芻議鐵路軟基處理中CFG樁的使用

仝鑫

摘要：鐵路對車站、橋涵與涵洞基底有著較高的承載力要求，當這部分結構物處在軟弱地基區域時，必須加固處理。CFG樁的全新技術一定程度上提升了承載力，縮小了施工沉降，并表現出較強穩定性。大量實踐說明，在加固鐵路軟基中CFG樁可以得到較好的效果，節省了施工時間，并有效控制施工質量，對廢料合理應用，有較強的經濟可行性。

關鍵詞：鐵路軟基處理；CFG樁；使用

CFG樁主要通過混合粉煤灰、碎石、水泥等材料共同產生粘結強度較強的樁，與樁間土和褥墊層統一產生復合地基。自從CFG樁產生以后，不僅大量推廣應用在加固的建筑地基中，還可以得到理想的經濟成果，初步應用在鐵路路基沉降中。相對來講，在不均勻沉降路基中科學應用CFG樁，與鐵路的平順性要求相符。

一、CFG樁概述

在建設鐵路過程中，路基狀況發揮了巨大作用，一定程度決定了鐵路建設成功與否，但絕不是全部鐵路都經過穩固的地方路基，大多數地方路基不具備優良的條件，缺乏固位能力的軟基，甚至不具備固位能力，簡單木樁類型的固位難以達到建設鐵路的需求。

要想徹底化解軟基中的固位穩定路基問題，相關人員設計的全新方法強化固位不良的軟基，即CFG樁。具體包含碎石、石屑、粉煤灰、水泥和水，這部分原材料結合根據科學比例有效混合，凝固以后產生CFG樁。其無法產生較高強度，是低強度樁，與土形成協同作用，可以憑借樁間土的承受力和泥土統一發揮功能，向土壤深層傳遞全部受力，與處理地基中形成的復合地基類似。結合地基特點決定應用哪種施工技術，如此強化了穩定性，具有一定的經濟可行性[1]。

二、應用CFG樁實際原理

首先，CFG混合體包括各種材料，體現出混合各種材料的特殊強度，這一強度并不大；此外，由于碎石、石屑等共同組成CFG樁材料，形成粗糙的樁體，與附近土產生巨大摩擦力從而提升抵抗水平，當列車通過鐵路時，通過樁體傳遞鐵路承載力的同時，向路面作用反向力，獲得平衡受力。相較于地基土的壓縮特點，CFG樁獲得極小壓縮性，在傳導力的過程中，樁體承受大部分集中應力，無法對軟路基產生較大壓力。

其次，CFG樁的排水通道十分理想，當降雨量較大或地基底部聚集大量雨水時，極有可能對路基軟化產生負面影響，水通過路基底部順延CFG樁流入地面進行蒸發，如此，地基底部的水持續向上滲出，提高了固化地基底部水平，蓄積水不斷對地基造成影響，加快軟化速率。

最后，CFG長螺旋鉆孔成樁技術體現出核心特點，在設計復合地基過程中，可以添加褥墊層，形成荷載力的同時，樁與土共同形成一個綜合體，對力有效承擔[2]。

三、項目應用實例

（一）項目背景

浙江沿線鐵路項目，采取CFG樁加固處理軟基，合理設計樁間距，采取振動沉管灌注樁方法開展施工。樁頂選擇0.5m厚級配碎石墊層，將兩層土工格柵合理鋪設。樁身利用一般硅酸鹽水泥，并有效融合抗侵蝕防腐劑，嚴控添加水泥的量和水泥及粉煤灰比例，設計樁身強度必須低于5MPa。由于軟土地基產生6-10m地面標高，難以產生平坦的自然橫坡。通常線路是通過填方，上覆海積層、淤泥、粉砂等。由溝水、塘水、河水等共同構成地表水[3]。

