CFG桩在处理铁路客运专线湿陷性黄土地基中的应用

1、CFG桩在处理铁路客运专线湿陷性黄土地基中的应用摘要：本文主要介绍了CFG桩在高速铁路客运专线湿陷性黄土地基处理中的应用，针对湿陷性黄土的施工工艺，质量控制要点进行总结，为后续施工提供参考。关键词：CFG桩客运专线湿陷性黄土中图分类号：U213文献标志码：A文章编号：1672-3791(2011)04(a)-0000-011 概述随着我国交通运输事业的发展，高速铁路客运专线规模的不断的扩大，高速铁路的高科技，高技术保障了高速度下的行车安全，同时对路基施工提由更高要求。CFG桩以其费用低，施工快速，原材料经济，效果良好等优点广泛应用于客运专线的地基处理中，尤其是处理湿陷性黄土等特殊地基处理。2

2、CFG桩简介CFG桩(CementFly-ashGravelPile也称水泥粉煤灰碎石桩,是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的粘结强度较高的半刚性桩体。CFG桩可避免散体材料桩及低强度桩荷载传递深度有限的缺陷,可大幅度提高地基的承载力，减小自然地基与复合地基之间的差异沉降。桩径一般为3560cm,常见为40cm与50cm。CFG桩成孔机械有：振动沉管机、螺旋钻机、洛阳铲。振动沉管机适用于粉性土、粘性土及素填土;螺旋钻机适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等到密实以上的砂土;洛阳铲适用挖孔施工。3 工程概况郑西客运专线设计时速350km/h,路基工后沉降w15mm,与普通铁路相

3、比郑西客运专线具有“高时速高要求新工艺”的特点。本文涉及的新临潼车站位于陕西省西安市临潼区新丰镇，所处渭河一级阶地，地形平坦，地势开阔。地层主要为第四系全新统冲积粘质黄土，第四系上更新统冲积砂层、粉质粘土、粉土；地层自上向下依次分布粘质黄土、中砂、粗砂、粉质粘土，表层为非自重湿陷黄土厚2.58.2m,湿陷等级In级。粉质粘土6o=120kPa,总湿陷量047.03cm。4 设计参数桩径0.4m；根据地层的差别桩长设计为15m20m、桩间距设计为1.4m1.9m；采用正方形、正三角形两种形式。桩体混凝土强度10Mpa，单桩（不含桩间土）竖向承载力特征值为419KN,复合地基承载力特征值为2173

4、51Kpa。5 材料要求水泥采用普通硅酸盐水泥；碎石粒径525mm；砂子采用中砂；砂石含泥量W3%；粉煤灰为n级；选用泵送剂。6 机械选型为保证路基工后“零沉降”，采用长螺旋钻成孔，管内泵压混凝土灌注成桩。钻机选用ZKL-26型、ZKL-25型等，功率A75Kw。钻机可自行与调平；输送泵采用HRB-60,功率90kw，泵压压力10MPa；运输罐车为8m3；混凝土集中拌合。每台钻机配套混凝土输送泵一台、罐车2至3辆（视运距调整）。7 CFG桩施工7.1 施工准备（ 1） 人员培训，技术准备;（2）材料试验，配合比选定；（3）平整场地，修筑机械进场道路;（4）测量放线，标示桩位，轴线，边线（;5）

5、核实施工影响范围内的地下管线、构造物等，采取保护措施;（6）试桩确定施工顺序，及施工参数。7.2施工工艺CFG工艺流程为：施工准备测量放样钻机就位调整钻至设计标高同时准备混凝土停钻拔钻泵送砼至设计标高桩头覆盖保护移位施打下一根；成桩后等强28天，即可凿除桩头，清除桩间土，检测若合格即可验收，不合格则应进行补桩处理合格后验收。（ 1） 量放样：按照设计图纸进行桩位布置，用全站仪按40m为一个断面测放桩位，每个断面测放4个控制点。钢尺定出桩位，用钢钎打入20cm深后灌入白灰并插标记。（ 2） 机就位调整：钻机就位后，应使钻杆垂直对准桩位中心，采用钻机自带垂直度调控器调整钻杆垂直度，确保CFG桩垂直

6、度容许偏差不大于1%。（ 3） 合料拌合：严格按施工配合比进行配料，电脑控制和打印记录，每盘料搅拌时间为90-120S,坍落度控制在180±20mm。（ 4） 钻进成孔：钻孔开始前关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触地时，启动马达钻进，先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正。在成孔过程中发现钻杆摇晃或难钻时，放慢进尺，防止桩孔偏斜、位移、钻具损坏。根据钻机塔架上的进尺标记，成孔至设计标高时停止钻进。在钻进时，记录每米电流变化并记录电流突变位置的电流值，作为地质复核情况的参考。每根桩的投料量应不小于设计灌注量。（ 5） 灌注及拔管：钻孔至设计标高后，停止钻进，提拔钻杆20-30cm后开始

7、泵送混合料灌注，钻杆芯管充满混合料后开始拔管，采用静止提拔钻杆，提拔灌注速度控制在2-3m/min，灌注过程中钻机下配合一名指挥人员，吹哨或摇旗指挥泵机司机开泵和停泵，施工时桩顶高程宜高出设计高程50cm，灌注成桩完成后，桩顶盖土封顶进行养护。在灌注混合料时，对于混合料的控制采用记录泵压次数的办法，对于同一种型号的输送泵通过试验确定泵压次数为1次/3米。（ 6） 移机：灌注完成后，收起支腿，机身前后移动转向至下一根桩。（ 7） 桩头清理：在施工完28天后，从横向方向采用挖掘机清理桩间土，靠近桩头部分预留20-25cm采用人工清除桩间土；然后采用人工破除预留桩头至设计标高，桩头清除采用切割机环向

8、切割一圈，电钻打三个眼后用錾子断掉桩头。（ 8） 验：桩料灌注前每罐混凝土做坍落度试验；在成桩过程中抽样作混合料试块，每台班做1组试块，测定其28天抗压强度；成桩后按A10%总根数作桩身低应变动力检测；抽取A0.2%且每工点并不小于3根做复合地基承载力试验。8 质量控制要点（ 1） 重视试桩工作。做好地质核查，施工参数的确定，保障施工的顺利进行。（ 2） 实践证明，混凝土坍落度过大，会形成桩顶浮浆过多，桩体强度也会降低；混凝土坍落度过小，不利于泵送。因此要严格控制混凝土的坍落度。（ 3） 桩顺序直接影响着桩基础的质量和施工速度，应根据桩的密集程度、桩径大小、桩的规格、长短等综合考虑，合理组织打桩顺序。（ 4） 管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀，桩顶浮浆过多，桩身强度不足和形成混凝土离析现象，导致桩身强度不足。正常的拔管速率应控制2.2-3.0m/min。9 总结CFG桩以其低成本，施工速度快，环保，承载稳定，处理地基效果好的特点广泛的应用于高速铁路的地基处理中。经过实践，采用CFG桩处理湿陷性黄土的地基处理能够提高承载力，以低廉的费用达到理想的效果。参考文献1 中华人民共和国铁道