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

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桩施工的实施状况为例，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地基加固工程中尚无成熟的施工工艺并缺乏试验探讨数据，因些开展了现场软土地基处理试验探讨。课题组在试验段完工之际进行了阶段性施工成果总结。2福建段地层特点及对施工的影响温福线福建段地层多为全新统海陆交相互地层，其软土层属典型的海积滩涂——溺谷相沉积淤泥，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，改变较大。下卧地层为燕山期凝灰岩、花岗岩，地层横纵向起伏，风化层厚度改变极大，软硬突变，给施工带来较大困难。2.1软硬突变地层对桩长的影响在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地层与工勘报告不相符的状况，有时甚至出现相邻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改变太大，同一地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），厚度改变范围从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限制，依据已打桩的状况，刚好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地，否则会出现“打不透”的现象。2.2软硬突变地层终孔条件由于持力层软硬突变，全风化层含水量的不同，其力学性能也呈现出较大差异，造成桩长差异较大，因此需严格限制管桩的终孔条件，否则会造成管桩承载力不够或桩头破损率较高的后果。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损率来看，此标准较为符合现场状况，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，但侧向位移变形稳定的状况有待进一步的观测。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的状况下机具出现“抬架”时视为进入黏土层标记，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记，进入持力层2m可终孔。以上状况均为黏土层厚度大于5～6m的状况，若选择相对更薄的黏土透镜体作为持力层则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桩型的合理选择连江试验段对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，依据地层状况及现场施工状况的不同，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，施工桩长不易与地层改变相协调，导致截桩奢侈较多，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，桩垂直度简洁限制，适用于城区运用；但静压机自重大，运输成本高，对地基强度要求也高，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，施工垫层厚度须要1m以上，增大投资同时产生超送桩，垫层还要清除，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，施工路堤的边角地带时需加宽碎石垫层的宽度，进出场地时对道路要求较高。而锤击桩机自重轻，移动便利，对原状土几乎没有什么扰动，边角地带施工便利。