CFG桩处理铁路软弱地基施工技术探析
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摘要：高速铁路运输量随着社会经济的迅速发展不断增大，保证铁路地基是铁路施工质量控制过程中的重要部分。本文主要分析的CFS桩技术在高速铁路软基中的施工处理措施，尤其是高速铁路中软弱地基的加固，然后对cfg桩处理过的软弱地基进行检测和探讨。
中图分类号：U238 文献标识码：A 文章编号：
CFG桩技术是现代化城市建设发展中比较新型的地基地基施工处理技术，其成桩的质量比较高，而且比较经济等方面的优势。主要由碎石、石屑以及粉煤灰等物质混合搅拌后的用来加固软弱地基的具有强粘度的桩。CFG桩施工地基处理技术应经在高层建筑或是多层用房中等被广泛采用，此施工处理过程中能够有效的减少的地基的变形力度，同时也可以提高地基的承载力。鉴于其优点本文主要是针对，在高速铁路软弱地基加固中采用CFG桩施工处理技术的效果分析。
1、CFG桩复合地基加固分析
CFG桩复合地基加固作用主要体现在桩体设置、剂密效应和排水效应以及褥垫层的调四个方面。其主要的组成部分中的褥垫层在均化过程作用过程中能够使得桩体的承载力逐渐减少，并将桩与桩之间的承载力进行合理的平均分布，使得地基承受的压力得以均化调整。不过在实现此效果的前提下CFG桩采用的最大粒径不能要小于3cm的碎石、中砂和砂石等配制物，最后形成的褥垫层厚度要保证在10-30cm之间。剂密效，能够使得桩与桩之间的紧密结合得到有效的控制和紧密，同时也有效的提高了每个单桩的承载力，增大复合地基的承载力。尤其是松散砂和松散土体在振冲的作用荷载下，使其结构架构之间不断的进行紧固和密实作用，保证其结构的稳固性。排水效应，具有很强的渗透性。剂密效应在振冲的作用下产生的孔隙水压力，可以通过排水系统对桩体之间进行排水，保证桩体的稳固性。CFG桩的主要构成物质在复合地基的作用下，经过一系列的化学反应，物理作用，最后形成的高强度的桩体，有效的防止桩体发生变形或是受剪切度的干扰。
2、CFG桩施工技术应用
CFG桩施工过程包括工作垫层的处理，桥涵构建物软基施工，分区与编号和及桩顶标高的确定以及振动沉管桩机。
2.1工作垫层、分区与编号、桩顶标高的确定
工作垫层选用的材料粒径不能大于30mm，主要是是为了避免在桩基处理过程中出现的桩与桩之间的碰撞损坏桩柱。分区与编号的工作程序的实施主要是为了保证软基施工处理过程中能够在地基加固方面平衡有序的进行，避免因混论施工工序而造成地基施工质量不过关，给高速铁路的运行埋了隐患。CFG桩施工完成之后，要对其垫层进行测量然后确定其平均标高，保证每个桩的标高相同，避免出现不一致的坡度现象。
2.2桥涵构建物软基施工
在铁路软弱地基进行加固处理过程中首先要对桥涵基础加固施工，保证其两侧已经形成的桩体稳固，避免出现倾斜或是损坏的现象。桥涵基础加固的前提是要保证承台施工的完好，才能对桥涵两边的加固桩进行施工。在桥涵加固过程中要从内向外进行施工，以推进的方式保证桥涵基础加固。
2.3振动沉管桩机施工CFG桩
振动沉管桩机施工CFG桩首先要对其进行测量定位，然后再进行桩机安装定位，桩尖的埋设和预制，成孔，混凝土配置等各个环节的施工设置。
2.3.1测量定位，桩机安装定位以及桩尖的埋设和预制
CFG桩在施工过程中首先要在施工的垫层上确定出CFG桩线，桩线的的测量由专门的测量人员采用测量仪器进行测量。并且在测量过程中也要对桥涵两侧的肩边线，路中线等测量，然后再利用比较明显的石灰由专业人员按照测量的线路作出相应的标记。桩机安装定位采用的是静压振动沉管桩机，型号是YZ160。安装过程中要保证桩机平稳，沉管与地面垂直，垂直偏差要大于1%，这样才能使得桩机打出的各桩之间具有平行和稳固性的特点。桩尖的埋设和预制，桩尖的锥体部分要能埋入地膜中，其深度为300mm，平面之间的偏差要控制在50mm之内。桩尖预制采用的是钢模和地膜相结合的方式。这种方式的预制和埋设主要是为了保证桩机的不受损坏，能够高效正常进行工作。
2.3.2成孔，成桩以及桩长保护
桩成孔主要是马达静力成管的控制，在进行成孔操作过程中要保证先快后后慢的进程。在第二次静力沉管时要启动振动锤振动沉管，保证其台架的位置线不出现下降。其中要注意持力层的高度变化大于2m的情况下，孔的基本大小就可以确定。桩体成桩后为了保证桩的稳固性和安全性，需要在桩顶嵌入10只钢筋，其各个钢筋之间的距离、长度等要严格按照设计进行，避免出现桩体损坏的现象。桩形成后，桩长保护非常关键。成桩后会在桩的两边或是以便进行加长基本长度控制在50-70mm，主要是为了保证桩体顶部的质量，确保在承载力负荷的情况下不受到损坏。
2.3.3混凝土材料的选择和配比要求
CFG桩施工中采用的混凝土主要由石屑、水泥、碎石和粉煤灰以及水组成，其中碎石所占比例最大为1200，然后是石屑540。四种主要组合物的配比：540：260： 1200：120：190。其中粉煤灰的细度要要小于25%，石屑的含泥量要小于于5%，碎石颗粒的直径要控制在20-40mm之内。为了保证桩顶标高满足其设计要求，因此，在投料过程中采用的是空中投料的方式，其充盈系数为1.2。
3、CFG地基软弱加固过程中出现的问题和加固措施
CFG地基软弱加固过程中出现的问题主要包括：混凝土离析，工作垫层与软硬交接处出现的断桩现象以及桩头松散。其中桩头松散主要是投料量与桩顶标高不相一致，需要根据充盈系数加强控制投料标准。
工作垫层与软硬交接处出现的断桩现象主要原因是拔管快，必须要控制在0.8-1.0m/min。在桩机钻孔中造成地面隆起或是剂土效应。在施工过程中要尽量避免施工扰动或是挤压力度过大造成的断桩现象，施打桩的顺序要从中间向周边推进，桩与桩之间的距离时间要保持大于7d。
混凝土离析是因为在施工过程中，混凝土施工比例配比不合格，没有严格按照设计要求进行或是在投料期间桩与桩投料时间延续的太长，亦或是搅拌时间不够。因此，混凝土搅拌之间一般控制在1min以上，沉管之前就要停止投料。保证混凝土对桩体的压力，施打过程中要保证混凝土的挤压效果，避免造成桩体压缩的现象。
总结
上述中CFG桩对高速铁路软基处理分析过程中，其施工技术对地基的变形影响比较小，增加了地基的承载力，施工比较简单，能够确保铁路地基的稳定性等的特点。但是针对施工过程中出现的问题，要加强施工技术应用，主要体现在混凝土配比和搅拌和施打桩时间控制上。而且，高速铁路软基施工处理过程要注意车站、桥涵和涵洞地基的稳固性，对于高速铁路的正常运行至关重要，相对承载力的要求比较高。因此，采用CFG桩是施工技术能够使得软基处理达到很好的效果，同时也进一步说明了CFG桩技术在高速铁路软弱桩基加固处理中的适用性。
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