淺談戈壁灘CFG樁施工技術

摘要：隨著鐵路客運專線建設對施工質量要求越來越高，CFG樁施工技術已在鐵路客運專線路基工程處理軟土地基施工中普遍使用。根據蘭新鐵路第二雙線實際經驗，總結出戈壁灘地區施工長螺旋管內泵送混合料施工技術和成樁質量控制措施。

關鍵詞：CFG樁；高速鐵路；戈壁灘

在戈壁灘上修建無砟軌道客運專線在我國尚屬首例，而路基工程中地基處理又是該項目的重點研究的技術難題。戈壁灘地區地質條件特殊，地基多為松軟土地基、戈壁土地基，地基處理的好壞直接決定路基工程的工后沉降，而且工程位于典型的戈壁荒漠地貌，區內人煙稀少，大風肆虐，原材料資源匱乏。由于CFG樁施工工藝簡單、工期短等特點，因此CFG樁施工成為戈壁灘地基處理中的一項重要內容。下面以蘭新第二雙線XXTJ標CFG樁施工為例，簡單介紹一下戈壁灘地區CFG樁施工技術和質量控制要點。

一、施工環境

本段沿線地貌屬哈密、吐魯番盆地北緣山前沖、洪積平原區，地形平坦開闊，地勢略有起伏，地面高程766～784m，多為典型的戈壁荒漠地貌，區內人煙稀少，大風肆虐。據地質調查資料，工程涉及的地層主要為：表層為粉質黏土，粉砂、中砂、粗砂，下部為細圓礫土、泥巖、砂巖、礫巖。最大積雪厚度16cm，土壤最大凍結深度127cm。

二、工藝簡介

CFG樁復合地基是本管段主要的地基加固形式。樁徑為0.4m，樁間距1.5～1.6m，樁頂設置直徑為0.8m、高0.3m的圓型樁帽并在樁帽頂鋪設0.5m厚碎石墊層，墊層中鋪設兩層拉伸強度不小于200KN/m單向土工格柵。

混合料由水、水泥（P.O42.5）、Ⅱ級粉煤灰、中粗砂、卵石（5-20mm）、減水劑組成，樁體強度不小于15MPa。CFG樁施工采用長螺旋管內泵壓混合料成樁工藝。

三、工藝流程及施工控制要點

1、施工流程見下圖

2、施工工藝

（1）由測量放樣現場定出CFG樁中心樁控制。并用白灰筷子明示， 并根據軸線或周圍樁的位置對需施工的樁位進行復核，保證樁位準確。

（2）施工設備采用長螺旋鉆機成孔，混凝土輸送采用泵送。

（3）根據放樣樁位進行鉆機定位，對中誤差不大于5cm。鉆進應先慢后快，在成孔過程中，如發現鉆桿搖晃或難鉆時，應放慢進尺。

（4）混合料攪拌：混合料攪拌按配合比進行配料。每盤料攪拌時間不小于120s，塌落度控制在180mm～220mm?；旌狭吓浜媳葹椋核啵悍勖夯遥核瓷埃郝咽和饧觿核?1：1：5.00：7.20：0.026：0.96；現場攪拌混合料配合比為：水泥：粉煤灰：水洗砂：卵石：外加劑：水=1：1：5.34：7.20：0.026：0.62，現場配比重度約2354kg/m3，其中P.O42.5水泥：155kg、粉煤灰：155kg、水洗砂：828kg、碎石：1116kg、外加劑：4.03 kg、水：96kg（當在鹽漬地段施工時，水泥應采用中抗硫酸鹽水泥）。

（5）樁底應進入持力層，以電流控制為主，結合設計樁長施工對每根樁樁長做好記錄。長螺旋鉆孔管內泵壓混合料成樁施工在鉆至設計深度后，停止鉆進，先提鉆10～20cm，開始泵送混合料，當鉆桿芯管充滿混合料后開始提管，嚴禁先提管后泵料，混合料泵送量應與撥管速度相配合，遇到飽和砂土或飽和粉土層，不得停泵待料；拔管速度參數為2.3～2.6m/min，且每次拔管高度不得大于2.5米，如遇淤泥或淤泥質土，撥管速度應當放慢；當鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管， 嚴禁先提管后泵料，并保證每次提鉆芯管埋入混凝土以下25cm。

（6）鉆桿應采用靜止提拔，并保證連續提拔，施工中嚴禁出現超速提拔；

（7）保證排氣閥正常工作，施工中要求每工班經常檢查排氣閥，防止排氣閥被水泥漿堵塞。灌注停泵時，樁頂超灌50cm保護性樁長，必須考慮泵管中存留的砼。

（8）灌注結束后，采用小型挖掘機及時將每根樁孔內出土便道與坡腳線之間。

（9）CFG樁成樁28天后，由測量人員測量樁間土頂標高，然后開挖樁間土至設計標高。樁頭破除采用電鋸環切法進行切割，從而減少了對樁體的破壞（施工中嚴禁用風鎬進行破樁頭作業）。

（10）樁頭切割完畢后，進行低應變檢測和復合地基承載力檢測，檢測合格后開始樁帽和碎石墊層施工。

3、施工控制要點：

（1）CFG樁施工時從一邊向另一邊推進，每排樁施工前用1m長鋼筋打入樁位中心30cm，以方便樁機對準樁位（施工時樁間土會掩埋做好的樁位標記）。

（2）樁長控制，鉆孔開始前，按設計預定的標高在鉆機塔身處作醒目標記(在鉆架上用銀光漆作標尺)。進入設計土層的深度時，根據經理部工藝性試驗，打樁機電流控制范圍，證明樁底已達到設計持力層的深度。

（3）樁位偏差及垂直度：樁位偏差不大于5cm，為達到要求宜進行兩次樁位復測，分別在樁尖定位后復測校正樁位，以及成樁后進行樁位偏差檢驗。垂直度控制：垂直度不大于1.0%，在機身鉆架縱橫向，各吊一錘線，機長隨時調整機身的垂直度。

（4）灌注成樁完成后，用水泥袋或土覆蓋好樁頭，進行保護。施工中每根樁的投料量不得少于設計灌注量。

（5）混合料灌注時鉆桿提拔速度和輸送泵的輸送量要密切配合，鉆桿靜止提拔，并保證連續提拔，施工中嚴禁超速提拔及先提管后泵料，以防縮徑、斷樁。

（6）施工過程中做好地質情況的復核工作。對有代表性的地點在施鉆過程中適時提鉆以確認地層分布情況是否和地質資料一致，特別是要確認樁是否已經達到持力層。統計電流變化規律，結合設計樁長對施工樁長嚴格控制。

（7）冬季施工時，粗細骨料存放在封閉式大棚內采用暖氣片加熱，拌合水采用爐火加熱措施，以滿足混合料澆筑溫度不小于5℃，樁頂混合料強度達到50%設計強度前，防止受凍；夏季施工時，粗細骨料采用大棚遮陽、混合料拌合水經過熱工解算后在蓄水池中加入適量冰塊，從而保證混合料澆筑溫度不大于30℃。

四、結語

通過CFG樁復合地基處理技術加固地基，可以達到設計要求的地基承載力，滿足戈壁灘路基填筑過程中沉降變形觀測的沉降要求。完全符合戈壁灘地區特殊的氣候和地質條件下的施工要求。

參考文獻

[1] 高速鐵路路基工程施工技術指南. 北京: 中國鐵道出版社，2011.

[2] 高速鐵路路基工程施工質量驗收標準. 北京: 中國鐵道出版社，2011.

[3]鐵路混凝土施工質量驗收標準. 北京: 中國鐵道出版社，2011.