淺談CFG樁施工技術(shù)在高鐵建設(shè)中的應(yīng)用

付堯

【摘要】高速鐵路現(xiàn)已成為成為時(shí)代發(fā)展中典型的基礎(chǔ)設(shè)施，也對(duì)高鐵的服務(wù)性能、安全性能提出了更高的要求，所以需要不斷研究新施工技術(shù)，在高鐵建設(shè)中合理應(yīng)用CFG樁施工技術(shù)，對(duì)于社會(huì)發(fā)展具備一定促進(jìn)作用。

【關(guān)鍵詞】CFG樁 施工技術(shù) 高鐵建設(shè) 應(yīng)用

在高鐵施工的過程中，需要保證施工可靠、安全，目前最關(guān)注的是怎樣保證穩(wěn)定安全運(yùn)行高鐵，在高鐵建設(shè)中應(yīng)用CFG樁，可以在一定程度上確保運(yùn)行可靠性，主要就是由于這種樁具備施工方便、高承載力等特點(diǎn)，已經(jīng)得到大量應(yīng)用。

1.CFG樁加固地基理論

CFG樁主要包括攪拌劑、粉煤灰、砂石、水泥等，利用攪拌劑形成高黏結(jié)強(qiáng)度樁，并且和間隔層或者土層之間出現(xiàn)粘結(jié)作用，最終出現(xiàn)地基。CFG基樁存在一定穩(wěn)固性和完整性，主要就是由于緊密結(jié)合碎石墊層和CFG樁，樁基中所有間隔層都會(huì)出現(xiàn)統(tǒng)一整體，不會(huì)獨(dú)立移動(dòng)部分結(jié)構(gòu)。相比較樁間層來說，樁體模量和強(qiáng)度要高出很多，因此，需要相對(duì)比較大的上部荷載，相比較樁間土層荷載承受力來說，樁頂如果超出，會(huì)促使CFG樁逐層傳遞荷載力，此時(shí)會(huì)適當(dāng)降低荷載力，最底層以及最上層荷載之間具備一定差距，樁基抵抗上覆荷載的能力與復(fù)合地基實(shí)際形變量息息相關(guān)，由于不斷提高抵抗荷載會(huì)逐漸降低樁基形變[1]。在樁體或者基礎(chǔ)逐漸需要合理提高褥墊層厚度，此時(shí)沒有十分高要求的墊層材料，但是應(yīng)用的時(shí)候存在一定的效果，是最重要的地基加固部分。如果不能合理設(shè)置樁基褥墊層，不能均勻分散承載力，促使出現(xiàn)很大的沉降量。

2.高鐵建設(shè)對(duì)CFG樁施工技術(shù)的實(shí)際要求

由于不斷提高建設(shè)高速鐵路的速度，不斷引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，CFG樁施工技術(shù)已經(jīng)在建設(shè)中得到一定應(yīng)用，因此，目前處于建設(shè)高鐵中應(yīng)用CFG樁施工技術(shù)關(guān)鍵時(shí)期，相比較傳統(tǒng)的施工技術(shù)來說，高鐵建設(shè)中應(yīng)用CFG在施工技術(shù)可以從以下幾方面分析：⑴一般來說具備10～15m的鉆孔深度，沒有十分高的鉆孔要求，依據(jù)實(shí)際情況基本上都是控制在22m之內(nèi)。⑵布樁形式主要是梅花形式，1.4～1.8m之間的三角邊長(zhǎng)，穩(wěn)定的樁基結(jié)構(gòu)，即使存在很大荷載力，也不會(huì)移動(dòng)樁基。⑶一般存在50cm的樁徑，盡可能降低施工的困難。⑷適合因長(zhǎng)線路施工中，阻止由于搬家次數(shù)多導(dǎo)致影響施工周期。⑸依據(jù)無縫設(shè)計(jì)方式來處理樁基結(jié)合層，樁基共同承擔(dān)荷載力。⑹相對(duì)繁瑣的作業(yè)布置面，經(jīng)常需要經(jīng)過河流、農(nóng)田等[2]。⑺由于存在很長(zhǎng)的線路，急需解決輸送電壓?jiǎn)栴}。

