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摘要：CFG桩是由碎石料、石料屑、粉煤灰加入一定比例的水泥和水混合而形成的半刚性桩体。在公路施工过程当中CFG桩技术运用较为广泛，本文主要介绍CFG桩技术在公路软土路基处理中的应用，主要内容包括CFG 桩对地基的加固、相关施工工艺流程、施工过程中应注意事项。并结合具体实例全面分析CFG桩技术研究和发展水平。
关键字：CFG桩；公路；软土路基
中图分类号：TU471.8
前言：CFG 桩又称水泥粉煤灰碎石桩，我们使用CFG 桩称呼其实是水泥粉煤灰碎石桩的一个简称。CFG 桩主要碎石料、粉煤灰、水泥和水为主要材料构成，在结构上它是一个复合桩体，具有很高粘结强度。在CFG 桩的构成要素中，碎石料是CFG桩的骨架，石料屑是用来填充碎石料之间的空隙，增加桩体的饱和度和强度。粉煤灰主要起到加强桩体的粘结度的作用。CFG 桩附近是由和碎石料或石料屑构成的人工桩土，它与CFG桩共同形成一种高强度的复合地基。这种地基主要用于软土层较厚、非饱和粘性土或砂土的地段，在这种情况下使用CFG桩技术可以增加软土路基的密度，防止砂土在自然条件的影响下所引起的流失，提高路基土强度，减少由于地质原因而引起的路基沉降，保障公路的正常运行。
一、CFG 桩对地基的加固技术
1、置换作用
CFG 桩复合地基由CFG 桩和桩间土构成。就特性而言，CFG 桩复合地基中的桩间土泊松比自然土的泊松要小的多，而在强度和加固程度上CFG 桩又大大高于桩间土，所以在日常的公路施工过程当中，CFG 桩承担的负荷要比桩间土大很多，所以为了提高CFG 桩复合地基的作用程度，在施工中可以采取相对应的置换措施。
2、挤密加固作用
CFG 桩复合地基在制作成型的过程中，一般是将相关组合材料进行振动挤压，加强桩间土密度，但是振动挤压的施工过程中，CFG桩的侧摩阻力也会大幅度提高，这时CFG 桩可以有效地将摩阻力传递到土地深处，增加了CFG 桩对地基的加固作用。从而保证了桩体的稳定。
3、 CFG 桩体作用
主要承担由复合地基各个方向传来的作用力，加强地基强度，并且有良好的排水通道，从而加速地基排水固结。
二、CFG 桩施工工艺
CFG 桩具体施工流程主要包括以下几个方面：
第一步、对现场进行考查处理；第二步、在现场进行数据收集，并测量放线；第三步、选择合适的位置确定定桩位；第四步、现场施工，开机进钻；第五步、沉管至设计深度；第六步对桩体浇灌混凝土；第七步、振动拔动沉管；第八步、CFG 桩成型；第九步、移位。从以上CFG 桩施工过程的九个步骤中，有以下几点值得注意。
1、施工放样
对工地考查完毕后就要根据设计要求进行放样，在放样中首先要选择合适的地点，这个地点对地理位置要求较高，包括排水通畅、地表干燥平整等要求。在具体CFG试桩施工放样中可以采用隔桩跳打，逐排施工的方式进行。
2、沉管
在沉管的施工前期首先要确保桩机的就位和正常运行，在装机的施工地面必须平整、稳固，待桩机就位后，应保证沉管与地面施工角度为九十度，施工过程中角度误差程度不能大于百分之一，在以上工作准备就绪后经过指定程序检查才能沉管。在沉管的施工过程中不应该从外向内逐步施工，而应该是从中心向外不断推进施工，或从一个方向向另一方向不断推进施工。
3、投料
在投料这一环节中对材料要求较高，其中投料充盈率必须在一点二以上，混凝土当中的各种材料的比例也要经过实验可行后方可进行配料。碎石料质量纯度必须在百分之九十五以上，杂质含量应低于百分之五。在材料的混合过程当中，必须保证材料搅拌的均匀，搅拌的时间应控制在两分钟左右
4、拔管
当沉管放置到规定的深度，并且在投料口混凝土与钢管对齐以后，要求沉管在放置处振动五至十秒才能拔管，对拔管速率必须严格控制好。如果拔管速度过快可能会导致桩颈偏小或缩颈断桩，而拔管速度太慢就会导致水泥浆内部分布不均匀，在桩顶水泥浆过多，造成浮浆现象，导致桩身强度质量较差或者是混合材料没有很好结合的问题。所以在施工的过程当中，要严格把握好拔管速度。一般来说，拔管速度应该控制在一点二到一点五米每分钟。