由于自重轻，进出场运输都很便利。若垫层较薄时，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定。遇到持力层起伏较大时，截桩状况是避开不了的。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。锤击桩机则不存在这个问题，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，垂直度的限制需较长时间，整体工效略低于静压法，但由于其低廉的进出场费用，节约垫层用量，爱护成桩以及强劲的嵌岩实力使得其要比静压法更适用于福建段地层。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，稳定性差，不如筒式锤击桩机稳定性好，对桩的垂直度限制较好。所以，最佳机型举荐筒式锤击桩机。2.3.2CFG桩施工CFG桩的主要优势是价格经济。依据试验段施工状况，施工图设计中将全线CFG桩充盈系数调整到1.3～1.4，全线施工时若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，穿透夹层实力较强，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），若地层强度太低，围压太小，在超长CFG桩施工时会出现“塌孔”（桩体扩径及突然下坐）的现象，需补方处理。若地层地下水发育（如风化层及粗砂、圆砾土层），则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，出现浅层断桩的概率也较大，主要应解决的问题是施工次序刚好间间隔问题。试验段胜利的阅历是由内向外隔排施打，补打间隔时间间隔问题。试验段胜利的阅历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地段运用。2.4工作垫层的优化由于软土地段硬壳层较薄（很多工点处于水田地段无硬壳层），地基土强度较低，为了满意施工机械走行平安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。依据软土地区地层特点及试验段施工状况，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；顶层采纳黄沙。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。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，首先应对软基加固区域依据不同桩型、地质、桩长、桥涵构筑物和桩机数量等状况进行分区。并对每一根桩进行编号、以便施工过程的统一管理。2.6检验方法与验收标准依据连江软基试验段的施工状况，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：表1温福线（福建段）CFG桩暂行验收标准项目序号 检查项目允许偏差或允许值检查方法主控项目1原材料满意设计要求查出厂合格证或抽检2桩身强度满意设计要求（C15）28d试块强度3单桩承载力满意设计要求静载试验一般项目1桩体有效直径不小于设计值钢尺测量直径或周长2桩身完整性Ⅲ类桩比例<25％小应变3桩位(纵横向)偏差50mm钢尺测量4桩垂直度<1％经纬仪测量5桩长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项目序号检查项目允许偏差或允许值检查方法主控项目1原材料满意设计要求查出厂合格证或抽检2褥垫层厚度±5cm钢尺测量3格栅抗拉强度满意设计要求出厂检验或抽检一般项目1碎石粒径<3cm钢尺测量2虚铺系数<0.9钢尺测量3横纵向搭接>0.9设计值钢尺测量4格栅延长率满意设计要求钢尺测量管长3预应力管桩施工工艺3.1工作垫层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，工作垫层的四周还应设置排水沟。