CFG桩试桩在高铁路基施工中的应用

黎文精

摘 要：CFG桩被广泛的运用在中国高铁工程建设施工里，通过实践表明，CFG桩极易在承载水平与施工工艺方面发生问题。所以，针对施工应用而言，研究CFG桩试桩发挥着举足轻重的作用。本文分析了CFG桩试桩在高铁路基施工里的应用。

关键词：CFG桩；试桩；高铁路基施工

中图分类号：U23 文献标识码：A

CFG桩的全称是水泥粉煤灰碎石桩，其是通过粉煤灰、碎石还有石屑与适当的水泥加水形成的混合料，随之选择螺旋钻管内泵压施工形成的粘结性较强的桩基。CFG桩展现出了沉降小、稳定时间短等优势，可以被广泛运用到饱和和非饱和粘性土中，同时可可以被用在挤密效果不高的土体。

1 CFG桩试桩在高铁路基施工中的应用

1.1 工程概况

合福铁路客运专线闽赣把DK372+ 123～DK372+238段路基里的3根CFG桩当成是试桩。此地段路基CFG桩根据正方形进行规划，桩半径为0.25m，桩间距是1.8m，桩长维持在2.47m～16.66m，桩身混合料强度规划级别是C20。

1.2 试桩目的

根据CFG桩试桩施工，进一步审核CFG桩桩身品质与单桩竖向承载水平，如实现设计标准，才能开展CFG桩施工。

根据CFG桩试桩施工，检测成桩工艺，从而审核地质信息和装置、工艺，施打步骤恰当与否，明确混合料配合比等所有的工艺指标。

1.3 试桩内容

（1）试桩现场地质勘察。掌握土层的分布形势和所有土层的力学特点，给持力层的使用与复合地基承载水平和沉降研究带来帮助。

（2）成桩工艺试验。审核施工装置还有施工工艺的适用性；得到混凝土泵送速率，钻杆提升速率等相关的信息，从而促进施工工艺的拓展使用；让现场施工计划和监管经验变得更加多样化，磨合施工群体和施工机械装置。

（3）桩身品质验证。验证桩身整体性，桩身混合料强度审核，给完善施工参数与混凝土配合比打下扎实基础。

（4）单桩承载力验证。审核桩侧摩还有桩端两种阻力，掌握桩的承载功能，给持力层的妥善使用创造条件。

1.4 施工方法及工艺

1.4.1 设计和现场勘察

CFG桩选定的是正方形结构，对深度穿透软弱土层进行固定，实现无压缩层下面的0.5m，桩半径为0.25m，桩上端设计两层一次性聚丙烯土工格栅，它的最大抗拉水平需超过260kN/m。

1.4.2 施工准备

（1）测量准备：施工准备阶段测量清楚，参考桩位设计图安置桩位，桩位中心位置通过钎子填埋地下，同时通过白灰进行明示。

（2）技术准备：参考方案文件需编制好桩位平面结构图，选择妥善的施工工艺，使用恰当的施工装置，配备一定的工作人员。

（3）选择的水泥等原材料需达到方案的标准，同时根据有关规程加以检验。

（4）现场准备：CFG桩施工准备阶段，清理干净场地、分层回填C组细粒土到桩顶标高，随之建立0.5m的工作垫层，才能进行打桩。

1.4.3 施工方法

CFG桩施打策略：选择跳桩法进行施工，防止引起紧挨着的桩断桩，此外防止串孔问题发生。

（1）布置桩点：场地整理干净，根据桩点设计结构图进行放样布点。

（2）钻机就位：移动钻机准备好，通过塔机塔身四周的竖直标杆审核塔身导杆，校正地点，让鉆杆可以竖直和桩位中心保持一致。

（3）混合料搅拌：根据试验配合比来配料同时让混合料均匀。所有料搅拌时间需超过两分钟。混合料坍落度维持在160mm～180mm，成桩结束桩上端浮浆厚度需小于200mm。

（4）钻进成孔：让钻头阀门不再运行，转移钻杆到钻头和地面相连，开启马达逐步加快钻进，降低钻杆摇晃，审核钻孔是否和设计的吻合。在成孔时候，找出钻杆摇晃及不易钻情况下，能减慢进尺速率，防止引起桩孔偏斜、移位，以至于让钻杆、钻具受到影响。在钻头实现方案桩长预定标高情况下，在动力头下端停留地点有关的钻机塔身位置标明，当成是施工过程中掌控孔深的参考资料。在动力头底端到达标记位置桩长也就是实现设计标准。施工过程中也应衡量施工工作面的标高的不同，进行一定的增减。

（5）灌注和拔管：灌注准备阶段试验工作者验证拌和料，举例来说：坍落度审核，设置150×150×150mm标准的28d抗压强度试块。成孔实现方案桩底不再进行钻进。泵送混合料，在钻杆芯被填埋了混合料时逐步进行拔管，切记不能第一拔管再泵料。混合料的泵送总数和拔管速率要保持一致，拔管速率需维持在2m/min～ 3m/min。施工桩顶标高需大于设计标高的半米。待灌注成桩完毕，对桩头加以维护。

