目录CFG桩成桩工艺性试验报告一、试验目的根据设计图纸、规范和西城公司的相关要求，我项目部于2013年12月26日在DK494+650～DK494+691段路基进行了CFG桩工艺性试验，共施工6根原位桩作为试验桩，该试验桩已按照既定方案顺利完成。

施工试验桩的目的为了取得螺旋钻CFG 桩的施工经验及相关参数，明确CFG桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范CFG桩作业施工，以复核地质资料以及设备、工艺、施打顺序是否适宜，以确定混合料配合比、坍落度、搅拌时间等最佳的组合方案和各项工艺参数,以指导CFG桩大面积施工，确保CFG桩的施工质量。

二、工程概况2.1 试桩范围本次CFG桩试桩范围在里程DK494+651.35 (2-3)、DK494+651.35 (2-4) 、DK494+670.05 (24-3)、DK494+670.05 (24-4)、DK494+690.45（48-3）、DK494+690.45（48-4）路基处。

具体见CFG桩试桩平面布置图。

CFG桩试桩平面布置图2.2地质情况路基地表上覆第四系全新统冲洪积（Q4dl+pl）粉质黏土，坡残积（Q4dl+el）粉质粘土；上更新统冲洪积（Q4dl+pl）粉质黏土、卵石土；下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组（Js）泥岩夹砂岩。

2三、工艺性成桩试验3.1 试桩目的验证情况1、确定施工设备、施工顺序、施工工艺及方法。

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，适合本试验段施工。

2、确定了长螺旋钻机在不同土层中的钻进速度。

泥岩夹砂岩〈W4〉层钻进速度为0.5～0.6min/m, 泥岩夹砂岩〈W2〉层钻进速度3.7～5.9min/m。

3、确定了长螺旋钻机在不同土层中钻进时的电流。

泥岩夹砂岩〈W4〉层钻进过程中的电流大小为95A～115A, 泥岩夹砂岩〈W2〉层钻进过程中的电流大小为120～140A。

4、确定了长螺旋钻机在钻进过程中，岩层变化时的突变电流大小为145～170A。

5、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满足设计要求。

6、确定了混合料的相关参数。

采用长螺旋钻机时，泵送混合料配合比的坍落度控制在160～200mm，混合料搅拌时间控制在不少于120s，拔管速度宜控制在1.2～1.5m/min，可保证桩身质量。

3.2 试验准备工作水泥江油红狮 P.O42.5粉煤灰江油贵富细骨料江油武都中砂粗骨料1 江油武都规格5-16mm粗骨料2 江油武都规格16-25mm减水剂北京金盾JD-1型水：拌合站井水理论配合比为：坍落度控制在160～2000mm3.2.2 人员及机械设备组织（1）主要劳力组织，见表3－1表3－1 主要劳力组织（2）机械设备配备，见表3－2表3－2 机械设备配备序号设备名称单位数量1 KLB630型长螺旋液压步履式钻台 12 砼输送泵(HBT40A) 台 13 发电机（250KW）台 14 捣鼓器台 25 挖掘机台 16 全站仪台 17 水准仪台 13.3 试验桩施工工艺控制3.3.1 施工工艺流螺旋钻桩机施工工艺流程图3.3.2 施工方法CFG桩施工采用长螺旋钻机施工。

钻机就位后，启动马达，螺旋钻杆钻入地下，在钻进过程中用吊线检查钻杆垂直度，钻孔过程做好不同土层钻进速度与电流大小以及岩层突变时的电流值记录。

钻至持力层50cm后，开始泵压混合料，混合料下到孔底后开始均匀提钻。

根据泵入混合料量控制提钻速度，保证钻头矛尖始终埋在混合料中，以防断桩。

3.4 试验过程3.4.1 施工放线路基施工区域范围内场地开挖平整至设计桩帽顶标高，采用22T压路机进行碾压密实，压实度大于92%，场地内横向设置人字坡，坡度2%～4%，边沟设计位置开挖临时排水沟，便于排水。

