第３７卷第３期 ２ ０ １ １年１月 文章编号：１００９—６８２５（２０１１）０３—００６５—０２ 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖ０Ｉ．３７ Ｎｏ．３ Ｊａｎ．２０１１ ・６５・ ＣＦＧ桩施工工艺总结 冯国卫 摘要：结合武广客运专线路基软基施工实践，对ＣＦＧ桩施工工艺进行了总结，介绍了在该类不良地质路基施工中的一 些经验，对类似路基软基施工具有重要的指导意义。 关键词：ＣＦＧ桩，施工工艺，质量控制 中图分类号：Ｕ２１３ 文献标识码：Ｂ 武广客专是我国第一条高速无砟铁路，路基沉降的控制是核 长螺旋钻孔法施工采用长螺旋钻机。钻机就位后校正好钻 心，地基处理是关键，它关系到高速铁路施工的成败。因此，ＣＦＧ 杆的位置和垂直度，垂直度的容许偏差不大于１％。按设计配比 桩复合地基的施工必然是施工过程控制和质量监控的重点，这就 配制混合料，混合料坍落度宜为１６０ ｍｍ～２００ ｍｍ。钻孔开始时， 要求我们在工作中，首先要认真吃透设计文件，明确地基处理的 关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动电机，将钻 条件、方法和目的，了解ＣＦＧ桩复合地基的作用机理、技术参数、 杆旋转下沉至设计标高，关闭电机，清理钻孔周围土。成孔时应 相互关系等工作性状，并运用理论去指导工程实践，同时也为我 先慢后快，这样能避免钻杆摇晃，也能及时检查并纠正钻杆偏位 们在以后施工中的工作重点指明了方向。 的差值。ＣＦＧ桩成孔到设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料， 当钻杆芯管充满混合料后开始拔管，严禁先拔管后泵料。成桩的 １ 施工范围 ｎ～３ ｍ／ｍｉｎ，成桩过程连续进行，避免供 新建铁路武汉一广州客运专线四标段（ＸＸＴＪＩＶ）第六单元中 提拔速度控制在２ ｍ／ｍｉ料出现问题导致停机待料。移机前对下一根桩的桩位进行清理 中铁三局武广二总队管段采用ＣＦＧ桩处理松软土路基的施工，涵 辨识，确保桩位的准确性。必要时移机后清洗钻杆和钻头。确认 洞基础ＣＦＧ桩的施工。 ２施工工艺 ２．１ 长螺旋钻孔法施工 成桩符合设计要求后用粒状材料封顶。 ２．２振动沉管法施工 清理施工场地，按设计作好封底层；施工放样，根据设计图纸 ２）数值计算表明，采用“新奥法”施工技术对黑麋峰抽水蓄能 计、２２组四点式多点位移计、７台锚索测力计进行监测。 锚杆应力监测结果表明：受岩层位移和温度的影响，锚杆应 电站主厂房进行施工和支护后，其围岩基本都达到稳定状态，拱顶 力计均呈受拉状态，测值基本都在５０ ＭＰａ以内，应力变化稳定， 垂直位移控制在３０ ｎ＇ｌｌｎ之内，而直墙水平位移控制在２３ ｔｏｎｉ之内。 表明围岩基本处于稳定状态。厂房开挖高峰期，部分测点受到施 工爆破影响，测值有突变，爆破结束后变化稳定。 ３）现场应用及监测表明锚杆应力计基本都在５０ ＭＰａ以内， 应力变化稳定；位移受开挖扰动变幅很小，均在１．Ｏ０ ｍｍ之内，变 多点位移计的监测值表明：位移受开挖扰动变幅很小，均在 化趋势较为平稳，均表明围岩总体处于稳定状态。但局部有不稳 定现象，在工程后期或使用过程中建议应继续加强监测。 １ ｍｍ之内，变化趋势较为平稳，表明围岩基本处于稳定状态。 锚索监测中与锁定值相比，７台锚索测力计中有２台应力略 参考文献： 有所损失，损失率最大为３．４８％。其他５台都无应力损失，不但 ［１］ 刘洪山，刘 毅．石龙山隧道新奥法施工围岩变形监测研究 没有损失，还增加了一些，与前述部分锚杆应力计的测值较大的 稳定的现象，在工程后期应继续加强监测。 ［Ｊ］．重庆交通大学学报（自然科学版），２００８（１）：４４—４８． ３５（１４）：２８４－２８５． 结论一致，表明围岩总体稳定，但由于岩体的蠕变作用，局部有不 ［２］ 肖 锋，郭宏伟，郭建勇．简述新奥法［Ｊ］．山西建筑，２００９， ４结语 １）在大型地下硐室开挖支护施工中，特别在不良地质段，根 土等不同的支护形式，能够有效地对围岩进行及时和适时支护。 ［３］ 郭晓峰，周延国．某水电站地下厂房围岩稳定性分析［Ｊ］．资 源环境与工程，２００９（５）：５４３－５４５． 周据“新奥法”原理，采用超前锚杆、超前导管、系统锚杆、钢纤维混凝 ［４］廖渊智，娟。浅析隧道工程支护理论研究现状［Ｊ］．山西 建筑，２０１０（８）：３０８—３０９． Ｏｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｗ Ａｕｓｔｒａｉｎ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｓｕｐｅｒ－ｌａｒｇｅ ｓｅｃｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｃｈａｍｂｅｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ＦＡＮＧ Ｈａｏ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｆａｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｈｅｉｍｉｆｅｎｇ ｓｔａｔｉｏｎ’Ｓ ｍａｉｎ ｗｏｒｋｓｈｏｐ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｕｐｅｒ－ｌａｒｇｅ ａｎｄ ｓｕｐｅｒ—ｌｏｎｇ ｃｏｍ— ｂｉｎｅｄ ｃｈａｍｂｅｒ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｎｅｗ Ａｕｓｔｒａｉｎ ｍｅｔｈｏｄ ｄｅｓｉｇｎ ｔｈｏｕｇｈｔ，ｉｄｅｎｔｉｉｆｅｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ，ｔｈｅ ｓｃｈｅｍｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｃｒａｆｔ，ｕｎｄｅｒｔａｋｅｓ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ ａｔ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅ，ａｎｄ ｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｗ Ａｕｓｔｒａｉｎ ｍｅｔｈｏｄ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋｓ ｏｆ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｃｈａｍｂｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｗｏｒｋｓｈｏｐ，ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｓｕｐｐｏｒｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｎｅｗ Ａｕｓｔｒａｉｎ ｍｅｔｈｏｄ 收稿日期：２０１０—１０—０８ 作者简介：冯国卫（１９７７．），男，工程师，中铁三局二公司，河北石家庄０５００３１ ・６６・ 第３７卷第３期 ２ ０ １ １年１月 山 西 建 筑 布置桩位，作好标志。进行工艺性试桩，确定混合料配合比、拔管 ３成品保护 速度、施打顺序等各项施工参数。桩机就位，保证其水平、稳固； １）开挖表土、截桩，不得造成桩顶设计标高以下的桩体断裂 调整套管与地面垂直，确保垂直度偏差不大于设计允许值；在套 和扰动桩间土。 管上标志出打设深度，确保加固深度满足设计要求。启动电动 ２）为克服浮浆影响，保证桩头质量，成桩时应在地表上预留 机，开始沉管，注意保持桩机的稳定，避免倾斜和错位。沉管过程 ５０ ｃｍ桩长。 中须作好记录。激振电流每沉１ ｍ记录一次，对土层变化处应特 ４注意事项 别说明，直到沉管至设计标高。混合料可以采用厂拌，混凝土输 送车运输。沉管至设计标高停机后，立即向管内投料，直到混合 料与进料口齐平。当混合料加至钢管投料口平齐后，启动电动 机，沉管原地留振１０ Ｓ左右，然后根据试桩确定拔管速度边振动 １）施工桩顶标高宜高于设计标高５０ ｅｍ，浮浆厚度不超过２０ ｃｍ。 开挖基坑时，应将桩顶面施工质量较差的桩段用人工挖除。２） ＣＦＧ桩加固深度应穿透软弱土层（压缩层）到达无压缩层（硬层） 以下１．０ ｍ。３）ＣＦＧ桩施工完成后，其上路堤填筑时，于坡脚外 ２．０ ｍ处设观测桩进行水平位移观测，相应的路基中心位置设沉 边拔管。当桩管拔出地面，确认成桩符合设计要求后用粒状材料 封顶，然后移机继续下一根桩施工。ＣＦＧ桩施工完成并检测合格 后，人工切割桩头施工质量较差段，在桩顶铺设０．６ ｍ厚碎石垫 层，垫层内铺设一层双向土工格栅（抗拉强度不小于１１０ ｋＮ／ｍ）。 ２．３ ＣＦＧ桩帽的施工 降板，填筑过程中根据观测结果控制填土速率，控制标准应为：路 堤中心沉降速率小于１．０ ｃｍ／ｄ，观测桩水平位移速率小于 ０．５ ｃｍ／ｄ。当变形速率超过以上限值时，应停止填土，待稳定后 再继续填筑，必要时采取卸载措施。４）软基地基力盯固地段与非地 ＣＦＧ桩采用了扩大桩顶，桩帽１ ｍ×１ ｍ，高Ｏｉ ６ ｍ，现场浇筑 基加固地基之间设置长度不小于１０的纵向过渡段，过渡段内其 Ｃ１５混凝土，桩间土采用碎石土换填０．６ ｍ。 问距、布置形式不变，加固长度由加固段往非加固区逐渐变短。 １）是否达到硬层的判断问题采用测量电流梯度值的方法进 ２．４施工工艺的过程控制和总结 行判定，电流６０ ｍＡ～８０ ｍＡ为软塑黏土层，电流８０ ｍＡ一１２０ ｍＡ ５质量控制 １）更新理念，超前监控。加强对过程监控，安质检负责每道 为硬塑性黏土层，电流１２０ ｍＡ一１５０ ｍＡ为全风化泥岩，电流 工序的最终验收。２）加强地质核查。具体做法是用长螺旋钻机、１５０ ｍＡ～１８０ ｍＡ突变即为达到强风化泥岩、砂岩层；如在钻进过 按设计提供的地质分层柱状图分层提钻，留取土样鉴别核对，然 后立即灌注成桩。３）设计交底核实。开工前要认真核实设计文 程中不产生电流突变，反而降低且无进尺也应判断为进入硬层。 件，坚持设计交底制度。明确设计目的，是解决地基承载力问题、 ２）施工的每一个环节，严格按照设计要求及相应的规范进行检测 变形问题还是液化问题；明确设计的桩型、结构参数及加固机理 和控制。