武广客运专线CFG桩施工技术总结

４．３ 施工方法及注意事项 （ １） 原地面处理： 场地平整， 当地基表层有淤泥或软弱层时， 要挖 除到位并按设计要求换填合 适 的 填 料 ， 压 实 后 地 基 压 实 系 数 Ｋ≥０．９ 后方可进行 ＣＦＧ 桩施工。原地面必须经过压实， 要有纵横坡， 保证 雨 天不积水。我部在施工 ＤＫ１６７３＋６５０～＋８９０ 这一部位时， 由于场地没有 平整好， 长螺旋 钻 机 不 能 顺 利 到 位 、定 点 ， 严 重 的 影 响 了 施 工 进 度 ， 最 后把钻机移出场地重新进行平整压实后才得以顺利施工。 （ ２） 钻 机 就 位 ： 钻 机 就 位 后 ， 应 使 钻 杆 垂 直 对 准 桩 位 中 心 ， 确 保 ＣＦＧ 桩垂直度容许偏差不大于 １％。采用在钻架上挂垂球的方法， 在钻 架上刻上明显的对照位置线， 每根桩施工前都有专门的人员进行桩位 对中及垂直度检查， 满足要求后， 方可开钻。钻机的垂直度必须调整 好 ， 偏 差 不 得 大 于 １％， 如 果 偏 差 过 大 将 会 损 坏 钻 杆 ， 有 的 桩 间 距 为 １ 米 ， 桩 的 最 外 缘 只 有 ０．５ 米 ， ２０ 米 的 桩 倾 斜 度 按 １％计 算 偏 差 为 ０．２ 米， 两根桩如果都往一起倾斜， 可能出现穿孔现象， 从而影响成桩质 量。 （ ３） 砼搅拌： 砼搅拌按配合比进行配料。每盘料搅拌时间按照普通 混凝土的搅拌时间进行控制， 控制在 ６０～１２０ｓ， 塌落度控制在 １６０ｍｍ～ １８０ｍｍ。导致堵管的因素比较多， 搅拌时间不够， 影响砼的和易性， 塌 落度过大会离析， 过小输送泵泵送不了。螺旋钻机 上 带 的 软 管 有 ２０ 米， 地泵 代 的 钢 管 也 有 ２０ 多 米 ， 一 旦 堵 管 需 要 全 部 拆 掉 ， 施 工 过 程 中 因为堵管的情况出现， 最长的导致工期延误一个星期。 （ ４） 地质复核： 为保证 ＣＦＧ 桩的施工质量， 加强工程地质复 核 ， 加 密 设 计 地 勘 断 面 （ ２５ 米 间 隔 ） ， 在 施 工 前 先 在 规 划 好 的 断 面 位 置 进 行 地质复核， 并进行详细记录绘制成地质纵断面图， 作为施工参考； 或在 一定区域范围内第一个孔进行地质复核， 作为本区域 ＣＦＧ 桩 施 工 的 依据。 （ ５） 钻进成孔： 钻孔开始时， 关闭钻头阀门， 向下移动钻杆至钻头 触及地面时， 启动电机钻进。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、 位移及钻杆、钻具损坏。根据钻机塔身上的进尺标记， 成孔到达设计标 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。 （ ６） 灌注及拔管： 钻孔至设计标高后， 停止钻进， 开始砼灌注， 钻杆 芯管充满砼后开始拔管， 施工桩顶高程须高出设计高程 ５０ｃｍ， 每根桩 的投料量应不少于设计灌注量， 灌注成桩完成后， 桩顶盖土封顶予以 保护。灌注与提钻必须配合好， 提钻速度不能过快， 提钻过快容易导致 桩身不密实或者出现断桩的可能。在灌注砼时， 对于砼的控制采用记 录泵压次数的办法， 对于同一种型号的输送泵每次输送量是一个固定 值， 根据泵压次数来计量砼的投料量。灌注时采用静止提拔钻杆， 拔管 速度控制在 ２～３ｍ／ｍｉｎ。 （ ７） 移机： 上一根桩施工完毕， 钻机头进行保护， 移位， 进行下一根 桩的施工。 