸料、2人负责钻孔土清理及桩头混凝土振捣处理。记录人员安排：1人进入操作室记录电流、1人于钻杆处控制钻进深度、1人于1地泵前记录泵送次数。每人配口哨一支以确保各工序、各部位协调配合。由于本次为试验目的，钻进过程存在地质复核的过程，在试桩前选取了钻进速度、起钻时对附着土层进行核对、电流值等三个指标，对地质情况进行复核。钻进过程匀速钻进，根据钻杆上的标示控制钻进深度。其钻进、成孔情况记录如下：10-3#：自04.2m
8、电流稳定在100，钻进时间为1分30秒，于4.25.0m基本稳定在100-110之间，钻进时间9分钟，停钻深度为5m，根据提管时螺旋钻杆上的清土情况显示钻进卵石土层约0.8m。 8-5#：自04.4m电流稳定在100，钻进时间为1分30秒，于4.45.2m电流基本稳定在100-110之间，钻进时间7分钟，停钻深度为5.2m，根据提管时螺旋钻杆上的清土情况显示钻进卵石土层约0.8m。10-8#：自04.4m电流稳定在90100，钻进时间为1分30秒，于4.45.0m电流基本稳定在100-110之间，钻进时间6分钟，停钻深度为5.0m，根据提管时螺旋钻杆上的清土情况显示钻进卵石土层约0.7m。8-
9、10#：自04.4m电流稳定在90100，钻进时间为1分26秒，于4.45.1m电流基本稳定在100-110之间，钻进时间6分钟，停钻深度为5m，根据提管时螺旋钻杆上的清土情况显示钻进卵石土层约0.6m。10-12#：自04.5m电流稳定在90100，钻进时间为1分24秒，于4.55.0 m电流基本稳定在100-110之间，钻进时间5分钟，停钻深度为5.0m，根据提管时螺旋钻杆上的清土情况显示钻进卵石土层约0.5m。8-14#：自04.8m电流稳定在90100，钻进时间为1分45秒，于4.85.3m电流基本稳定在100-110之间，钻进时间5分钟，停钻深度为5.3m，根据提管时螺旋钻杆上的清土
10、情况显示钻进卵石土层约0.5m。根据本次6根的试桩钻进及地质核查情况，D2K109+990附近的地质表明表土覆盖层为1.2m松软土及33.8m左右的松软砂层，与设计图的地质情况基本相符。6、混合料泵送成孔后，经监理工程师认可进行混合料的泵送。当钻杆芯管内充满混合料后开始拔管，混合料泵送步调与提管速度应保持一致。采用静止、匀速两种提管，提管速度控制在1.53m/min左右。各桩泵送混合料情况如下：10-3#：灌注桩长5.5m（桩头超灌50cm），地泵冲程数量31次。总泵送数量为1.22m3；超过设计数量0.18m3;8-5#：灌注桩长5.7m（桩头超灌50cm），地泵冲程数量33次，总泵送数量为
11、1.32m；超过设计数量0.19m3 ;10-8#:灌注桩长5.5m（桩头超灌50cm），地泵冲程数量30次，总泵送数量为1.16m3,超过设计数量0.12m3。8-10#：灌注桩长5.6m（桩头超灌50cm），地泵冲程数量32次。总泵送数量为1.26m3；超过设计数量0.18m3。10-12#：灌注桩长5.5m（桩头超灌50cm），地泵冲程数量31次，总泵送数量为1.2m；超过设计数量0.12m3 ;8-14#:灌注桩长5.7m（桩头超灌30cm），地泵冲程数量32次，总泵送数量为1.28m3,超过设计数量0.12m3。（地泵每冲程泵混合料数量：3.140.090.091.6=0.04m3/
12、冲程）7、相关参数计算及总结、泵送次数与提管之间的关系试验过程中我们进行三种提管速度的试验，通过采用的地泵泵送数量及次数的计算，以8-5#及8-10#、10-12#孔作为计算的依据其关系如下： 8-5#采用间歇泵送、静止提管：第一次泵送，时间2分钟，提管3米，泵送次数17次，第二次泵送，时间2分钟，提管2.7米（含50cm超灌），泵送次数16次，平均提管速度1.5m/min，平均每分钟泵送8次，每米泵送约6次。 8-10#采用间歇泵送、静止提管：第一次泵送，时间1分钟，提管2.0米，泵送次数12次；第二次泵送，时间1分钟，提管2米，泵送次数11次，第三次泵送，时间1分钟，提管1.6m（含50c