３）加强混合料质量控制，混合料配比在设计规定基础 上，结合现场实际材料选用进行配合比试验确定。碎石、石屑、粉 及力的传递特征。４）根据试桩的技术参数和施工工艺对施工组 并结合《验标》要求，做好施工、 煤灰、水泥材料经严格检验，保证其材质符合设计要求，满足施工 织设计和技术方案进行认真审核，监理的各项记录。５）平整场地，进行原地面检测，掌握各段高程 需要。施工用水符合工程用水的有关规定。施工现场做好材料 计量设备的标定工作，保证计量准确。混合料生产能力能满足现 是ＣＦＧ桩施工开始必须进行的程序。场施工需要，并有一定富余量。４）开工前在施工场地范围内进行 ６存在的问题及有关建议 １）关于ＣＦＧ桩复合地基的变形计算。当前工程中沉降计算 工艺性试桩，确定拔管速度、单桩混合料投入量、施打顺序等施工 数值解法，但应用最多的还是《建筑地基基础设计 参数。５）加强施工监测，施工前测量场地标高，打桩过程中随时 虽然有解析法、但计算结果与实际结果相比存在较大误差，常 观察地面是否发生隆起，以判断是否发生断桩；打新桩时注意已 规范》的有关规定，打桩桩顶标高的变化，尤其是桩距最小部位的桩，对桩顶上升量 常要高出很多倍。２）ＣＦＧ桩的截桩工艺尚待研究。软截桩常常 较大的桩或者是发生质量事故的桩要开挖查看。６）通过施工监 造成桩体上部变形或断裂。３）设备改进问题。长螺旋钻机上提 失控时反转，使桩体形成螺旋状泥土带， 测发现桩顶上升量较大，且桩数较多时，可对桩逐个进行快速静 过程中因无防反转卡具，压，使可能断裂并脱开的桩连接起来，消除断桩对复合地基承载 严重影响桩体质量；另外混凝土泵机无计量设备，造成单桩灌注 但 力的不良影响。７）饱和软土（尤其是塑性指数较高的软土）地段， 量无法测定。４）是否达到硬层的判断问题。这个问题很重要，宜采用静压振拔技术，即沉管时不启动电动机，借助桩机自重将 目前判断比较困难和缺乏准确性，建议能否使用测量电流梯度值 套管沉至预定标高，填料后启动电动机振动拔管。８）依照设计要 的方法进行判定，尚需积累一定数据，在今后进一步进行分析研 求设置保护桩长，确保成桩质量。９）采用机械配合人工清除保护 究。５）ＣＦＧ桩使用的原材料标准问题有待商榷和明确。如ＣＦＧ 需要作出明确规定。 土层，然后进行桩头处理：首先确定桩顶标高，然后采用截桩机截 桩含泥量是否要不大于１％，桩，人工修平。ｌ０）冬季施工，对混合料原材料、拌和工艺等各个 上述问题有待在今后工程实践中积累数据，分析研究，使 方面有特殊要求，参考混凝土的冬季施工要求进行。１１）ＣＦＧ桩 ＣＦＧ桩复合地基技术得到更大的发展。 施工过程中，每台班制作检查试件，进行２８ ｄ标准立方体无侧限 参考文献： 王抗压强度检测，强度值不小于１０ ＭＰａ。１２）成桩２８ ｄ后进行桩身 ［１］震．ＣＦＧ桩在软土建筑地基中的应用［Ｊ］．山西建筑， 质量、完整性检验，单桩承载力试验及复合地基承载力试验。 ２００９，３５（３）：１４０．１４１． Ｏｎ ｓｕｍｍｅｒｙ Ｏｆ ＣＦＧ ｐｉｌｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｒａｆｔ ＦＥＮＧ Ｇｕｏ－ｗｅｉ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｏｆｔ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｗｕｈａｎ ｔｏ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ｐａｓｓｅｎｇｅｒ ｓｐｅｃｉａｌ ｌｉｎｅｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｓｕｍｓ ｕｐ ＣＦＧ ｐｉｌｅ’Ｓ ｃｏｎ－ ，ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｒａｆｔ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｓｏｍｅ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｏａｄｂｅｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｄｅｆｅｃｔ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓＳＯ ｉｔ ｉｓ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔ ｔｏ ｄｉｒｅｃｔ ｔｈｅ ｓｏｆｔ ，ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔｕｃｔｉｒｏｎ ｉｎ ｓｉｍｉｌａｒ ｒｏａｄｂｅｄｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＣＦＧ ｐｉｌｅ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｒａｆｔ，ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ
