CFG樁在鐵路路基軟基處理中的應用探討

朱璇

摘要：水泥粉煤灰碎石樁（簡稱CFG樁）是由碎石、石屑和粉煤灰摻適量水泥加水拌合，用各種成樁機械在地基中制成的強度等級為C5-C25的樁，是一種具有高粘結強度的柔性樁。為了對路基軟基處理中CFG樁的運用進行全面而深入的分析與研究，本文以CFG樁為研究對象，簡要地闡述了CFG樁的概念，詳細分析CFG樁相關施工過程的控制及其參數的確定，結合實際探討CFG樁在路基軟基處理過程中的運用方式，為路基軟基的設計人員提供CFG樁運用方面的理論支撐和實際參考。

關鍵詞：CFG樁；鐵路路基；軟基處理

中圖分類號：U213.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3024（2016）06-49-02

前言

CFG樁、樁間土和褥墊層一起構成柔性樁復合地基。由于CFG樁施工工藝相對簡單。可以通過調整樁長、樁徑、樁身強度以及置換率，以適應工程需要，具有較好的適用性，也具有較好的經濟效益和社會效益，故工程應用發展較快，CFG樁復合地基的設計涉及多方面內容，本文就設計及施工中如何運用CFG樁這一角度出發作粗淺探討，

1.路基軟基處理中CFG樁的運用概述

首先，CFG樁進入持力層進行確認和判定。CFG樁進入地基軟基之后的內部情況是很難從外部看出來的，打樁達到從什么程度比較合適，大概達到什么深度可以停止，這些問題都需要通過技術人員對CFG樁進入持力層的情況進行準確的判斷之后才能進行分析、研究和探討。而中國當前施工現場普遍采用的判斷方式就是根據CFG樁組鉆進過程中外部電流值的變化來確認和判定樁進入持力層的具體情況。當電流值較小且鉆入速度很快的時候，說明CFG樁還在地基的軟基層：而在電流值變大且鉆人速度明顯減緩的時候，就說明CFG樁進入了地基中的持力層。其次，對CFG樁的施工過程進行嚴格的管理和控制。在CFG樁的施工過程中必須要對沉降套管的速度和振動拔管的速度進行嚴密的管理和控制，最理想的狀態就是由始至終都保持均勻的速度來沉降和拔取套管。除此之外，CFG樁的留振時間也需要技術人員進行良好的掌控，以此來避免加固地基軟基的混凝土發生分層離析的現象，施工人員在CFG樁的整個施工過程中都需要請教和遵從技術人員的建議和指導。另外，在選用振動沉管成樁或是長螺旋管內泵壓混凝土成樁的時候，要充分考慮到施工現場的實際情況和各個方面的影響因素來選擇出最合適的施工方式。基層土質過于堅硬或是砂層過于密實的地基就不宜選用振動沉管成樁的施工方式。最后，對CFG樁的施工質量進行實時的監督和觀測，CFG樁技術的施工結束之后，并不代表著路基軟基處理工程的竣工，所以施工現場負責CFG樁的技術人員不能在施工結束后就徹底置之不理了，而應該及時地對CFG樁的施工質量進行實時的監督和觀測，檢測的內容主要包括樁體的強度是否達到了混凝土的規定強度，樁位的偏差數值是否在允許范圍內，成樁之后對地基承載力的加固效果如何等。

2.CFG樁在鐵路路基軟基處理中的應用

2.1質量控制要點

（1）根據工程地質資料，選取有代表性的區域進行試樁，并對地質情況進行核對，試樁過程中應記錄電流值、樁長、拔管速度、混凝土坍落度、混凝土灌注量、成孔成樁時間（記錄到秒）等，并對地質變化情況予以說明。鉆機鉆進達到設計標高時要確定樁底是否已達到持力層深度（CFG樁加固深度應穿透軟弱土層到達無壓縮的硬層以下1.0或基巖面）。試樁后進行檢測，以確定施工工藝、施工參數和加固效果，確認設計參數。

（2）CFG樁施工橫向從線路兩側向中心縱向退進式跳樁施工，跳樁施工時確保先施工樁體混凝土強度達到75%以上。

（3）混凝土泵送量應與拔管速度相匹配，邊灌注邊提鉆，泵料應連續，不得停泵待料。導管應埋入混凝土1m左右，施工中嚴格控制混凝土的灌注量大于提鉆產生的空孔體積。灌注過程中應盡量避免中間停頓，每根樁的投料量不應少于設計灌注量。

（4）施工樁頂標高宜高出設計樁頂標高不少于50cm，浮漿厚度不大于20cm。

（5）合理安排成樁順序，避免后續樁施工對已施工樁的破壞。

（6）清除樁頂土、樁間土，切割樁頭時不得造成樁頂以下樁體斷裂和樁間土擾動，樁體斷裂必須采取同等級混凝土接樁至設計標高，接樁混凝土在斷樁樁頭位置包裹樁體10cm以上，樁間土超挖部分應在墊層施工時一并回填，

（7）鉆頭在鉆進過程中會有磨損、變形，必須經常檢查并調整，確保CFG樁孔徑滿足設計要求。

（8）CFG樁達到設計強度后，截樁應采用切割法。樁頭伸入樁帽5cm～20cm，樁帽施工完成后及時用土工布覆蓋灑水養護，禁止機械通過造成破壞。

2.2施工注意事項

為確保CFG施工的安全、質量、進度，除對以上材料、設備、工藝有要求外，還需重點注意以下幾點事項：

（1）cFG樁一般從線路中心往兩側布樁，臨近既有建（構）筑物施工時，應背離建（構）筑物方向布樁。施工場坪應盡量平整，斷面方向難以平整時應盡量挖成不陡于1：5的臺階，臺階高0.6m左右。

（2）嚴防CFG樁“漏樁”，長螺旋鉆機施工CFG樁時，樁孔鉆出土體容易覆蓋臨近CFG位置，造成CFG樁漏鉆情況的發生：所以CFG樁施工前必須畫好樁孔平面布置圖，按里程和線路偏距等標識各樁位，嚴格做好CFG樁施工記錄，在樁孔平面布置圖上施工完一根標記一根，確保不“漏樁”。

（3）CFG樁加固區域一般地質較差，容易受雨水浸泡。施工現場要加大排水力度，臨時排水溝的深度要在80cm以上，將水引至路基外，確保工作面不受地表水和地下水影響，防止施工時地面下陷及機械下沉。

（4）CFG樁施工設備對場地平整度要求較高，鉆機移動幅度較小。施工現場一般均為軟弱土層，施工時設備的穩定性、樁位的準確性及樁體的垂直度難以保證，均需對原地面進行處理，以滿足機械正常行走的施工要求。當排水條件好、表層土質相對較好時，可直接采用推土機、壓路機對場地進行平整壓實處理。地質條件較差需采取挖除換填等技術措施。

（5）確保施工便道的通暢，及時整修便道，確保混凝土連續供應，防止斷樁、堵管等事故。

（6）雨季施工前應平整好場地，做好系統排水工程，禁止地表水流入地基加固區域，同時確保排水設備完好，以保證暴雨過后能迅速排出場地積水。

3.結束語

綜上所述，具有多種材料混合的特殊強度的CFG樁是對地基中的軟基進行加固處理和消除安全隱患的重要途徑，不論是在高速鐵路、高等級公路還是軌道交通的建設中都有著極為重要的利用價值。運用得當的話，CFG樁的施工技術可以為交通運輸業的發展帶來極大的經濟效益與社會效益。