方國(guó)強(qiáng)

摘 要：本文通過(guò)對(duì)高速鐵路施工過(guò)程中有可能出現(xiàn)的工程質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際工程施工狀況，分析高速鐵路建設(shè)中cfg樁的主要使用工藝，并對(duì)cfg樁建造施工過(guò)程中質(zhì)量控制的相關(guān)策略進(jìn)行探究，為更好地發(fā)展鐵路工程建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：cfg樁;施工工藝;質(zhì)量控制;鐵路建設(shè)

中圖分類(lèi)號(hào)：U213.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）03-0116-02

0 引言

cfg樁是一種強(qiáng)度不高的混凝土樁，但可以有效利用樁間土、地層等，通過(guò)荷載作用，將石樁承受的荷載力向更深的地基土層分散，使得樁間土承載力減小，在鐵路地基建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用，這樣從整體上提升了高速鐵路地基的承載力，在鐵路使用過(guò)程中，減少了因火車(chē)重力造成的變形，并且cfg樁不使用其他的鋼筋材料，用材成本低，使得鐵路建設(shè)的工程造價(jià)更低，這種地基建設(shè)技術(shù)在高速鐵路建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

1 鐵路建設(shè)工程概況

本文探討的高速鐵路建設(shè)路段為宿遷特大橋的路基DK133+105.1～DK135+385.45，用到的鐵路樁基總共19616根，樁基設(shè)計(jì)采用cfg樁加固的方式，在工程施工過(guò)程中，cfg樁質(zhì)量檢驗(yàn)的主要參考指標(biāo)是：施工記錄、混合物料的坍塌度、cfg樁數(shù)量、位置偏差、cfg樁標(biāo)高和質(zhì)量、cfg樁樁身強(qiáng)度等。cfg樁成樁28天之后，可以對(duì)cfg樁的樁身強(qiáng)度，單樁的承載能力以及在復(fù)合地基中的承載能力檢測(cè)，在cfg樁建造過(guò)程中，要對(duì)cfg樁進(jìn)行抽樣檢測(cè)試塊，防止建樁過(guò)程中存在影響建樁質(zhì)量的因素積累。單樁的施工工藝主要采用長(zhǎng)螺旋鉆孔芯灌裝混合料的工藝形式。根據(jù)施工放樣的工程設(shè)計(jì)圖示，計(jì)算和測(cè)量邊樁樁位對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)，并借助全站儀等精密的儀器進(jìn)行定位測(cè)量，通過(guò)測(cè)定一個(gè)中心樁位，確定其他樁位，

2 cfg樁的施工工藝探討

2.1 鐵路建設(shè)地基加固方案策劃

鐵路樁基建設(shè)施工前要進(jìn)行地基加固方案的選擇和策劃，根據(jù)鐵路建設(shè)的具體自然條件，工程設(shè)計(jì)尺寸，地基深度和地基加固后的承載能力以及對(duì)于變形量的控制要求，共同決定鐵路地基建設(shè)的方案。根據(jù)文中所探討工藝條件，確定cfg樁復(fù)合地基的直徑大小，并且深刻理解cfg樁復(fù)合型地基的主要原理。

2.2 鐵路地基建設(shè)施工準(zhǔn)備

第一，施工前需要準(zhǔn)備好工程所需的各類(lèi)機(jī)械設(shè)備，打樁機(jī)優(yōu)先選擇履帶式的，運(yùn)行功率盡量選擇較高的，這樣就能保證打樁機(jī)的工作性能基本滿足施工需求，綜合考慮陰雨天氣施工條件，地泵選擇柴油機(jī)形式的，以降低施工過(guò)程中對(duì)電力資源的應(yīng)用，確保施工安全。

第二，需要準(zhǔn)備工程建設(shè)材料，選定工程材料時(shí)要對(duì)各種材料進(jìn)行檢測(cè)，選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的合格材料，著手準(zhǔn)備cfg樁制造原料的混合配比試驗(yàn)。施工前所有工程建設(shè)人員的監(jiān)督人員必須熟悉工程設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工條件進(jìn)行勘查，根據(jù)實(shí)際的施工現(xiàn)場(chǎng)條件規(guī)定現(xiàn)場(chǎng)施工的控制點(diǎn)，對(duì)施工過(guò)程中的設(shè)計(jì)以及安全管理等進(jìn)行明文化規(guī)定，將工程施工各個(gè)環(huán)節(jié)的責(zé)任落實(shí)到每位施工人員身上，在施工前對(duì)工程施工的具體情況要進(jìn)行詳細(xì)的交底，并且進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的工程培訓(xùn)。為了防止確定好的樁位在復(fù)雜的工程環(huán)境中變模糊或者丟失，可以采用鋼釬打點(diǎn)定位的方式，然后再進(jìn)行一定的標(biāo)注。