钻机移动过程中需要有工人或小型挖机配合， 因为钻出很多钻 渣， 影响钻机移动或将放好的点覆盖住， 因此应该将这部分钻渣及时 清理掉。 ５．ＣＦＧ 桩质量控制措施 ５．１ 根据地质情况和设计桩径选择合理的施工方法， 并配备相应 的机具。 ５．２ 长螺旋钻孔， 管内泵压砼成桩施工在钻至设计深度后， 应准确 掌握提拔钻杆时间， 砼泵送量应与拔管速度相配合，拔管速度应控制 在 ２．２ｍ／ｍｉｎ 左 右 ， 遇 到 饱 和 砂 土 或 饱 和 粉 土 层 ， 不 得 停 泵 待 料 ； 如 遇 淤泥或淤泥质土， 拔管速度应适当放慢。 ５．３ 必 须 按 照 设 计 的 桩 位 、桩 径 、桩 长 和 桩 数 施 工 ， 桩 位 偏 差 不 大
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１ 人、现场工班长 １ 人、测量人员 １ 人， 计 １２ 人。 施工准备是很重要的环节， 它直接影响施工进度， 因此施工之前
必须做到周密的计划和安排才能顺利的进行施工， 使施工有条不紊， 否则会达到事倍功半的效果。
育。 主要为第四系中 更 新 统 冲 击 层 ， 岩 性 为 黏 土 、粉 质 黏 土 、硬 塑～坚
硬， 厚 ５～３０ｍ， 部分 谷 地 表 层 为 第 四 系 全 新 统 冲 击 层 ， 为 软 塑～硬 塑 状 黏土、粉质黏土、局部流塑， 厚 ３～１０ｍ。
３．长螺旋钻机施工 ＣＦＧ 桩工艺性试验 ３．１ 钻机的选择： 选择 ＤＫ１６７３＋８５０ 线路左侧路基坡 脚 线 外 采 用 ＹＴＺ－ ２０ 型长螺旋钻机试桩四根， 桩径 ０．５ｍ， 桩间距 １．３ｍ， 正三角形布 置， 桩长至持力层以下 １．０ｍ。 ＣＦＧ 桩成桩工艺性试验桩位布置见下图： （ 尺寸单位以米计） ：
（ ２） 拔管速度及坍落度： 成孔至设计标高后， 停止钻进， 开始泵送 砼， 当钻杆芯管内充满砼后开始拔管， 钻杆采用静止提拔，成桩过程连 续提拔。１＃ 桩拔管速度控制在 ２．２ｍ／ｍｉｎ； ４＃ 桩拔管速度控制在 ２．０ｍ／ ｍｉｎ； ２＃ 桩拔管速度控制在 １．８ｍ／ｍｉｎ； ３＃ 桩拔管速度 控 制 在 １．７ｍ／ｍｉｎ。 各种速度均可连续灌注。
在框架涵底 部 、桥 路 过 渡 段 及 部 分 软 基 处 理 段 内 ， 管 段 路 基 范 围 内 共 有 ＣＦＧ 桩约 ８８．６ 万延米。
２．本段路基范围内主要工程地质及水文地质条件： ２．１ 地 形 地 貌 ： 大 部 分 地 段 属 于 丘 坡 间 谷 底 ， 地 形 起 伏 大 ， 植 被 发
５．６ 坍落度控制要求： 长螺旋钻孔、管内泵压砼成桩施工的坍落度 宜为 １６０～２００ｍｍ。
５．７ＣＦＧ 桩加固深度应穿透软弱土层（ 压缩层） ， 当硬层 为 土 层 、基 岩的全风化层时到达无压缩层以下不小于 １．０ｍ； 当 硬 层 为 强～弱 风 化 层时到达基岩面。