（6）移机：一根桩施工结束时，钻机移位，实施接下来的桩施工。

（7）弃土处理：CFG桩施工过程中，需要加以清表，表土转移至弃土场。桩体施工结束2～3h基础之上，对打桩弃土进行挖除，弃土转移至弃土场进行处理。

1.4.4 施工质量控制

（1）原材料进场需审核产品品质证明文件，同时开展抽样工作，待达标才能使用。

（2）钻进阶段里，每钻进1m需对地基土层沿桩长改变方向进行审核。

（3）混合料灌注时候需维护混合料面一直超过钻头面，钻头小于混合料面15cm～25cm为最佳值。

（4）混合料施工过程中施工桩顶标高需超过方案标高超过0.5m，CFG桩实现方案强度时候，桩头0.5m领域需去除。

凿桩头方法：选择小型机具协助人工去除桩间土，随之选择切割机来切割桩体钢筋外部的混合料，清土与截桩过程中禁止引起桩顶标高下面的桩身破坏与影响桩间土和桩体，直接减弱桩的整体性。

（5）所有桩的投料需要超过方案浇筑总数。

1.4.5 施工注意事项

（1）施工里确保排气阀有序进行，施工过程里规定每工班进行常规审核排气阀工作，避免排气阀被水泥浆所堵塞。

（2）桩机移机到下一桩位施工过程中，需参考轴线及四周地点审核应施工的桩位，确保桩位无误。

（3）钻杆需选择静止提拔，施工过程中需进一步掌控钻杆提拔速率与混凝土泵的泵送总数，同时确保不间断的提拔，施工过程中杜绝发生超速提拔。

2 试桩检验

2.1 检验内容

（1）审核与检测单桩低应变动力，确保桩的整体性。

（2）静荷载检测，清楚桩的单桩承载水平。

2.2 检验策略

（1）静荷载验证

施工地点单桩载荷验证选定的是慢速维持荷载法，单桩竖向承载水平审核根据承载水平方案值2倍进行加载，承压板选择的是1.5m×1.5m钢质方板。参考量测数据制作Q-S与s-lgt曲线、单桩承载水平特征值对应沉降结构表，从而确定单桩承载力特征值和沉降有没有实现方案标准。

（2）低应变反射波法检测

反射波法是把一维波动方程当成是理论前提条件的桩基检测策略，波在进行桩体传播的时候发生在桩身里具有的波阻抗不同的界面，还有桩身截面调整情况，会发生反射波。桩顶的加速度传感器接收主要出处是桩身不一样位置的反射信号，根据滤波和研究处理基础之上，获取速度时程曲线，也就是能得到平均波速。参考被测波型、波速、与工程地质和施工方案紧密连接起来，则可以全面决策桩身的整体性。参考测试信息、图形，确定桩是整体不整体、在几类桩范围之内。

3 试桩检测分析判定

3.1 承载力分析判定

（1）参考沉降在荷载发生变化基础之上展现出的特征进行断定：针对陡降型Q-s曲线，取它出现清楚陡降的起始位置有关的荷载值。

（2）参考沉降在时间变化基础之上的特征进行断定：取s-lgt曲线后端发生清楚往下弯曲的前一段的荷载值。

（3）发生终止加载背景下第2款状况，取前一层次的荷载值。

（4）针对缓变型Q-s曲线能参考沉降量进行断定，需取S=40mm有关的荷载值；在桩长超过40m情况下，需衡量桩身具有的弹性压缩量；对直径超过和800mm保持一致的桩，能取S=0.05D有关的荷载值。

（5）在根据以上四项抉择桩的竖直抗压承载水平没有实现最大值的情况下，桩的竖直抗压极限承载水平需取极限的试验荷载值。

4 CFG桩试桩结论及体会

合福铁路客运专线闽赣段路基里当成是试桩的3根CFG桩加载都实现了计划的上限试验荷载值，不再进行加载。试验加载直至452kN情况下，沉降量各自是5.16mm、3.29mm还有5.29mm；试验加载至904kN情况下，整体沉降量各自是19.72mm、17.53mm还有22.88mm，同时Q～s曲线波动不明显，没有清晰的陡降段，所以试桩的3根基桩单桩承载水平具有的特征值均≥452kN，都实现了方案标准。

根据CFG桩试桩在高铁路基施工里发挥的作用，根据CFG桩桩身品质与单桩竖向承载水平审核，深入展现了研究CFG桩试桩是极其关键的，验证了设计地質信息，明确了装置、施作策略等所有的工艺指标信息，针对相同的CFG桩施工应用发挥着重要作用。

结语

以CFG桩试桩被广泛使用在高铁路基施工里，表明了研究CFG桩试桩是相当关键的，复核了规划地质信息，明确了装置、施作策略等一系列的工艺指标，针对相同的CFG桩施工应用带来很大的帮助。

参考文献

[1]高贵.铁路客运专线路基CFG桩施工工艺及质量控制[J].山西建筑，2011（07）.

[2]葛同朝，刘俊飞，唐如.CFG桩复合地基路基施工中的几个常见问题危害分析及监理要点[J].铁道勘察，2011（35）.

[3]苏维，杨怀志，马建林，等.高速铁路深厚松软土层CFG桩桩筏和桩网复合地基沉降特性的试验研究[J].铁道建筑，2012（07）.