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摘要：在高速铁路路基软基施工中，CFG桩是一种重要的软基处理手段，可以很好的解决路基的质量问题。由于CFG桩的主要成分是水泥粉煤灰混凝土，具有较好的强度和刚度的性质，施工时对施工工艺综合考虑，在使用中可以获取较大的社会经济利益。本文围绕高速铁路软基处理的施工内容，整体分析CFG桩施工工艺，希望可以提高建设者的技术水平。
关键词：高速铁路；软基处理；CFG桩施工
在建设高速铁路过程中，路基发挥了十分关键的作用，很大程度上决定了铁路的建成质量，但不是所有铁路都能通过地基承载力较好的路基，经常会遇到地基承载力不理想、固位能力不佳的软基地段，甚至无法达到固位要求。要想在软基中成功构建固位稳定的路基，设计人员要不断创新、尝试新工艺来加强软基的承载力，CFG桩也就应运而生。
一、施工原理
（一）桩体置换
在复合地基中，水泥、粉煤灰等发生水解与水化反应，形成的结晶化合物十分稳定，碎石与石屑空隙通过这些化合物填充，并将各种骨料胶结在一起，强化桩体的抗剪能力与变形模量。
（二）挤密效应
利用振冲沉管法操作，凭借一定程度的挤密处理桩间土。结合振冲荷载功能，整体处置松散单粒结构，使这部分结构逐步密实和稳定，相应改进了土体物理力学性能，提升了单桩的承载力水平，增加了复合地基承载强度。
（三）褥垫层调整受力均化
在桩顶设置一层60cm厚度的褥垫层，一定程度上减轻单根桩需要承受的承载力，主要利用桩间土的承载作用，相应均化、调节了桩底基底的压力，确保桩与桩间土一起受力。
（四）排水效应
整个软弱地基段的土体通过与桩体的挤密作用，且桩与桩之间的距离较小，桩体表面表现出较强的渗透性，桩体与土体形成较好渗透功能的竖向排水和减压渠道。
二、施工设计原则和关键点
（一）原则
在设计中，认真遵守科学原则，重视桩体挤土作用，综合考虑钻孔桩松弛功能，施工过程中整体把握地质和环境特点，有效调节桩型与变形因素。关注施工情况，降低摩阻力对桩基的影响程度。结合各个方面提升应用的合理性，相应提高处理水平。
（二）关键点
CFG桩的钻孔设备的选择，目前振动沉管法和长螺旋钻管内泵压混合料的工艺，都能得到理想的挤密效果，同时配置装载机和挖掘机等设备。根据当地地材的供应及水泥和粉煤灰等原材料质量，合理选配施工配合比。施工放样时，采取8mm短钢筋竖直进行标记。钻孔过程中认真检查钻杆垂直情况，避免产生移动。当达到设计标高后，停止钻进，开始灌注混凝土，严格控制混凝土塌落度，保证混凝土的搅拌时间。混凝土泵送时，禁止先拔管后泵送混凝土，采用边拔管边灌注的方法，一定要掌握好拔管速度。混凝土灌注时一定要保证灌注的连续性，中间不得停顿，混凝土灌注的标高要高出设计标高0.5m[1]。
三、施工应用
（一）工程情况
西成客专成都至江油DK18+969-DK19+387.655段，CFG桩软基处理段落总长416.7m，本段其中挖方26.5万方，路基填方为10.6万方，CFG桩5436根，共计41031延米，采用C15的混凝土灌注。
（二）施工流程
本段软基处理CFG桩的施工，结合现场实际情况，采用长螺旋钻机，并使用管内泵压混合料灌注成桩，具体施工流程如下：
第一，钻机准备，平整施工场地及放线测量后，准备好钻机，严控桩位偏差数据，提升钻杆保持垂直，与桩位中心对齐。在进行大规模施工前，应选择不少于桩总数的3%进行试桩，确定本段CFG桩施工的相关参数。
第二，拌制混合料，在拌合站集中拌制，罐车运输至现场，对各原材料严格把关，采用用普通硅酸盐水泥，二级粉煤灰，5-31.5mm碎石等[2]。
第三，搅拌混合料，每盘混合料保证搅拌时间为120s，同时检测混凝土出站的坍落度等。
第四，钻入成孔，速度先慢后快，有利于找出地质差异，在钻进时发生钻杆摇晃、钻进困难的现象时，应放缓钻进速度，避免倾斜桩孔以及损坏钻具等。
