CFG樁在高鐵軟土地基處理中的應用及質量控制研究

孫龍梅

摘 要：文章通過工程實踐應用來闡述CFG樁在高鐵路基施工中的工藝及質量控制措施。重點做好施工過程中各關鍵環節，做好檢測及施工參數控制，確保工程質量。

關鍵詞：CFG樁；工藝流程；質量控制

CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱，由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和制成的一高粘結強度樁。目前高速鐵路路基工程在遇到黏性土、粉土、砂土和已自重固結的素填土等情況時多采用此處理方法，而長螺旋鉆孔管內泵壓混合料灌注成樁則是常用方法之一。

1 施工工藝流程

1.1 鉆機就位：鉆機就位后，使鉆桿垂直對準樁位中心。確保CFG樁垂直度容許偏差不大于1%。采用在鉆架上掛垂球方法，在鉆架上刻上明顯的對照位置線，每根樁施工前有專門的人員進行樁位對中及垂直度檢查，滿足要求后，方可開鉆。

1.2 混合料攪拌：混合料攪拌按配合比進行配料。每盤料攪拌時間按照普通混凝土的攪拌時間進行控制，控制在60～120s，坍落度控制在160mm～200mm。具體攪拌時間由攪拌站集中控制室進行控制，并在電腦中有詳細記錄。

1.3 鉆進成孔：鉆孔開始時，關閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸及地面時，啟動馬達鉆進。先慢后快，同時檢查鉆孔的偏差并及時糾正。在成孔過程中，發現鉆桿搖晃或難鉆時，放慢進尺，防止樁孔偏斜、位移及鉆桿、鉆具損壞。根據鉆機塔身上的進尺標記，成孔到達設計標高時，停止鉆進。在鉆進時，記錄每米電流變化并記錄電流突變位置的電流值，作為地質復核情況的參考。

1.4 灌注及拔管：鉆孔至設計標高后，停止鉆進，開始混合料灌注，每根樁的投料量不少于設計灌注量。鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管，施工樁頂高程高出設計高程50cm，灌注成樁完成后，樁頂蓋土封頂予以保護。

1.5 在灌注混合料時，對于混合料的控制采用記錄泵壓次數的辦法，對于同一種型號的輸送泵每次輸送量基本上是一個固定值，根據泵壓次數來計量混合料的投料量。灌注時采用靜止提拔鉆桿，特殊情況下采用邊轉邊提進行灌注，如圓礫層等情況下，拔管速度控制在2～3m/min。

1.6 移機：上一根樁施工完畢，鉆機頭進行保護，移位，進行下一根樁的施工。

1.7 現場試驗：對于每盤混合料，試驗人員都要進行坍落度的檢測，合格后放可進行混合料的投料，在成樁過程中抽樣做混合料試塊，每臺班做1組試塊，測定其28天抗壓強度。

2 施工關鍵技術及質量控制

2.1 CFG樁按復合地基設計時，處理后的復合地基承載力、變形模量應滿足設計要求；按柱樁設計時，處理后的單樁承載力應滿足設計要求。成樁28天后應及時進行復合地基承載力或單樁承載力檢測，檢測方法、測點數量及結果均應滿足設計要求。

2.2 加強混合料質量控制，所用原材料材質性能、粒徑等必須嚴格檢驗，保證其材質符合設計要求，滿足施工需要。通過按檢驗批檢查產品質量證明文件，抽驗水泥和粉煤灰等材料的相關指標進行材料檢驗。同一產地、品種、規格且連續進場的水泥，袋裝水泥200t為一批、散裝水泥500t為一批，當袋裝水泥不足200t或散裝水泥不足500t時也按一批計。同一產地、品種、規格且連續進場的粗、細骨料，分別每400m3為一批，當不足400m3時也按一批計。各種原材料施工單位每批抽樣檢驗1組。施工用水符合工程用水的有關規定。

混合料配比應在設計規定基礎上，結合現場實際材料選用進行配合比試驗確定。施工現場做好材料計量設備的標定工作，保證計量準確。混合料坍落度及強度應符合要求，每個臺班均應對坍落度進行檢驗，并必須制作混合料檢查試件，進行28d強度檢驗。混合料生產能力應能滿足現場施工需要，并有一定富裕量。

2.3 開工前應在施工場地范圍內進行工藝性試樁，確定拔管速度、單樁混合料投入量、施打順序等施工參數。

2.4 樁長、樁徑、樁頂標高、樁身完整性應滿足設計要求。樁體完整性可以采用小應變進行檢測。樁位、垂直度、有效直徑的允許偏差應符合規范規定。依照設計要求設置保護樁長，確保成樁質量。

2.5 采用機械配合人工清除保護土層，然后進行樁頭處理：首先確定樁頂標高，然后采用截樁機截樁，人工修平。

2.6 成樁質量檢測完畢并滿足設計要求后，可進行褥墊層的施工。褥墊層鋪設使用材料應符合設計要求，褥墊厚度由設計設定，根據設計厚度及壓實機械的作業能力考慮是否需要分層鋪設，虛鋪厚度按下式控制：

h=△H/λ

式中h-褥墊層虛鋪厚度（m）；△H-褥墊層設計厚度（m）；λ-夯填度，一般取0.87～0.9，或者根據現場試驗確定。

虛鋪后多采用靜力壓實，當樁間土含水量不大時亦可振動壓實。

2.7 冬季施工，對混合料原材料、拌和工藝等各個方面有特殊要求，應參考混凝土的冬季施工要求進行。

CFG樁作為高鐵軟土地基處理的主要形式之一，它的質量對路基工程具有重大的影響意義，需要我們不斷地積累施工經驗，施工過程中精心組織，嚴格控制施工各環節和技術參數，確保工程質量。