第三，進(jìn)行試樁工作。完成試樁施工之后，對(duì)成樁進(jìn)行工藝試驗(yàn)，檢驗(yàn)工程施工地點(diǎn)的各類(lèi)設(shè)備條件以及工藝設(shè)計(jì)、施工順序等是否符合實(shí)際的建設(shè)需求，在此基礎(chǔ)上確定cfg樁的制作材料混合比例和材料混合的時(shí)間、混合攪拌的速度等造樁工藝參數(shù)。對(duì)施工過(guò)程中的抽樣試塊檢測(cè)，一般一個(gè)臺(tái)班做三塊，

試塊尺寸為150mm×150mm×150mm，并且要限定28天的抗壓檢測(cè)期。混合料28天齡期標(biāo)準(zhǔn)試塊抗壓強(qiáng)度不小于10Mpa。樁身完整性檢測(cè)：cfg樁建成七天之后，運(yùn)用低應(yīng)變動(dòng)力的檢測(cè)技術(shù)，對(duì)樁身完整性進(jìn)行檢測(cè)。單樁承載力檢測(cè)：成樁28天之后，再對(duì)樁身的承載里進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。取芯檢驗(yàn)：完成樁身檢測(cè)之后，提取不同深度的樁芯試樣進(jìn)行樁芯強(qiáng)度檢測(cè)，取芯檢測(cè)后空洞的樁芯用水泥砂漿進(jìn)行灌注密封。開(kāi)挖檢驗(yàn)：經(jīng)上述檢驗(yàn)過(guò)程發(fā)現(xiàn)樁身存在問(wèn)題時(shí)，要對(duì)樁身進(jìn)行剖析檢測(cè)。

第四，樁定位測(cè)量放樣。cfg樁在工程施工之前，先要將施工地基挖至一定的深度，將地基壓平實(shí)。根據(jù)詳細(xì)的工程設(shè)計(jì)圖示，準(zhǔn)確規(guī)劃和測(cè)量相應(yīng)的放樣控制點(diǎn)。

2.3 單樁施工工藝及方法

根據(jù)本文所探討的鐵路地基建造工程所確定的工藝條件，相關(guān)的工程施工流程如圖1所示。

第一，要根據(jù)布樁圖計(jì)算邊位樁的中心坐標(biāo)，根據(jù)中心坐標(biāo)標(biāo)注出其他樁位的位置信息，并且為了防止樁位標(biāo)注模糊造成施工定位不精確，可以用鋼釬打出樁位定位，罐白灰或者進(jìn)行明顯的標(biāo)記。

第二，本文所探究的鐵路地基cfg樁采用的是長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)鉆孔的技術(shù)。鉆機(jī)準(zhǔn)備就位之后，利用液壓支撐和滑道共同完成鉆孔工作。根據(jù)cfg樁樁位的允許偏差為縱橫向5厘米的規(guī)定，在鉆機(jī)就位之前對(duì)鉆機(jī)的位置要進(jìn)行測(cè)量和準(zhǔn)確的定位，保證樁位偏差不超過(guò)允許范圍。

第三，鉆機(jī)校正。鉆機(jī)就位之后，要利用鉆機(jī)周?chē)拇怪睒?biāo)桿對(duì)鉆機(jī)的位置進(jìn)行校正，保證鉆機(jī)的鉆桿能夠垂直對(duì)準(zhǔn)標(biāo)定的樁位中心位置，提高cfg樁的垂直偏差度符合設(shè)計(jì)要求，為了保證施工過(guò)程的精確度，技術(shù)人員還需要全程進(jìn)行工程監(jiān)督。

第四，建樁原料混合攪拌。建樁的而原料由統(tǒng)一的拌合站集中生產(chǎn)，按前期實(shí)驗(yàn)研究確定的配合比進(jìn)行原料配比，攪拌的時(shí)間也規(guī)定為前期實(shí)驗(yàn)確定的，根據(jù)施工方法和工藝要求確定的加水量和坍塌度。

第五，鉆進(jìn)成孔。鉆進(jìn)成孔時(shí)要注意打樁的順序;開(kāi)始打樁鉆孔之前，檢查鉆機(jī)狀況，確保良好;注意調(diào)整鉆進(jìn)過(guò)程中速度，根據(jù)工作面的高度，適當(dāng)調(diào)整標(biāo)高高度。

