蘇曉亮

（中鐵建貴州建設(shè)有限公司，貴陽 550000）

1 工程概況

哈齊鐵路客運專線HQTJ-5 標(biāo)段（泰康至齊齊哈爾間段），里程 DK218+000 ～DK282+737.1，正線長度64.67km。沿線地質(zhì)條件特殊，以軟土、松軟土等居多。合理做好地基的處理工作可有效避免路基工后沉降，也是后續(xù)各環(huán)節(jié)順利推進的必要前提【1】。鑒于軟土、松軟土的特殊性，以現(xiàn)行的施工規(guī)范為指導(dǎo)，按照施工工藝標(biāo)準(zhǔn)正確施工。根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)勘察資料，經(jīng)分析后最終選擇的是長螺旋鉆管內(nèi)泵壓混合料的方式。

2 CFG 樁施工工藝流程

2.1 工藝流程

長螺旋鉆管內(nèi)泵壓，在其支持下完成混合料的灌注作業(yè)，形成完整的CFG 樁，如圖1 所示。

2.2 施工方法

2.2.1 測量放線

圖1 長螺旋鉆管內(nèi)泵壓混合料成樁工藝

安排施工人員完成清槽作業(yè)，應(yīng)利用全站儀等高精度儀器設(shè)備測放清土標(biāo)高及邊線。選擇基坑邊線和內(nèi)部2 個區(qū)域，以5～10m 為間隔依次在指定位置打入規(guī)格為φ6mm、長30cm的鋼筋，2 根鋼筋之間拉小線，確保清土標(biāo)高和邊線標(biāo)高的合理性。

2.2.2 鉆機就位

根據(jù)施工要求將鉆機置于指定位置，檢驗鉆桿塔身的垂直標(biāo)桿，以此為依據(jù)判斷鉆機是否垂直，若不垂直則進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，確保鉆桿與樁位中心線盡可能地重合，可允許的垂直偏差為1%以內(nèi)。

2.2.3 混合料攪拌

混合料應(yīng)根據(jù)合理的配合比進行充分?jǐn)嚢?，并確保各成分計量準(zhǔn)確，要求28d 齡期的混凝土強度不應(yīng)低于設(shè)計要求的強度?；旌狭咸涠瓤煽刂圃?60～200mm，混合料的運輸需要通過專門的攪拌運輸車完成。

2.2.4 鉆進成孔

鉆進作業(yè)前需要先將鉆頭閥門關(guān)閉，然后逐漸向下移動鉆桿直到觸碰到地面，然后再開啟馬達實施作業(yè)。鉆進時通常按照先慢后快的原則，能夠保證鉆桿的穩(wěn)定性，還有利于及時發(fā)現(xiàn)鉆孔的偏差并進行調(diào)整糾正。在鉆進作業(yè)時，對于鉆桿出現(xiàn)大幅度搖晃的現(xiàn)象，應(yīng)在原基礎(chǔ)上降低鉆進速度，從而避免樁孔偏斜等問題。鉆進深度的控制通常與設(shè)計樁長有密切關(guān)聯(lián)，伴隨鉆進作業(yè)的持續(xù)推進，當(dāng)鉆頭達到設(shè)計樁長對應(yīng)的標(biāo)高處后，應(yīng)及時在鉆機塔身處標(biāo)記，用于輔助判斷樁長。鉆進過程中檢查動力頭的位置情況，若該裝置的底部到達標(biāo)記處，則表明滿足設(shè)計樁長要求。

2.2.5 灌注及拔管

鉆進至設(shè)計標(biāo)高后便要暫停鉆進，適當(dāng)向上垂直提升鉆頭，使其與孔底間距保持為10cm，以便設(shè)置在鉆頭底部的閥門可有效打開，再通過輸送泵運送混合料，在鉆桿芯充滿混合料之后開始逐漸向上拔管，該過程應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，嚴(yán)禁先拔管后送料的行為，混合料的輸送量應(yīng)當(dāng)與拔管的速度保持協(xié)調(diào)。拔管的速度應(yīng)控制在2.0～4.0m/min。樁身混合料的泵送壓裝置應(yīng)不間斷作業(yè)，確保均勻提升，并保證鉆頭可以一直埋入混凝土1m 左右的深度，同時，還應(yīng)防止因混合料的供應(yīng)不足而引發(fā)的停機待料現(xiàn)象。

2.2.6 移機

結(jié)束一根樁的鉆進作業(yè)后，若各項指標(biāo)都滿足要求，則將鉆機移至下一根樁。由于CFG 樁施工量較大，因此將排出大量渣土，易出現(xiàn)堆積在臨近樁位的情況，或在支撐腳作用下發(fā)生樁位偏移現(xiàn)象。對此，在移動鉆機之前必須復(fù)核樁位【2】。

2.3 成樁檢驗

完成CFG 樁施工后，做好成樁檢驗工作，具體檢驗項目、操作方法以及誤差控制標(biāo)準(zhǔn)見表1。

CFG 樁施工中，每臺班都應(yīng)當(dāng)對配合的混合料做全面的檢查，除了28d 強度外，還要注重對單樁和復(fù)合地基各自承載力的檢驗。

2.4 施工控制要點

1）合理調(diào)整鉆進速度，始終保持勻速工作，防止出現(xiàn)螺旋孔。進行鉆孔時需注意緩慢提速，以便實時觀察、糾正孔位，使其在誤差允許范圍內(nèi)。

