1、<p>　　CFG樁復(fù)合地基施工與監(jiān)測(cè)技術(shù)</p><p>　　摘要： 本文介紹CFG樁加固鐵路地基機(jī)理，結(jié)合其在武廣高速鐵路客專松軟土地基的應(yīng)用實(shí)例，對(duì)CFG樁加固鐵路地基施工技術(shù)進(jìn)行探討，并對(duì)CFG樁長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)施工中的難點(diǎn)要點(diǎn)以及施工中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)加以總結(jié)，為類似工程提供了參考經(jīng)驗(yàn)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞： 客運(yùn)專線，軟弱地基，CFG樁，施工 </p>&

2、lt;p>　　Abstract: This paper introduces CFG pile in the reinforcement mechanism of railway foundation, combined with its application in Wuhan-Guangzhou high-speed railway passenger special soft soil foundation, strengt

3、hening construction technology of railway foundation of CFG pile, and the difficult points of CFG pile of long spiral drill in construction and the construction experience, summarizing, provide a reference for the simila

4、r projects. </p><p>　　Key words: passenger dedicated line, soft foundation, CFG pile, construction </p><p>　　中圖分類號(hào)：U448.22+5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)： </p><p><b>　　1．地質(zhì)概況 </b></p&g

5、t;<p>　　地質(zhì)情況為表層處為沖洪積土（Q4al＋pl）、素填土、種植土：褐黃色，松軟，稍濕、含植物根莖；粉質(zhì)黏土，褐色，可塑；下伏基巖為白堊系下統(tǒng)方巖組巖層(K1f)砂礫巖：強(qiáng)風(fēng)化~弱風(fēng)化，鈣質(zhì)膠結(jié)。 </p><p><b>　　2．工程設(shè)計(jì) </b></p><p>　　本段路基下處理段路堤寬度13.6m，邊坡坡率1:1.5，填筑高度2.7~7

6、m，樁長(zhǎng)至凝灰?guī)r強(qiáng)風(fēng)化層以下1.0m，樁長(zhǎng)4.0～5.5m，采用長(zhǎng)螺旋成孔管內(nèi)泵壓混合料成樁施工，復(fù)合地基承載要求267.59KPa。本文CFG樁基軟基處理區(qū)間段為DK114+568~ DK114+656，樁基根數(shù)為1425根。地基處理方式見(jiàn)下圖。 </p><p>　　樁位采用正方形布置。樁間距1.5mm。樁頂設(shè)C25混凝土擴(kuò)大樁帽，樁帽頂面設(shè)碎礫石墊層厚0.5m，內(nèi)鋪設(shè)一層雙向土工格柵，每側(cè)回折不小于2.0m

7、，抗拉強(qiáng)度不小于110kN/m。 </p><p>　　路堤CFG樁加固橫斷面設(shè)計(jì)圖 </p><p>　　3． CFG樁復(fù)合地基施工 </p><p>　　CFG樁復(fù)合地基是通過(guò)樁體、樁周地基土與其上的褥墊層形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。CFG樁又稱水泥粉煤灰碎石樁，在碎石樁中加入水泥改善了碎石樁作為純粹散體材料的特性，使其既能發(fā)揮全樁的側(cè)阻作用，又能發(fā)揮端阻作用。 </

8、p><p><b>　　3.1 施工工藝 </b></p><p>　　CFG樁長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)管內(nèi)泵壓混合料灌注施工流程圖 </p><p><b>　　3.2 工藝要點(diǎn) </b></p><p>　　3.2.1原地面清理 </p><p>　　清障、清表、平整場(chǎng)地:施工前先改移地下

9、管線、架空線等，拆除構(gòu)筑物，再用推土機(jī)清除地表30～40cm種植土、腐質(zhì)土，清除樹(shù)根，然后平整場(chǎng)地并用壓路機(jī)碾壓密實(shí)。場(chǎng)坪應(yīng)控制在設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高位置（褥墊層底部）。 </p><p>　　對(duì)局部平整后低于場(chǎng)坪標(biāo)高的地段按設(shè)計(jì)填料要求換填至場(chǎng)坪標(biāo)高并用壓路機(jī)分層碾壓密實(shí)。同時(shí)做好作業(yè)場(chǎng)地排水工作，在征地紅線內(nèi)挖設(shè)好臨時(shí)排水溝，確保施工場(chǎng)地不積水。 </p><p>　　3.2.2測(cè)量放樣 &l

10、t;/p><p>　　場(chǎng)平工作完成后按照設(shè)計(jì)的CFG樁平面布圖放樣并編號(hào)，用全站儀精確放出CFG樁處理范圍邊線和具體樁位，(一般自中線向兩側(cè)放樣，路基外側(cè)不小于一根樁位)，在樁位處地面釘設(shè)不易更改的標(biāo)記(現(xiàn)場(chǎng)一般采用竹簽)，方便在施工中迅速確定樁位。 </p><p>　　3.2.3 鉆機(jī)就位 </p><p>　　樁機(jī)就位后，應(yīng)使鉆桿垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中心，現(xiàn)場(chǎng)控制采用在鉆

