CFG桩在铁路路基软基处理中的应用探讨

朱璇

摘要：水泥粉煤灰碎石桩（简称CFG桩）是由碎石、石屑和粉煤灰掺适量水泥加水拌合，用各种成桩机械在地基中制成的强度等级为C5-C25的桩，是一种具有高粘结强度的柔性桩。为了对路基软基处理中CFG桩的运用进行全面而深入的分析与研究，本文以CFG桩为研究对象，简要地阐述了CFG桩的概念，详细分析CFG桩相关施工过程的控制及其参数的确定，结合实际探讨CFG桩在路基软基处理过程中的运用方式，为路基软基的设计人员提供CFG桩运用方面的理论支撑和实际參考。

关键词：CFG桩；铁路路基；软基处理

中图分类号：U213.1 文献标识码：A 文章编号：1674-3024（2016）06-49-02

前言

CFG桩、桩间土和褥垫层一起构成柔性桩复合地基。由于CFG桩施工工艺相对简单。可以通过调整桩长、桩径、桩身强度以及置换率，以适应工程需要，具有较好的适用性，也具有较好的经济效益和社会效益，故工程应用发展较快，CFG桩复合地基的设计涉及多方面内容，本文就设计及施工中如何运用CFG桩这一角度出发作粗浅探讨，

1.路基软基处理中CFG桩的运用概述

首先，CFG桩进入持力层进行确认和判定。CFG桩进入地基软基之后的内部情况是很难从外部看出来的，打桩达到从什么程度比较合适，大概达到什么深度可以停止，这些问题都需要通过技术人员对CFG桩进入持力层的情况进行准确的判断之后才能进行分析、研究和探讨。而中国当前施工现场普遍采用的判断方式就是根据CFG桩组钻进过程中外部电流值的变化来确认和判定桩进入持力层的具体情况。当电流值较小且钻入速度很快的时候，说明CFG桩还在地基的软基层：而在电流值变大且钻人速度明显减缓的时候，就说明CFG桩进入了地基中的持力层。其次，对CFG桩的施工过程进行严格的管理和控制。在CFG桩的施工过程中必须要对沉降套管的速度和振动拔管的速度进行严密的管理和控制，最理想的状态就是由始至终都保持均匀的速度来沉降和拔取套管。除此之外，CFG桩的留振时间也需要技术人员进行良好的掌控，以此来避免加固地基软基的混凝土发生分层离析的现象，施工人员在CFG桩的整个施工过程中都需要请教和遵从技术人员的建议和指导。另外，在选用振动沉管成桩或是长螺旋管内泵压混凝土成桩的时候，要充分考虑到施工现场的实际情况和各个方面的影响因素来选择出最合适的施工方式。基层土质过于坚硬或是砂层过于密实的地基就不宜选用振动沉管成桩的施工方式。最后，对CFG桩的施工质量进行实时的监督和观测，CFG桩技术的施工结束之后，并不代表着路基软基处理工程的竣工，所以施工现场负责CFG桩的技术人员不能在施工结束后就彻底置之不理了，而应该及时地对CFG桩的施工质量进行实时的监督和观测，检测的内容主要包括桩体的强度是否达到了混凝土的规定强度，桩位的偏差数值是否在允许范围内，成桩之后对地基承载力的加固效果如何等。

2.CFG桩在铁路路基软基处理中的应用

2.1质量控制要点

（1）根据工程地质资料，选取有代表性的区域进行试桩，并对地质情况进行核对，试桩过程中应记录电流值、桩长、拔管速度、混凝土坍落度、混凝土灌注量、成孔成桩时间（记录到秒）等，并对地质变化情况予以说明。钻机钻进达到设计标高时要确定桩底是否已达到持力层深度（CFG桩加固深度应穿透软弱土层到达无压缩的硬层以下1.0或基岩面）。试桩后进行检测，以确定施工工艺、施工参数和加固效果，确认设计参数。

（2）CFG桩施工横向从线路两侧向中心纵向退进式跳桩施工，跳桩施工时确保先施工桩体混凝土强度达到75%以上。

（3）混凝土泵送量应与拔管速度相匹配，边灌注边提钻，泵料应连续，不得停泵待料。导管应埋入混凝土1m左右，施工中严格控制混凝土的灌注量大于提钻产生的空孔体积。灌注过程中应尽量避免中间停顿，每根桩的投料量不应少于设计灌注量。

（4）施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于50cm，浮浆厚度不大于20cm。

（5）合理安排成桩顺序，避免后续桩施工对已施工桩的破坏。

（6）清除桩顶土、桩间土，切割桩头时不得造成桩顶以下桩体断裂和桩间土扰动，桩体断裂必须采取同等级混凝土接桩至设计标高，接桩混凝土在断桩桩头位置包裹桩体10cm以上，桩间土超挖部分应在垫层施工时一并回填，

（7）钻头在钻进过程中会有磨损、变形，必须经常检查并调整，确保CFG桩孔径满足设计要求。

（8）CFG桩达到设计强度后，截桩应采用切割法。桩头伸入桩帽5cm～20cm，桩帽施工完成后及时用土工布覆盖洒水养护，禁止机械通过造成破坏。

2.2施工注意事项

为确保CFG施工的安全、质量、进度，除对以上材料、设备、工艺有要求外，还需重点注意以下几点事项：

（1）cFG桩一般从线路中心往两侧布桩，临近既有建（构）筑物施工时，应背离建（构）筑物方向布桩。施工场坪应尽量平整，断面方向难以平整时应尽量挖成不陡于1：5的台阶，台阶高0.6m左右。

（2）严防CFG桩“漏桩”，长螺旋钻机施工CFG桩时，桩孔钻出土体容易覆盖临近CFG位置，造成CFG桩漏钻情况的发生：所以CFG桩施工前必须画好桩孔平面布置图，按里程和线路偏距等标识各桩位，严格做好CFG桩施工记录，在桩孔平面布置图上施工完一根标记一根，确保不“漏桩”。

（3）CFG桩加固区域一般地质较差，容易受雨水浸泡。施工现场要加大排水力度，临时排水沟的深度要在80cm以上，将水引至路基外，确保工作面不受地表水和地下水影响，防止施工时地面下陷及机械下沉。

（4）CFG桩施工设备对场地平整度要求较高，钻机移动幅度较小。施工现场一般均为软弱土层，施工时设备的稳定性、桩位的准确性及桩体的垂直度难以保证，均需对原地面进行处理，以满足机械正常行走的施工要求。当排水条件好、表层土质相对较好时，可直接采用推土机、压路机对场地进行平整压实处理。地质条件较差需采取挖除换填等技术措施。

（5）确保施工便道的通畅，及时整修便道，确保混凝土连续供应，防止断桩、堵管等事故。

（6）雨季施工前应平整好场地，做好系统排水工程，禁止地表水流入地基加固区域，同时确保排水设备完好，以保证暴雨过后能迅速排出场地积水。

3.结束语

综上所述，具有多种材料混合的特殊强度的CFG桩是对地基中的软基进行加固处理和消除安全隐患的重要途径，不论是在高速铁路、高等级公路还是轨道交通的建设中都有着极为重要的利用价值。运用得当的话，CFG桩的施工技术可以为交通运输业的发展带来极大的经济效益与社会效益。