摘要：在铁路工程路基修建过程中，面对岩溶性地质路段，通常采用岩溶性注浆与CFG桩相结合的地基加固技术，保证工程的整体质量。本文结合自我工作实际，从施工角度介绍了CFG桩复合地基加固技术在铁路路基中的应用，对施工工艺、常见问题等进行了分析研究，并结合实践经验提出相关的控制改进措施。
关键词：CFG桩，铁路路基；溶岩性注浆
0引言
随着高速铁路工程建设的不断进行，铁路地基加固处理技术也日趋多样化、成熟化。复合地基加固技术充分利用桩间土与桩间通过褥垫层相互联系，具有加固技术简单、容易掌握、经济上合理等优点被广泛应用于工程实践中，尤其以CFG桩复合地基加固技术施工方便、地基承受力高等独特优势被广泛应用于铁路岩溶性地基加固工程中。CFG地基加固桩是由水泥、粉煤灰、碎石及外加剂经过水搅拌均匀后，通过混凝土泵压灌注成的地基加固桩（简称水泥粉煤灰碎石桩）[1]。CFG桩按照功能不同可以分为地面桩、桩间土及褥垫层三大部分，其主要受力机理是褥垫层受到上部基础荷载作用内部产生变形后，通过内部结构将荷载通过一定比率分摊给桩和桩间土，在两者相互结合共同承受荷载作用。在桩与桩将相互挤压影响下，地基中的土体成分密度将逐渐被提高，增加了土体的整体承载力，因此就形成了一个“桩-桩间土-桩”的复合地基加固受力整体，共同协作承担来自基础上部的荷载压力。
1工程地质
本文主要研究CFG桩在岩溶地基加固中的应用。以我局修建的某段岩溶地质铁路路基而言，该路段全段的地质条件可以分为三大类，如表1所示：
表1工程地质分类表
从表1可以看出岩溶性地质路段的荷载承载力都很弱，必须采取相应地基加固措施才能保证工程的整体质量，因此采用CFG复合地基加固桩作为本路段地基加固的主要措施，在岩溶性地质处进行岩溶灌浆加固处理，在岩面上土层进行3m的帷幕加固措施，基岩整体加固深度为5m，充分提高该路段地基的承受力，保证工程的整体质量。
2施工工艺
2.1各原料配合比
根据相关计算，采用C7.5级CFG桩,配合比为粗石料:碎石屑:粉煤灰:水泥:水:外加剂=4.28：5.46：0.72：1：0.98：0.013，整体塌落度选200mm,做1.25的填料量，选择55A的密实电流。
2.2工艺流程[2]-[3]
2.2.1平整场地
对于一般路段，按照相关设计要求，进行不少于50cm的地表清理工作，在平整场地时，要给CFG桩留出足够的混合料超灌量地表位移。若在清理过程中遇淤泥或软地层时，应先清除相关的淤泥及软土到硬土层，并回填相应周边原土进行夯实至地表50cm处。然后在进行CFG桩测放工作。
2.2.2桩点测放
路段基面平整完后，根据设计院提供的CFG桩点平面布置图进行放样工作，在桩位处用白灰作为地面标识。为了防止白灰被雨水冲刷而影响工程的继续工作，可以在桩位处应白灰标识后，采用不宜更改的牢固标识，通常采用0.5米左右的竹片作为标识，方便施工的顺利进行。
2.2.3机具架设
将钻机定位到CFG桩的中心位置，利用悬垂球法，确定桩的参照位置线。按照规定CFG桩在施工前必须进行水平和垂直度检查，确保CFG桩的垂直度在1%以下，便于所有桩-土-桩间相互配合。
2.2.4长螺旋钻进成孔
首先关闭钻头阀门，钻机向下旋转钻杆至钻头触及地面水平面后，启动钻机马达进行钻进工作。采用先快后慢的节奏，并在钻井时实时检测钻孔是否偏差，对于出现有偏差的孔应及时更正，直到成孔标高达到设计图纸要求时，对于特殊地质时，需根据实际情况进行调整，直至钻机钻进硬土层1m以下，CFG桩的钻进工作才完成。
2.2.5泵料
当钻进达到设计规范要求后，开始进行混合料投放工作，且每根桩的灌注量应不小于施工设计量，并待钻杆芯管内混合料处于充盈状态时才能拔管。在地面预留50cm左右的桩顶，并用原土进行封顶保护。
2.2.6桩头处理及质量检测