3.2试桩在软基加固全面绽开施工前，应依据地质状况，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；锺击桩机则应包括锤重，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，包括地质土层改变状况、混凝土充盈系数、挤土效应的桩顶位移和标高改变等数据。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效果。通过试桩最终应总结出一套适合本地地质条件的合理施工参数和确定合适的终孔条件，以指导下一步施工。3.3桩顶标高的确定桩顶标高即管桩桩帽顶面标高应在一个区段或若干个区段的管桩全部施工完毕后依据现有工作垫层的平均标高、桥涵等构筑物重新分批确定，同一批管桩的桩顶标高应一样，不宜形成横坡或纵坡。3.4预应力管桩预应力管桩采纳购买厂制成品桩。预应力管桩的规格、质量必需符合设计要求，并有出厂合格证，现场按要求进行验收。验收标准见下表：表3预应力管桩的外观质量表项目产品质量等级优等品一等品合格品粘皮和麻面不允许局部粘皮和麻面累计面积不大于桩身总计面积的0.2％，每处粘皮和麻观的深度不得大于5mm，且应修补局部粘皮和麻面累计面积不大于桩身总外表面积的0.5％；每处粘皮和麻面的深度不得大于10mm，且应修补。桩身合缝漏浆不允许漏浆深度不大于5mm，每处漏浆长度不大于100mm，累计长度不大于管桩长度的5％，且应修补。漏浆深度不大于10mm。每处漏浆长度不大于300mm，累计长度不大于管桩长度的10％，或对漏浆的搭接长度不大于100mm，且应修补。局部磕损不允许磕损深度不大于5mm，每处面积不大于20cm，且应修补。磕损深度不大于10mm，每处面积不大于50cm，且应修补。内外表面露筋不允许表面裂缝不得出现环向或纵向裂缝，但龟裂、水纹及浮浆层裂纹不在此限端顶面平整度管桩端面混凝土和预应力管桩的尺寸允许偏差及检查方法应符合表4的规定。预应力钢筋镦头不得高出端板平面。断筋、脱头不允许桩套箍凹陷不允许凹陷深度不大于5mm凹陷深度不大于10mm内表面砼坍落不允许接头及桩套箍与桩身结合面漏浆不允许漏浆深度不大于5mm，漏浆长度不大于周长的1/8，且应修补漏浆深度不大于5mm，漏浆长度不大于周长的1/4，且应修补。空洞蜂窝不允许表4预应力管桩的尺寸允许偏差及检查方法项目允许偏差值质检工具及量度方法优等品一等品合格品长度L±0.3％L+0.5％L/～0.4％L+0.7％L/～0.5％L采纳钢卷尺端部倾斜≤0.3％D≤0.4％D≤0.5％D用钢尺量顶面平整度10将直角靠尺的一边紧靠桩身，另一边端板紧靠，测其最大间隙。外径D≤600+2/-2+4/-2+5/-4用卡尺或钢尺在同一断面测定相互垂直的两直径，取其平均值>600+3/-2+3/-2+7/-4壁厚t+10/0+15/0正偏差不计/0用钢卷尺在同一断面相互垂直的两直径测定四处壁厚，取其平均值爱护层厚度+5/0+7/+3+10/+5用钢尺，在管桩断面处测量桩身弯曲度≤L/500≤L/1200≤L/1000将拉线紧靠桩的两端部，用钢卷尺测其弯曲处最大距离断头板外侧平面度0/2用钢卷尺或钢直尺外径0/-1内径-2厚度正偏差值不限/03.5预应力管桩的堆放管桩的堆放依据桩的规格，长度和运用先后及远近进行堆放；堆放场地选择在平整坚实的地方，使桩堆放后不会产生过大的沉陷。堆放时，管桩下方应设置两道垫木，支承点的位置就在两点吊的吊点位置处。当重叠堆放时，各层均要设置垫木，并保证各层垫木上下对齐；同层的两道垫木顶面保持在同一水平面上；堆放层数不应超过三层；垫木选用耐压的木枋。3.6预应力管桩的起吊预应力管桩的起吊方法有两点及四点捆绑法。见下图：图2管桩吊点位置图图3管桩施打吊立吊点图3.7预应力管桩的配桩首先依据设计桩基深度匹配长度进行施工组合，下一根桩还应结合邻桩实际施打长度调整配桩。