表1 CFG 樁的成樁檢驗要點

2）要想對樁長與垂直度進行更好的控制，則需通過計算地面標(biāo)高與樁底標(biāo)高之間的差值，并找出相應(yīng)位置進行標(biāo)示，便于觀測樁長變化，從而使得CFG 樁自身有效長度達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。此外，當(dāng)進行施工時還需保持鉆桿的垂直。

3）在預(yù)制混合料時應(yīng)嚴(yán)格參照配合比選擇各配料成分，攪拌時間應(yīng)控制在1.5～2min，最終坍落度應(yīng)保持在16～20cm。

4）待鉆桿芯內(nèi)充滿混合料后，才能開始進行拔桿。同時，在拔管工作中由于樁頂混合料密實度較差，所以，對于樁頂往下的2.5m 之間部分借助插入式振搗棒開展工作更為合適。

5）要想將預(yù)留的樁頭全部鑿除需待整個樁體強度達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，且所有樁體需鑿除的部位都應(yīng)借助水準(zhǔn)儀進行測量與標(biāo)注，鑿除時應(yīng)由施工人員持鋼釬從外至內(nèi)插入樁體內(nèi)，待上部樁體被切斷后，使用小釬從頂部開始修剪。

6）由于原樁位往往會受鉆機側(cè)壓影響發(fā)生位移，因此，當(dāng)后續(xù)對下根樁進行施工時，需再次進行定位，避免樁體位置偏離值在誤差允許范圍外。

3 常見質(zhì)量問題及控制措施

CFG 樁施工期間易出現(xiàn)堵管、串孔、斷樁等問題，可采取以下措施預(yù)防解決。

3.1 堵管

長螺旋鉆機運行中易發(fā)生堵管現(xiàn)象，要根據(jù)具體原因采取針對性處理措施：

1）配比不當(dāng)。應(yīng)當(dāng)全面考慮各種影響因素以及輸送泵的性能，可視實際情況靈活增加適量的細骨料和粉煤灰，以達到改善混合料和易性的效果。

2）攪拌效果差。做好攪拌之前的準(zhǔn)備工作，即測試骨料的含水率，以此為依據(jù)調(diào)整配合比，選擇配備自動計量系統(tǒng)的攪拌機，持續(xù)攪拌時間至少達到90s。

3）設(shè)備問題。接管時應(yīng)盡可能避免使用彎管、軟管等，減小泵送過程所受到的阻力；泵送作業(yè)時，應(yīng)根據(jù)施工的具體條件確定科學(xué)合理的工作參數(shù)，避免因壓力過低引起堵管；在輸送結(jié)束后也應(yīng)當(dāng)及時將泵清洗干凈。

3.2 竄孔

由于CFG 樁間距較小的特點，在遇到飽和粉土、細砂層時易發(fā)生竄孔現(xiàn)象。對此，必須靈活調(diào)整打樁順序，遵循隔樁跳打的原則，在已打樁混凝土完全達到固結(jié)狀態(tài)后方可補打。

3.3 斷樁

斷樁包含2 類：

一是淺部斷樁，發(fā)生于樁頂下0.8～1.5m 范圍內(nèi)，產(chǎn)生的原因一般是清理樁間土和破除樁頭時未采取有效的保護措施，該種情況可以通過人工破除代替機械作業(yè)的方式進行避免。

二是深處斷樁，主要與成樁作業(yè)時鉆桿提速過快有關(guān)，此時易發(fā)生坑壁塌陷現(xiàn)象，加上泵料輸送與拔管速度不協(xié)調(diào)導(dǎo)致的。針對該情況，在樁身較長、孔壁易塌陷的條件下作業(yè)時，應(yīng)當(dāng)合理控制拔管速度，不能過快，更不能進行停泵送料的操作。

3.4 樁身縮徑

樁身縮徑產(chǎn)生的原因，一方面是鉆頭磨損較為嚴(yán)重未及時更換，在鉆孔作業(yè)前應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格檢測鉆頭的直徑，確保鉆頭磨損程度符合施工要求；另一方面是由于拔管速度過快，混凝土受到坑壁的擠壓后產(chǎn)生縮徑，因此在施工過程中應(yīng)合理控制泵送量與設(shè)計量，并根據(jù)實際情況不斷調(diào)整拔管速度，嚴(yán)格控制好每根樁的投料量，至少要與設(shè)計灌注量保持一致。

3.5 樁頭或樁身空芯

該問題通常是拔管時排氣閥異常運行所致。由于排氣閥無法正常使用，導(dǎo)致管內(nèi)空氣難以快速排出，樁體內(nèi)夾雜空氣，形成空芯。對此，應(yīng)當(dāng)定期檢查排氣閥的有效性，防止排氣閥出現(xiàn)堵塞。

4 結(jié)語

由論文探討結(jié)果可見，要確保整個高速鐵路的施工質(zhì)量，關(guān)鍵是要注重提升優(yōu)化軟土地基處理技術(shù)，而本文通過在項目下添加CFG 樁，在很大程度上降低了軟土地基的處理難度，并使地基得到了更好的加固，該研究可為類似工程提供借鑒。