3.CFG樁施工方法

本標(biāo)DK105+993～DK106+510段的正線松軟地基采用CFG樁進(jìn)行加固處理，CFG樁樁徑0.5m，正三角形布置，間距1.8m，樁長(zhǎng)18.94～21.32m，樁帽頂面設(shè)0.50m碎石墊層+0.1m厚中砂層，中砂層內(nèi)鋪一層雙向土工格柵，抗拉強(qiáng)度不小于200KN/m。CFG樁根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件，可選用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁和CFG管灌注成樁兩種方法施工，本標(biāo)采用管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁。地基處理前，在施工場(chǎng)地周圍做好臨時(shí)排水設(shè)施。CFG樁的施工方法如下：

3.1施工前準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備會(huì)在一定程度上影響后期整體施工質(zhì)量，施工準(zhǔn)備主要就是平整清理施工場(chǎng)地，移開影響建設(shè)工程的物體，然后利用壓路機(jī)對(duì)路面平整，避免由于移動(dòng)長(zhǎng)螺旋機(jī)或者傾斜鉆機(jī)影響施工質(zhì)量，正確測(cè)量建筑特殊面標(biāo)高，做為設(shè)計(jì)工程的參考數(shù)據(jù)。

3.2測(cè)量放樣、鉆孔就位

CFG施工過程中，需要極高要求的測(cè)量放樣技術(shù)，利用全站儀對(duì)樁位進(jìn)行測(cè)量，在預(yù)計(jì)樁孔部位豎直打進(jìn)8mm直徑的鋼釬，200～300mm的深度需求，在孔內(nèi)注入適當(dāng)?shù)氖曳?，保證準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)。就位鉆機(jī)的時(shí)候，需要擁有平整的地面，防止CFG樁基施工過程中形成偏移設(shè)備的問題。啟動(dòng)鉆機(jī)之前，需要相關(guān)人員合理調(diào)整鉆桿垂直度和兩側(cè)吊錘。為了保證具有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)以及檢測(cè)試劑鉆進(jìn)情況，應(yīng)該把控制深度的標(biāo)尺合理安裝在鉆架上。完成鉆進(jìn)就位以后，需要密切關(guān)注樁位中心和鉆桿之間是否垂直，確保在允許范圍內(nèi)出現(xiàn)比較小的偏差。

3.3鉆進(jìn)

依據(jù)設(shè)計(jì)CFG樁基實(shí)際方案鉆進(jìn)形成孔，剛開始進(jìn)行鉆進(jìn)的時(shí)候，始終處于斷開情況的鉆頭開關(guān)，鉆桿緩慢移動(dòng)以后，直到地面和鉆頭接觸位置，此時(shí)應(yīng)用馬達(dá)鉆進(jìn)。逐漸提高鉆進(jìn)的速度，避免出現(xiàn)搖晃鉆桿的問題。如果不能發(fā)現(xiàn)是什么因素導(dǎo)致鉆桿晃動(dòng)，此時(shí)需及時(shí)處理和調(diào)整鉆進(jìn)速度，并且利用合理方式來快速?gòu)浹a(bǔ)鉆桿偏移。在進(jìn)行鉆進(jìn)的時(shí)候，需要記錄準(zhǔn)確數(shù)據(jù)信息，形成表格，并且及時(shí)清理鉆孔附近的廢土，必要的時(shí)候可以對(duì)特殊施工部分進(jìn)行錄像，為以后進(jìn)行審核提供保證和依據(jù)[3]。

3.4灌注攪拌料

在具備符合設(shè)計(jì)規(guī)范的CFG樁成孔標(biāo)準(zhǔn)以后停止進(jìn)行鉆進(jìn)，泵送灌注材料，灌注材料充滿鉆桿芯的時(shí)候進(jìn)行拔管，不可以在泵送灌注材料之前拔管。拔管的時(shí)候不能夠進(jìn)行鉆進(jìn)，也不能同時(shí)拔管和鉆動(dòng)，依據(jù)實(shí)際規(guī)范需求合理控制拔管速度。成樁的時(shí)候不可以間斷，確保具備一定供料速度，避免等待停止供料。在實(shí)際施工的時(shí)候，需要及時(shí)檢測(cè)設(shè)備。

