【关键词】高速公路，CFG桩，软基处理
1技术背景
新机场高速连接线收费站迁改工程怡海路以西路段，根据地勘资料揭示，该范围内分布大量杂填土及淤泥质粉质黏土，自上而下依次为杂填土2.5～9.5m，淤泥质粉质粘土1.4～7.4m，粉质黏土厚0.50～5.00米及粗砂厚0.50～4.00米，下伏安山岩基岩。由于杂填土及淤泥质粉质粘土层较厚，采用整体挖除2m厚杂填土后进行CFG桩处理的方式。
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图1 CFG桩处理断面图
2施工工艺
2.1施工概况
CFG桩桩位的布置从里向外在平面上呈三角形布设，中心布设间距1.5m，桩径0.5m，复合地基承载力不小于160KPa，单桩承载力不小于130KN，桩顶设40cm厚碎石垫层。整体施工流程为：桩点定位→设备安装及调试→钻机就位→成孔→制备桩料→压灌成桩→现场试验→截桩、褥垫层→质量检验。
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图2 CFG桩布置图
2.2桩点定位
根据设计图纸由专业测量人员使用全站仪对桩点进行定位，桩位定位点应明显且不易破坏，定位误差不大于10mm，桩位施放结束并自检合格后，会同建设单位、监理共同检验并签字认可，验收合格后方可进行下道工序施工。
2.3设备安装及调试
长螺旋钻孔泵压混凝土桩机进场后，及时进行安装及调试，确保成孔钻机行走平稳，运转正常。在钻机支架立柱上根据深度要求标注控制尺寸标记。
2.4桩机就位
钻机就位后调整平稳，施工作业人员应从钻机正面与侧面两个相互垂直方向，采用吊锥线或利用钻机平台用水平尺进行垂直检查，及时调整钻机位置，保证钻具垂直，并将钻头锥尖对准桩位中心。调整钻杆与地面垂直，保证竖直度偏差不大于1%。同时检查钻头两侧阀门，应开闭自如，成孔阶段应保证钻头两侧阀门密闭。
2.5成孔
启动钻机，旋转钻具进行成孔施工。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。在成孔过程中发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，防止桩孔偏斜、位移和钻具损坏。根据钻机塔身上的进尺标记，成孔达到设计标高时，停止钻进，于动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记，作为施工时控制桩长的依据。
成孔深度应满足设计要求，可在钻机立柱上划尺寸标记或其他方法进行施工深度控制。对成孔时钻出土及时清理，以保证场地道路通畅、平整。
2.6制备桩料
长螺旋钻孔压灌桩的施工配合比应以试验室试验报告提供的材料配合比为标准，长螺旋钻孔压灌混凝土采用现场搅拌或商品混凝土。
2.7压灌成桩
当钻机钻孔达到要求深度后，停止钻进，同时启动混凝土输送泵向钻具内输送桩料，待桩料输送到钻具底端将钻具慢慢上提0.1～0.3m,以观察混凝土输送泵压力有无变化，以判断钻头两侧阀门已经打开，输送桩料顺畅后，方可开始压灌成桩工作，严禁先提管后泵料。提升速度要与泵送速度相适应，确保中心管内有0.1m3以上的混凝土，成桩时的拨管速度控制在1.2m/min～1.5m/min。压灌成桩时,边泵送桩料边提拨钻具,当遇有淤泥质土时，拔管速度应适当减慢。
压灌成桩过程中提钻与输送桩料应自始至终密切配合，钻具底端出料口不得高于孔内桩料的液面。成桩过程中应连续进行，压灌成桩必须一次连续灌注完成。压灌成桩桩顶标高应高于设计桩顶标高不少于0.5m。
2.8现场试验
对于每车混凝土，试验人员都要进行塌落度的监测，合格后方可进行混凝土的投料，成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械每台班应做一组(3块)试块(边长150mm立方体)，标准养护，测定其立方体28d抗压强度。施工中应抽样检查混合料坍落度，每台机械每台班应不少于4次。
2.9截桩、褥垫层
桩顶标高应高出设计标高，高出长度根据桩距、布桩形式、现场地质条件和施打顺序等综合确定，一般不宜小于0.5m，施工完成7天后，开挖至设计高程，截去保护桩长。
桩顶设40cm厚碎石垫层，褥垫层铺设宜采用静力压实法，当基础底面下桩间土的含水量较低时，也可采用动力夯实法，夯填度（夯实后的褥垫层厚度与虚铺厚度的比值）不应大于0.9。
3施工质量控制
3.1试桩
施工前必须进行成桩试验，试桩数量宜为5～7根，成桩试验应达到下列要求并取得技术参数：①检验室内试验的浆液配合比，是否适用于现场；②检验桩身的无侧限抗压强度是否满足设计要求，28天龄期的抗压强度≥20MPa；③检查桩径、桩身竖直度及完整性。
3.2施工注意事项
冬期施工时，混合料入孔深度不得低于5℃，对桩头和桩间土应采取保温措施。
CFG桩施工时，应合理安排打桩顺序，一般应隔行隔桩跳打，相邻桩之间施工间隔时间应大于7d，避免对已成桩造成损害。
混合料一定要均匀，且投料充分。混合料塌落度一般为160～200mm之间。
CFG桩施工完成后7d后，方可进行开挖。开挖时，应优先采用人工开挖，也可采用小型机械和人工联合开挖，但应有专人指挥，保证小型机械不碰撞桩头，同时应避免扰动桩间土。
3.3质量验收
施工质量检验主要应检查施工记录、混合料坍落度、桩数、桩位偏差、褥垫层厚度、夯填度和桩体试块抗压强度等。
质量检验一般应在达到28d龄期后进行，随机取样进行检测。桩的平面位置可用经纬仪或皮尺检测，桩身质量可用低应变试验检测，单桩和复合地基承载力可采用静载荷试验检验，检验标准见下表：
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4结语
CFG桩是一种低强度混凝土桩，因而可以较大幅度提升地基承载力；CFG桩处理过的软基路段的承载力提高的迅速和时间也较短，能有效提高施工效率，非常适用于工期要求比较紧的软基路段的施工；CFG桩能够合理有效地处理好公路工程中的软土地基，将会成为公路工程建设中必不可少的环节。
参考文献
1、姚林,沈曦文.CFG桩在高速公路软基处理中的应用[J].工程技术,2016(54):00133-00134.
2、刘胜军,郝树清.CFG桩在高速公路软基处理中的应用[J].内蒙古公路与运输,2009(02):0029-0031.
论文作者:关云涛,,李圣飞
论文发表刊物:《城镇建设》2020年第4期
论文发表时间:2020/4/13
标签：钻机论文; 褥垫论文; 混凝土论文; 钻头论文; 钻孔论文; 标高论文; 抗压强度论文; 《城镇建设》2020年第4期论文;