路基地基加固CFG桩试桩施工工艺及施工参数确定.doc

1、路基地基加固 CFG 桩试桩施工工艺及施工参数确定摘要：介绍了水泥粉煤灰碎石桩试桩工艺，叙述了试桩过程中各项工艺性参数的确定的方法及施工过程主要环节的控制要求，形成具有指导性意义的工法，希望对同类工程提供参考。 关键词：CFG 桩试桩工艺施工参数 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 引言：高速铁路对施工工后沉降要求较高，基地处理尤为重要，特别是在换填材料缺乏，地形变化较大，交通不便的地区，CFG 桩软基处理得到广泛应用，本文通过对 CFG 桩试桩施工工艺过程的介绍，确定施工方法的可行性。 一、试桩工程概况 新建铁路南京至杭州客运专线设计时速 350km/h，工后沉降一般15mm，

2、路桥交界处的差异沉降5mm。我管段内地质地貌为二级阶地区，岗地与坳谷相间，岗地较为开阔，多为荒地，坳谷多呈狭长状，长满芦苇、杂草及低矮灌木，水塘零星分布，松软土地基处理点较多，软基处理采用 CFG 桩和堆载预压进行加固。 试验时 CFG 桩必须穿透软弱土至硬层不小于 0.5m。根据现场情况，我管段试桩地点选在 DK12+700DK13+072.91 段路基处。 二、工艺性成桩试验 通过 CFG 桩试验以完成对设备选型、确定施工工艺和施工顺序，确定混合料配合比、钻进速度、钻进电流值、成桩瞬间电流、搅拌时间、砼坍落度、钻机拔管速度、充盈系数等各项工艺性参数，并形成具有指导性意义的工法，以指导本项目

3、部以后 CFG 桩的施工。 （一）试验方案 本次试验共 4 根 CFG 桩，桩间距按设计要求正方形布置，间距分别为 1.8m，平面布置详见下图。各桩施工长度详见 CFG 桩位情况表。 CFG 桩平面示意图（单位：cm） 1、材料要求 混合料各种原材料必须满足规范标准和设计要求，通过检测选用的原材料分别为：水泥为南京三龙水泥有限责任公司生产的 P.O42.5 水泥, 细骨料为江西的天然砂。粗骨料为天宝山采石场的 520mm 碎石，粉煤灰为南京三龙新型建材有限公司提供的 I 级粉煤灰，外加剂为南京万龙建材生产的高性能减水剂。0.5m 按 C15 混凝土配比设计，泵送混合料坍落度控制在 160180

4、mm。泵送混合料配合比为：水：水泥：粉煤灰：矿粉：砂：碎石：外加剂（JCD-）=0.67:0.67:0.18:0.15:2.79:3.56:0.011，搅拌时间2min。 2、主要机具选型 地质条件为软塑性、硬塑性、全风化岩层，现场选用 YTZ20 型长螺旋钻机 1 台（主要参数：钻孔直径 500mm、最大成孔深度 20m，动力头功率 45kw2） ，另外配套机具：混合料输送泵 1 台、砼运输车 3 辆、小型挖掘机一台。 3、施工工艺 采用长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工成桩，单桩混合料控制以记录输送泵的泵送次数来推算单根桩的灌注量。 （二）试验过程 1、放线：平整地表、清除障碍物。地坪标高高出

5、设计 50cm 以上，施工前放出施工桩位，桩位中心点用钎子插入地下，并用白灰明示，纵横向不得大于 50mm，垂直度1%。2、成孔：施工前，先做地质探测孔以复核地质资料，并记录地质变化时电流的变化以及每米进尺的速率，以便施工时作为判断地质情况的参考，施工时还需考虑施工工作面的标高差异，作相应增减。 长螺旋钻机顺序为 1#桩2#桩4#桩3#桩，记录开钻时间，匀速钻进，钻进电流 50MA70MA，在钻杆上每米处做好标记，以确定进尺深度，钻进速度分别按 1m/min、1.2m/min、1.5m/min 进行控制，以确定合理钻进速度，每钻进 1 米记录电流值 1 次，记录钻至设计标高时的成桩瞬间电流值

6、80 MA 120MA。CFG 桩桩体垂直度偏差1。 3、混合料灌注：采用长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工成桩。开始泵送混合料时，试验记录砼坍落度，当钻杆芯管内充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料，压灌混合料时一次提钻高度小于 25cm，采用静止提拔,提拔速度按 1.5m/min、1.9 m/min、2.3m/min 分别控制。混合料泵送量应同拔管速度相配合，以保证管内有一定高度的混合料，遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料；如上料不足，须在拔管过程中空中加料；如遇淤泥或淤泥质土，提钻速度要适当放慢；桩顶浮浆厚度不超过 20cm。 4、施工时，桩顶标高应高出设计桩顶标高，高出长度应根据桩距、

7、布桩形式、现场地质条件和成桩顺序等综合确定，现场取 50cm 保护桩头。桩顶 1.52.5m 范围内混合料应采取插入振捣（35s） ，采用湿粘土封顶。 5、在饱和软土中成桩，若采用连打作业，新打桩对已打桩作用表现为挤压。容易造成桩身不规则，严重的会出现缩径和断桩。根据现场实际地质情况，该段上覆种植土（或素填土） 、软塑粉质黏土、硬塑粉质黏土、细圆粒土，钻孔分别采用同排连续施工与隔桩跳打施工两种方法，根据成桩质量确定施工方法对桩身质量的影响。 6、截桩头：开挖表土，截桩不得造成桩顶设计标高以下的桩体断裂和扰动桩间土（现场采用侧面打入小钢钎法） 。CFG 桩施工完毕待桩体达到一定强度（一般为 7

8、天左右） ，方可进行基槽开挖。在基槽开挖中，如果设计桩顶标高距地面不深（一般不大于 1.5m） ，宜考虑采用人工开挖，不仅可防止对桩体和桩间土产生不良影响，而且经济可行；如果基槽开挖较较深，开挖面积大，采用人工开挖不经济，可考虑采用机械和人工联合开挖，但人工开挖留置厚度一般不宜小于 700mm。 （三）成桩质量检测 1、桩身完整性检测 CFG 桩桩身完整性采用低应变试验检测，委托专业检测单位进行 CFG桩质量检测。 2、CFG 桩混合料强度 现场制作混合料标准立方体试件 24 组，其中 16 组进行 3 天、4 天、5 天、6 天砼强度检测，以确定截桩头时间；4 组进行 7d 强度检验；4 组

9、进行 28 天标准养护后，再进行试件抗压强度检验。 （四）试桩结论 1、确定了施工设备和施工工艺。采用长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工成桩的施工方法，成桩速度快、质量比较好，适合本段路基 CFG 桩的施工。 2、确定了混合料原材料和配合比。混合料的各种材料技术指标均满足规范要求，采用试验配合比砼试块强度满足设计要求，可以满足 CFG桩施工的要求。 3、确定了相关参数。泵送混合料的坍落度控制在 160180mm，混合料搅拌时间控制在 120180s，拔管速度控制在 1.51.7m/min，钻进电流为 5070mA，停钻电流为 80120 mA，桩身的充盈系数为1.021.03，CFG 桩施工完后 7 天砼强度能达到设计值的 80%，可以进行桩头截除，施打顺序按成排顺序施工可以满足 CFG 桩的质量要求。