3.5截樁頭和制作樁帽

截掉樁頂50cm的虛樁頭，切割樁體的時(shí)候合理應(yīng)用截樁機(jī)，相同水平位置上設(shè)置鋼釬，同時(shí)使用大錘敲擊，直到打斷樁頭位置，再用小錘進(jìn)行調(diào)整鋼釬。檢查截樁頭合格以后，及時(shí)清理樁頂，合理澆筑C20砼，以便于擴(kuò)大樁頂，基本上都是圓形，保證重合樁基中心線和擴(kuò)大頭中心線，水平的頂面情況。具備符合要求的CFG樁強(qiáng)度以后，回填原土，利用相應(yīng)設(shè)備擴(kuò)大頭進(jìn)行壓實(shí)[4]。

3.6鋪設(shè)褥墊層

完成制作樁帽的時(shí)候，把褥墊層鋪設(shè)在底部，內(nèi)部安裝特殊土工格柵，需要充分符合設(shè)計(jì)需求的抗拉強(qiáng)度和每側(cè)回折強(qiáng)度，依據(jù)實(shí)際情況確定大小。對(duì)于沒有進(jìn)行壓實(shí)的CFG樁基部分，利用沖擊壓實(shí)方式進(jìn)行處理，在加固褥墊層的時(shí)候鋪設(shè)沙子，并且設(shè)置一定防水層。完成施工以后，檢測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)，合格以后繼續(xù)進(jìn)行施工。

4.建設(shè)高鐵中應(yīng)用CFG樁的策略

4.1改進(jìn)原有設(shè)備

建設(shè)高鐵的過程中，不斷提高建設(shè)速度，依據(jù)CFG施工工藝的要求和特定，利用先進(jìn)設(shè)備可以在一定程度上提高應(yīng)用CFG施工技術(shù)的效率，從而可以達(dá)到保證穩(wěn)定、健康發(fā)展高鐵的目的。在充分了解CFG樁施工技術(shù)以后，施工基本前提就是步履式螺旋鉆進(jìn)設(shè)備，改進(jìn)相關(guān)施工時(shí)候設(shè)備，確?？梢酝耆l(fā)揮設(shè)備的實(shí)際作用[5]。

4.2優(yōu)化混凝土灌注工藝

如果存在不合理的灌注工藝，會(huì)出現(xiàn)堵塞管路的問題，是建設(shè)高鐵中最重要的問題。分析各種實(shí)際建設(shè)案例，大部分是因?yàn)椴缓侠砉嘧⒐に噷?dǎo)致堵塞管路，如，不合格的混凝土質(zhì)量、不科學(xué)比例配置混合料、過大沙粒直徑、不均勻攪拌，促使價(jià)格低施工效率、提高建設(shè)成本、降低施工質(zhì)量，會(huì)嚴(yán)重影響高鐵建設(shè)中應(yīng)用CFG樁施工技術(shù)。因?yàn)?，施工中不斷?yōu)化混凝土灌注工藝十分重要。

4.3強(qiáng)化施工管理

因?yàn)镃FG樁技術(shù)存在隱蔽性，全程架空施工具備一定難度，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，促使施工出現(xiàn)安全問題，因此，需要提高管理力度。

5.結(jié)束語(yǔ)

總之，在建設(shè)高鐵中應(yīng)用CFG樁技術(shù)，能夠保證提高建設(shè)質(zhì)量，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊義輝.淺談CFG樁施工技術(shù)在高鐵建設(shè)中的應(yīng)用[J].科技信息，2012（21）：344-345.

[2] 王河川.CFG樁復(fù)合地基在鐵路客運(yùn)專線中的應(yīng)用[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2011（7）：29-32.

[3] 趙文輝.論CFG樁試樁在高鐵路基施工中的應(yīng)用[J].廣東科技，2014（22）：111-112.