第五，灌注混合料，结合试验桩明确拔管速度等参数，注意保持匀速提拔。为保证桩头质量，实际灌注的桩顶标高比设计桩顶高0.5m。灌注结束后，应对桩位反复检验，准确无误后可进入下一根桩的施工。
第六，钻机移动，上一根桩结束后，钻机转移至下一个桩位继续钻孔。由于长螺旋钻机可连续长时间施工，因此钻出来的土大量堆积，并覆盖周围桩位，要求再次对桩位进行复测，核准后才能连续钻孔[3]。
第七，桩头处置，按照设计的标高，对高出设计桩顶标高的部分进行破除，采用风镐或电镐破除，严禁采用液压破碎锤进行破桩头，然后再平整场地。
（三）控制要点
第一，施工中，做好CFG桩的钻进记录表，详细记录地质情况的变化情况。
第二，可以通过跳桩施工减轻对刚完成混凝土浇筑的樁基的影响，等桩体混凝土强度超过设计强度75%。
第三，泵送混合料量合理拔管速度，并持续保证泵料泵送，避免中断。
第四，对钻头磨损、变形情况定期进行检查，确保桩孔径符合设计要求。
第五，施工设备对场地平整度要求较高，平整场地时，使用推土机整平后采用压路机压实处理[4]。
本段CFG桩施工完成后，进行单桩桩身完整性及复合地基承载力的检测，各项指标均达到设计要求。
四、结束语
当前，由于CFG桩的施工工艺已经很成熟，可以确保施工时软基的处理效果，但CFG桩属于隐蔽工程，若施工质量把控不严，很难发现其质量缺陷而留下质量隐患，甚至在后期运营中发生路基沉降问题，从而增加了维管难度。因此，在CFG桩的施工中，施工工艺的过程控制是重点，质量验收是保证。
参考文献：
[1]贾志刚，吴雄志，焦利国.长螺旋CFG桩施工质量缺陷及改进措施实例[J].山西建筑，2017（3）：117-118.
[2]史存林，张千里，韩自力.铁路客运专线路基主要技术标准与施工关键技术[J].铁路客运专线施工技术，2017（3）：5-6.
[3]刘利群.碎石与CFG组合桩在高速公路软基处理中的应用研究[D].长沙：湖南大学，2016：12.
[4]洪宝宁，陈析.CFG桩在高速公路滑塌路段软基处理中的应用[J].公路交通科技，2017（3）：18-21.
（作者单位：中铁十七局集团第一工程有限公司）
关键词：高速铁路；软基处理；CFG桩施工
在建设高速铁路过程中，路基发挥了十分关键的作用，很大程度上决定了铁路的建成质量，但不是所有铁路都能通过地基承载力较好的路基，经常会遇到地基承载力不理想、固位能力不佳的软基地段，甚至无法达到固位要求。要想在软基中成功构建固位稳定的路基，设计人员要不断创新、尝试新工艺来加强软基的承载力，CFG桩也就应运而生。
一、施工原理
（一）桩体置换
在复合地基中，水泥、粉煤灰等发生水解与水化反应，形成的结晶化合物十分稳定，碎石与石屑空隙通过这些化合物填充，并将各种骨料胶结在一起，强化桩体的抗剪能力与变形模量。
（二）挤密效应
利用振冲沉管法操作，凭借一定程度的挤密处理桩间土。结合振冲荷载功能，整体处置松散单粒结构，使这部分结构逐步密实和稳定，相应改进了土体物理力学性能，提升了单桩的承载力水平，增加了复合地基承载强度。
（三）褥垫层调整受力均化
在桩顶设置一层60cm厚度的褥垫层，一定程度上减轻单根桩需要承受的承载力，主要利用桩间土的承载作用，相应均化、调节了桩底基底的压力，确保桩与桩间土一起受力。
（四）排水效应
整个软弱地基段的土体通过与桩体的挤密作用，且桩与桩之间的距离较小，桩体表面表现出较强的渗透性，桩体与土体形成较好渗透功能的竖向排水和减压渠道。
二、施工设计原则和关键点
（一）原则
在设计中，认真遵守科学原则，重视桩体挤土作用，综合考虑钻孔桩松弛功能，施工过程中整体把握地质和环境特点，有效调节桩型与变形因素。关注施工情况，降低摩阻力对桩基的影响程度。结合各个方面提升应用的合理性，相应提高处理水平。
（二）关键点