（二）施工工藝

施工操作之前對場地有效平整，對障礙物及時清除，產生成樁操作飾演，對地質材料和設備功能有效審核，明確配合混合料的比例，結合試樁問題調整施工技術。

第一，對施工場地有效平整并填筑較厚砂礫墊層，利用全站儀和尺子結合樁位圖設計樁位，做好記錄。第二，鉆機與鉆孔就位，準備鉆機，提升穩固和平整水平，將標尺設置在機架上，有利于對孔深進行記錄。鉆桿下方，對準鉆頭與樁位，對鉆桿垂直水平科學調整。第三，攪拌混凝土，施工過程中選擇正規試驗室配合混合料，統一實施攪拌，并對涂料仔細計量以及加水均勻攪拌。第四，混凝土灌注，成孔以后，積極提升鉆桿，借助高壓泵對混凝土有效灌注，嚴格控制提升與泵送操作產生的速度，保證中心管內部產生足量混凝土，灌注操作中科學調節泵送量。若由于突發狀況等待時間明顯比初凝時間長，應再一次開展鉆孔成樁操作。第五，孔口認真清理，對樁頂合理封住。結合操作流程合理設計樁位，之后安排之后施工。

四、施工控制

經過全面推斷與分析施工方式與沉管方法，在施工中應用這一方法時，增加了樁體縮徑、吊腳問題出現的幾率，迫切需要解決樁身的完整性。

（一）完整性控制

樁頭與套管垂直水平、提升套管能力、拔管速率等共同影響施工流程，在具體操作中必須保持嚴謹的態度，嚴格控制。在沉管操作之前，盡量調整平衡樁機，垂直向樁頭套入套管，強化二者結合水平，防止由于接觸不緊密而在套管中擠入淤泥。沉管操作時，對錘頭落距嚴格控制，防止形成較大落距從而嚴重分離套管與樁頭。結合施工特點，對拔管高度嚴格把握，每一操作結束后應停拔，并結合施工實際特點有效明確。拔管操作中，分階段逐一添加混合料，確保其在樁管內部始終超過拔管高度，提升樁身完整性[4]。

（二）吊腳控制

在沉管內部控制停放混合料所需的時間，避免較長停留引發離析混合料現象。當符合設計要求后，將混合料順利注入樁管內部，反復錘擊，錘擊和拔管同步完成，防止樁底產生吊腳問題。

（三）縮徑控制

對拔管操作速率嚴格控制，當借助淤泥層實施拔管操作時，應有效把控拔管速率，防止產生樁身縮徑問題。因此，在設計施工時，對混合料有效控制，并密切關注拔管速率和既定高度。當前，結合真實狀況，我國通常利用按序跳打技術開展軟基施工。若對橋頭加固，施打方向應由背向至填土路堤；若對路基進行加固，則選擇路堤內部到外部的實施方向。

五、結束語

在我國發展社會主義經濟過程中鐵路發展起到了至關重要的作用。但建設中的軟基無形中增加了安全操作難度。CFG樁可以有效加固處理軟基，降低安全威脅，提升鐵路建設水平，并體現出較大承載力和減少下沉問題，此外表現出經濟可行性，一定程度擴大了應用范圍。經過大量實踐分析，只有對質量嚴格管控，才能有效貫徹落實施工流程，并及時解決施工問題。

參考文獻：

[1]洪寶寧，陳析.CFG樁在高速公路滑塌路段軟基處理中的應用[J].公路交通科技，2014（3）：18-21.

[2]彭俊杰，辛酉陽.CFG樁復合地基在化新高速公路軟基處理中的應用[J].粉煤灰綜合利用，2016（6）：48-50.

[3]廖萬明.探究CFG樁在沿海高速公路軟基處理中的應用[J].江西建材，2015（11）：146.

[4]彭波.CFG樁在高速公路橋頭深厚軟土處理中的應用[J].湖南交通科技，2017（2）：42-45.

（作者單位：中鐵三局集團第三工程有限公司）