浅谈某客运专线路基地基处理施工

曾显东

摘 要：本文结合某客运专线路基基地处理施工实践，就挖除换填、CFG桩、预应力钢筋混凝土管桩等地基处理的技术控制进行了简要阐述。

关键词：客专铁路；地基处理；施工工艺；技术控制

某客运专线一个工区的地基加固同时需要挖除换填、CFG桩、预应力钢筋混凝土管桩及0.6m厚的碎石垫层加固补强等方法，以下就各方法的技术控制进行介绍。

1.挖除换填

本工区DK212+236.5—DK212+400基底处理采用换填渗水土方案，工程量为11546方。采用机械配合人工进行。

先将软土挖除干净，并将底部填平。若软土底部起伏较大，设置台阶或缓坡。软土底部的开挖宽度不得小于路堤宽度加放坡宽度。

换填所用的填料及压实要求根据所处路堤部位，分层碾压到相应的压实标准。施工时应注意：换填范围及深度应符合设计要求；采用机械挖除时应预留30～50cm的土层由人工清理；采用的填料及压实标准应符合有关规定。

2.CFG桩

本工区CFG桩1378575延长米，设计桩径0.5m，桩间距1.5m。

CFG桩顶面设置0.6m厚碎石垫层，垫层中铺设1层强度不小于80KN/m双向高强土工格栅， CFG桩桩体材料为碎石、石屑、粉煤灰、普通硅酸盐水泥，混合料28天强度不小于10MPa。CFG桩的施工采用长螺旋成孔管内泵压混合料灌注成桩的施工方法。

2.1施工准备

施工前，首先采用静力触探法沿线路纵向每100m检验2点，对地基地质资料进行核查，结合设计参数，选择合适的施工机械和施工方法。

①施工前应制定CFG桩布桩图，图中注明桩位编号。测量放线，准确确定桩位，检查施工场地的控制桩点是否会受施工振动的影响。

②确定施工机具和配套设备。

③施工前应按设计要求由试验室进行配合比试验，选定合适的配合比，施工时严格按配合比配制混合料。

2.2施工前的工艺试验

开工前按照室内配方进行试桩至少2根。施工前的工艺试验主要是验证以下几个方面：

①新打桩与未结硬的已打桩的影响：在已打桩顶表埋设标杆，在施打新桩测量时已打桩桩顶的上升量。新打桩与结硬的已打桩的影响：已打桩未结硬时在桩顶混合料中埋设标杆，在打桩过程中观测施打新桩对已结硬桩顶的位移情况。

②施打顺序和桩距能否保证桩身质量；

③根据地质情况和设计桩径选择的施工机具、设备、施工工艺是否满足设计要求；

④验证设计参数及处理效果。

2.3 CFG桩施工工艺

CFG桩采用长螺旋钻机成孔。工艺流程为：试 桩→施工放线→桩机就位→调平机身→钻孔至设计标高→泵压混合填料（配合比试验）→钻具提出孔口→移机至下一桩位

2.4注意事项

①振动沉管成桩施工应严格控制坍落度在30～50mm，和易性好。

②严格控制拔管的速度，实践证明：拔管速度太快，将会造成桩径偏小或缩颈断桩的现象，太慢桩顶浮浆较多、混合料离析，强度较低。 拔管速度为1.2～1.5m/min时能保证工程质量，拔管速度不是平均速度，启动后留振5～10s，拔管过程中不留振，也不反插。

③开挖及桩头处理

a.待桩体达到一定强度（一般3～7d）后，可进行开挖。清土和截桩时，不得造成桩顶设计标高以下桩身断裂和扰动桩间土。

b.基槽开挖：基槽较浅采用人工开挖；基槽较深采用机械和人工联合开挖。

2.5质量检验及效果检验

①过程检测：

a.检查施工记录、混合料坍落度、桩数、桩位偏差、桩顶标高、褥垫层厚度及其质量和桩体试块抗压强度。

b.桩位允许偏差：0～50mm、桩身倾斜不大于1%、桩体有效直径不小于设计值。

②施工结束，一般成桩28d后进行身完整性、土以及复合地基检测。CFG桩施工后土层也会得到挤密，强度会增加。

a.桩间土检测：施工后取土做室内土工试验，考查土的物理力学指标的变化。

桩间土挤密：做现场静力触探和标准贯入试验，与地基处理前进行比较。

b. CFG桩身检测

成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械一个台班做一组（3块）150mm×150mm×150mm的试块，标准养护，测定28d抗压强度。

