精品名师归纳总结温福铁路 〔 福建段 〕 软土路基试验段预应力管桩及 CFG桩施工总结万勤〔中铁十一局集团第四工程有限公司,武汉 430074〕摘要： 以温福铁路 〔福建段 〕软土路基试验段预应力管桩和 CFG 桩施工的实施情形为例,来系统阐述和比较预应力管桩和 CFG 桩加固处理软基的施工工法关键词： 温福铁路软土路基预应力管桩 CFG 桩施工工艺工法比选中文分类号： TU41 前言温福铁路软土广泛分布 , 且普遍具有厚度大 , 指标差的特点 , 设计文件中对深厚软土的处理大多采纳预应力管桩及水泥粉煤灰碎石 〔CFG〕桩进行加固 , 并采纳了“桩－网”结构的加固模式鉴于桩（管桩、 CFG桩）网结构在我国铁路软土路基的基加固工程中尚无成熟的施工工艺并缺乏试验讨论数据,因些开展了现场软土的基处理试验讨论课题组在试验段完工之际进行了阶段性施工成果总结2 福建段的层特点及对施工的影响温福线福建段的层多为全新统海陆交相互的层,其软土层属典型的海积滩涂——溺谷相沉积污泥,其 平均含水量达到 75％以上,压缩性之高,强度之低为全国罕见软土层内多黏土、粗砂等透镜体夹层且厚度分部不均,变化较大下卧的层为燕山期凝灰岩、花岗岩,的层横纵向起伏,风化层厚度变化极大,软 硬突变,给施工带来较大困难。
2.1 软硬突变的层对桩长的影响在 CFG 桩及高强度预应力型（ PHC）管桩的施工中不同程度存在现场的层与工勘报告不相符的情形, 有时甚至显现相邻 2.5m 的管桩长与设计相差 5m以上造成偏差结果的缘由主要是下卧风化层厚度变化太大,同一的层物理力学指标差异较大试验段下卧层为凝灰岩及花岗岩的全风化层（ W4）,厚度变化范畴从 2～ 15m,且分布极不匀称解决该问题的一个有效途径是加强施工中的过程掌握,依据已打桩的情形, 准时修正桩长及其他工艺参数,而且在 CFG桩的机具配置上对桩长选配肯定得留有余的,否就会显现“打不透”的现象2.2 软硬突变的层终孔条件由于持力层软硬突变,全风化层含水量的不同,其力学性能也出现出较大差异,造成桩长差异较大,可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结因此需严格掌握管桩的终孔条件,否就会造成管桩承载力不够或桩头破旧率较高的后果通过现场试桩及工艺试验确定出： PHC桩的收锤标准（打入桩）为最终 1m击锤数 <250 击及最终 3 阵 10 击<20mm的双控标准,终止压力（静压桩） <300KN依据静载试验结果及桩头的破旧率来看,此标准较为符合现场情形,能够满意设计要求。
然而用静压桩机施工的桩进入持力层深度浅,有的不能达到 1.5 倍桩径（ 0.75m）深度, 虽静载试验合格,但侧向位移变形稳固的情形有待进一步的观测依据连江试验工点试验结果,对于桩端持力层位于硬塑黏土的 CFG桩,其终孔条件：振动沉管法,自重加上配重 12t 的情形下机具显现“抬架”时视为进入黏土层标志,并进入持力层不小于 2ｍ可终孔长螺旋排土法,当主机电流 >180mA时可视为进入持力层标志,进入持力层 2m可终孔以上情形均为黏土层厚度大于 5～ 6m的情形,如挑选相对更薄的黏土透镜体作为持力层就进入深度可适当减小,特殊应留意桩尖不要穿过透镜体落在下卧软层上,而且宜留有 3m以上厚度2.3 桩型的合理挑选连江试验段对 CFG桩及 PHC管桩分别采纳了两种施工方法： CFG桩采纳的是振动沉管法与螺旋排土法 管桩施工实行的是静压法及锤击法总体上来说两种桩型四种工法的桩基施工均取得了胜利,能够达到设计承载力及变形要求,依据的层情形及现场施工情形的不同,几种桩型与工法各有优缺点2.3.1 管桩施工与 CFG桩相比其主要优点是施工快速,单桩承载力大,质量较易保证缺点是造价较高,施工桩长不易与的层变化相和谐,导致截桩铺张较多,全线大面积施工时可考虑批量定制不同长度桩型,尽量削减截桩长度。