5、保护桩
在日常施工过程中，对保护桩的长度有一定的限制和要求，一般是在五十厘米左右。但在实际的工程中由于现场情况变化较大，可根据现场情况调整保护桩的长度。为防止缩颈、断桩及桩身强度不均等现象的发生，CFG桩在沉管时间的把握上应是越短越好，拔管速度控制在一点二到一点五米每分钟的基础上，不能够进行反复插管。在施工过程中要注意地面隆起变化和浮浆的控制，如果在施工过程当中发生断桩，则要求立即对断桩旁边地带进行补打，确保桩体具体承载力。从而保证桩体安全稳定运行。
三、CFG桩技术在具体工程当中的运用
1、工程项目概况
xx市xx至xx高速公路是xx市规划的七条快速出口公路之一，起于白马互通，终点在xx市xx镇新桥村。本软基处理段设计施工里程为K15+228～K16+230，实际处理长度954米。处理段填土高度2.7～5.4米。桩身设计强度等级为C10，主要材料为水泥、砂、碎石、粉煤灰，桩直径0.4米，桩间距1.4米、1.6米两种，桩长15～24米，累计长度396977米，总计19355根，桩顶设计有0.5米中粗砂（砾）垫层。
2、工程地质情况
本软基处理段地貌单元多属于丘陵、坡岗地、湖泊相间地貌，路线走廊带沿途地形起伏较大，植被较发育。地面标高一般在18.0～25.0之间。由淤泥质粘土、淤泥、粘土、淤泥质亚粘土、亚粘土构成
3、CFG桩法在高速公路软土处理中的应用
基于该工程的自然情况特点，该段软土路基处理可采用CFG桩法。它是施工过程为
（1）、施工测量。在开工前先进行施工测量，包括导线、中线及高程的复测，水准点的复测与增设，测量与绘制横断面。导线点、水准点及增设的点均埋设砼桩。
（2）、场地的清理。进场后进行用地范围的测量，清楚施工用地范围内的有碍施工的设施，为施工提供方便。对于地上、地下的各种管线要按设计要求在其所有者的指导下进行改移等处理，并在施工中注意保护。
（3）、施工配合比准备
混凝土配合比根据设计要求，再进行室内适配，待强度满足施工要求后，再进入现场试桩施工。
（4）、机械准备
机械设备：采用VD-85走管式沉管桩机；配以相应地搅拌和发电设备
（5）、试验检测
CFG桩施工完毕后，待桩经过一段时间（一般3-7天）桩体得到强化后可进行开槽。土方开挖时不可对设计桩顶标高以下的桩体产生损害，尽量避免在施工的过程中促动桩间土。剔除桩头时先找出桩顶标高位置，用钢钎等工具沿桩周向桩心逐次剔除多余的桩头，直到设计桩顶标高，并把桩顶找平，不可用重锤或重物横向击打桩体，桩头剔至设计标高处，桩顶表面不可出现斜平面。如果在基槽开挖和剔除桩头时造成桩体断至桩顶设计标高以下，必须采取补救措施，可用C20豆石混凝土接桩至设计桩顶标高，接桩过程中保护好桩间土。主要检测过程包括：确定试验总体布置、选择试验方法（加载方法和读数方法）、实验结果分析三部构成。
四、结论
经过实践证明CFG桩技术是一种方便、高效、快捷的处理公路软土基的应用技术，在具体施工过程中对CFG桩技术要求不高，不需要运用一些专业性的设施设备，而且操作程序经过相关实践后很容易掌握。另外CFG桩能够将外界作用力，转移到较深的地底深处，这样就在一定程度上加固了软土地基，减少由于软土松散的性能而导致的施工后路基的下降，提高软土有效承载力。由于CFG桩体的加固作用，地基抗剪强度增强，这就大大提高地基的稳定性从而加快道路施工进度并缩短工期。从以上的分析我们可以看出CFG桩技术在公路施工过程中运用可以带来良好的社会效益和经济效益，在以后的道路工程中会有更广泛的用途。
参考文献：
[ 1 ]、刘新福．京津城际轨道工程试验段CFG桩施工工艺及质量控制[J]．铁道建筑，2007，28(4)：79—82．
[ 2 ]、费贤俊，陈国钧．辽宁省丹东至锡林浩特高速公路东港至海城段地质灾害危险性评估报告[R]．2007．5．
[ 3 ]、刘玉卓． 公路工程软基处理［M］． 北京: 人民交通出版社，2002．
[ 4 ]、張贤． 论高速公路软土地基常见情况处理［J］． 四川建材，2007( 3) : 209-210．
[ 5 ]、习先萍． 浅谈CFG 桩复合地基的设计与施工［J］． 山西建筑，2010，36( 2) : 153-154．
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键字：CFG桩；公路；软土路基
中图分类号：TU471.8
前言：CFG 桩又称水泥粉煤灰碎石桩，我们使用CFG 桩称呼其实是水泥粉煤灰碎石桩的一个简称。CFG 桩主要碎石料、粉煤灰、水泥和水为主要材料构成，在结构上它是一个复合桩体，具有很高粘结强度。在CFG 桩的构成要素中，碎石料是CFG桩的骨架，石料屑是用来填充碎石料之间的空隙，增加桩体的饱和度和强度。粉煤灰主要起到加强桩体的粘结度的作用。CFG 桩附近是由和碎石料或石料屑构成的人工桩土，它与CFG桩共同形成一种高强度的复合地基。这种地基主要用于软土层较厚、非饱和粘性土或砂土的地段，在这种情况下使用CFG桩技术可以增加软土路基的密度，防止砂土在自然条件的影响下所引起的流失，提高路基土强度，减少由于地质原因而引起的路基沉降，保障公路的正常运行。
一、CFG 桩对地基的加固技术
1、置换作用
CFG 桩复合地基由CFG 桩和桩间土构成。就特性而言，CFG 桩复合地基中的桩间土泊松比自然土的泊松要小的多，而在强度和加固程度上CFG 桩又大大高于桩间土，所以在日常的公路施工过程当中，CFG 桩承担的负荷要比桩间土大很多，所以为了提高CFG 桩复合地基的作用程度，在施工中可以采取相对应的置换措施。
2、挤密加固作用
CFG 桩复合地基在制作成型的过程中，一般是将相关组合材料进行振动挤压，加强桩间土密度，但是振动挤压的施工过程中，CFG桩的侧摩阻力也会大幅度提高，这时CFG 桩可以有效地将摩阻力传递到土地深处，增加了CFG 桩对地基的加固作用。从而保证了桩体的稳定。
3、 CFG 桩体作用
主要承担由复合地基各个方向传来的作用力，加强地基强度，并且有良好的排水通道，从而加速地基排水固结。
二、CFG 桩施工工艺
CFG 桩具体施工流程主要包括以下几个方面：
第一步、对现场进行考查处理；第二步、在现场进行数据收集，并测量放线；第三步、选择合适的位置确定定桩位；第四步、现场施工，开机进钻；第五步、沉管至设计深度；第六步对桩体浇灌混凝土；第七步、振动拔动沉管；第八步、CFG 桩成型；第九步、移位。从以上CFG 桩施工过程的九个步骤中，有以下几点值得注意。
1、施工放样
对工地考查完毕后就要根据设计要求进行放样，在放样中首先要选择合适的地点，这个地点对地理位置要求较高，包括排水通畅、地表干燥平整等要求。在具体CFG试桩施工放样中可以采用隔桩跳打，逐排施工的方式进行。
2、沉管
在沉管的施工前期首先要确保桩机的就位和正常运行，在装机的施工地面必须平整、稳固，待桩机就位后，应保证沉管与地面施工角度为九十度，施工过程中角度误差程度不能大于百分之一，在以上工作准备就绪后经过指定程序检查才能沉管。在沉管的施工过程中不应该从外向内逐步施工，而应该是从中心向外不断推进施工，或从一个方向向另一方向不断推进施工。
3、投料
在投料这一环节中对材料要求较高，其中投料充盈率必须在一点二以上，混凝土当中的各种材料的比例也要经过实验可行后方可进行配料。碎石料质量纯度必须在百分之九十五以上，杂质含量应低于百分之五。在材料的混合过程当中，必须保证材料搅拌的均匀，搅拌的时间应控制在两分钟左右
4、拔管
当沉管放置到规定的深度，并且在投料口混凝土与钢管对齐以后，要求沉管在放置处振动五至十秒才能拔管，对拔管速率必须严格控制好。如果拔管速度过快可能会导致桩颈偏小或缩颈断桩，而拔管速度太慢就会导致水泥浆内部分布不均匀，在桩顶水泥浆过多，造成浮浆现象，导致桩身强度质量较差或者是混合材料没有很好结合的问题。所以在施工的过程当中，要严格把握好拔管速度。一般来说，拔管速度应该控制在一点二到一点五米每分钟。
5、保护桩