５．８ 混凝土灌注、配比、塌落度控制措施： （ １） 保证粗骨料的粒径、混凝土的配比和塌落度符合要求。 （ ２） 灌注管路避免过大变径和弯折， 每次拆卸导管都必须清洗干 净。 （ ３） 混凝土混凝土拌和时间不得少于 １ｍｉｎ。 （ ４） 每根桩的投料量不得少于设计灌注量。 ５．９ 桩位控制措施： （ １） 施工前清除地下障碍， 平整压实场地以防钻机偏斜。 （ ２） 放桩位时认真仔细， 严格控制误差。 （ ３） 桩机的水平度和垂直度在开钻前和钻进过程中注意检查复 核。 ５．１０ 断桩、夹层控制措施： （ １） 保持砼灌注的连续性， 可以采取加大砼泵量， 配备储料罐等措 施。 （ ２） 严格控制提速， 确保中 心 钻 杆 内 有 ０．１ｍ３ 以 上 的 混 凝 土 ， 如 灌 注过程中因意外原因造成灌注停滞时间大于混凝土的初凝时间时， 应 重新成孔灌桩。 ５．１１ 桩身砼强度控制措施： （ １） 优化粗骨料级配。 （ ２） 合理选择外加剂。尽量用早强型减水剂代替普通泵送剂。 （ ３） 粉煤灰的选用要经过配比试验以确定掺量， 粉煤灰至少应选 用 ＩＩ 级灰。 ５．１２ 桩头质量控制措施： （ １） 及时清除或外运桩口出土， 防止土进入砼中。 （ ２） 泵送砼是不宜拔管太快， 防止砼中积气造成桩顶砼含气泡。 （ ３） 桩顶浮浆多因孔内出水或砼离析造成， 应超灌排除浮浆后才 终孔成桩。 ５．１３ 单桩承载力控制措施： （ １） 增加入岩程度是最好的措施。 （ ２） 对嵌岩桩一定要在砼带压灌注一定量后才可以提钻， 以保证 桩底嵌固良好。 （ ３） 在粘土层中钻孔时要加快进展速度， 以防螺旋钻的离心作用 在钻孔壁上造成泥皮而降低桩摩阻力。 （ ４） 增强泵送时孔内压力， 加大砼的充盈性。 ６．技术经济指标 ＣＦＧ 桩桩长可以从几米到二十多米， 并且可全桩长发挥桩的侧阻 力， 桩承担的荷载占总荷载的百分比可在 ４０％～７５％之间变化， 使得复 合地基承载力提高幅度大并具有很大的可调性。ＣＦＧ 桩施工还具有施 工方法简单、机 械 化 程 度 高 、进 度 快 、地 质 适 应 性 强 等 优 点 ， 是 一 种 行 之有效的地基加固方法， 它将广泛的用在铁路客运专线当中。通过对 ＣＦＧ 施工的总结， 提 出 了 一 些 需 要 注 意 的 问 题 ， 它 将 为 后 续 施 工 提 供 行 之 有 效 的 借 鉴 作 用 。科
现场检测坍落度分别在拌和站和施工现场进行， 拌和站检测坍落 度为 ２００㎜， 现场检测为 １６０㎜和 １７０㎜， 桩顶超灌 ５０～７０ｃｍ， 混凝土充 盈系数 １．２０。
（ ３） ＣＦＧ 桩砼强度： 现场制作砼标准立方体试件 ３ 组， 经试压一组 ７ 天 抗 压 强 度 为 １４．１Ｍｐａ， 达 到 设 计 强 度（１３．５Ｍｐａ）的 １０４％， 满 足 设 计 要求。
ＣＦＧ 桩的主要材 料 为 碎 石 、粉 煤 灰 、水 泥 、及 水 ， 其 中 掺 加 粉 煤 灰 可以明显增加桩体的后期强度。 ＣＦＧ 桩可用振动沉管 机 施 工 ， 也 可 用 长 螺 旋 钻 机 ， 选 用 哪 一 类 成 桩 钻 机和型号， 要视工程的具体情况而定。长螺旋钻孔有效的避免了已打 桩被震坏或扰动桩间土导致桩间土的结构破坏而引起复合地基的强
确定了砼原材料和试验配合比， 泵送砼配合比的坍落度控制在 １６０～２００ｍｍ； 砼搅拌时间控制在 ６０～１２０ｓ； 拔管速度控制在 ２．２ｍ／ｍｉｎ。
４．ＣＦＧ 桩施工工艺及施工注意事项 ４．１ 长螺旋钻机施工工艺流程
ＣＦＧ 桩施工工艺流程图
ＣＦＧ 桩平面布置图
桩号 桩 长 （ｍ） 桩底标高（ ｍ） 砼灌注方式
ＣＦＧ 桩 复 合 地 基 是 在 碎 石 桩 加 固 地 基 法 的 基 础 上 发 展 起 来 的 一 种地基处理技术。由于 ＣＦＧ 桩改善了碎石桩的刚性， 使其不仅能很好 地发挥全桩的侧阻作用， 同时也能很好地发挥其端阻作用， 有效的提 高地基的承载力控制基础的沉降和不均匀沉降量。因此， 在铁路客运 专线中将得以广泛采用。
