摘要：文章详细介绍了CFG桩的结构特点及高速铁路路桥过渡段施工质量的重要性，并且结合施工过程中CFG桩质量技术问题、标高控制原则，总结出了CFG桩在高速铁路路桥过渡段施工过程中的桩顶标高控制方法，为后续类似工程施工提供技术支撑。
关键词：CFG桩施工；路桥过渡段；桩顶标高控制
引言
在高速铁路路基与桥梁连接处,由于两者刚度的不同,使轨面容易产生沉降差,其平顺性会受到影响,危及列车的高速、安全、平稳运行。
新建银川至西安铁路甘宁段站前8标，正线长度65.195Km。其中，桥梁41座，总长度为19.407Km，路基长度为45.006Km，隧道总长度为0.782Km。全标段路桥过渡段共计82处，CFG桩处理的路桥过渡段就达到32处。根据现场实际情况，准确控制路桥过渡段下的CFG桩桩顶标高，对于全标段路桥过渡段的施工质量起到至关重要的作用。
1．CFG桩的概念
CFG桩是指水泥粉煤灰碎石桩，主要制作工艺是由碎石、石屑或砂、粉煤灰、水泥加水配合而成，然后通过成桩制成的一种可以变换强度的桩，介于刚性桩与柔性桩之间，即通过调整水泥的掺和量以及配合比，使CFG桩的强度等级在C5～C25之间。CFG桩根据现场的施工条件及施工工艺，可以分为长螺旋钻孔灌注桩、长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注桩和振动沉管灌注桩三种工艺。其中长螺旋钻孔灌注桩适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土；长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注桩适用于粘性土、粉土、砂土，以及对噪声、泥浆污染有较高要求的场地；振动沉管灌注桩适用于粉土、粘性土以及淤泥质土的地基。我标段路基地基加固采用的是长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注法进行施工。
2．CFG桩的标高控制
根据新建铁路银川至西安线路基通用结构图中的路堤与桥台过渡段设计图，桥台后5m为一个平行于承台面的水平面，5m之外，过渡段路基填筑是一条不陡于1:3的斜坡。该种情况下路桥过渡段内CFG桩桩顶标高平行于桥台承台底标高。
当路桥过渡段处于路堑时，CFG桩的桩顶标高在5m内同填方桥台一致，当5m之外时，过渡段路基填筑是一条不陡于1:3的斜坡。但是这种情况下路桥过渡段CFG桩桩顶标高要沿着1:3的斜坡进行布置，并分段设置平台。
路堤与桥台过渡段设计图
路堑与桥台过渡段设计图
由于以上两种路桥过渡段方式的不同，现场需组织好施工人员并且选用合适的施工机械将CFG桩的桩头标高控制在设计要求范围之内。如果在CFG桩施工过程中没有控制好标高，就有可能引发一系列问题，甚至出现返工现象，以下就对路桥过渡段CFG桩桩顶标高的控制进行具体分析。
2.1 施工前的准备工作
CFG桩在施工现场的准备工作主要以清除和整理为主，确保现场的清洁、平整，从而使桩基础施工顺利进行。而对于桩基施工方法的不同，预制桩和灌注桩在前期的准备工作中也有很大差异。本标段CFG桩施工采用的是长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注法进行施工，对地基基础的要求没有预制桩施工那么高。下面将主要介绍我标段的路桥过渡段下CFG桩桩基施工。
2.2路桥过渡段CFG桩桩顶标高控制原则
在CFG桩施工前，根据现场实际情况，当路桥过渡段处于填方段时，根据图纸要求，CFG桩桩顶标高平行于桥台承台顶标高，现场施工时将桩顶标高控制在该水平线即可，并用插入式振捣棒振捣桩头，确保桩头质量，不出现烂桩头等现象。
当路桥过渡段处于挖方段时，桥台后5m范围内桩顶标高平行于承台面的水平面。当处于5m外时，根据路基通用结构图过渡段的设计，在区间路基侧每抬高60cm设置一个平台（平台宽度由承台顶标高与路基基床底层底标高高差确定）。从下至上，直到过渡段填筑至路基基床底层。为考虑后续路基过渡段填筑碾压施工方便，我们将同一个平台上的CFG桩桩顶标高保持一个高程。
