中国铁路济南局集团有限公司鲁南高铁工程建设指挥部 山东济宁 272007
摘要：结合鲁南高速铁路菏曲段CFG桩施工信息化应用实例，介绍了CFG桩基施工通过引入复合地基质量管理系统，对CFG桩基施工过程中的电流值、桩长、钻进速度、拔管速度、灌入量进行全过程控制，提高了施工作业进度，确保了桩基施工质量。
关键词：CFG桩；复合地基质量管理系统；施工质量
鲁南高铁菏泽至曲阜段全线地基处理大量采用CFG桩基+C35混凝土桩帽+碎石垫层的复合地基处理形式，为保证地基加固效果，确保施工质量，提高施工效率，通过引入复合地基质量管理系统，对CFG桩基施工过程中的电流值、桩长、钻进速度、拔管速度、灌入量进行全过程控制，提高了施工作业进度，确保了桩基施工质量。
1关键工序施工工艺及操作要点
1.1.1施工准备
（1）施工场地
1）对原地面进行清理和整平，将路基范围内原地面上淤泥、树根、草皮、腐植土等全部挖除，为CFG桩基施工做好场地平整。
2）做好临时排水设施，疏干场内积水，使周边水不再进入场内，雨水、渗水随时排出。
3）做好临时储备材料及设备场地。
4）完成现场便道及临时用水、用电工程。
（2）技术准备
1）施工前应进行成桩工艺试验，确定各项技术参数，检验成桩效果。试桩数量不少于3 个加固单元，并报监理批准。
2）编制CFG桩施工方案，经审批后向操作人员进行技术交底。
3）收集场地工程地质资料和水文地质资料。
4）按设计要求进行室内配比试验，确定混合料最佳配比。
5）在钻机上安装信息化控制设备，包括主控箱、天线、电流互感器、倾角传感器、主控终端等设备。
1.2.2测量放样
（1）认真审核设计图纸，做到熟悉设计提供的各种资料，根据施工图要求，利用 CAD 绘制桩位平面布置图，并按行列顺序进行编号，有利于施工时记录。
（2）根据设计提供的控制点，采用全站仪放出CFG桩施工区域的控制桩，然后使用钢卷尺根据桩距传递放出桩位位置，用小竹签做好标记，并撒白灰标识，确保桩机准确就位。
（3）计算CFG桩基桩位坐标，并输入钻机管理系统。
1.1.3钻机就位
钻机就位必须平整、稳固，确保在施工中不会发生倾斜、移动。钻杆应垂直对准桩位中心，桩位偏差应控制在 10cm 以内，钻机对位采用信息系统进行引导；钻杆垂直度控制采用在钻架上两个相互垂直方向上挂垂球的方法测量，并与信息系统中的垂直度信息进行校核。每根桩施工前均要由旁站人员进行桩位对中及垂直度检查，确保 CFG 桩垂直度 偏差不大于 1%，检查合格后方可开钻，并记录好桩位偏差和垂直度。
1.1.4钻孔
桩机就位，保持桩管垂直，垂直度偏差不大于 l％；钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触地时启动马达钻进。先慢后快，同时检查钻孔的偏差 并及时纠正。在成孔过程中发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，防止桩孔偏斜、位移和钻具损坏。记录好开钻时间、钻进速度、不同地质条件下的电流值、成桩瞬间电流，以进行地质复核。
1.1.5混合料拌制
混合料搅拌采用搅拌站集中拌和，按照配合比进行配料，每盘料搅拌时间控制在 60 秒以上，混合料坍落度控制在 160mm～200mm。运输采用砼罐车运输到施工现场。在运输过程中及现场等待过程中，混合料运输车必须慢速旋转，严禁停转。在每次卸料前必须采用运输车强制搅拌 30s，防止混合料发生离析。
1.1.6灌注混合料及拔管