一般长度大于等于24m不超过3节桩组合，桩基深度小于24m不超过2节桩组合，施工时依据“长桩管在下，短桩管在上”的依次进行施工。配桩后管桩总长度宜大不宜小，必需确保送桩后的桩顶标高与桩帽底部标高相差不大于1.5m，以便于补桩接长。3.8接桩与焊接当管桩须要接长时，接头个数不宜超过3个。管桩连接采纳焊接接桩，其入土部分桩段的桩头宜高出地面0.5m～1.0m。下节桩的桩头处宜设导向箍以便利上节桩就位，接桩时上下节桩应保持顺直，中心偏差不宜大于2mm，节点弯曲矢高不得大于1‰桩长。管桩对接前，上下端板表面应用钢丝刷清理干净，坡口处露出金属光泽，对接后，若上下桩接触面不密实，可用不超过5mm的钢片嵌填，达到饱满为止，并点焊坚固。焊接时宜三个电焊工在成120度角的方向同时施焊，先在坡口圆周上对称点焊4～6点，待上下桩固定后再拆除导向箍再分层施焊，每层焊接厚度应匀称。焊接层数不得少于三层，采纳一般沟通焊机的手工焊接时必需用J53.2mm电焊条打底，确保根部焊透，其次层方可用粗电焊条4mm～5mm施焊；采纳自动或半自动二氧化碳爱护焊机的应按相应规定分层连续完成。焊接时必需将内层焊渣清理干净后再焊外一层，坡口槽的电焊必需满焊，电焊厚度宜高出坡口1mm，焊接必需每层检查，焊缝应饱满连续，不得有夹渣，气孔等缺陷。焊接完成后，需自然冷却时间爱护焊不少于1mim、一般焊不少于8mim后才可接着沉桩，严禁用水冷却或焊好即打。焊接接桩应按隐藏工程做好施工记录。3.9桩尖为确保管桩进入持力层深度大于桩径的1.5倍，有效预防浮桩，沉桩前应按设计要求把钢桩尖焊在第一节管桩的下端板上，严禁运用不合格桩尖。3.10接桩补长当送桩后的桩顶标凹凸于桩帽底部标高时，在施工桩帽前必需对该桩进行接桩补长。接桩补长大于50cm小于100cm时，可利用截桩后带有端头板、没有裂缝的管节实施焊接补长，焊接应满意要求。接桩补长小于50cm或大于100cm小于150cm时，应进行补长。在接桩补长大于150cm时，为避开深度开挖引起周边管桩断裂，应编制补长方案报设计、监理同意后方可实施，必要时应实行补桩处理。3.11截桩管桩施打在满意停锤条件或终压标准后仍有一大截管桩外露空中时，应对该节实施截桩。截桩采纳专用切割机，边切割边浇水。严禁在管桩没有完全切断时采纳大锤敲断或桩机别断。截桩后应刚好在桩顶上回盖袋装中砂或袋装碎石以避开管桩内孔被土掩堵。3.12送桩首先按设计桩长接桩完成并正常施打后，再依据设计及试桩时确定的各项指标来限制是否实行送桩。送桩前先在送桩器上以m为单位按从下至上的依次标明长度，并采纳单点吊法将送桩器喂入桩帽。在管桩顶部放置桩垫，厚薄匀称，将送桩器下套在桩顶上，采纳仪器调正桩锤、送桩器和桩三者的轴线在同始终线上。送桩在满意停锤条件或终压标准后同样应刚好在桩顶上回盖袋装中砂或袋装碎石以避开管桩内孔被土掩堵。3.13预应力管桩暂行验收标准(1)桩位：实际桩位与设计桩位的偏差不得大于0.4d（d为管桩直径）；(2)小应变检测：管桩小应变检测数量按管桩总数量的10％计算，小应变结果需全部在Ⅱ类桩和Ⅱ类桩以上；(3)静载：管桩静载检测数量按管桩总数量的0.5％计算，单桩承载力不得小于设计值。3.15静压法施工静力压桩是利用液压原理由高压油泵产生的高压油通过油缸把桩柱推入地下。这种桩方法完全避开了锤击打桩所产生的振动、噪音和污染，因此施工时具有无噪音、无振动和无污染，称为环保型打桩机。由于它对地基及邻近原有建筑物的振动影响很小，桩的施工应力也较小，因此它被广泛用于软土地基的沉桩工程。3.15.1设备进场检测静压桩机进场后，设备工程师要进行全面的检查，特殊是桩机的油压系统是否正常，压力表读数与实际施压吨位的对应关系是否正确（即有效荷载油压率定关系测试报告是否过期），在检测合格后报监理审批方可投入施工。