CFG桩加固铁路软土地基技术_精品.docVIP

CFG桩加固铁路软土地基技术 摘 要 CFG桩是近年来新开发的一种地基处理技术，设计计算理论和工程施工经验尚不成熟，本文通过铁路软土地基试验段CFG桩的施工，阐述采用振动沉管成桩机成桩的CFG桩施工工艺、质量控制要点以及桩身质量检测技术。 关键词 CFG桩 工艺 质量控制 检测 1 概述 某铁路路基试验段设计总长度90米（K0+000～K0+090），宽度30m。路基填高4.5m。根据试验现场填筑研究的目的、内容，试验工点的地形条件及工程地质条件，该工点K0+040～0+090选择了CFG桩复合地基桩网结构地基处理方案。其中K0+040～K0+060设计为悬浮桩，桩长17.5m；K0+060～K0+090设计为穿透软土层桩，桩长27.0m。桩直径500mm，桩间距2.0m，呈正方形布置。桩顶铺设0.3m厚碎石垫层，最大粒径不超过3cm。垫层内铺设一层双向土工格栅，设计抗拉强度大于120kN/m。施工采用振动沉管成桩机成桩，28天无侧限抗压强度不小于5MPa。桩体材料采用碎石、石屑、粉煤灰、水泥、水配合而成，基本配比如表1： CFG桩桩体材料配合比 （kg/m3） 表1 425号水泥 粉煤灰 碎石、石屑 水 111 213 1688 189 2 CFG桩施工工艺 2.1 工艺流程 CFG桩施工工艺流程为平整场地，测量放线，桩机就位，振动沉管，成孔检查，（拌和CFG桩混合料）灌注混合料，振动拔管，移位施打下一根桩，按上述工序施打完全部CFG桩后打桩结束，成桩检查。 2.2 CFG桩施工 2.2.1 施工准备 （1）平整施工场地，并进行碾压和晾晒。防止桩机进场和施工陷入泥泞中。 （2）进行桩位放样，施放的桩位应明显、易找、不易被破坏，采用有一定直径和深度的白灰点中间钉竹钉来表示桩位。 （3）确定施打顺序。采用预制钢筋混凝土桩尖时须埋入地表以下300mm左右。 （4）根据设计桩长、沉管入土深度确定机架高度和沉管长度并进行设备组装。桩机就位须水平、稳固，调整沉管与地面垂直，确保垂直度偏差不大于1%。 （5）试成孔不应少于两个，以复核地质以及设备工艺是否适宜，核定选用的技术参数。 2.2.2 沉管 启动马达，开始沉管，沉管过程中要注意调整和保持桩机的稳定，严禁倾斜和错位。沉管应做好记录。每沉1m记录电流一次，并对土层变化处应特别说明，直到沉管至设计标高。 2.2.3 投料 （1）在沉管至设计标高后，停机马上投料。也可在沉管过程中用料斗进行空中投料，待沉管至设计标高后须尽快投料，直到管内混合料顶面与钢管料口平齐。如上料不足，须在拔管过程中进行空中投料，以保证成桩桩顶标高满足设计要求。 （2）混合料配比应严格执行规定，碎石和石屑含泥杂质不大于5%。按设计配比配制混合料，投入搅拌机加水拌和，加水量由混合料坍落度控制，一般坍落度为3-5cm，成桩后桩顶浮浆厚度一般不超过20cm。混合料的搅拌须均匀，搅拌时间不得少于1min。 2.2.4 拔管 （1）当混合料加至沉管投料口平齐后，开动电动机，原地留振10s左右，然后边振边拔。 （2）拔管速率按均匀线速控制，一般控制在1.2-1.5m/min左右，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速率可适当放慢。拔管过程中不允许反插。 （3）当桩管拔出地面，确认成桩符合设计要求后用粒状材料（或湿粘土）封顶，然后移机继续下一根桩施工。 2.2.5 成桩检查 在所有设计CFG桩按照前述工序施工完毕，一般28天后对CFG桩和CFG桩复合地基进行检测，检测包括低应变对桩身质量的检测和静载荷试验对承载力的检测。 3 质量控制要点 3.1 施打顺序 3.1.1 由于设计桩距为2米，根据试桩情况，每施工一根桩大约需35-40min，考虑在连续施打时混合料尚未初凝，采取连续施打。从后期成桩检查结果看，连打一般较少或者没有发生桩完全断开的情况。 3.1.2 设计为满堂布桩。为防止从四周转圈向内推进施工时，可能限制桩间土外的侧向变形而造成大面积土体隆起，甚至发生断桩。施工时采用从一边向另一边推进的方案（施打顺序见图1），施工时发现这样的施工顺序不仅便于移动机械，而且较好地避免了地面隆起现象。 3.2 混合料坍落度与桩体强度 试桩结果表明，混合料坍落度过大，桩顶浮浆过多，桩体强度降低。坍落度控制在3～5cm时，和易性很好。拔管速度太快可能导致缩径断桩，拔管太慢或留振时间过长，都会使得桩的端部桩体水泥含量较少和桩顶浮浆较多，而且混合料也容易产生离析，造成桩身强度不均匀。桩机卷扬系统提升沉管线速度太快时，为控制平均速度，一般采用提升一段距离，停下留振一段时间，非留振时，拔管速率控制为1.2～1.5m/min 时，一般