CFG桩长螺旋钻孔芯管泵送混合料成桩施工工法

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1、2009.1工法交流总第17期CFG桩长螺旋钻孔芯管泵送混合料成桩施工工法赵怀远田卓伦龚妇容　宋小慧一、前言京沪高速铁路DIK427+626.93～DIK427+962段路基设计采用CFG桩网复合结构加固地基,由CFG桩、桩间土和顶部褥垫层构成。桩网复合结构是在地基处理过程中，下部土体得到竖向增强体“桩（CFG）”的加强形成复合地基加固区，在桩顶得到水平向增强体“网（土工格栅）”的加强形成复合地基加固区，使网-桩-土三者协同作用，整体共同承担上部荷载。具有沉降变形小而且完成快、工后沉降较易控制、稳定性高、施工方便等优点。CFG桩是采用适量的水泥、粉煤灰和砂石料加水拌和制成的一种粘结度较

2、高的桩体，故称之为水泥粉煤灰碎石桩，简称CFG桩。该段路基基底采用CFG桩加固，桩径0.4m，间距1.5～1.6m，正方形布置，桩长3.5～16.7m，桩尖深入角砾土0.5m或至灰岩面，共计2292根，总长度27041m，单桩承载力600kN。桩体砼强度等级为C20，桩顶设0.6m三七灰土垫层，中间夹铺两层高密度聚乙烯单向拉伸土工格栅，以形成复合地基。CFG桩的施工可采用长螺旋钻孔芯管泵送混合料灌注和振动沉管灌注成桩两种施工方法。结合长螺旋钻机具有成孔效率高、质量好、无振动、无冲击、无噪声、无污染及机械化程度高等优点，我作业处采用长螺旋钻孔芯管泵送混合料成桩的施工方法；并在不断总结经验

3、，完善施工工艺的过程中形成本工法。二、工法特点施工工艺完善、简便，可操作性强。施工质量能够得到很好控制，满足设计及验收标准的要求。进度稳定，控制措施完善，工期保障性强。三、适用范围本工法适用于粘性土、粉土以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地。四、施工工艺（一）材料要求CFG桩桩体材料为普通硅酸盐水泥、粉煤灰、碎石、石屑，按C20混凝土配比设计，混合料28天强度不小于20MPa。1、水泥：PO32.5级普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，根据地下水对混凝土侵蚀类型、侵蚀程度，依据《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210—2001）及《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设（2005

4、）157号）有关规定执行。2、碎石：粒径8～25mm。3、砂：含泥量小于5%的中粗砂。4、粉煤灰：等级要求不低于Ⅲ级。5、泵送剂：泵送剂用于改善拌和站泵送性能，应控制掺入量，拌合料泵送性能满足施工要求时可以不掺泵送剂。82009.1工法交流总第17期（二）施工设备及机具要求选用长螺旋钻机的原则：设备型号应符合设计桩径、设计加固深度的要求。（三）施工工艺流程1、施工工艺流程见图1。钻孔至设计标高混合料注满芯管后按规定速度边泵送边提拔钻杆至地表移位施工下一根桩按上述工序施工完全部CFG桩后打桩结束清除桩间土、凿桩头清除弃土泵送CFG桩混合料钻机就位拌和CFG桩混合料CFG桩基检测验桩、验基

5、槽桩顶扩大头三七灰土垫层施工及验收CFG桩复合地基验收图1长螺旋钻机施工CFG桩施工工艺流程图2、施工工艺（1）核查地质资料原地面处理前，采用静力触探法沿线路纵向每100m检验2点，（监理单位100%见证检验，勘察设计单位现场确认）；对地基地质资料进行核查，结合设计参数，选择合适的施工机械和施工方法。（2）CFG的工艺性试验根据《客运专线铁路路基施工质量验收暂行标准》和《客运专线铁路路基工程施工技术指南》要求，在施工前做了4根CFG试验桩，以复核地质资料以及设备、工艺、施打顺序的可行性，确定混合料配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速度等各项工艺参数，并用低应变检测技术检测了桩身的完整性及用

6、平板载荷试验检测了桩的单桩承载力，确认了CFG桩的设计参数如下：钻进电流：50～70MA82009.1工法交流总第17期停钻电流：80～120MA钻进速度：1～1.2m/min混合料配合比：水泥：砂：石:粉煤灰:外加剂=320:738:1106:48:1.9(kg/m3)坍落度：160～200mm搅拌时间：不少于1min提钻速度：1.5～1.7m/min泵送压力：5.5～7.5MPa（3）场地平整机械平整至CFG桩顶标高以上50cm，作为工作垫层，表面做成2%排水横坡，用压路机碾压密实，四周人工开挖排水沟。（4）测量放样根据CFG桩位平面布置图，用全站仪测量放出线路的中心线，再采用经纬

7、仪及钢尺放出每个桩的桩位，在桩位中心打入钢钎，用白灰标明，并作编号记录。（5）钻机就位应使钻杆垂直对准桩位中心，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。现场控制采用在钻架上挂垂球的方法测量该孔的垂直度，也可采用钻机自带垂直度调整器控制钻杆垂直度。每根桩施工前现场工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查。满足要求后，方可开钻。（6）成孔钻孔开始时，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，一般先慢后快，钻进速率为1～1.2m/min，避