3.15.2静力压桩施工工艺流程图测量放线测量放线桩机就位起吊管桩稳桩压桩接桩预制管桩检验送桩检查验收试桩转移桩机图4静力压桩施工工艺流程图3.15.3施工过程限制(1)为防止桩身断裂、桩顶压裂、桩顶位移、桩身倾斜等问题，在桩的堆放、运输、起吊时严格检查桩身的外观质量，防止运用断桩。(2)静压桩机应水平、稳定，桩尖与桩身保持在同一轴线上。(3)将管桩吊起，喂入桩机内，然后对准桩位，将桩插入土中约1.0m至1.5m，校正桩身垂直度后，起先沉桩。假如桩在刚入土过程中遇到地下障碍物，发生桩位偏差超出允许偏差范围时，必需刚好将桩拔出进行重新插桩施工，如桩入土较深而遇到地下障碍物，造成桩位偏移或垂直度偏差，桩已无法拔出的状况下，刚好通知有关单位，协商处理发生状况，以便施工顺当进行。(4)沉桩时，用两台经纬仪交叉检查桩身垂直度，边校正桩身垂直度边往下沉桩，以保证桩身的垂直，避开由于桩身倾斜产生管桩损坏。待第一节桩入土肯定深度且桩身稳定后再按正常沉桩速度进行，第一节桩端距地面1.0m左右停止沉桩。吊上其次节桩，接桩前先将上下段桩顶用钢丝刷清现干净，加上定位板，然后把其次节桩吊放在下端桩端板上，依靠定位板及两台经纬仪将上、下桩段接直，上、下桩段的中心线偏差不大于5mm，节点弯曲矢高不得大于桩段的0.1％。接头处如空隙，采纳楔形铁片全部填实焊牢，拼接处坡口槽电焊分三次对称焊接，焊缝连续饱满（满意二级焊缝），焊后清险焊渣，检查焊缝饱满程度，自检合格后，再请监理工程师复核，经监理工程师同意方可接着沉桩，待桩沉入到距地面1.0m左右时，停止沉桩，吊上第三节桩，采纳同样工艺将上下段桩焊接完毕后，接着沉桩至桩身设计标高。(5)压桩时留意压力表改变并记录。(6)在桩身上画出以m为单位的长度标记，以便视察桩的入土深度。3.15.4终压标准依据试桩确定的终压吨位，在桩底达到设计高程后应进行复压，复压次数不宜小于3次，持荷时间视试桩结果而定。3.16锤击法施工锤击打桩机的桩架由支架、柔向杆、起吊设备、动力设备、移动装置组成，桩架有钢制成，选择桩架高度应按桩长+滑轮组高+桩锤高度+起移位高度的总和另加0.5～1m的富余量。桩架必需具有足够的承载力、刚度和稳定性，并应与所挂桩锤相匹配。设备进场检测锤击打桩机进场后，设备工程师要进行全面的检查，在检测合格后报监理审批方可投入施工。3.16.2锤击打桩施工工艺流程图测量桩位测量桩位桩机就位第一节桩就位，中间调直打桩打桩至设计持力层和贯入度中间检查验收移至下一桩位第n节桩起吊，对桩调直接桩图5锤击打桩施工工艺流程图3.16.3施工过程限制(1)为防止桩身断裂、桩顶压裂、桩顶位移、桩身倾斜等问题，在桩的堆放、运输、起吊时严格检查桩身的外观质量，防止运用断桩。(2)沉桩过程中，桩锤、桩帽和桩身中心线应重合。(3)打桩时桩帽与桩头之间应设置弹性衬垫。衬垫厚度应匀称且经锤击压实后的厚度不宜小于120mm，打桩期间要常常检查、刚好更换或补充。(4)在桩帽侧壁用笔标示尺寸，以cm为单位，高度宜为试桩标准制定最终每阵贯入度的4～5倍。将经纬仪架设在不受打桩振动影响的位置上对管桩贯入度进行测量。(5)严格限制桩身垂直度，确保桩倾斜率小于0.5％，同时焊缝质量应满意有关规定。(6)每根桩总锤击数不宜超过管桩产品说明书或设计要求。(7)打桩过程中遇下列问题之一应暂停打桩，并刚好会同有关单位解决。1）贯入度突变；2）桩头混凝土剥落、破裂、桩身出现裂缝；3）桩身突然倾斜，跑位；4）地面明显隆起，邻桩上浮或位移过大；5）总锤击数超过2000；6）桩身回弹曲线不规则。3.16.4停锤条件依据设计及试桩确定的停锤限制标准如桩端持力层、最终三阵十击贯入度和最终1m沉桩锤击数为主要限制指标来确定可否成桩。在满意停锤条件后做好记录，刚好会同监理做好中间验收工作。3.17预应力管桩成桩工法比选表5预应力管桩成桩工法比选表序号比较项目静力压桩机锤击打桩机1场地要求较高较低2环保噪音很小噪音较大3施打进度500-600m/昼夜400-500m/昼夜4垂直限制较为简洁较难5进入持力层深度较小较大6施工成本较高较低7垫层厚度较厚较薄4CFG桩施工工艺4.1工作垫层从温福铁路试验段的施工状况看，CFG桩采纳长螺旋钻孔取土、管内泵压混合料桩机施工后的工作垫层沉降约为0.6m，而采纳振动沉管桩机施工（桩距：路肩范围内1.6×1.6m，边坡范围内1.8×1.8m）的则造成了工作垫层成三角拱隆起，拱高约0.5m。工作垫层的材料宜采纳C组以上填料，但其粒径不宜大于30cm，以免在沉桩过程中发生挤压偏桩或引起桩管断裂。4.2试桩在软基加固全面绽开施工前，应依据地质状况，不同施工机械拟定两到三个不同的施工方案进行试桩。CFG桩试桩方案中，振动沉管桩机应包括桩机配重、提管速度、施打依次、爱护桩长、混凝土坍落度等施工参数；长螺旋桩机应包括终孔电流、拔管速度、混凝土泵送压力以及混凝土坍落度等。试桩方案应在报批监理后在设计指定的里程上施工，并仔细做好施工记录，包括地质土层改变状况、混凝土充盈系数、挤土效应的桩顶位移和标高改变等数据。CFG桩在28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效果。CFG桩必要时可进行浅层开挖，测量顶部缩径状况和浮浆厚度，在对小应变测量有疑议时可进行取芯以进一步验证。通过试桩最终应总结出一套适合本地质的合理施工参数和确定终孔条件以指导下一步的全面铺开施工。4.3桥涵构筑物结合部软基施工为避开桥涵基础施工扰动造成桥涵两侧已施打桩体的倾斜与破坏，在施工依次上应先支配桥涵基础的施工，待其承台竣工后方可进行桥涵两侧加固桩的施打。同样为避开地面隆起引起桥涵基础的破坏，桥涵侧的加固桩应从桥涵向远处推动施工。4.4桩顶标高的确定桩顶标高即CFG桩扩大桩头顶面标高应在一个区段或若干个区段的CFG桩全部施工完毕后依据现有工作垫层的平均标高、桥涵等构筑物重新分批确定，同一批CFG桩的桩顶标高应一样，不宜形成横坡或纵坡。4.5振动沉管桩机施工CFG桩4.5.1桩尖的预制与埋设由于桩尖外形特殊，一般采纳钢模结合地模进行预制。桩尖的锥体部分埋入地模，柱体部格外露采纳钢模，以便桩尖脱膜时地模免受破坏。为提高桩尖预制进度，一般要在桩尖混凝土内掺入早强剂。当桩尖达到设计强度后，方可实行小型挖掘机协作人工按技术放样位置进行埋设。桩尖应埋入地表下300mm左右，平面位置偏差限制在50mm之内。4.5.2桩机的配管长度由于温福铁路软基纵横起伏改变较大，持力层深度在2.5m范围内相差可达5.0m，所以桩机的机架高度和沉管的有效长度在配置时应比设计桩长高出6.0～8.0m。4.5.3桩机有效荷载的标定为确保试桩一次胜利，桩底进入持力层长度满意设计要求，在试桩前应对已配重桩机沉管处的抬架支撑力反力进行计算和标定，以确保桩机进入持力层抬架时沉管处的支撑反力不小于单桩设计承载力的2倍。4.5.4混凝土的材料及协作比（1）水泥采纳强度等级32.5级的一般硅酸盐水泥，水泥进场时应有出厂合格证并有现场见证抽验报告；（2）粉煤灰一般采纳细度不大于25％的Ⅱ级或Ⅱ级以上的粉煤灰，粉煤灰进场时同样要求必需有合格证并有现场见证试验报告。粉煤灰具有肯定的抗腐蚀实力；（3）碎石粒径采纳20～40mm级配，其含泥量不大于3％且符合国家现行标准。《一般混凝土用碎石或卵石质量标准检验方法》JGJ53的规定；（4）石屑一般采纳粒径2.5～20mm含泥量不大于5％，细模度符合中砂要求。当石屑缺少时，可采纳中砂或粗砂代替石屑；（5）为限制成桩后桩顶浮浆厚度不超过200mm，混凝土的坍落度应限制在60～80mm之内。混合料应严格计量，强制搅拌，每盘混合料的搅拌时间不得小于1min。4.5.5爱护桩长爱护桩长是指成桩时预先设定加长的一段桩长（一般取50～70mm），扩大桩头施工时将其剔掉，以确保顶部桩体质量。4.5.6成桩工艺流程图铺设工作垫层铺设工作垫层分区与编号测量放线并复核桩尖预制与埋设混合料搅拌桩机桩位对中沉管至设计标高场地布置，按装桩机等设备原材料进场、检验试桩确定工艺参数和终孔条件确认施工依次边拔管边投混合料灌注混合料至预定标高检查移至下一根桩图6振动沉管CFG桩成桩工艺流程图4.5.7施工过程限制（1）桩机就位须保持水平、稳固，调整沉管与地面垂直确保垂直偏差不大于1%。