某高速铁路车站CFG桩试桩工艺浅谈

　　摘要：CFG桩意为水泥粉煤灰碎石桩，该工艺在粉土、砂土、粘土、杂填土以及淤泥质土等地基均有广泛而大量成功的运用。目前，高速铁路路基地段软土地基处理最常采用的方法即是CFG桩。CFG桩能否达到地基处理的目的，直接取决于其试桩的准确性。本文针对某高速铁路CFG桩试桩过程，浅析高速铁路CFG桩试桩工艺。

　　关键词：CFG桩；试桩；高速铁路；长螺旋钻孔

　　某高速铁路车站，全长1854.26m，按设计要求，软地基处理采用直径φ50cm的CFG桩加固。CFG桩成正三角型布置，其桩间距为1.6m。单根桩长为2.6m～12.2m，总长15504.5m。

　　一、地质岩层及施工工艺选择

　　该段地基上覆第四系全新统冲洪积淤泥质粉质粘土，软塑状、粗圆砾土、卵石土；下覆基岩为侏罗系中统沙溪庙组泥岩夹砂岩。

　　CFG桩可选用以下三种施工工艺：

　　1、长螺旋钻孔灌注成桩的施工工艺， 此类施工工艺适用于地下水位以上的粉土、粘性土、素填土、中等密实以上的桩土。

　　2、长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩的施工工艺， 此类施工工艺适用于粉土、粘性土、砂土， 以及对泥浆污染或者噪声等相关要求较为严格的场地。

　　3、振动沉管灌注成桩的施工工艺， 此类施工工艺适用于粘性土、粉土及素填土地基.

　　根据本地段地质实际情况，CFG桩施工采用长螺旋钻孔，管内泵压混合料灌注法施工。

　　二、施工技术要求

　　1、本段路基软地基处理采用CFG桩加固，CFG桩桩径50cm，呈梅花型布置，桩间距1.６m。要求打入持力层（下卧硬土层及全分化层）不小于50cm 。

　　2、桩体材料：桩体材料采用碎石、砂、粉煤灰、水泥配合而成。桩身水泥采用P·O 42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入量不大于200kg/m3，掺入优质粉煤灰（等级不小于III级），粉煤灰掺入量为70～90kg/m3，碎石粗骨料，满足级配要求，松散堆积密度大于1500kg/m3。碎石最大粒径：长螺旋钻孔，管内泵压混合料灌注法不大于25mm。桩身28天标准立方体无侧限抗压强度不小于15MPa。

　　3、混合料坍落度控制标准：长螺旋钻孔，管内泵压混合料灌注法为160～200mm。

　　4、CFG桩施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5m，对桩顶以下2.5m内进行振动捣鼓措施。施工完成后应按设计标高截除桩头。

　　5、CFG桩成桩7天内，采用低应变检查桩身完整性。检查数量为总桩数的10%，且不小于3根。

　　6、CFG桩成桩28天后，进行CFG桩单桩承载力检验。检验数量为总桩数的2‰，且不小于3根。

　　三、试桩的目的

　　1、确定CFG桩的各项施工参数：

　　（1） 确定不同桩长、不同土层长螺旋钻机的钻孔速度。

　　（2）确定长螺旋钻机在不同桩长、不同土层及岩层分界时的电流大小。

　　（3）确定长螺旋钻机的施工工艺以及施工顺序。

　　（4）确定长螺旋钻机在50cm持力层中的钻进速度及电流大小。

　　（5）确定混合料的配合比、坍落度、搅拌时间。

　　（6）确定成桩过程中的拔管速度。

　　（7）确定每延米CFG桩混合料的用量。

　　（8）核对施工现场的地质与设计地质是否一致。

　　2、积累各种参数，便于指导CFG桩的后续施工，保证CFG桩的施工质量。

　　四、CFG试桩施工方案

　　1、CFG桩试桩桩位选择及试桩方案

　　为确定CFG桩施工的各项参数，试桩桩位应选择在该路基段具有代表性的CFG桩进行成桩工艺性试验。本工程CFG桩成桩工艺性试验施工选在D4K476+190～D4K472+220段，该段路基地表以下约2.5~4.3m为粉质粘土，[σ]=180kpa；软粉质粘土以下约4m为卵石土持力层，[σ]=400kpa。

　　该段路基CFG桩长3～4.8米，选择6根，桩间距为1.6米，成梅花形布置。

　　2、试验施工工艺流程概述

　　首先，需要测量放线，使用新型仪器全站仪测放出线路的中线与边线，并利用CFG桩平面布置图在坡脚线的外侧处做好每根桩施工桩位位置放置，然后利用白灰或者是竹签进行标示。其次，钻机安放工作，钻机安放的步骤是要先定位，然后根据设计要求，让钻机处于一个水平状态，并且让钻杆能处于一个垂直状态，垂直的标准应该是低于1.0%度，钻头要向孔位中心对准，偏差范围控制在低于50mm内，同时让钻杆与钻孔方向处于一个方向。再次是进行钻进成孔，这个工作需要注意的是在钻孔一开始，就需要关闭钻头阀门，并移动钻杆，移动钻杆方向是朝下，直到钻头能触及地面为止，然后打开电机，把钻杆进行旋转下降，位置应至设计标高点，再关闭电机，并进行钻孔周围尘土的清理工作。需要注意的是，钻进成孔时应秉承先慢后快的速度，这个速度不但能够及时检查并纠正钻杆偏位的差值，还能保持钻杆平稳。第四是灌注和拔管工作。灌注工作是在钻进行CFG桩成孔到设计标高后开始的泵送混合料。需要注意的是成桩的提拔速度要按照预定的速度进行，避免供料出现停机待料过程一定是连续进行的。第五，移机。移机前的准备工作，首先需要清理辨识下一根桩的桩位，目的是保证桩位的准确性。同时还注意清洗钻杆和钻头的工作。第六，CFG桩。在灌注结束后，钻杆移除地面位置，检查成桩桩顶标高是不是与设计要求的标高相吻合后，再用粒状材料或湿粘性土封顶。第七，处理桩头。在CFG桩成桩一个星期后，先找出桩顶设计标高，然后采用切割机将多余桩头切除。

　　3、试验要点

　　首先，保持混合料坍落度的适度。一旦混合料坍落度过高就会使得桩顶浮浆过多，桩体强度过低。

　　其次，保护桩长。在基础施工时应切掉在成桩中先设定加长的桩长，保护桩长取50cm。

　　再次，开槽及桩头处理。开挖时为避免扰动、损坏桩体和桩间土，应留置足够的人工开挖厚度，应采用机械切割机切除桩顶，以保持顶面的平整度。

　　第四、成桩检测项目

　　（1）无损低应变应力检测；

　　（2）成桩28天后单桩承载力检测。

　　五、试桩总结

　　严格根据现场施工情况及质量检测结果做出试验报告，试验报告的内容应包含有试验项目、试验目的、试验过程、施工工艺和参数表、应用范围、控制措施、质量检测指标、质量检测结果等相关的内容。试验报告按有关规定经项目部技术负责人审核后报监理等单位批准，按批准的各项内容用于指导同等类型地质情况的CFG桩施工，并严格按试验结果执行。

　　参考文献：

　　[1]《铁路工程地基处理技术规程》 TB10106-2010

　　[2]《铁路路基工程施工安全技术规程》 TB10302-2009

　　[3]《高速铁路路基工程施工质量验收标准》 TB10751-2010

　　[4]《高速铁路路基工程施工技术指南》 铁建设【2010】241号

　　卜春玲

关注读览天下微信， 100万篇深度好文， 等你来看……