静压施工与打入法施工：静压法施工无噪音、油烟污染,施工快速,桩垂直度简洁掌握,适用于城区使用但静压机自重大,运输成本高,对的基强度要求也高,由于温福铁路深厚层软土的承载力极差［σ =35～ 40Kpa］,静压桩机自重加配重,总重大于 300t ,施工垫层厚度需要 1m以上,增大投资同时产生超送桩,垫层仍要清除,大大降低了静压桩机的工作 效率,而锤机桩机自重不足 30t ,总重不足静压桩机的 1/10 工作垫层厚度 40～ 50cm左右就可以静压桩机自重太大,相当笨重,对原状土的扰动较大,施工路堤的边角的带时需加宽碎石垫层的宽度, 进出场的时对道路要求较高 而锤击桩机自重轻, 移动便利, 对原状土几乎没有什么扰动, 边角的带施工便利由于自重轻,进出场运输都很便利如垫层较薄时,静压桩机将会下陷,同时挤压成桩,造成成桩的损坏,给成桩爱护造成很大的威逼而且与打入桩相比桩尖进入持力层厚度较浅,间距较小时存在“浮桩”现象,不利于桩体的横向稳固遇到持力层起伏较大时,截桩情形是防止不了的静压桩机只有等待截桩处理之后才能移动,因此影响工作的效率锤击桩机就不存在这个问题,移动、沉桩、截桩互不影响打入法由于没有抱桩及液压调平装置,垂直度的掌握需较长时间,整体工效略低于静压法,但由于其可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结低廉的进出场费用, 节约垫层用量, 爱护成桩以及强劲的嵌岩才能使得其要比静压法更适用于福建段的层。
综上所述, 福建段管桩施工, 我们优先举荐锤击桩机 锤击桩机中有筒式锤击桩机和导杆式锤击桩机由于导杆式锤击桩机在施打过程中,稳固性差,不如筒式锤击桩机稳固性好,对桩的垂直度掌握较好所以,正确机型举荐筒式锤击桩机2.3.2 CFG 桩施工CFG 桩的主要优势是价格经济依据试验段施工情形,施工图设计中将全线 CFG 桩充盈系数调整到1.3 ～ 1.4 ,全线施工时如能解决碎石及粉煤灰来源问题,可进一步降低工程成本振动沉管与长螺旋施工：长螺旋施工的主要优点是施工快速 （试验段一台设备每昼夜的施工进度可达 1000m）,对相邻桩体的影响很小,穿透夹层才能较强,无需预制桩尖主要缺点是排土量大（长螺纹可不排土） ,而且由于泵送混凝土的塌落度大（ 18～ 22cm）,如的层强度太低,围压太小,在超长 CFG桩施工时会显现“塌孔” （桩体扩径及突然下坐）的现象,需补方处理如的层的下水发育（如风化层及粗砂、圆砾土层） ,就桩体质量会受到肯定影响振动沉管机械简洁,但振动头对已打桩体的影响较大,显现浅层断桩的概率也较大,主要应解决的问题是施工次序准时间间隔问题试验段胜利的体会是由内向外隔排施打,补打间隔时间间隔问题。
试验段胜利的体会是由内向外隔排施打,补打间隔时间不少于 7 天综上比选,并综合温福铁路沿海深厚层软土特点,举荐采纳振动沉管桩机施工 CFG桩,长螺旋钻机可在振动沉管无法穿过的硬夹层的段使用2.4 工作垫层的优化由于软土的段硬壳层较薄（很多工点处于水田的段无硬壳层） ,的基土强度较低,为了满意施工机械走行安全的需求以及在静压桩机等大型机具进行施工的过程中,对已成桩的质量爱护,需铺设肯定厚度的工作垫层 依据软土的区的层特点及试验段施工情形, 举荐如下图所示的工作垫层形式： 垫层总厚度 0.5 ～1.0m,底层采纳粒径稍大的块石（粒径不宜 >35cm）,厚 0.3 ～0.4m ,满意肯定的承载力要求并加强桩间土强度中间层采纳碎石垫层作为过渡层,厚 0.2m,材质与褥垫层相同,桩帽施工中可以加以利用顶层采用黄沙 优点有三, 价格经济、 便利机械行走及管桩的吊运、 桩帽施工开挖比较简洁 由于黄沙不利于 “走管式” CFG桩机的行走,加上 CFG桩机自重较轻,在 CFG桩处理段可取消黄沙层,采纳二元结构,厚度也可减小至 0.4 ～ 0.5m黄沙 0. 