钻孔至设计标高后，停止钻进，钻杆芯管 充满混合料后开始拔管，并保证连续匀速拔管，混合料的泵送量与拔管速度相匹配，混合料 灌注过程中应保持混合料面始终高于钻头面 15～25cm，拔管速率按工艺性试验参数进行控制，一般宜控制在 2～3m/min。每根桩的投料量不小于设计灌注量。施工桩顶高程应高出设计高50cm，灌注成桩后桩顶盖土封顶进行养护。在灌注过程中记录好灌注时间、拔管提升速度、砼坍落度、砼实际灌注量等相应的记录。
1.1.7桩间土开挖
桩间土体采用人工配合小型挖掘机进行开挖，机械开挖至桩顶标高以上10cm后，采用人工开挖至桩顶标高及桩间土标高。开挖时采用倒退法开挖，严禁（禁止）机械碾压桩体。
1.1.8桩帽施工
（1）桩头环切
1）技术员用水准仪测量桩头标高，施工人员用墨线等沿着桩头弹出切割位置（高于设计桩顶标高2cm）。
2）用CFG桩切割机沿墨线位置进行切割。
（2）钢筋绑扎
桩帽中所用的钢筋，应集中加工，确保钢筋加工尺寸、型号、预弯满足要求，以保证钢筋加工质量。
（3）模板安装
施工采用定型钢模板，安装前在清理干净的模板上满涂脱模剂。根据桩体中心位置安装模板及钢筋，安装后的模板接缝小于2mm，大于2mm时重新调整模板并用胶带密封。采用桩帽模板四周采用螺栓进行加固。模板底部四周采用土回填压实，防止漏浆。
（4）混凝土浇筑
桩帽浇筑采用C35混凝土浇筑，采用搅拌站集中拌制，由运输罐车运送到现场，混凝土输送泵灌注，插入式振捣棒振捣。振捣混凝土达到混凝土停止下沉、不再冒气泡、表面呈现平坦、泛浆为止，然后人工用钢抹子抹平。振捣过程中防止漏振或过振发生，振捣过程中需注意钢筋倾斜，如发生钢筋倾斜及时调整。
（5）混凝土养护
养护采用滴灌养护，土工布+塑料薄膜，薄膜内布设2cmPVC滴灌管，计时器控制。每2小时滴灌养护一次，每次养护时间30分钟，养护周期不少于14d，填写养护记录表。
1.1.9桩间土回填
桩间土回填应沿横断面全宽、纵向分层填筑，为保证边坡宽度及压实质量，按照横断面放出边线并每侧加宽50cm填筑。卸土布料设有专人指挥，确保卸料均匀，便于摊铺、平整，填筑时，应将填料卸在施工区段的端部，由小挖机向前进行铺筑。摊铺完成后，采用挖掘机带动平板夯进行夯实，各区段交接处，应互相重叠压实，纵向搭接长度不小于2m。
2.质量控制要点
（1）CFG 桩施工有间隔跳打法和连打法，具体的施工方法由现场试验来确定。在软土中，桩距较大可采用隔桩跳打，但施工新桩与已打桩时间间隔不小于7d；在饱和的松散粉土中，如桩距较小，不宜采用隔桩跳打；全长布桩时，应遵循由“由一边向另一边”的原则。
（2）在砼灌注前检查混合料运输车中的数量，不能满足要求的不能进行混合料灌注作业，避免出现灌注过程中停工待料的现象。
（3）提钻前需开动混合料输送泵，将管道内的混合料填充满，特别是地下水比较丰富的地段；提钻的过程中严禁旋转钻头，避免泥土掉入桩中形成断桩。
（4）要控制好拔管速度，拔管过快易造成局部缩颈或断桩；拔管太慢振动时间过长，会使桩顶浮浆增厚，易使混合料离析。拔管过程中不宜反插留振。在淤泥质土层应放慢拔管速度。
（5）提至桩顶后亦需停置 10～30s 泵送混合料，保证桩头质量。
（6）摩擦桩以桩长控制为主，瞬间电流值控制为辅的原则控制桩长。
（7）桩体混合料终凝前不能对桩体产生扰动。
（8）截桩头时采用专用圆盘锯进行切割。
（9）做到一机一人进行旁站，检查桩位的偏差、钻杆的垂直度，控制钻孔深度及砼灌注速度，做好旁站记录。
3.施工安全保证措施
施工过程中必须要坚持“安全第一、预防为主”的施工安全方针，坚持“安全为了生产、生产必须安全”的原则，广泛开展安全标准工地建设，严格执行国家、交通部有关施工安全的法规、规定，无重大人身安全事故，并狠抓施工中的落实，确保安全施工。