近年来,随着国家对基础设施的不断完善,高速铁路建设得到了迅猛发展。由于水泥粉煤灰碎石桩(简称CFG桩)复合地基的路基承载力高、稳定性好,在铁路建设软土路基加固方面占有越来越大的比重。CFG桩施工过程中,每台钻机需要配备3-5名现场人员核实与记录CFG桩施工参数信息,施工管理效率低,人员利用率不高,且难以保证施工参数信息的实时性和真实性。因此,结合传感器技术、无线通信技术和互联网技术对CFG桩数字化施工和监控技术进行研究对提高CFG桩施工质量和信息化施工减人具有重要意义。本文首先从CFG桩施工工艺和施工设备工作原理出发,进行了CFG桩施工监控需求分析和管理需求分析,确定了成桩位置、成桩深度、沉管速度、拔管速度、桅杆垂直度、持力层电流、单根桩混凝土灌注量、充盈系数、现场风速等主要监控参数,并进行了施工现场的钻机车载终端硬件和泵车车载终端硬件及远程监控平台方案设计。其次,为提高单根桩混凝土灌注量的测量精度,本文从活塞泵的混凝土泵送方量数值模型和泵送方量影响因素出发,分别提出了基于混凝土缸活塞位移信号测量、主油缸进油路压力信号测量、以及两种信号组合测量的三种混凝土泵送方量测量方案,并依据现场试验结果分析每种测量方案的测量精度与不足,最终确定了本系统所采用的基于主油缸压力和混凝土缸位移信号的混凝土泵送方量测量单根桩混凝土灌注量的测量方案。接着对钻机、泵车车载终端硬件的MCU选型及最小系统、数据采集模块、传感器、无线通信模块、报警模块等的选型及接口电路进行了设计,同时完成了电源模块电路及软硬件抗干扰设计。最后,为了验证系统的功能及监控参数测量精度,依托现场CFG桩施工作业,进行车载终端功能性测试和测量精度分析,试验结果表明车载终端可以满足现场施工需要。本系统实现了对CFG桩施工过程的远程实时监控,变CFG桩成桩质量的“结果控制”为“过程控制”,节省人力成本的同时,提高了施工管理效率,具有一定的经济意义与社会意义。