4m可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结碎石块石、片石- 3 - / 200. 2～0. 3m0. 3～0. 4m可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结图 1 工作垫层示意图2.5 分区与编号为使软基加固施工均衡有序进行,第一应对软基加固区域依据不同桩型、的质、桩长、桥涵构筑物和桩机数量等情形进行分区。
并对每一根桩进行编号、以便施工过程的统一治理2.6 检验方法与验收标准依据连江软基试验段的施工情形,对 CFG桩及褥垫层验收标准进行了有益的探讨,结合《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准 》〔 铁建设 [2005]160 号〕 ,福建段工程暂行验收标准拟定如下：项目序号检查项目答应偏差或答应值检查方法满意设计要求查出厂合格证或抽检满意设计要求（ C15）28d 试块强度满意设计要求静载试验不小于设计值钢尺测量直径或周长Ⅲ类桩比例 <25％小应变50mm钢尺测量<1％经纬仪测量满意设计要求钢尺测量管长表 2 温福线（福建段）褥垫层暂行验收标准答应偏差或答应值检查方法满意设计要求查出厂合格证或抽检± 5cm钢尺测量满意设计要求出厂检验或抽检<3cm钢尺测量<0.9钢尺测量>0.9 设计值钢尺测量满意设计要求钢尺测量管长表 1 温福线（福建段） CFG桩暂行验收标准1原材料主控项目2桩身强度3单桩承载力1桩体有效直径2桩身完整性一般项目3桩位〔 纵横向 〕 偏差4桩垂直度5桩长项目序号检查项目1原材料主控项目2褥垫层厚度3格栅抗拉强度1碎石粒径一般项目2虚铺系数3横纵向搭接4格栅延长率3 预应力管桩施工工艺3.1 工作垫层可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结工作垫层是在待加固的软基上铺设的一层渗水性材料,作为软基加固施工机械的作业平台。
工作垫层的厚度应视软基加固桩型及其施工机械类型而定,工作垫层的材料宜采纳 C组以上填料,但其粒径不宜太 大,以免在沉桩过程中发生挤压偏桩或引起管桩断裂 预应力管桩的工作垫层最好能在表层上铺设约 30～ 50cm厚的中粗砂, 以便管桩堆放和吊装,同时也缓冲了因施工机械走行而导致已打的管桩断裂整个工作垫层在施工后完应大致整平并设置标高观测桩,工作垫层的四周仍应设置排水沟3.2 试桩在软基加固全面绽开施工前,应依据的质情形,施工机械拟定二到三个不同的施工方案进行试桩在试桩方案中,静压桩机应包括机重、配重、终压标准等工艺参数锺击桩机就应包括锤重,最终三阵贯入度、最终一米锤击数和总锤击数等施工参数试桩应在设计指定的里程上施工,并仔细做好施工记录,包括的质土层变化情形、混凝土充盈系数、挤土效应的桩顶位移和标高变化等数据预应力管桩在 15 天后方可对已施打的试桩进行小应变和静载试验,以验证不同工艺参数施工的成桩成效通过试桩最终应总结。