（2）待沉管至设计标高并抬架时应开动马达，原地留振时间不少于10s。（3）终孔后须尽快用料斗进行空中投料，直到管内混合料面与钢管料口平齐，如上料量不够，须在拔管过程中补充投料，以保证成桩桩顶高满意设计要求。（4）拔管时速度一般限制在0.8m～1.0m/min,边振动边拔管，在拔管过程中不允许反插。（5）打桩时应从路基中间向四周推动施工。（6）由于设计满堂布桩且间距较小，一般采纳连打跳排的施打工序。但施工新桩时与已打邻桩的间隔时间不应小于7d，必要时可在混合料内掺入缓凝早强剂。（7）当桩管拔出地面，确认桩符合设计要求后，其上部可用粒状材料或粘土进行封顶并做好标记。4.5.8测量与试验（1）施工过程中应有支配地进行打新桩时对已打但尚未结硬桩的桩顶柱移测量，以估算顶部桩径的缩小量；对已打并结硬桩进行桩顶位移测量，以推断是否断桩。一般当桩位移超过10mm，需开挖进行查验；（2）打桩过程中应随时测量地面是否隆起，是否有浮桩，浮桩量大小如何；（3）试验人员每天都应对混凝土坍落度进行一次抽检；（4）混合料搅拌匀称后，应随机对每台桩机每一个台班做一组试块，测定其28d抗压强度。4.5.9施工中常见问题及预防措施表6振动沉管CFG桩施工中常见问题及预防措施表序号常见问题发生部分缘由分析预防措施1浅层断桩工作垫层与软土的软硬交接处1.工作垫层挤土效应2.地面隆起3.拔管速度过大1.实行连打跳排的施打依次，施打新桩与已打且已结硬与邻桩的间隔时间不应小于7d，必要时可加入早强剂。2.避开施工扰动和挤压造成的断桩。3.实行从中间向四周推动的施打依次。4.拔管速度限制在0.8～1.0m/min.2混凝土离析常发生在桩顶下2.5m范围某处，间或也会出现在桩体的中部1.混合料搅拌时间不够2.投料不边续，间隔时间长每盘混合料的搅拌时间应不小于1min2.在沉管至设计标高后应尽快连续投料直至满意桩顶预定标高。3桩体缩径桩顶下3.5m范围1.混凝土自身压力不足2.混凝土下坐引起3.连续施打造成的挤压缩颈1.开放马达；边振动边拔管，适当放慢拔管速度。2.严格限制坍落度在3-5cm之内。3.实行连打跳排的施工依次。4桩头松散桩头投料不足依据充盈系数进行投料限制，如上料量不够，须在拔管过程中进行空中补充投料。4.6长螺旋钻孔，管内泵压混合料桩机施工CFG桩该钻机是利用电动机带动带有螺旋叶片的钻杆转动，使钻头螺旋叶片旋转削土，土块随螺旋叶片上升排出孔口至设计深度后，边拔管边由管内泵压混合料成桩，该桩机施工的优点是噪音小进入持力层反应灵敏，对邻桩挤土效应影响小，缺点是随螺旋叶片排出的土块，淤泥须外弃。4.6.1钻杆长度钻杆有效长度应比设计桩长高出6.0～8.0m。4.6.2混凝土材料及协作比混凝土材料除碎石粒径宜采纳1.0～3.0cm以外，其他如水泥、粉煤灰、石屑要求同振动沉管桩机成桩用的混凝土材料。为避开泵送堵管，混凝土的坍落度应限制在16～20cm之间，且还应在混合料内掺入缓凝剂。4.6.3施工中常见问题及预防措施表7长螺旋CFG桩施工中常见问题及预防措施常见问题缘由分析预防措施堵管1.协作比不合理2.混合料搅拌有缺陷3.设备自身存在问题4.施工操作不当1.碎石粒径不应超过3cm，混合料的坍落度不宜太大也不宜太小，限制在16～20cm之间，且应有良好的和易性，若混合料可泵性差，可适当掺入泵送剂。2.做好混凝土搅拌、泵送高压管等设备的检查，修理和刚好更换。3.持证上岗、按章操作。钻头阀门打不开1.钻头构造缺陷2.桩端水头过大1.改进钻头构造及阀门结构形成。2.调整桩长令桩端穿过透水性好的砂土层或卵石层进入粘土层来避开这一状况发生。桩体上部有气1.排水阀不能正常工作清除排气阀上的混合料浆液桩体下坐1.桩周压阻力小，混凝土自重大，流淌性强2.窜孔1.每根桩预先比设计标超群灌1.0m。2.削减窜孔区的打村推动排数避开对已打桩扰动能量的积累，必要时采纳隔桩隔排跳打方案。4.6.4成桩工艺流程图铺设工作垫层铺设工作垫层分区与编号测放