13、m超灌），泵送次数9次，平均提管速度2m/min，平均每分钟泵11次，送平均每米泵送6次。10-12#采用连续泵送、匀速提管：泵送时间1分钟47秒，提管5.5米（含50cm超灌），泵送次数31次，平均提管速度3m/min，平均每分钟泵17次，送平均每米泵送6次。、每米实际泵送混合料计算8-5#：第一次泵送16次，0. 64立方米，提管3米，平均每米实际泵送混合料0. 213立方米；第二次泵送15次，0.6立方米，提管2.5米，平均每米实际泵送混合料0. 24立方米；8-10#：第一次泵送12次，0.48立方米，提管2米，平均每米实际泵送混合料2.4立方米；第二次泵送12次，0.48立方米，提管
14、2米，平均每米实际0.24立方米；第二次泵送9次，0.36立方米，提管1.6米，平均每米实际0.225立方米。10-12#：泵送32次，1.28立方米，提管5.5米，平均每米实际泵送混合料0.232立方米；因此，实际每米混合料灌注数量应确保达到0.02立方米以上。七、试验检测根据验收标准，我项目部将委托第三方在满足试验条件后对本次CFG试桩桩基进行了桩基检测，检测主要内容包括低应变检测及单桩承载力检测。八、试验总结1、通过本次试验，所用设计的配合比7天无侧限抗压强度达到10.5MPa满足设计及规范要求，配合比所采用的原材料的检验报告显示各种材料均完全能满足施工需要，符合设计及规范的要求；2、确
15、定并验证了所采用的施工工艺、设备。长螺旋钻成孔及芯管泵送混合料的灌注的施工方法，成桩的速度快、质量符合要求。针对我项目CFG桩数量多的特点，采用长螺旋施工法较适宜；3、确定了有关参数：1）坍落度、混合料拌和时间控制：泵送混合料的配合比的坍落度控制在16-20cm之间（现场测试坍落度为18cm，泵送效果良好），混合料拌和时间控制在60S以上，但不应大于120S。 2）拔管速度控制：应结合地泵泵送能力进行控制，根据试桩情况，由于地泵的最大泵送能力为每分钟1m3/min，以提管速度1.5m/min（0.3m3/min），中间间歇时间过长影响进度，因此，提管速度应控制在23m/min（0.40.6m3
16、/min）为宜，泵送冲程次数应控制67次/m。3）钻进速度控制：根据试桩测试，在松软土、松软砂层中螺旋钻的平均钻进速度为2.83m/min，而在卵石土层的平均钻进速度则约为0.1/min，因此，要达到进入卵石土不小于0.5m的深度，在判定进入卵石土层后其钻孔时间应不小于5min控制。4）在钻孔过程中，电流值在松软土地层及卵石土地层中的均基本稳定在100左右，无发生突变情况，建议不作为控制指标。4、机械、人员配备：通过本次试验，1台长螺旋钻必须配置1台地泵，地泵的功率应与螺旋钻匹配，每台地泵应至少配置2台混凝土运输车（最大运输能力8m3/台，运距在15km以内），运距长了至少配置3台左右。每台长螺旋钻应配置4人，其中1人为指挥协调人员、1人钻机操作、1人记录、2人现场提钻清土及振捣桩头混凝土，每台地泵应至少配置2人。5、本次工艺性试验完全可指导大面积施工。附件：孔位布置图；配合比审批表；施工记录表；施工图片。CFG桩试桩施工前各项准备工作就绪CFG桩开钻前钻头对位长螺旋钻钻进施工、技术员进行实时记录CFG桩钻进达到设计土层停止钻进进入下一道工序CFG桩混凝土提钻灌注施工、施工员实时记录CFG桩灌注提钻、工人清理钻杆附着土附着土现卵石土地层（一）CFG桩灌注提钻、工人清理钻杆附着土附着土现卵石土地层（二）工人对桩头进行振捣处理
