CFG 桩加固京津高速铁路软基施工技术

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前言(4) 桩混合料坍落度应按工艺性试验确定并

时速350 km 的京津城际高速铁路, 具有“大经监理工程师批准的参数进行控制。
刚度、高平顺、免维修、零变形”四大特点。线(5) 桩混合料强度应符合设计要求; 桩的数
路通过地区多为软土、松软土和地震可液化土等不量、布桩形式应符合设计规定; 每根桩的投料量不
良地层和特殊地层, 需采取相应的工程措施处理。得少于设计灌注量; 桩顶浮浆应清除干净, 直至露
高标准变形控制是满足铁路列车高速运行的必要保出新混凝土面, 清除浮浆后桩的有效长度应满足设
证, 也是对路基工程、特别是深层软土、松软土铁
(7)
计要求。
路地基工后沉降控制技术提出的新挑战。应用(6) 桩身质量、完整性应满足设计要求。
CFG 桩加固软基、控制沉降, 取得良好效果。CFG 桩按复合地基设计时, 复合地基承

载力、变形模量应满足设计要求; 按柱桩设计时,
CFG 桩桩径为014 m, 矩形布置, 顺线路方向
桩距均为115 m, 路堤高度小于410m 或路基外侧
设置扶壁式挡土墙时,1 　设计概况及技术要求单桩承载力应满足设计要求。
1 11 　设计概况(8) CFG 桩施工检验方法见表1。

表1　CFG 桩施工检验表

横断面方向间距为112 m;
路堤高度大于410m 采用放坡方案及车站到发线设
计为有碴轨道路基时, 无碴轨道铺设范围横断面方
向采用112m 间距, 以外部分桩距沿横断面方向采
用渐变的桩距(112～214 m ) 。桩长即地基加固深
度根据计算确定, 原则为桩端应置于中低压缩土层
内不小于110m 。桩顶设置C30 钢筋混凝土板, 厚3 　施工技术
015m 。311 　工艺流程
1 12 　技术要求钻机就位→成孔→钻杆内灌注混凝土→提升钻

序号项目允许偏差检验数量检验方法
1
桩位(纵横
向)
510cm 按成桩总数
经纬仪或钢尺
丈量
2 桩体垂直度1%
的10% 抽
样检验, 且
经纬仪或吊线量
测钻杆倾斜度
3
桩体有效
直径
不小于设
计值
每检验批不
少于5根
开挖50 ～100 cm
深后, 钢尺丈量

成桩28 天后取桩总根数的10 %, 采用低应变杆→灌注孔底混凝土→边泵送混凝土边提升钻杆
对桩身质量进行检测; 取桩总根数的012 %, 采用→成桩→钻机移位
静荷载试验进行承载力检测, 单桩承载力不应低于312 　施工要点

设计值, 且每工点试验不小于3点。(1) 主要原材料砂、碎石、水泥和粉煤灰,
进场前应对其的品质以及混合料的配合比进行试
2 　施工验收标准验。水泥采用抗硫酸盐水泥, 卵石或碎石粒径为2

(1) 施工前应不少于2 根进行成桩工艺性试～4cm, 砂采用中粗砂, 含泥量小于5% , 粉煤灰
验, 以复核地质资料以及检验设备、施打顺序, 确等级应不低于Ⅱ、Ⅲ级。
定混合料配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速度等(2) 施工前, 清除地表种植土, 平整至设计
各项工艺及参数, 方可进行施工。标高后准确放出桩位。成桩顺序横向从线路中心向

(2) 桩施工开始后应及时进行复合地基或单两侧推进, 纵向从桥涵向路堤推进。
桩承载力试验, 以确认设计参数。(3) 钻机就位后, 用钻机塔身前后、左右的
(3) 所用的水泥和粗细骨料品种、规格及质垂直标杆检查塔身导杆, 校正位置, 使钻杆垂直对
准桩位中心, 确保CFG 桩垂直度允许偏差不大于
罗朝基, 男, 工程师。1 %, 桩位允许偏差不大于5 cm 。


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全国中文核心期刊　　　　　　　路基工程　　　　　　　　　　　　2006 年第3期(总第126 期)
(4) 在有电子计量装置的拌和站拌制混合料,
上料顺序为: 先装碎石或卵石, 再加水泥、粉煤灰
和泵送剂, 最后加砂, 每盘料搅拌时间不应小
于60s。
(5) 钻孔开始前, 按设计预定的标高在钻机
塔身上画出醒目标记, 作为施工控制桩长的依据。
钻孔开始, 关闭钻头阀门, 向下移动钻杆至钻头触
及地面时, 启动马达钻进。一般应先慢后快, 如发
现钻杆摇晃或难以钻进时应放慢钻速钻进, 直至到
达设计标高。
(6) 桩孔到设计标高后, 停止钻进, 开始泵
送混合料。当钻杆芯管充满混合料后开始拔管, 严
禁先提管后泵料。成桩的提拔速度宜控制在每分钟
2～3m, 成桩过程宜连续进行, 避免因后台供料慢
而导致停机待料造成断桩事故。灌桩完成后, 用水
泥袋盖好桩头, 终凝后洒水进行养护。施工桩顶要
高出设计桩顶标高不少于015 m, 桩长偏差不大于
10cm, 桩径偏差不大于2 cm 。
程中加强监测, 发现问题, 做出相应工艺调整。

