铁路工程中新建路基cfg桩基施工的技术与质量控制

'　　铁路工程中新建路基CFG桩基施工的技术与质量控制:CFG桩具有施工简单、效率高、承载力大、造价低等特点，在铁路工程中被广泛采用。但在铁路工程中应用CFG桩，控制技术、质量问题及质量监控还处于探索与完善阶段，本文依据CFG桩的施工特点和工艺流程，阐述CFG桩在新建铁路工程中的施工及质量控制要点，为铁路路基工程的顺利实施提供技术参考和借鉴意义。　　关键词:CFG桩;施工技术;质量控制　　Abstract:CFGpilehassimpleconstruction,highefficiency,bearing,costlosandqualitymonitoringisstillintheexplorationandperfectstage,basedonthefeaturesoftheconstructionofCFGpileandprocessflooothimplementationoftechnologyandprovidereferenceforreference.　　Keyentfly-ashgravelpile，即CFG。它是以素混凝土桩基工艺为基础发展起来的,其材料主要是由碎石、石屑、粉煤灰组成，并掺杂适量水泥添水拌和而成，用成桩机构建强黏结、强硬度的基桩，配合桩间土、褥垫层形成重复合地基。　　1、CFG桩特点　　CFG 桩以碎石为粗骨料，石屑为中骨料，粉煤灰为细骨料，同时粉煤灰能够部分替代低标号水泥的作用。这种基桩能够对土体进行挤密，同时可以起到置换作用。适用新建铁路路基工程中粘性土、粉土、砂土土层。与一般碎石桩相比,CFG桩配合褥垫层、桩间土形成的复合地基，成型质量高,承载力也得到大幅提升，并且这种复合地基形变小，施工简便，造价低，后期桩基强度较好。　　常规的CFG桩的施工方法有长螺旋钻孔灌注、泥浆护壁钻孔灌注、长螺旋钻孔泵压混合料和振动沉管灌注成桩。本文结合一些路基工程的施工实例,系统阐述CFG桩在新建铁路路基工程中，合理的施工工艺，以及技术与质量控制的要点，以期对新建铁路工程施工提供必要的参考价值。　　2.工艺流程与技术要点　　在铁路工程施工开始前，应该分析好工程所在地的地质报告、水文与其他环境资料，对施工机具、设备的性能和施工工艺进行深入了解，准备好原材料的供给规划，保障施工现场通水、通电，并平整施工土地等。下面对铁路路基施工中CFG成桩过程中的重要工艺流程简述如下：　　1)在开始施工前，利用测量仪器测量基准点，根据图纸确定桩位，并用标识物标定施工位置，以备桩机布位。　　2)钻机按照标识布位，并在机架或钻杆上设置标尺预定控制位和记录孔深。桩机定位后，利用轴线桩标识校正钻杆并定位，同时利用钻机塔前后左右垂直标杆检查塔身导杆方位是否符合要求。然后下放钻杆,使钻头垂直对准标识位点, 保证垂直偏差小于1%。而后启动钻机打孔,钻到预定深度后清土，并保持钻杆到灌注前不离孔眼位置。　　3)钻孔机开动时，保持钻头阀门关闭,移动钻杆向下至钻头碰触地面标识点位,再启动电机,旋转钻杆钻至标识标高。注意打孔先慢后快,避免钻杆震动,并随时纠正钻杆偏差。　　4)孔深达到预设标高后,停止钻进,开始向钻杆内输入混合料,然后拔管,严禁先提管后注料。同时需注意钻机提杆速度宜控制在2m-3m/min,提杆应与注料配合进行，避免超拔现象发生，并保持桩顶标高应比预设标高多0.5m左右。成桩过程应连续进行,尽量避免因待料而中断成桩,因特殊原因中断成桩,应避开饱和砂土、粉土层　　5)当桩孔注料完毕,钻机移位到下一孔位时，应注意残土覆盖原标识的施工孔位，防止因钻机支撑脚破坏标识而找不准位置。因此,连续施工时,还应根据轴线或周围标识对施工位置进行校准,保证施工桩位无误。　　6)清土及切桩头是对桩基高度进行调整，并为下一步施工做准备的过程。