浅析CFG桩在合肥市轨道交通4号线科学城车辆段项目地基处理中应用

尹强

摘 要：在地铁车辆段工程施工中，地基处理的好坏直接影响到工程施工的进度和质量及竣工后行车的效果和安全。CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩）是由水泥、煤粉灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，由桩、桩间土和褥垫层一起构成的复合地基，目前大量用于合肥地铁车辆段地基的加固。由于其具有施工速度快、工期短、质量容易控制、工程造价低廉的特点，该技术已在合肥地铁车辆段工程地基处理中得到广泛应用，目前已成为应用非常普遍的地基处理技术之一。

关键词：CFG桩;软基处理;技术应用

一、工程地质情况

本工程位于合肥市高新区，拟建场地位于南淝河二级阶地，场地原始地形西北高东南低，起伏变化较大，平至设计标高40.70m后，填土最大厚度达9.34m;填土以下为较厚的第四系黏性土，现状填土厚度为0.30～4.60m，其中最大厚度位于场地东北端，约为4.60m。在场地延续至白垩系基岩。

二、试桩场地选择

试桩工点选于DK498+700-DK498+800段，试桩范围为一段10.71米长的地基范围，该段地基宽19米，试桩面积203.5平方米（既19mⅹ10.71m）;试桩前进行表面清除腐植土，对松散土层碾压，修筑机设备进出道路，排除地表水;施工区周边作排水沟以确保场地排水通畅防止积水。查明场地范围内地下构造物和管线的位置及标高，采取必要措施，防止因施工造成损坏。

三、试桩方案、方法

（一）试桩数量及采取方法

（1）CFG桩设计情况：该段的CFG桩设计桩径为0.4m，桩长（有效）为13m，桩间距为1.8m，呈正三角形布置。

（2）试桩数量：定为CFG桩84根，为同一场地。

（3）施工顺序：采用长螺旋法施工;根据客运专线施工作业指导书要求，CFG桩采用跳打法进行施工布置。

CFG桩桩位施工顺序布置图：

注：本图单位均以“厘米”计。

（二）试桩前实验工作：

（1）CFG桩：（1）桩体（钻孔前）及桩间土（成桩后）范围内各层土的力学性能指标，它包括以下几点：①土的含水率  ② 土的重度  ③ 土的干密度  ④ 土的空隙比  ⑤ 土的压缩系数  ⑥ 土的压缩模量

正在施工CFG桩

（2）桩体原材料检验、坍落度检验、配合比选定全部完成并上报监理站等。

（三）施工步骤

（1）长螺旋法施工工艺流程

（2）施工步骤

A、CFG桩钻机就位后，应用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。

B、混合料搅拌

混合料搅拌按配合比进行配料，计量准确，拌合时间不少于1min。混合料坍落度控制在16～20 cm之间;在泵送前混凝土泵料斗应备好熟料。按工艺试验确定的各项参数，并经监理工程师批准进行控制。

C、钻进成孔

钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动马达钻进。一般应先慢后快，这样既能减少钻杆摇晃，又容易检查钻孔的偏差，以便及时纠正。在纠正过程中，如发現钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则容易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。当钻头到达设计桩长预定标高时，在动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记，作为施工时控制孔深的依据。当动力头底面达到标记处桩长即满足设计要求。施工时还需考虑施工工作面的标高差异，作相应增减。

D、灌注及拨管

CFG桩成孔到设计标高并经现场监理确认后，停止钻进，开始泵送混合料，当钻杆心充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料。成桩的提拔速度宜控制在2～3m/min;成桩过程连续进行，并随时对料源和砼拌合站进行性能检查，避免因供料不足而导致停机待料。投料过程中，专人对每根桩投料数量进行记录。

E、成桩及养护

桩体砼浇筑完毕后，立即对桩顶覆盖70厘米湿黏土或覆盖草帘、薄膜进行保护，养护期间桩顶不得过施工车辆及堆放材料。防止破坏桩身或桩顶。

F、移机

当上一根桩施工完毕后，钻机进行移位，进行下一根桩的施工。由于成桩后，挖出的土方较多，经常将临近的桩位覆盖或钻机支撑工作时将相邻桩位移动，因此，必须对桩位进行复测，确保准确。

四、质量控制及检验

（一）质量控制

（1）设计及规范进行工艺性试桩，确定各项技术参数，并按规范要求进行养护28天后再进行试验。全部合格后方能进行正式施工。

（2）桩数量、布置方式、桩径、深度标高必须全部符合设计要求。施工时，必须制作试件进行28天检验，并对复核地基承载力和单桩承载力进行试验。

（3）砼必须在拌合场集中拌制，配合比严格按试验确定的配合比进行准确计量，坍落度等技术参数必须符合设计参数，控制在16—20cm之间，并随时接受监理工程师检查。

（4）冬季施工时必须采取防寒措施，混合料入孔温度不得低于5度。必要时对原材料入库保存，砼运输时采用帆布进行覆盖保温。成桩后对桩顶覆盖养护。

（5）清理桩间土时，必须待桩过到设计强度后采用人工进行清除和外运，桩顶采用人工从上至下凿除，不得采用机械推铲，防止造成将桩身断裂和扰动桩间土层。

（6）整个施工过程中，监理、技术、质检、试验、材料人员全部到场，随时处理现场发生的各种问题，确保施工正常进行。

（7）桩基每道工序施工完毕后，必须报请监理工程师签认，方能进行下道工序。

成型后的CFG桩

（二）原材检验