在日常施工过程中，对保护桩的长度有一定的限制和要求，一般是在五十厘米左右。但在实际的工程中由于现场情况变化较大，可根据现场情况调整保护桩的长度。为防止缩颈、断桩及桩身强度不均等现象的发生，CFG桩在沉管时间的把握上应是越短越好，拔管速度控制在一点二到一点五米每分钟的基础上，不能够进行反复插管。在施工过程中要注意地面隆起变化和浮浆的控制，如果在施工过程当中发生断桩，则要求立即对断桩旁边地带进行补打，确保桩体具体承载力。从而保证桩体安全稳定运行。
三、CFG桩技术在具体工程当中的运用
1、工程项目概况
xx市xx至xx高速公路是xx市规划的七条快速出口公路之一，起于白马互通，终点在xx市xx镇新桥村。本软基处理段设计施工里程为K15+228～K16+230，实际处理长度954米。处理段填土高度2.7～5.4米。桩身设计强度等级为C10，主要材料为水泥、砂、碎石、粉煤灰，桩直径0.4米，桩间距1.4米、1.6米两种，桩长15～24米，累计长度396977米，总计19355根，桩顶设计有0.5米中粗砂（砾）垫层。
2、工程地质情况
本软基处理段地貌单元多属于丘陵、坡岗地、湖泊相间地貌，路线走廊带沿途地形起伏较大，植被较发育。地面标高一般在18.0～25.0之间。由淤泥质粘土、淤泥、粘土、淤泥质亚粘土、亚粘土构成
3、CFG桩法在高速公路软土处理中的应用
基于该工程的自然情况特点，该段软土路基处理可采用CFG桩法。它是施工过程为
（1）、施工测量。在开工前先进行施工测量，包括导线、中线及高程的复测，水准点的复测与增设，测量与绘制横断面。导线点、水准点及增设的点均埋设砼桩。
（2）、场地的清理。进场后进行用地范围的测量，清楚施工用地范围内的有碍施工的设施，为施工提供方便。对于地上、地下的各种管线要按设计要求在其所有者的指导下进行改移等处理，并在施工中注意保护。
（3）、施工配合比准备
混凝土配合比根据设计要求，再进行室内适配，待强度满足施工要求后，再进入现场试桩施工。
（4）、机械准备
机械设备：采用VD-85走管式沉管桩机；配以相应地搅拌和发电设备
（5）、试验检测
CFG桩施工完毕后，待桩经过一段时间（一般3-7天）桩体得到强化后可进行开槽。土方开挖时不可对设计桩顶标高以下的桩体产生损害，尽量避免在施工的过程中促动桩间土。剔除桩头时先找出桩顶标高位置，用钢钎等工具沿桩周向桩心逐次剔除多余的桩头，直到设计桩顶标高，并把桩顶找平，不可用重锤或重物横向击打桩体，桩头剔至设计标高处，桩顶表面不可出现斜平面。如果在基槽开挖和剔除桩头时造成桩体断至桩顶设计标高以下，必须采取补救措施，可用C20豆石混凝土接桩至设计桩顶标高，接桩过程中保护好桩间土。主要检测过程包括：确定试验总体布置、选择试验方法（加载方法和读数方法）、实验结果分析三部构成。
四、结论
经过实践证明CFG桩技术是一种方便、高效、快捷的处理公路软土基的应用技术，在具体施工过程中对CFG桩技术要求不高，不需要运用一些专业性的设施设备，而且操作程序经过相关实践后很容易掌握。另外CFG桩能够将外界作用力，转移到较深的地底深处，这样就在一定程度上加固了软土地基，减少由于软土松散的性能而导致的施工后路基的下降，提高软土有效承载力。由于CFG桩体的加固作用，地基抗剪强度增强，这就大大提高地基的稳定性从而加快道路施工进度并缩短工期。从以上的分析我们可以看出CFG桩技术在公路施工过程中运用可以带来良好的社会效益和经济效益，在以后的道路工程中会有更广泛的用途。
参考文献：
[ 1 ]、刘新福．京津城际轨道工程试验段CFG桩施工工艺及质量控制[J]．铁道建筑，2007，28(4)：79—82．
[ 2 ]、费贤俊，陈国钧．辽宁省丹东至锡林浩特高速公路东港至海城段地质灾害危险性评估报告[R]．2007．5．
[ 3 ]、刘玉卓． 公路工程软基处理［M］． 北京: 人民交通出版社，2002．
[ 4 ]、張贤． 论高速公路软土地基常见情况处理［J］． 四川建材，2007( 3) : 209-210．
[ 5 ]、习先萍． 浅谈CFG 桩复合地基的设计与施工［J］． 山西建筑，2010，36( 2) : 153-154．
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。