11、架上掛縱橫雙向垂球的方法測(cè)量鉆桿的垂直度，對(duì)位誤差控制在：樁位(縱橫向)偏差不大于50mm、鉆桿垂直度偏差不大于1%。每根樁施工前現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員進(jìn)行樁位對(duì)中及垂直度檢查，檢查合格后方可開(kāi)鉆，記錄好樁位偏差和垂直度。鉆孔前提前在鉆架上用紅油漆標(biāo)出標(biāo)尺，以便在施工過(guò)程中控制鉆孔深度。 </p><p>　　3.2.4鉆進(jìn)成孔 </p><p>　　鉆孔開(kāi)始時(shí)，關(guān)閉鉆頭閥門(mén)，向下移動(dòng)鉆桿至鉆頭

12、觸地時(shí)啟動(dòng)馬達(dá)鉆進(jìn)。先慢后快，同時(shí)檢查鉆孔的偏差并及時(shí)糾正。長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)成孔，鉆進(jìn)速度分別按1.5m/min、1.8m/min、2.1m/min進(jìn)行控制，以確定合理鉆進(jìn)速度，每鉆進(jìn)1米記錄電流值1次，記錄鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)的成樁瞬間電流值。在成孔過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時(shí)，應(yīng)放慢進(jìn)尺，否則較易導(dǎo)致樁孔偏斜、位移，甚至使鉆桿、鉆具損壞。CFG樁樁體垂直度偏差不超過(guò)1％。記錄好開(kāi)鉆時(shí)間、鉆進(jìn)速度、不同地質(zhì)條件下的電流值、成樁瞬間電流，以進(jìn)行地

13、質(zhì)復(fù)核。如發(fā)現(xiàn)地質(zhì)與設(shè)計(jì)不符，及時(shí)與監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位聯(lián)系。 </p><p>　　鉆進(jìn)成孔過(guò)程中，派2～3人專門(mén)負(fù)責(zé)鉆碴清理，及時(shí)把鉆碴人工清平至已整平的地面，并裝車運(yùn)棄至指定的棄碴場(chǎng)地，防止污染施工現(xiàn)場(chǎng)和環(huán)境，防止影響混合料灌注和成樁質(zhì)量。 </p><p>　　3.2.5 混合料攪拌、運(yùn)輸 </p><p>　　樁體原材料采用碎石、粉煤灰、水泥、砂配合而成，混合料

14、按C15混凝土配比。水泥選用P．032．5級(jí)及以上的普通硅酸鹽水泥，混凝土28d齡期標(biāo)準(zhǔn)試塊抗壓強(qiáng)度不小于C15混凝土標(biāo)準(zhǔn)。C15混凝土理論配合比為水泥:粉煤灰:細(xì)集料:水:外加劑:=1:0.427:3.802:5.041:0.743:0.011?；旌狭蠑嚢璋磁浜媳冗M(jìn)行配料，采用自動(dòng)計(jì)量拌合站集中拌和。 </p><p>　　混合料攪拌采用商品砼集中拌和，各種原材料監(jiān)理按施工單位抽樣數(shù)量的10%見(jiàn)證檢驗(yàn)和10%平

15、行試驗(yàn)。按照配合比進(jìn)行配料，每盤(pán)料攪拌時(shí)間控制在60～90秒，出廠坍落度控制在200～220㎜，現(xiàn)場(chǎng)坍落度為160～200mm。運(yùn)輸采用砼罐車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)。 </p><p>　　3.2.6灌注及提鉆 </p><p>　　鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，停止鉆進(jìn)，鉆桿芯管充滿混合料后開(kāi)始提鉆，并保證連續(xù)提鉆，混合料的泵送量與提鉆速度相匹配，混合料灌注過(guò)程中應(yīng)保持混合料面始終高于鉆頭面100cm，提鉆

16、速度分別采用2.1m/min、2.3m/min、2.7m/min進(jìn)行試驗(yàn)。每根樁的投料量不小于設(shè)計(jì)灌注量。施工樁頂高程按設(shè)計(jì)標(biāo)高控制，灌注成樁后樁頂蓋土封頂進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。在灌注混合料時(shí)，對(duì)于混合料的灌入量控制采用記錄泵壓次數(shù)的辦法，據(jù)泵壓次數(shù)來(lái)計(jì)算混合料的投料量。記錄好灌注時(shí)間、提鉆提升速度、砼坍落度、砼實(shí)際灌注量。在混凝土灌注過(guò)程中要注意鉆管的提拔高度，禁止反插。 </p><p><b>　　3.2.7

17、移機(jī) </b></p><p>　　灌注達(dá)到控制標(biāo)高后移機(jī)進(jìn)行下一根樁的施工。 </p><p>　　3.2.8樁間土清除及樁頭截除、修整 </p><p>　　施工完成后及時(shí)清除打樁棄土并運(yùn)至棄土場(chǎng)。清運(yùn)時(shí)不得擾動(dòng)樁間土，不可破壞未施工的樁位。CFG樁施工完3～7d后用小型挖掘機(jī)和人工開(kāi)挖樁頂以下50cm樁間土，然后，采用切割片對(duì)CFG樁基樁頂超灌部分