CFG桩的钻孔设备的选择，目前振动沉管法和长螺旋钻管内泵压混合料的工艺，都能得到理想的挤密效果，同时配置装载机和挖掘机等设备。根据当地地材的供应及水泥和粉煤灰等原材料质量，合理选配施工配合比。施工放样时，采取8mm短钢筋竖直进行标记。钻孔过程中认真检查钻杆垂直情况，避免产生移动。当达到设计标高后，停止钻进，开始灌注混凝土，严格控制混凝土塌落度，保证混凝土的搅拌时间。混凝土泵送时，禁止先拔管后泵送混凝土，采用边拔管边灌注的方法，一定要掌握好拔管速度。混凝土灌注时一定要保证灌注的连续性，中间不得停顿，混凝土灌注的标高要高出设计标高0.5m[1]。
三、施工应用
（一）工程情况
西成客专成都至江油DK18+969-DK19+387.655段，CFG桩软基处理段落总长416.7m，本段其中挖方26.5万方，路基填方为10.6万方，CFG桩5436根，共计41031延米，采用C15的混凝土灌注。
（二）施工流程
本段软基处理CFG桩的施工，结合现场实际情况，采用长螺旋钻机，并使用管内泵压混合料灌注成桩，具体施工流程如下：
第一，钻机准备，平整施工场地及放线测量后，准备好钻机，严控桩位偏差数据，提升钻杆保持垂直，与桩位中心对齐。在进行大规模施工前，应选择不少于桩总数的3%进行试桩，确定本段CFG桩施工的相关参数。
第二，拌制混合料，在拌合站集中拌制，罐车运输至现场，对各原材料严格把关，采用用普通硅酸盐水泥，二级粉煤灰，5-31.5mm碎石等[2]。
第三，搅拌混合料，每盘混合料保证搅拌时间为120s，同时检测混凝土出站的坍落度等。
第四，钻入成孔，速度先慢后快，有利于找出地质差异，在钻进时发生钻杆摇晃、钻进困难的现象时，应放缓钻进速度，避免倾斜桩孔以及损坏钻具等。
第五，灌注混合料，结合试验桩明确拔管速度等参数，注意保持匀速提拔。为保证桩头质量，实际灌注的桩顶标高比设计桩顶高0.5m。灌注结束后，应对桩位反复检验，准确无误后可进入下一根桩的施工。
第六，钻机移动，上一根桩结束后，钻机转移至下一个桩位继续钻孔。由于长螺旋钻机可连续长时间施工，因此钻出来的土大量堆积，并覆盖周围桩位，要求再次对桩位进行复测，核准后才能连续钻孔[3]。
第七，桩头处置，按照设计的标高，对高出设计桩顶标高的部分进行破除，采用风镐或电镐破除，严禁采用液压破碎锤进行破桩头，然后再平整场地。
（三）控制要点
第一，施工中，做好CFG桩的钻进记录表，详细记录地质情况的变化情况。
第二，可以通过跳桩施工减轻对刚完成混凝土浇筑的樁基的影响，等桩体混凝土强度超过设计强度75%。
第三，泵送混合料量合理拔管速度，并持续保证泵料泵送，避免中断。
第四，对钻头磨损、变形情况定期进行检查，确保桩孔径符合设计要求。
第五，施工设备对场地平整度要求较高，平整场地时，使用推土机整平后采用压路机压实处理[4]。
本段CFG桩施工完成后，进行单桩桩身完整性及复合地基承载力的检测，各项指标均达到设计要求。
四、结束语
当前，由于CFG桩的施工工艺已经很成熟，可以确保施工时软基的处理效果，但CFG桩属于隐蔽工程，若施工质量把控不严，很难发现其质量缺陷而留下质量隐患，甚至在后期运营中发生路基沉降问题，从而增加了维管难度。因此，在CFG桩的施工中，施工工艺的过程控制是重点，质量验收是保证。
参考文献：
[1]贾志刚，吴雄志，焦利国.长螺旋CFG桩施工质量缺陷及改进措施实例[J].山西建筑，2017（3）：117-118.
[2]史存林，张千里，韩自力.铁路客运专线路基主要技术标准与施工关键技术[J].铁路客运专线施工技术，2017（3）：5-6.
[3]刘利群.碎石与CFG组合桩在高速公路软基处理中的应用研究[D].长沙：湖南大学，2016：12.
[4]洪宝宁，陈析.CFG桩在高速公路滑塌路段软基处理中的应用[J].公路交通科技，2017（3）：18-21.
（作者单位：中铁十七局集团第一工程有限公司）