施工前按照桩位平面布置图进行桩位放样，桩位中心点用钎子插入地下，并用白灰明示，桩位偏差小于50mm。

在桩位外适当位置，设置护桩，用于施工过程中复核桩位。

3.4.2钻机就位做好钻机定位，要求钻机安放保持水平，钻杆保持垂直，其垂直度不得大于1.0%，钻头对准孔位中心，允许偏差在50mm以内，钻杆与钻孔方向一致。

3.4.3 成孔长螺旋钻机成孔，一般先慢后快，避免形成螺旋孔，试桩钻进速率按 1.5m～2.0m/min控制，在施工时做好孔深和电流值记录，成孔至设计深度，确保桩端进入持力层满足设计要求，施工桩顶标高应高出设计桩顶标高不少于0.5m，垂直偏差小于1%。

3.4.4 桩长控制以螺旋管初节法兰盘为起点，在钻塔上每隔0.5米用红油漆做标记，根据动力头位置相对的钻塔标记控制桩长。

3.4.5 混凝土灌注及拔管成孔至设计深度后，现场指挥员应通知钻机停钻，先泵料，后提升钻杆，速率按拟定1.2m～1.5m/min控制，认真做好施工记录，并保持连续灌注。

当钻杆芯管充满混合料后开始拔管,严禁先拔管后泵料。

灌注混凝土至桩顶时，应适当超过桩顶设计标高50cm，并采用捣鼓器对桩头以下2.5m部分进行捣鼓。

以保证桩顶标高和桩顶混凝土质量均符合设计要求。

施工前，用水泥砂浆湿润管路。

灌注混凝土前，检查管路顺畅稳固；CFG桩施工中，每台班制作2组砼试件。

3.4.6 移机移机前对下一根桩的桩位进行清理辨识,确保桩位的准确性。

必要时,移机后清洗钻杆和钻头。

3.5 CFG桩成桩工程中质量检验（1）施工过程质量检验主要应检查原材料的质量、施工记录、混合料坍落度、桩位偏差、桩顶标高和桩体留置砼试块。

（2）桩位允许偏差：0～50mm、桩身倾斜不大于1%、桩体有效直径不小于设计值50mm。

四、试验总结4.1 施工数据记录（1）试桩记录情况（2）灌注砼拔管数据记录桩号2-3 2-4 24-3 24-4 48-3 48-4 拔管速度（m/min) 1.5 1.2 1.5 1.2 1.5 1.2根据地质及机械性能情况，由上表试桩数据得出钻机在泥岩夹砂岩〈W4〉层的钻进速度控制在 1.7～2m/min左右，在泥岩夹砂岩〈W2〉层中的钻进速度控制在0.17～0.27m/min之间，提管速度在该地层应控制在1.2～1.5m/min之间。

(3)混凝土配合比CFG桩混凝土理论配合比为：水泥：粉煤灰：细骨料：粗骨料1：粗骨料2：外加剂：水=1:0.45:4.83:1.05:4.18:0.0145:0.82；水胶比0.56，坍落度要求为160～200mm，施工配合比为：水泥：粉煤灰：细骨料：粗骨料1：粗骨料2：外加剂：水=1:0.45:4.83:1.05:4.18:0.0145:0.82；水胶比0.56，施工现场实测坍落度为170mm、175、170mm，混凝土泵送性能良好，未出现堵管现象。

通过工艺性试桩试验，表明混凝土理论配合比为：水泥：粉煤灰：细骨料：粗骨料1：粗骨料2：外加剂：水=1:0.45:4.83:1.05:4.18:0.0145:0.82；水胶比0.56，坍落度要求为160～200mm，满足泵送混凝土需要，可作为施工指导数据。

4.2 CFG桩成桩过程控制4.2.1 桩位放样利用全站仪放样桩位后，记录地面标高，打入竹签并用白灰标识，在各排桩处边界外适当位置，设置临时控制桩（护桩），以校核施工过程中桩位偏差。

4.2.2 钻孔钻机就位后，利用自身液压系统调平钻架，直角方向利用钻架上对中锤核查对中，垂直度满足不大于1%，钻头对正桩中心竹签缓缓下落至地面，记录钻架上方孔深标识初始读数，根据地面标高，计算设计孔深时的终读数。