第六，灌注及拔管。鉆孔完成之后，開(kāi)始灌注混合料。灌注工作由長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)直接泵送入孔，先將鉆機(jī)的導(dǎo)管插入鉆好的樁孔底部，再灌注混合料，當(dāng)鉆桿的管芯中充滿混合料后開(kāi)始提鉆，始終保持鉆桿的導(dǎo)管沒(méi)入混合料1米左右。提鉆的速率控制在2.0-3.0m/min左右，保持均勻的拔管速度直至樁頂，樁頂要超灌50厘米以上的混合料以確保樁身的質(zhì)量，成樁之后要加以覆蓋保護(hù)。樁身灌料的量不能低于設(shè)定值，在灌料過(guò)程中不能停泵待料。

第七，清理樁間土，挖出樁頭，并著手開(kāi)始鋪設(shè)工程。成樁28天之后，首先要清理樁間土，從橫向開(kāi)始，利用小型的輔助工具進(jìn)行清土，靠近樁頭部分采用人工清除樁間土，然后采用切割機(jī)進(jìn)行切樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

3 cfg樁施工過(guò)程中質(zhì)量管理控制的要點(diǎn)

3.1 堵管

第一，建樁的混凝土比例不符合設(shè)計(jì)要求，混凝土中的骨料和粉煤灰的用量不達(dá)標(biāo)的時(shí)候，混合料的和易性差，容易造成物料堵管，所以要嚴(yán)格控制物料配比，將坍塌度控制在16cm-20cm之間。

第二，工程施工操作不合規(guī)范。當(dāng)鉆機(jī)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高之后，要開(kāi)始進(jìn)行灌注工作，當(dāng)鉆桿的芯管內(nèi)還留有一部分原料時(shí)拔管，如果提鉆花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，就會(huì)造成泵里的原料噴出，這樣很容易造成管路堵截，所以，要注意拔管的速度。

第三，冬季施工保護(hù)措施不到位。冬季氣溫偏低，施工過(guò)程中要對(duì)混合原料的輸送管道做防護(hù)措施，如果防凍措施不到位，就會(huì)造成管道中的混合原料結(jié)塊，這樣也會(huì)導(dǎo)致管路堵截，所以要注意冬季施工的防凍措施，采用熱水加熱的辦法，防止管路堵塞，對(duì)水溫的控制也有嚴(yán)格的要求，溫度過(guò)高則會(huì)導(dǎo)致管內(nèi)的混合原料提前凝固，堵塞管道。

第四，原料輸送管道設(shè)計(jì)不合理，存在缺陷，也容易造成原料積壓管道堵塞，要嚴(yán)格要求輸送管道的設(shè)計(jì)合理性。

3.2 竄孔

發(fā)生竄孔的原因主要有：加固的土層中含有大量的散砂;鉆機(jī)的鉆桿在鉆進(jìn)過(guò)程中葉片剪切作用力過(guò)大，使周?chē)渌翆铀蓜?dòng);土層收受到剪切作用力，土體發(fā)生變化，形態(tài)不穩(wěn)定。

控制竄孔的相關(guān)措施：打樁過(guò)程中采用隔斷跳打的方式，減小打樁過(guò)程中造成的應(yīng)力集中現(xiàn)象;對(duì)容易發(fā)生竄孔區(qū)域的，要控制打樁的排數(shù)，防止個(gè)樁孔之間產(chǎn)生干擾;控制鉆機(jī)鉆孔過(guò)程中的速度，使土層穩(wěn)定。

3.3 縮徑、夾泥

控制鉆進(jìn)過(guò)程中鉆機(jī)的提鉆速率，防止提鉆速率過(guò)快造成的周?chē)馏w向孔內(nèi)坍塌的現(xiàn)象發(fā)生，使得樁孔直徑縮小，不能滿足工程設(shè)計(jì)要求，并且這樣使得樁孔內(nèi)殘留大量的泥土，使得樁孔不符合工程需求，要嚴(yán)格控制灌料管沒(méi)入的深度以及拔管的速度。

3.4 cfg樁樁身混合原料填充不飽滿造成空芯現(xiàn)象

這樣的施工問(wèn)題主要是因?yàn)榛炷凉嘧⑦^(guò)程中，排氣閥工作性能不佳，使得鉆機(jī)工作過(guò)程中，管內(nèi)留有大量的空氣，在輸送混合原料的時(shí)候排氣閥不能有效將空氣排出，導(dǎo)致混合原料輸送管道存有大量的空氣，使得樁身在原料填充過(guò)程中因存在大量空氣出現(xiàn)不飽滿的現(xiàn)象，所以在時(shí)刻注意排氣閥的狀況，出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。

4 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，cfg樁在鐵路地基建設(shè)過(guò)程中，是十分重要的基礎(chǔ)工程建設(shè)，cfg樁制造過(guò)程中，還可能存在樁長(zhǎng)小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的現(xiàn)象，這主要和鉆機(jī)的標(biāo)識(shí)有很大關(guān)系，所以，在施工過(guò)程中要加強(qiáng)施工人員的培養(yǎng)和管理，確保工程施工達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

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