一根CFG桩灌注完成后，须将钻杆拔出，并采用相应的保护清理措施，对钻杆端部进行保护，并将机具移至下一桩处进行机具架设工作。待混凝土凝结强度到达设计要求的70%左右时，根据现场设计标高要求，对超灌的桩顶部分进行人工剔除，清理现场的余土，保证现场整洁、平整。对于一批已施工完成的桩应采取低应变和静载承载力测试，对于不合格的桩应进行拆除后重建，防止给地基埋下安全隐患。
3施工中常见问题
3.1堵管
堵管是CFG桩管内泵压混凝土施工过程中最常见的主要问题之一，直接影响到桩的施工质量和效率，不但增加了大量的工作量，同时此部分的混凝土没有按预设要求进行施工而出现混凝土不达标现象，而造成巨大的原材料浪费。当管内混凝土出现失水而变成结硬混凝土块时，会导致钻机钻头失灵堵塞钻管，严重影响施工进度[4]。
3.2偏桩断桩
当施工前进行场地平整、机具安装、钻进工序时时，由于施工人员马虎大意，没有严格按照工艺要求进行施工时，就会出现场地平整不到位、桩机具安装不仔细、钻杆跑偏等造成偏桩现象。有些施工人员为了施工方面，在进行桩间余土清除时，采用较大的机械进行，从而造成桩间施工间距不够而出现清理不达标或断桩现象。
3.3窜孔
在粉质粘土或砾砂层地质处进行CFG桩施工时，会因为被压实的土层松散、桩间在垂直方向有钻进松动的裂缝或空洞，就会在桩间形成相应的空隙。当桩灌注完成后，就会因为混凝土在缝隙走流走而造成窜孔现象。
3.4桩头空芯
桩头空芯也成为吊脚桩，即在进行钻进工序时，螺旋钻没有钻到设计高程，或由于地质特殊，在设计高程范围内还没有达到岩面时，就会出现桩尖悬空的CFG桩。如果是施工过程中钻机的排气阀因为其他原因不能正常排放空气或排放量达不到标准时，钻机灌浆管内就会积累空气，在进行桩灌浆时，空气就会随泵送混合料停留在桩内部，造成桩体内存气而出现桩头空芯现象。
3.5单桩质量检测不合格
有些CFG桩在施工过程中没有结合实际进行相关参数调整，导致桩成型后不能到达单桩荷载承载要求，出现桩底耐压力部达标的现象。
4改进控制措施
4.1合理进行设计
在进行CFG平面设计时，要认真查看相应的工程地质，对于不同地质条给出不同的设计方案。注意混合料的配合比，保证混凝土的质量，防止由于混合料配合比失调导管堵塞。严格控制钻机的钻进深度和提钻速度，防止由于提钻出现空芯桩现象。认真核查钻进弯头曲率半径，对泵管进行定期的清洗，提高钻机的工作效率和使用寿命。
4.2加强施工质量监督
认真做好场地平整工作，严格控制桩点的测放工作，保证为桩钻进工序提供一个良好的工作环境。严格控制大型机械设备的使用，防止余土清理过程出现机械撞断桩顶的现象。认真做好工作安全教育，合理使用电气设备和大型机械设备。对于不合格的桩进行拆除重建，保证整个施工质量[5]。
4.3严格进行成桩质量检测
施工完成后，对桩顶出现上升量较大或桩身便宜等，有可能导致整体质量问题的桩应采取开挖查看等工作，并进行混凝土强度检测和单桩承载力检测，如出现强度未达标、P-S曲线出现明显陡降现象的CFG桩时，应立即进行拆除，采取相应的补救措施，并通知设计单位进行相关地质核查，提出相关的改动处理意见和措施。
5结束语
复合地基加固CFG桩的施工技术在高速铁路溶岩性地质路段的成功应用，提高了工程的施工效率，降低了工程的整体投资成本，为铁路建设赢得了巨大的经济和社会效益。通过对CFG桩在铁路施工中容易出现的问题分析后，提出相关的改进措施，提高铁路地基加固技术的整体施工水平，保证铁路安全可靠运行。
参考文献
[1]张振东,孙新庆.CFG桩复合地基的研究与应用[J].陕西建筑,2009,174(12):51-52.
[2]殷亮,张美渊.CFG桩复合地基的工程应用[J].陕西建,2009,168(6):55-57.
[3]《地基处理手册》编写委员会.地基处理手册［M］.北京：中国建筑工业出版社，1988.
[4]徐炳进.CFG桩复合地基在实际工程中的应用[J].广东土木与建筑,2009,(10):21-23.
[5]闫明礼,张东刚.《CFG桩复合地基技术及工程实践(第二版)》[M].北京:中国水利出版社,2006.