(3) 严格控制拔管速率。拔管速率太快可能
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
和形成混和料离析现象, 导致桩身强度不足。正常
的拔管速率应控制在2～3 m /min 。
(4) 控制好混合料的坍落度。大量工程实践
表明, 混合料坍落度过大, 会造成桩项浮浆过多,
桩体强度降低。一般坍落度应控制在3～5 cm, 和
易性好, 当拔管速率为2～3 m/min 时, 桩顶浮浆
可控制在10 cm 左右, 成桩质量容易控制。
(5) 设土封顶。一根桩在最后加料时, 比设
计桩长多加015 m, 将沉管拔出后, 用插入式振捣
棒对桩顶混合料加振3～5 s, 提高桩顶混合料密实
度。上部用土封项, 增大混合料表面的高度即增加
了自重压力, 可提高混合料抵抗周围土体挤压的
能力。
由于桩管垂

(6) 拔管过程避免反插。否则,
容易使土与桩体材料混合,
影响桩
运成孔施工产生的弃土, 但不可损伤桩身, 不可扰
直度施工偏差,5 　机械设备
身质量。
动桩间土, 不可破坏尚未施工的桩位。清运完后,
人工开挖其下50 cm 保护土,
防止形成橡皮土。施工时严格控制标高
并将弃土清运干净,
, 不得CFG 桩施工所需机械设备见表2。

(7) CFG 桩施工完毕, 混合料终凝后, 即清
超挖。

(8) 保护土层清除后, 截除桩顶设计标高以
上桩头。在同一水平面按同一角度对称放置2个或
4个钢钎, 采用截桩机截桩。截断后, 用钢钎、手
锤将桩顶从四周向中间修平至桩顶设计标高, 桩顶
高程允许偏差0～
+ 20 mm 。如果在基槽开挖和截
桩头时造成桩体断至桩顶设计标高以下, 必须接桩
至设计桩顶标高: 剔平、凿毛并洗净桩顶, 用与桩
体相同的混合料接桩, 并超出桩周200 mm 。

(9) CFG 桩施工完28 天后, 即对复合地基进
行检测, 内容包括低应变桩身质量检测和静荷载试
验承载力检测。
4 　质量控制

(1) 选用合理的机械设备。CFG 桩多用振动
沉管机施工, 也可用螺旋钻机施工。究竟选用哪一
类成桩机和什么型号, 要视工程的具体情况而定。
该项目地质条件为软土夹有硬土层, 使用振动沉管
机施工, 较大的振动, 可能导致已成桩体被震裂或
震断。为此采用螺旋钻机施工, 这是确保CFG 桩
质量的有效途径。
(2) 深入了解地质情况, 采用合理的施工工
艺。成桩的施工工艺对CFG 桩复合地基的质量至
关重要, 不合理的施工工艺将造成重大的质量问
题, 甚至导致质量事故。只有在深入了解地质情况
的基础上, 才能确定合理的施工工艺, 并在施工过
表2　CFG 桩施工机械配备表

序号名　　称技术参数台数

1 桩架起吊能力30 -40 t 1
2 长螺旋钻孔机动力ZKL 系列1
3 钻杆若干
4 钻头带混凝土出料活门1
5 出土器1
6 混凝土拖式泵
出口压力9MPa,
50～60 m3 / h
1

6 　效果与结语

CFG 桩由水泥、粉煤灰、碎石、石屑、砂

(也可不加砂) 加水拌和形成的混合料灌注而成,
它具有一定的粘结强度。通过调整水泥掺量及配合
比, 可使桩体强度在8～30MPa 间变化。成桩对地
基处理具有以下三个明显的特点。

(1) 桩体作用显著。CFG 桩单桩复合地基的
桩土应力比为2413 ～2914; 四桩复合地基桩土应
力比为3114 ～3512; 而碎石桩复合地基的桩土应
力比仅212～411。表明在复合地基中CFG 桩桩体
作用显著。
(2) 复合地基承载力提高幅度大。试验桩施
工完毕28 d 后进行荷载试验, 根据Q -S 曲线,
CFG 桩复合地基承载力比天然地基提高4 ～5 倍,
提高幅度大, 加固效果显著。
(3) 复合地基变形小, 沉降稳定快。据5个

李素清: 土钉支护技术在路基边坡工程中的应用·91
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土钉支护技术在路基边坡工程中的应
用

李素清

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