示例：路桥过渡段处于挖方段时，如果桥台承台顶标高与路基基床底层底标高高差为1.8m，路桥过渡段长度为20m。
由此可得:桥台后5m范围内，CFG桩顶标高为承台面顶标高，5m至20m之间，根据高差每60cm可做一个平台，即1.8÷0.6=3，可做3个平台，则每5m范围内为一个平面。
第一个平台面标高：承台顶标高+0.6m；
第二个平台面标高：承台顶标高+2*0.6m；
第三个平台面标高：承台顶标高+3*0.6m，即路基基床底层底标高。
2.3施工现场的定位放样
在进行过渡段CFG桩现场测量放线的工作时，按照标高控制原则可将其分为水平段和变化段，即桥后5m和5m范围以外两段。具体测量放样可分为桩位确定和水准点确定两部分。
现场施工时要确保CFG桩定位不受桩基础施工影响，且在施工过程中能够随时进行桩位复核。现场布桩时在平整的地基表面建立方格控制网，然后在轴线方向按照设计尺寸设置样桩并对桩号进行逐一编号，在布桩点位插入一次性筷子并撒白灰进行标记。施工前要对桩位、桩间距等进行复核，以减小施工误差。水准点的确定是为了对桩基施工的标高进行有效控制，根据设计要求必须对每根桩的顶部以及底端进行标高记录。
具体施工前，要根据设计桩长进行设备组装，桩基就位后调整钻杆垂直度，确保桩位偏差小于5cm，桩体垂直度偏差小于1%。
2.4钻孔时的标高控制
进行钻孔时，首先要关闭钻头电源，将钻头移至指定地点后才允许启动电源，然后将钻杆旋转下沉至设计标高位置。钻孔过程中应先慢后快，这样不仅能够避免钻杆出现摇晃，而且还可以及时纠正钻杆偏差位移，有利于CFG桩的标高控制，此外，如果进尺速度有明显变慢的趋势或者机架出现轻微的晃动，则应该立即与设计标高及前期地质勘察结果进行分析对比，符合实际情况后可以继续钻孔。
CFG桩桩长控制须在CFG桩开钻前，由技术人员在桩基主塔上每50cm作一个标线标识，并写明具体刻度值。为了在夜间也能便于观察，还需要给标识涂抹反光材料。钻孔时，当钻头到达设计桩长预定标高时，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。
2.4灌注时的标高控制
CFG桩成孔达到设计标高后，开始泵送混凝土，当钻杆芯管充满混凝土后开始拔管。混凝土的泵送量与钻机的提拔速度相匹配是CFG桩施工质量的关键核心。在CFG桩现场施工时钻机提拔速度应该控制在1.2～1.5m/min，根据提拔速度控制泵送量，严禁出现超拔现场。在施工时需要熟练的技术人员进行现场指挥，方便对施工现场进行管理。CFG桩的灌注桩顶标高应该比设计标高高出0.5m，以确保CFG桩头质量。
在搅拌站拌制混凝土过程中，要停止提钻等待混凝土到场，但等待时间应该小于混凝土的初凝时间。所以每台CFG桩机配置2台混凝土罐车进行施工。另外，在灌注前要仔细检查灌注机械是否适用并且要准备备用的机械设施，要是在施工过程中出现故障，就立刻调换机械，同时要在确保施工质量的前提下加快混凝土的灌注速度，缩短灌注周期，必要的时候要加入缓凝剂阻缓混凝土凝固的速度。
在CFG桩施工过程中严格控制好混凝土质量，保证达到要求水准，防止出现堵管和埋管现象发生。另外，在CFG桩施工过程中确保导管埋深1m左右，使CFG桩面保持垂直提升的状态，不使浮浆和泥浆卷入桩内，避免断桩事故发生。
3．结论
综上所述，随着我国高速铁路建设的快速发展CFG桩桩基施工已被广泛应用于铁路路基施工。本文详细介绍了CFG桩的施工工艺及路桥过渡段下的标高控制方法，并且对CFG桩现场施工过程中存在的问题进行了详细分析。在掌握各项工艺参数后，我们还要通过严格规范施工，加强人员管理与协调工作，采取科学有效的施工方案，确保CFG桩的施工质量满足设计要求。
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论文作者:张小博
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/23
标签：标高论文; 桥台论文; 路基论文; 钻孔论文; 现场论文; 混凝土论文; 桩头论文; 《基层建设》2018年第18期论文;