钻孔时，先慢后快，减少钻杆晃动，防止偏孔。

钻孔过程中若出现电流值突然偏大，并持续较长时间，应停钻，检查原因并核实地质情况是否与设计文件相符。

钻孔过程中，及时清理钻孔出土，防止覆盖邻近桩位，便于混凝土灌注至桩顶时，判定混凝土超灌高度情况。

4.2.3 混凝土灌注混凝土灌注前，检查输送管道密封性，接头连接扣件是否安装牢固，首桩砼灌注前，泵送砂浆润滑管道。

钻孔至设计孔深后，现场技术人员复核孔深与设计相符，指挥人员指挥泵送混凝士，当钻管内填满混凝土时，动力头位置发出鸣笛提示，开始匀速提管；泵送过程中，司泵人员密切注意泵压变化，当泵压突然变大，混凝土不进料时，表明堵管，应立即停止泵送，检查堵管位置及原因，立即进行管道疏通，严禁加压泵送，避免泵管爆裂。

砼灌注接近桩项位置时，适当减慢提管速度，加大桩项混凝土泵送压力，并超灌50cm高度混凝土及在桩头以下2.5采用捣鼓器进行捣鼓，以保证桩顶混凝土密实性。

4.3 人员及机械设备配置4.2.1 机械配置通过工艺性试验结果表明，现场采用KLB630型长螺旋液压步履式钻机、250KW 发电机组、HBT40A型混凝土输送泵及混凝土运输车的组合能满足施工需要。

4.2.2 人员配置根据工艺性试验，每台长螺旋钻孔机每班作业人员配置为：工班长1人，指挥1人、输送泵操作员1人、螺旋钻机操作手1人、普工4人。

现场施工过程中，每工作班组作业人员按照以上人员配置，满足施工需要。

4.4工艺参数总结根据本次工艺性试桩过程的设备及人员配置、施工过程的数据分析及成桩检测结果，总结在泥岩夹砂岩〈W4〉层及持力层为泥岩夹砂岩〈W2〉层的情况下，选用KLB630型长螺旋液压步履式钻机施工，HBT40A输送泵配合时，可选用以下参数进行施工。

（1）钻进速度控制：泥岩夹砂岩〈W4〉层：1.7～2m/min左右；泥岩夹砂岩〈W2〉层：0.17～0.27m/min之间。

（2）终孔标准。

以桩长为主控项目，进入持力层瞬间电流值为145～170A，进入持力层的稳定电流值以120～140A之间作为校核。

（3）灌注混凝土拔管速度。

以1.2m～1.5m/min的速度拔管，根据泵送管道长度及混凝土和易性等适当调整。

（4）混凝土理论配合比。

通过工艺性试桩试验、砼试件强度、桩身完整性及单桩承载力的结果，CFG桩C15砼的理论配合比：水泥：粉煤灰：细骨料：粗骨料1：粗骨料2：外加剂：水=1:0.45:4.83:1.05:4.18:0.0145:0.82；水胶比0.56，坍落度为160～200mm，能满足CFG桩设计要求。

五、CFG桩常见问题的预防措施5.1 导管堵塞堵管是长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺常遇到的主要问题之一。

它直接影响CFG桩的施工效率,增加工人劳动强度,还会造成材料浪费。

特别是故障排除不畅时,使已搅拌的CFG桩混合料失水或结硬,增加了再次堵管的几率,给施工带来很多困难。

(1)产生堵管的原因有以下几点:①混合料配合比不合理。

当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时,混合料和易性不好,常发生堵管。

因此,要注意混合料的配合比,尤其要注意将粉煤灰掺量控制在设计及规范允许的范围内。

②混合料搅拌质量有缺陷。

在CFG桩施工中,混合料由混凝土泵通过刚性管、高强柔性管、弯头最后到达钻杆芯管内。