桩身完整性：抽取不少于总桩数10%的桩进行低应变动力检测桩身的完整性。

③单桩静载试验测定桩的承载力：不少于总桩数的0.5～1%。

④复合地基承载力：

复合地基承载力试验在施工结束28d后进行。试验数量为总桩数的0.5～1%，每个单体工程的试验数量不应少于3根。

3.预应力钢筋混凝土管桩

本标段钢筋砼管桩总计50.8万米，现场采用打桩机打设。工艺流程：场地平整→测量放样→桩机就位→桩起吊就位→打入一截桩→桩的接头处理并接桩→打入至设计位置→桩机移位

管桩技术要求：PC型；砼强度等级C60，桩径规格为40，50cm，对应的壁厚为75，100mm。

打桩开始时应用较低落距，并在两个方向上观察垂直度；当入土达到一定深度，确定方向无误后，再按规定的落距锤击。

钢筋砼管桩在即将进入软层时改用较低落距锤击。锤击宜采用重锤低击，坠锤落距不宜大于2m，单打汽锤落距不宜大于1m；柴油锤应使锤心冲程正常。

当落锤高度达到最大值，每击贯入度小于或等于2mm时，应停锤。但深度未达到设计要求时，采用换锤或辅以射水等措施，成桩至设计深度。

管桩施工完毕后，桩顶高差应控制在15cm以内，各工点单桩荷载试验不应少于 3根，大应变动力检测数量不少于总桩数的0.5%，小应变动力检测数量不少于总桩数的5%。

4.冲击碾压

先选择试验段路基进行现场冲击压实、振动碾压试验，确定冲击压实、振动碾压点（孔）距、振动功率等参数。

冲击压实采用三瓣式冲击压路机，振动碾压采用30t以上振动压路机，冲击压实现场施工时，冲击压实次数根据设计要求的压实度和沉降量或现场施工时以冲击轮高差小于1.5cm来控制冲击压实次数。

注意事项：

⑴在冲击压实过程中，平地机配合及时整平，确保最佳速度。

⑵控制在最佳含水量±2%范围时碾压。

⑶施工段采用300～400m/段。

⑷根据试验路段测定的沉降量决定路堤超填厚度，超填厚度大于最大沉降量0～3cm，一般超填10～15cm。路堑一般少挖（高于设计标高）10 cm。

5.堆载预压

某段为加快松软地基固结沉降和减少路基工后沉降，采用堆载预压处理，预压土高度为2.5m，堆载前后，设置观测点，根据观测数据分析结果与沉降估算结果对比，进行卸载施工。

施工方法：

⑴在已施工完成的基床底层表面铺设一层土工布，然后即可上土堆载，第一级荷载选用轻型机械或人工作业，大面积堆载采用自卸汽车与推土机联合作业。

⑵堆载的的底面适当扩大，保证地基得到均匀充分的加固。

⑶堆载预压施工中，采用分级加载的方式，注意控制每级加载重量的大小和加载速率，使之与基底的强度增长相适应。

⑷堆载过程中，在地下预埋孔隙水压计测定孔隙水压的变化；在堆载区周边的地表设置位移观测桩，用精密测量仪器观测水平位移和垂直位移；在堆载区周边的地下安装钻孔倾斜仪，测量地基土的水平位移和垂直位移。

（5）沉降观测

沉降观测按设计要求连续进行，当填筑至接近极限高度时，按设计要求加密沉降观测频次，严格控制填筑速率，并随施工过程及时整理观测结果，观测资料应齐全、详实、规范、符合设计要求。

6.结语

通过对以上几种地基处理工艺进行了严格的技术控制，工区管段地基处理施工合格率达100%，完全满足了设计要求。