通常，新建铁路路基基底处理施工过程中，常采用小型挖掘机配合人工运输清理桩间土,桩间土清理完成后再进行桩头多余部分凿除；或者是在CFG桩灌注完毕后,直接按照预设标高清除尚未凝固的混合材料，将之与桩间土一并清除。　　3、施工中存在的主要问题及质量控制办法 　　在CFG桩施工过程中,常会会出现堵管、窜孔、偏桩、断桩等危机桩基质量的问题。为了确保新建铁路路基的工程质量,本文探讨了几种主要的CFG桩施工中易出现的质量问题及相应质量控制措施。　　3.1堵管　　堵管是长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注等施工过程中经常遇到的问题之一。堵管的发生影响施工进度，也会降低CFG桩基质量。发生堵管主要是由混合料配比、搅拌不合理，或施工操作不当、设备有缺陷等原因导致。　　应对堵管的质量控制措施，首先是保证混合料粗骨料的粒径、混合料的配比和坍落度符合技术要求，灌注时坍落度应控制在150mm左右；混合料的拌合时间应在两分钟以上，灌注管道保持畅通，保持导管清洁；加强人员素质教育，规范施工工艺，使设备操作员与混合料配送人员配合适当，保证工程实施顺利。　　3.2抱钻　　抱钻是指在CFG桩钻孔灌注过程中,钻杆被土层箍住,钻杆无法转动也无法拔出。产生抱钻的主要原因是钻孔处饱和土层很厚且处于流塑状态，土体黏聚力非常大；钻孔时,钻机一旦停钻，时间过长后钻杆无法转动。 　　应对抱钻的方法，通常是先对施工地区地质情况进行充分了解，同时要及时清理钻杆上的残余粘土，防止钻机异常停转，或停转时间过长。　　3.3偏桩　　桩柱偏差会影响工程质量，偏桩有平移偏差和垂直度偏差两种。造成此种影响质量的问题多是因施工点位与桩机对位不仔细，或地质层硬度突变使钻杆跑偏造成。　　这种质量问题可以通过人员素质提高，管理责任明确而得到改善，首先在施工前，平整土地、基准测量和放线定位责任到人，严格控制误差；在施工过程中保持桩机的水平和垂直位置，并时时校正位置偏差。　　3.4断桩和夹层　　断桩是CFG桩最严重的质量问题，这种现象的发生常常是因为提钻太快，导致灌注料进度跟不上或钻头附带泥块落入桩孔内,也可能是外界强力造成桩身断裂。　　通常对断桩和夹层的质量控制措施，首先是保持注料连续性，并严格控制提钻速度，如灌注意外中止，应重新打孔注料；CFG桩施工完毕后,要避免用大型机械清理残土或强力清除桩头。　　3.5桩身砼缩 　　桩身回缩是铁路路基CFG桩施工过程中常出现的现象。　　一般通过加灌、超灌来解决，同时桩顶也要超灌0.5m，防止孔口混入泥沙，在灌注混合物料时，选择质量好的减水剂防止桩身超常收缩。　　3.6窜孔　　施工过程中，经常会遇到厚层淤泥质土、饱和粉土、粉细砂土层，这时很容易发生串孔现象。例如刚钻完某号桩孔时，紧接着钻相邻桩孔，随着钻杆钻进，会出现原桩桩顶塌落，但当新桩注料时，原桩桩顶回升，注料足够会降原桩顶顶至原标高。　　为应对窜孔的发生，铁路路基基底加固工程施工时应采取隔桩或隔排跳打的施工顺序，避免相邻桩在竖直方向上有相互连通的空洞或裂纹产生，发生泥沙料横向位移连通。　　3.7单桩承载力不足　　CFG单桩承载力不足，或发生沉降，主要因为桩体未达预设高度，造成桩身承重时桩体下沉。　　通常解决这种问题是将桩底打在硬地质层面上，注料先于提钻，保证桩底稳固，并超灌控制桩长,并一定要在硬土层上。 　　3.8桩头空芯、不饱满　　在挖凿桩头过程中,CFG桩桩顶会出现空芯或不饱满现象，这种现象的出现，常是因为钻杆排气阀不能正常工作，或钻杆管内充满空气,导致桩体内有空气存留。　　为防止桩顶空芯或桩头不饱满影响桩基质量，应保持钻杆气阀开启自如；同时防止混合物料积气或离析,采用超灌排除浮浆，避免空芯或不饱满现象发生。　　4、结语　　本文通过对CFG桩在铁路施工中的工艺流程的总结，分析了造成施工过程中可能遇到的技术与质量问题，并提出了相应的质量控制措施和预防手段，避免其在施工中出现类似的质量，为新建铁路路基施工过程中使用CFG桩提供了技术支持。　　'