張昊

摘 要 新建津秦鐵路客運專線在DK207+411.11～DK207+697.5段CFG樁工程量較小，共計約15282 m，樁長6 m～8.5 m，樁間距1.5～1.8矩形布置。為確保施工的順利進行和工程質量，在DK207+411.11～DK207+697.5段進行試樁作業(yè)（試樁4根），以確定該段內CFG樁復合地基成樁的工藝參數(shù) ，將試樁所得數(shù)據(jù)進行收集、分析，并確定施工工藝以指導此段CFG樁大面積施工。

關鍵詞 CFG樁 試樁 施工工藝 質量

一、工程概況

新建津秦鐵路客運專線在DK207+411.11～DK207+697.5段CFG樁工程量較小，共計約15282 m，樁長6 m～8.5 m，樁間距1.5～1.8矩形布置。為確保施工的順利進行和工程質量，在DK207+411.11～DK207+697.5段進行試樁作業(yè)（試樁4根）。

二、數(shù)據(jù)采集及分析

根據(jù)設計圖所示本段地質情況為：第一層：粉質黏土，分布于地表，褐黃色，硬塑，含少量角礫。第二層：變粒巖，分布于粉質黏土下層，褐黃色，全風化，巖芯成土狀。

通過試樁可得出實際地質情況與設計基本相符。在鉆孔過程中，鉆孔平均速度為1m/min。

混凝土在攪拌站集中拌制，由于運輸距離較遠，混凝土入罐車的坍落度控制在200 mm，到達現(xiàn)場的混凝土坍落度180 mm為最佳。

試樁采用直徑0.4 m的長螺旋鉆機成樁，通過成樁后，開挖檢查樁徑發(fā)現(xiàn)，樁徑直不小于0.4 m，已滿足設計要求。

拔鉆速度：根據(jù)觀察現(xiàn)場開挖樁身1 m范圍內樁體情況表明，拔管速度采用3.6 m/min時樁徑及樁身質量符合要求。

三、施工方法和施工工藝（見圖1）

1.樁機進場。施工場地平整完成后，施工機械進入施工場地。根據(jù)設計樁長、鉆桿入土深度確定機架高度和鉆身長度，并進行設備組裝和試運轉。

2.樁機就位。樁機就位必須平整、穩(wěn)固。待樁機就位后，調整鉆身與地面垂直，確保垂直度偏差不大于1%。

3.長螺旋鉆孔。鉆孔開始時，關閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸及地面時啟動電動機，一般先慢后快，這樣既能減小鉆桿晃動，又容易檢查鉆孔偏差，及時糾正。鉆孔過程中注意調整樁機的穩(wěn)定，嚴禁傾斜和錯位。鉆頭進入持力層判定標準：（1）會明顯發(fā)現(xiàn)進尺緩慢和出現(xiàn)機架輕微晃動。（2）通過查看動力頭底面停留位置的標高（鉆機塔身上所做的鉆進深度標記，每50 cm用油漆標示）通過前期地質資料和現(xiàn)場地質資料核對，判斷鉆頭是否達到設計標高。（3）通過操作室鉆機電流表的量程可判定，一般在軟土層的鉆進電流為0～120A，進入持力層電流會突然增到120A～150A。

4.成孔檢查。檢查孔深及垂直偏差，填寫隱檢記錄。

5.灌注拌和料及拔鉆。停機后立即向管內泵送混凝土料，當鉆桿芯管充滿混合料后方可拔管。提拔速度控制在2.0 m/min左右。成樁過程應該連續(xù)進行，避免后臺供料導致停機待料。由于土層性質，鉆頭直徑等因素影響，樁身實際混凝土用量大于理論值。￠40 cm樁理論灌注量0.125 m2/m?；旌狭习丛O計配合比經攪拌機加水拌和，拌和時間不得小于1min，如粉煤灰用量較多，攪拌時間還要適當延長。成樁后浮漿厚度以不超過20 cm為宜。拌和料由我4號拌和站集中拌制，混凝土罐車運輸，為保證施工中混合料的順利輸送，施工中投入了足夠的人員、機械。

6.成樁檢查。施工過程中，抽樣做混合試塊，一個臺班做一組（3塊），試塊尺寸為15 cm×15 cm×15 cm，一組標準養(yǎng)護，一組同條件養(yǎng)護。

7.封頂。鉆桿拔出地面，確認樁復核設計要求后，進行封頂。保護樁長取50 cm～70 cm。

8.移機當一根樁施工完畢后，鉆機移位進行下一根樁的施工。

9.清土和截樁。由于CFG樁處理面積較大，清土采用人工配合機械聯(lián)合清運。采用挖掘機清運棄土時嚴禁在打樁工作面上直接行走，行走時必須用打樁棄土在打樁工作面上鋪行走墊層，墊層厚度不得小于1 m。機械作業(yè)時嚴格控制標高防止挖斷樁身或擾動打樁工作面以下的保護土層。

10.樁頭處理。通過測量標識樁頂標高線采用機械切割人工破除。剔除樁頭時，用鋼纖等工具沿樁周向樁心逐次剔除多余的樁頭直到設計樁頂標高，并把樁頂找平，不可用重錘或重物橫向擊打樁體；合理安排施工順序，避免后序樁的施工對已施工樁頭的破壞；為了避免擾動樁間地基土，樁頂標高以上預留300 mm～500 mm厚的保護土層；雨后樁機下鋪設方木，避免擾動地基土。

四、施工控制要點

1.在工程施工前，檢查所選用的設備型號是否符合設計樁經、設計加固深度的要求。

2.編制施工組織、施工工藝、施工作業(yè)指導書應有防止堵管、竄孔的措施。

3.鉆機應先慢后快。在成孔過程中，如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時，應放慢進尺，否則容易導致樁孔偏斜、位移，甚至使鉆桿、鉆具損壞。