18、進(jìn)行切割后截除。 </p><p>　　3.2.9 質(zhì)量檢測(cè) </p><p>　　在施工生產(chǎn)中質(zhì)量檢測(cè)工作一定要及時(shí)跟上，滿足一個(gè)檢驗(yàn)批的CFG樁施工完畢時(shí)，應(yīng)及時(shí)采用低應(yīng)變和靜載對(duì)樁身完整性和復(fù)合地基承載力進(jìn)行檢測(cè)。 </p><p>　　按照《客運(yùn)專線鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，每100m或小于100m的獨(dú)立段為一個(gè)檢驗(yàn)批，成樁28d后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行

19、低應(yīng)變?cè)囼?yàn)檢測(cè)CFG樁樁身完整性，按成樁總數(shù)的10％抽樣檢驗(yàn)，且每檢驗(yàn)批不少于5根；復(fù)核地基承載力采用復(fù)合地基平板載荷試驗(yàn)，其承載力、變形模量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，按總樁數(shù)2‰抽樣檢驗(yàn)，且每檢驗(yàn)批不少于3根。 </p><p>　　在委自檢過(guò)程中，先后共完成145根的低應(yīng)變?cè)囼?yàn)檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果均為一類樁基，共完成5根復(fù)核地基承載力，檢測(cè)結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)要求。 </p><p>　　3.2.10樁帽施

20、工 </p><p>　　CFG樁帽為園臺(tái)形擴(kuò)大樁頭，擴(kuò)大樁頭直徑1.0m，高0.5m，施工時(shí)樁頭0.5m范圍挖除，然后進(jìn)行樁間土回填，并采用小型夯機(jī)夯實(shí)，夯實(shí)后，采用模筑C25混凝土澆筑，并確保CFG樁基混凝土進(jìn)入樁頂帽不小于10cm，樁帽澆筑完成后回填A(yù)B組填料并夯實(shí)。 </p><p>　　3.2.11褥墊層施工 </p><p>　　CFG樁檢驗(yàn)完畢，且滿足

21、設(shè)計(jì)要求后，進(jìn)行褥墊層施工。一般CFG樁樁頂面鋪設(shè)0.5m厚碎石墊層，碎石粒徑宜為8mm～20mm，最大粒徑不宜大于30mm，墊層中鋪設(shè)一層強(qiáng)度不小于110kN／m雙向土工格柵，土工格柵上下各鋪設(shè)5cm厚的中粗砂保護(hù)層。墊層材料虛鋪后用靜載壓路機(jī)壓實(shí)。土工格柵鋪設(shè)時(shí)應(yīng)鋪平拉緊。搭接寬度：橫向搭接50cm，縱向搭接50cm。 </p><p>　　3.3 質(zhì)量控制措施 </p><p>　　

22、通過(guò)CFG樁的施工，我們總結(jié)出樁體質(zhì)量的控制不僅體現(xiàn)在施工工藝控制上，更體現(xiàn)在前期地質(zhì)復(fù)核、場(chǎng)地平整情況、成品保護(hù)措施及施工管理細(xì)節(jié)上。針對(duì)存在的質(zhì)量問(wèn)題，為了保證下一 步CFG樁施工質(zhì)量，特增加如下要求： </p><p>　　1)做好CFG樁基試樁工作，做好試樁總結(jié)，為后續(xù)大面積施工積累經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)，后續(xù)的施工過(guò)程中可以對(duì)試樁總結(jié)成果進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證，并不斷優(yōu)化、完善； </p><p>

23、　　2）做好地質(zhì)情況復(fù)查，確保樁長(zhǎng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)要求CFG樁必須穿透軟弱土層至硬底。確保CFG樁實(shí)際樁長(zhǎng)進(jìn)行硬底層的檢測(cè)應(yīng)以土樣鑒別控制為主，以電流梯度值及突變值為輔，結(jié)合操作者的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)予以判斷。 </p><p>　　3) 按照驗(yàn)標(biāo)要求，樁位允許偏差：0～50mm、樁身傾斜不大于1%、樁體有效直徑不小于設(shè)計(jì)值，樁頂高程偏差±50mm。因此，加強(qiáng)鉆機(jī)定位、鉆進(jìn)過(guò)程鉆桿垂直度、鉆進(jìn)速度的過(guò)程盯控，以

24、保證成樁質(zhì)量。 </p><p>　　4)對(duì)需進(jìn)行清基換填的CFG樁施工地段應(yīng)先進(jìn)行換填施工且碾壓滿足要求后再施工CFG樁，避免樁問(wèn)土開(kāi)挖對(duì)CFG樁產(chǎn)生損壞。 </p><p><b>　　4. 結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　CFG樁與樁間土以及樁頂褥墊層共同組成復(fù)合地基，具有承載力高、沉降小、變形穩(wěn)定快、施工方便、易于控制施工質(zhì)量、工程