中铁十七局集团第二工程有限公司 陕西西安 710043
摘要：通过在黔张常铁路粉质粘土场地，采用CFG桩分别对DK42+430～DK42+640段路基进行地基处理，处理后的复合地基达到了设计要求的承载力。通过对CFG桩不同试桩方案的检测结果分析，选择了最优方案。将加载后的沉降量与卸载后的残余沉降量、回弹率进行了对比，说明实际沉降偏安全。
关键词：试桩；地基处理；沉降；CFG桩法
引言
粉质粘土：淡黄色，软塑~硬塑，1.5-18m，σ0=100~120kpa、Ⅱ级普通土；淤泥质粉质黏土，浅灰褐色，土质不均软塑~硬塑，厚0~2m，σ0=80kpa；在一定压力下受水浸湿，土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉，对工程建设危害性极大。
CFG桩又称水泥粉煤灰碎石桩。其方法是指利用液压长螺旋钻机成孔后，向管内连续泵送混合料，当钻杆芯管充满混合料后，边提钻拔管边连续泵送混合料至桩顶后成桩，从而提高地基承载力。
1 地基处理概况
1.1工程及地质概况
黔张常铁路DK42+150～DK42+897段路基长747m。位于咸丰县菜园子村附近中底山丘丘陵区，地形较为起伏，为典型溶蚀地貌场地，粉质粘土厚度较大，其厚度为1.5m、18m不等。
根据设计要求，DK42+430-DK42+640段路堤基底采用CFG桩法进行地基处理，桩径0.5米，桩间距1.5米、正方形布置。单桩复合地基承载力特征值不小于180kPa。
2 试桩概况
2.1试桩情况设计
试桩主要目的是对设计参数和地基处理效果进行验证，并检验施工工艺可行性，确定施工机具，取得满足质量要求的施工工艺和施工参数、验证设计指标、核对现场地质情况，指导大面积施工。
本次区段选择具有代表性区段进行CFG桩的试桩工作.试桩CFG桩数量4根，间距1.5 m、桩径0.5米、正方形布桩。试桩主要方案设计如下：
1）试桩1，桩长5.5m；2）试桩2，桩长4.0m； 3）试桩3，桩长4.5m； 4) 试桩4，桩长4.5m；
根据以上布置，试验中严格按照试桩施工方案进行施工。
2.2 试桩施工
2.2.1 CFG桩施工采用液压长螺旋钻机施工。钻机就位后，启动马达，螺旋钻杆钻入地下，钻孔过程做好记录，进入持力层时记录钻压电流值。钻至设计标高后，开始泵压混合料，混合料下到孔底后开始均匀提钻。根据泵入混合料量控制提钻速度，保证钻头矛尖始终埋在混合料中，以防断桩。
（1）放线：施工前按照桩位平面布置图统一进行测放桩位线，桩位中心点用钎子插入地下，并用白灰明示，桩位偏差小于50mm。
（2）钻机就位：钻机就位后，钻杆垂直对准桩位中心，确保CFG桩垂直度偏差不大于1%。垂直度的检查由现场技术员采用掉垂球的方法或采用钻机自带垂直度调整器控制钻杆垂直度，每根桩施工前由专门的人员进行桩位对中及垂直度检查,确定满足要求，方可开钻。
（3）混合料搅拌：混合料搅拌按照试验室确定的施工配合比进行配料，配料采用电脑控制和打印记录， 采用混合料，混合料配比为C:F:S:G:W:P=255:109:784:1084:164:3.64。每盘料搅拌时间按照普通混凝土的搅拌时间进行控制，控制在120s，塌落度按照试验室配合比确定的数据进行控制，坍落度控制在：160~200mm。
（4）密闭性试验：钻机首次钻孔时，需要先泵压水和M10水泥砂浆，将钻杆移至不影响钻孔的地方，用高压输送泵开始泵压1～2m3水，然后泵压1～2m3的水泥砂浆，直至钻尖出料口处泵出砂浆，目的是检查泵压管的密闭性，同时在泵压之前起到润滑管道的作用。
（5）成孔：钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触地时，启动马达钻进，先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正。试桩钻进速率拟定按1m～1.2m/min控制，在施工时做好记录，避免形成螺旋孔，根据钻机塔身上的进尺标记，成孔至设计深度，确保桩端进入持力层满足设计要求，施工桩顶标高应高出设计桩顶标高不少于0.5m，垂直度偏差小于1％。
⑶砼灌注：成孔至设计深度后，现场指挥员应通知钻机停钻提升钻杆，速率按拟定1.5m～2.0m/min控制，认真做好施工记录，并同时通知司泵开始灌注砼并保持连续灌注。灌注砼至桩顶时，应适当超过桩顶设计标高50cm左右，以保证桩顶标高和桩顶砼质量均符合设计要求：灌注砼之前，应检查管路是否顺畅稳固；CFG桩施工中，每台班均制作检查试件。施工过程中应认真填写施工记录，每台班或每日留取试块1～2组。
3 试桩检测分析
3.1 检测结果
试桩完成后，第三方检测单位对4根试桩分别进行了检测，分别检测了桩身质量、完整性，单桩复合地基承载力。各检测数据结果统计如下：
由以上曲线可以看出:各试验点的p-s曲线均呈缓变趋势，且均在每级荷载的作用下达到稳定，当分别加载至最大荷载360kKa时：试桩1的沉降量为38.62mm、残余沉降量为21.40mm、回弹率为44.6%,试桩2的沉降量为40.13mm、残余沉降量为24.47mm、回弹率为39%,试桩3的沉降量为35.11mm、残余沉降量为20.77mm、回弹率为40.8%,试桩4的沉降量为42.83mm、残余沉降量为26.82mm回弹率为37.4%。此处符合地基实测承载力大于设计承载力180kPa，满足设计要求。
5 结语
1) 在粉质粘土场地用CFG桩处理 ,不但消除了地基的软弱性 ,而且提高了承载力。经过对比，处理后地基土物理力学性质指标均有大幅提高，且桩间距1.5m承载力效果很好。
2）在本项目中，CFG桩不仅用于粉质粘土厚的路基，还可用于车站及湿陷性黄土场地，目前黔张常铁路DK42+430-DK42+640段路堤已完工使用将近一年，使用状况良好，无异常情况，取得了很大经济价值和社会效益。
参考文献:
［1］ 中国建筑科学研究院． JGJ 79—2012 建筑地基处理技术规范［S］． 北京: 中国建筑工业出版社，2013．
［2］ 中国建筑科学研究院． GB50007—2011 建筑地基基础设计规范［S］． 北京: 中国建筑工业出版社，2012．
论文作者:李学涛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/18
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