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武广客运专线 ＣＦＧ 桩施工技术总结
李新献 （ 中铁十四局武广客运专线）
【摘 要】介绍长螺旋钻机 ＣＦＧ 桩施工工艺性试验及施工过程中的成桩质量控制措施。 【关键词】软柔地基； 长螺旋钻孔； 施工； 技术总结
于 ５０ｍｍ， 桩 长 不 小 于 设 计 值 ， 垂 直 度 偏 差 不 大 于 １％， 桩 体 有 效 直 径 不小于设计值。
５．４ 施工桩顶标高高出设计桩顶标高 ０．５ｍ 以上， 清土和截桩时， 不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土， 开挖时不得采用机械 开挖。
５．５ 桩体质量检验应在成桩 ２８ 天后进行， 采用低应变动力试验检 测 ＣＦＧ 桩桩身完整性； 采用复合地基载荷试验。
４．２ 施工准备： 测量准备： 施工测量严格按测量规范要求进行， 所有测量仪器都 进行校核与检定。 施工前的地质核对工作： 采用静力触探对地质进行复核， 确定地 质条件是否与设计相符。 技术准备： 施工设计图纸及有关施工资料到位后， 组织技术人员 进行图纸复核， 组织相关人员培训、学习相关技术规范及设计文件， 根 据施工图， 对施工人员进行技术交底。交底内容包括： 施工方法、施工 工 艺 、桩 间 距 、桩 长 、施 工 安 全 、机 械 使 用 等 。 物资准备： 施工前应完成所有的原材料取样、试验等工作， 保证所 有的材料都是合格品。 长螺旋钻机人员配备： 每班组有普工 ４ 人、钻机操作手 １ 人、修理 工及电工各 １ 人、技术负责人 １ 人、现场施工记录人员 １ 人、试验人员
（ ＤＫ１６７３＋８５０） ＣＦＧ 桩试桩项目表
１＃ １３．０ ６０．０４
２＃
３＃
１３．０
１３．０
６０．０４
６０．０４
泵送砼
４＃ １３．０ ６０．０４
３．２ 试验总结 （１） 过程描述： 钻进时根据钻机的支撑臂、钻杆的稳定情况随时调 整钻进速 度 ， 遵 循 先 慢 后 快 的 原 则 ， 开 始 用 １ 档 钻 进 ， 进 尺 达 到 ２～３ｍ 后用 ２ 档钻进， 接近硬层时用 １ 档钻进， 进入硬岩时的电流由 １２０Ａ 变 为 １４０Ａ。
（ ４） 桩身完整性检测： ＣＦＧ 桩桩身完整性采用低应变动力试验检 测， 检测工作由第三方检测单位测试， 经检测 ４ 根桩全部为 Ｉ 类完整 桩。
试桩结论： 选用的机械设备类型、配备合理， 确定了施工设备。采 用长螺旋 钻 机 成 孔 、管 内 泵 压 砼 灌 注 的 施 工 工 艺 、施 工 方 法 成 桩 速 度 快 、质 量 好 ， 适 合 该 地 区 地 质 条 件 的 ＣＦＧ 桩 施 工 ， 确 定 了 施 工 工 艺 及 施工方法。
度降低， 因而在铁路路基中被广泛采用。在施工准备阶段， 必须详细了 解地质情况， 从而合理地选用施工机械。武广线 ＣＦＧ 桩大面积施工前 进行了工艺性试桩试验， 根据试桩的结果指导后续施工。
１．工程概况 新 建 武 汉 至 广 州 铁 路 客 运 专 线 ＸＸＴＪⅢ 标 十 四 局 管 段 里 程 为 ＤＫ１６５６＋０９７．８～ＤＫ１７１３＋５３６，路基全长 ２７．２２６ｋｍ。路基范围内存在多 段 ＣＦＧ 桩复合地基加固工点， 根据工点设计图统计， ＣＦＧ 桩主要集中