摘要：通過分析某新建鐵路路基試驗段CFG樁基質量檢測的數據，總結出淺層斷樁和縮徑是CFG樁最主要的質量缺陷，并分析了造成此類缺陷的主要因素，最后從加強員工教育和培訓、摻入早強劑、優化施工順序、控制提管速度、設置保護樁長等五個方面提出了防治措施。
　　關鍵詞：CFG樁，軟土路基，質量缺陷，防治措施，優化
　　
　　0引言
　　CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁（cementfIying-ashgravelpile）的簡稱，它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結強度樁，在砂土、粉土、粘土等路基中均有大量成功應用的實例。但在處理軟土路基時卻一直存在單排樁或單根樁的成樁質量差的現象，一定程度上制約了該技術的推廣應用。筆者以某鐵路路基工程為背景，就CFG樁主要的質量缺陷類型和成因進行分析，探討出防治質量缺陷的有效措施。
　　1工程概況
　　某新建鐵路站路基段處于某剝蝕丘陵邊緣與海積平原區，海積平原區地形平坦開闊，多辟為農田，為典型的軟土地基。車場全長2800m，站場設六股道，為Ⅰ級雙線電氣化鐵路站場，設計行車速度200Km/h，近期運營為客貨雙層集裝箱混合運輸，遠期為客運專線。
　　為滿足客運專線鐵路路基的技術要求，經鐵道部審核，設計院確定在該線首次采用“樁—網”結構加固鐵路軟土地基工程。“樁”是指CFG樁，“網”是指樁帽頂鋪設的土工格柵和褥墊層，CFG樁與樁頂上鋪設的土工格室和褥墊層形成“樁—網”結構，“樁—網”結構相對于復合地基突略了樁間土的受力作用，形成“路基橋”的作用。
　　CFG樁直徑為0.5m，路基面寬度范圍內樁間距1.6m，路基面寬度范圍以外樁間距1.8m，呈正方形布置。CFG樁的設計要求單樁豎向承載力為500kN，CFG樁樁底嵌入硬底：卵石土、碎石土層內不小于0.5m，黏土、粉質粘土、花崗巖全風化層內不小于4.0～6.0m，樁長5.5～23m。
　　項目組取100m試驗段進行研究，共成樁1040根。待成樁以后，組織質量檢測，檢測結果為：①小應變檢測1040根，其中I類樁851根，Ⅱ類樁18根，Ⅲ類樁171根；Ⅲ類樁比率達16.5%。②樁靜載試驗200根，承載力均大于500kN，最大極限承載力達1000kN，承載力達標率為100%。
　　2質量缺陷及其產生原因分析
　　2.1質量缺陷分析
　　鑒于Ⅲ類樁比率高達16.5%，項目組從現場隨機抽取55根（抽查率32%）進行調查分析。調查發現，Ⅲ類樁質量問題主要有斷樁、混凝土離析、縮徑、浮樁等，具體情況如表1所示。
　　表1：缺陷CFG樁質量情況統計表
　　分布部位 根數 占Ⅲ類樁百分比%
　　淺層斷樁和縮徑 40 73%
　　淺層疏松 9 16.4%
　　深層縮徑 5 8.8%
　　其它 1 1.8%
　　合計 55 100%
　　從表1中可以看出，淺層斷樁和縮徑是主要的質量問題。CFG樁淺層斷樁和淺層縮徑形態如圖1、圖2所示。
　　
　　圖1：CFG樁淺層斷樁
　　
　　圖2：CFG樁淺層縮徑
　　2.2缺陷原因分析
　　2.2.1非主要因素分析
　　（1）樁機存在缺陷。機自身操作系統存在缺陷，如需要較大的配重導致樁機總重較重，機械本身的缺陷不可避免。
　　（2）樁機轉動半徑大。樁機移位時轉動半徑過大，樁機自身重量傳遞至樁身上部。
　　（3）混合料坍落度大。混合料坍落度過大，提管至樁身頂部時，混合料內部壓力較小無法抵抗樁周側向土壓力。
　　（4）淺層淤泥含水量高。本路基淤泥層為典型的海積灘涂，具有三高一低的特點。
　　2.2.1主要因素分析
　　（1）質量意識不強。施工人員質量意識差，技術水平不穩定，易產生質量問題。
　　（2）打樁順序不合理。現場全面施工時，有部分機械為了提高打樁速度，并沒有完全按指導書意見——隔樁跳打，造成對已施完工但強度不高的“碎性樁”產生過大的水平剪力。
　　（3）提管速度過快。振動沉管樁機為人為操作機械，不能很準確的控制提管速度，使得提管速度過快，由于提管速過快混合料未充分振搗，當提管至樁身頂部時，砼由于提管速度過快使樁體抵抗樁周側向土壓力的能力太少（容易產生縮徑）。
　　（4）未設置保護樁長。樁在加料時，未比設計樁長多加0.5～0.7m米，施打結束后，上部也未用土封頂，樁頂壓力不夠，新打樁振動引起已打樁受振動擠壓從而導致混合料上涌使樁徑縮小。
　　（5）凝固速度不合理。混合料的早期凝固速度太慢，導致鄰樁施工時還未達到一定強度，樁體處于碎性狀態即“碎性樁”，無法抵抗水平剪力。
　　3防治措施研究
　　針對得出的主要因素，項目組有針對性地制定了如下防治措施。
　　3.1加強員工教育和培訓
　　（1）健全項目部質量管理系統，編制了技術管理辦法和質量管理辦法等。
　　（2）加強培訓和教育，施工人員在入場時進行入場“三級教育”培訓，經過考試合格后方能入場參加工作；
　　（3）落實崗位職責，制定相應的獎罰制度，如將CFG樁的成樁質量與工資、獎金掛鉤，充分發揮各個崗位的崗位職責。
　　3.2摻入早強劑
　　在混合料的拌合過程中摻入早強劑，使混合料的凝固速度加快，縮短樁體處于“碎性”狀態的時間。
　　3.3優化施工順序
　　樁機橫線路、朝向路基外側方向架設側向位移打樁，從路基中線向路基兩側隔排連續施工，按S形走行，隔排回打的間隔時間不少于7天。走樁施打順序如圖3所示。
　　
　　圖3：走樁施打順序示意圖
　　3.4控制提管速度
　　（1）提管時提管速度控制在1m/分鐘內，以使樁身砼得到充分振搗；
　　（2）提管到頂部時每提管50cm留振5秒。
　　3.5設置保護樁長
　　樁在加料時，比設計樁長多加0．5米，將沉管拔出后，用插入式振搗棒對樁頂混合料加振3～5秒。
　　
　　4結束語
　　將上述五點防治措施，嚴格運用到后續CFG樁施工中。經樁基檢測發現，I類樁達98%；4個月的沉降觀測顯示樁頂最大累計沉降量為3mm，樁身質量和承載力完全可以滿足設計要求。
　　
　　參考文獻
　　[1]陳東佐、梁仁旺.CFG樁復合地基的試驗研究[J].建筑結構學報,2002(04)
　　[2]姜蓉,李昌寧.軟土地基CFG樁加固技術[J].交通運輸工程學報,2004(03)
　　[3]馮震,王連俊等.CFG樁橫向荷載作用下豎向沉降和承載力的試驗研究[J].北京交通大學學報,2007(04)
　　[4]馮玉芹,王英浩.CFG樁復合地基承載力及沉降分析[J].內蒙古科技大學學報,2007(04)