4.混合料應按設計配合比經攪拌機拌和，坍落度、拌和時間應按工藝性試驗確定的參數(shù)進行控制，且不得少于1 min；攪拌的混合料必須保證混合料圓柱體能順利通過剛性管、高強柔性管、彎管和變徑管而到達鉆桿機芯管內。

5.CFG樁成孔到設計標高后，停止鉆進，開始泵送混合料。先拔管20 cm～30 cm后開始泵送混合料，當鉆桿芯充滿混合料后開始拔管，嚴禁先提管后泵料。成樁時的拔管速度控制在2 m/min～3 m/min。成樁過程應連續(xù)進行，防止縮徑和斷樁。

6.施工中應保證排氣閥正常工作。

7.樁機移機至下一樁位施工時，應根據(jù)軸線或周圍樁的位置對需施工的樁位進行復核，保證樁位正確。樁體材料選用的碎石含泥量不得大于3%，最大粒徑不宜大于31.5 mm。

8.投料量及灌注速度要嚴格按施工工藝控制，投料量設計約為0.125m3/m，嚴格遵守實際投入量不得少于設計量的原則。

五、現(xiàn)場質量控制

1.原材料檢測。水泥、粗細骨料、粉煤灰各需要抽樣檢測一組，監(jiān)理單位見證檢驗。采用攪拌站集中拌制，原材料采用已報驗的合格材料。

2.施工質量檢驗。（1）CFG樁混合料坍落度應按施工方案工藝性試驗確定并經監(jiān)理工程師批準的參數(shù)進行控制；檢驗數(shù)量：每臺班抽樣檢驗3次。檢驗方法：現(xiàn)場坍落度試驗。（2）CFG樁混合料強度符合設計要求；檢驗數(shù)量：每臺班做兩組（6塊）試塊。檢驗方法：制作混合料試塊，進行28 d標準養(yǎng)護試件抗壓強度檢驗。（3）CFG樁的數(shù)量、布樁形式符合設計；檢驗數(shù)量：全部檢查。檢驗方法：計數(shù)。（4）每根樁的投料量不得少于設計灌注量；檢驗數(shù)量：每根樁檢驗。檢驗方法：料斗現(xiàn)場計量或混凝土泵自動記錄。（5）CFG樁的有效長度滿足設計；檢驗數(shù)量：每根樁檢驗。檢驗方法：測量鉆桿長度，并在施工中檢查是否達到設計深度標志，施工后檢查浮漿厚度，計算出樁的有效長度。（6）CFG樁的樁身質量、完整性滿足設計要求。

六、技術控制措施

1.測量樁位前應對施工現(xiàn)場原始地面標高進行抄平測量，并用平地機平整碾壓后放出各樁的準確位置，將線路縱坡、橫坡考慮在內后，原地面標高控制在正負5 cm以內。施工樁頂高程控制在高于設計墊層底標高30 cm處。將施工區(qū)域進行劃分，并將各樁進行編號，定機定人進行管理。

2.對進場施工的所有長螺旋鉆機在開鉆前應由施工技術人員對標尺、刻畫進行復核，消除標識誤差。

3.現(xiàn)場管理人員每根樁都要根據(jù)樁機上的垂球目測導向架垂直度，以保證樁身垂直度不大于1%，確保樁體的正常受力。

4.長螺旋鉆施工。鉆孔開始時，關閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸及地面時，啟動馬達鉆進，一般先慢后快。在成孔過程中，如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時，應放慢進尺，否則容易導致樁孔偏斜、位移，甚至使鉆桿、鉆具損壞。

5.鉆入深度必須進入持力層。變礫巖深入不小于0.5 m。

6.嚴格控制拔管速率。經測試，正常的拔管速率應控制在2 m/min～3 m/min。

7.整個施工過程中，應安排質檢人員旁站監(jiān)督，并作好施工原始記錄。記錄的內容主要有樁號、鉆孔深度、瞬間電流值、孔深、拔管速度、單孔混合料灌入量、堵管及處理措施等。

8.提鉆泵送過程中，旁站人員要經常敲打輸送管，確認管內混合料是否充實，以保證樁體密實。

9.樁頂砼?；颐娓鶕?jù)導向架上標識由值班人員判斷，控制在樁頂標高以上0.5 m位置。

10.控制好混合料的坍落度。大量工程實踐表明，混合料坍落度過大，會形成樁項浮漿過多，樁體強度也會降低。坍落度宜控制在160 mm～200 mm（可根據(jù)運送混合料的距離進行調整）和易性好。當拔管速率為2 m/min～3 m/min時，一般樁頂浮漿可控制在30 cm～50 cm左右，成樁質量容易控制。

11.CFG樁施工中，每臺班均須制作檢驗試件，進行28 d強度檢驗，成樁28 d后應及時進行單樁承載力或復合地基承載力試驗，其承載力、變形模量應符合設計要求。

12.CFG樁成樁后，樁頂以上沒有一米墊層情況下嚴禁大型機械進入施工。

七、結束語

通過在DK207+411.11～DK207+697.5段進行試樁作業(yè)（試樁4根），確定了該段內CFG樁復合地基成樁的工藝參數(shù) ，將試樁所得數(shù)據(jù)進行收集、分析，并確定施工工藝以指導此段CFG樁大面積施工，該施工工藝總結對相關CFG樁施工有一定的借鑒性、指導性。

參考文獻

[1]客運專線鐵路路基工程施工質量驗收暫行標準.北京：中國鐵道出版社.

[2]津秦客專施路通-19設計圖.

[3]新建天津至秦皇島鐵路客運專線CFG樁地基加固設計施工圖.