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摘要：本文主要分析了CFG桩加固施工工艺的基本要求，阐述了CFG桩施工工艺的主要施工流程和施工特点，针对CFG桩施工工艺在铁路客运专线软土地基加固中的应用进行研究。最后，提出在实践中使用这种施工工艺时，施工技术人员应该如何控制软土地基加固CFG桩施工质量，希望通过本文的分析和研究能达到提高软土地基CFG桩加固的施工质量的目的，确保并延长铁路客运专线的使用寿命。
关键词：CFG桩；铁路客运专线；软土地基加固；工艺应用
CFG桩是水泥粉煤灰石桩的简称，近年来，随着我国科技和经济的不断发展，我国政府越来越注重发展国内的交通事业，铁路客运是我国物流事业以及经济贸易的一种重要途径。而客运专线建设项目质量一直是人们研究的重点课题，相关人员需高度重视CFG桩施工工艺在软土地基加固中的重要作用，寻找施工质量控制方法和手段，提高软土地基加固施工技术水平。客运专线软土地基施工质量关系着整个工程建设项目的质量和后期使用，因此，研究CFG桩在铁路客运专线软土地基加固中的应用具有重要的作用和意义，能有效提高铁路客运专线抗裂性能，提高施工项目的整体安全性。
一、CFG桩软土地基加固施工工艺
（一）施工材料
CFG樁软土地基加固施工所需要的材料主要包括水泥、砂、石子以及粉煤灰和水等，这些施工材料的质量是影响施工质量的重要因素，将这些原始材料混合加工时，如果所选用的材料质量无法达到相关标准，施工质量就无法得到保证。目前，随着新技术、新材料的不断研发，在进行CFG桩施工时，所选用的水泥材料主要选择32.5普通的硅酸盐水泥，水泥应该储存在干燥处，避免受潮结团，在搅拌中一定要均匀混合所有材料。其次，选用的砂子，一般应该直径应该控制在5-30mm之间，材料要纯正，不能含有其他的杂质，如杂草或垃圾等有机物质，砂子的含泥量应该<3%。再者，石子应该选用碎石或卵碎石，其粗径为6-18mm之间，含泥量<2%。最后，粉煤灰，这种材料分为Ⅰ级和Ⅱ级，根据施工情况，选用不同的粉煤灰，粉煤灰质量比较难以控制，尽量选用材质比较细腻的粉煤灰。将这些材料与水融合，充分搅拌，为了施工质量控制需要，在混合材料时，可以选用一些外加剂或掺和料，具体剂量应该按照工程施工需求，通过试验最终确定。
（二）施工机械
CFG桩软土地基加固施工工艺采用步履式系列或者其他长螺旋钻机，带有硬质合金钻头，根据工程任务量和钻孔难度选用不同的功率大小以及扭矩的机械。一般成孔直径应该为0.3-0.8m，一次性最大加固深度可以高达30m。在施工中，如果施工难度非常大，还可以配置一台发电机，提高掘进速度。此外，材料搅拌均使用拌合站集中拌制，然后使用泵车将灌桩混凝土运输到施工现场。CFG桩施工材料和施工机械都是施工的必须条件，在施工前，技术人员一定要做好准备，确保施工质量和自身安全。
（三）工艺原理
CFG桩施工原理主要利用施工材料的高粘结性，可以发挥全桩侧向摩阻力，桩端落在好的土层时能发挥端部阻力，从而在CFG桩、褥垫层以及桩间土层三者之间形成一个复合地基，这种复合地基具有极强的粘合性，其置换作用非常强，在参数相同时，桩柱所承受的荷载占总荷载的百分比也会升高，当基础承受垂直荷载发生变化时，桩与桩之间就会发生变形。但是桩的变形要比软土变形小，地基沉降会产生不良的影响，随着线路使用时间推移，其磨损程度越来越中，而CFG桩可以向上介入，不断将垫层材料补充到桩间土层上，进而起到保护铁路专线的效果，保证在任何荷载作用下，桩和桩间土曾始终共同参与受力，避免局部受力过度，调节地基中桩与土之间的应力比，即为CFG桩软土地基加固工艺原理。
二、CFG桩在铁路客运专线软土地基加固中的应用问题及原因
（一）堵管
堵管主要是由于施工原始材料不达标，或者是材料搅拌不够均匀，存在明显的结团现象，在浇筑的过程中，就会导致堵管，很容易出现浇筑密实度不达标等问题。材料比例配合不科学，主要是指混合材料中细骨料和粉煤灰用量较少，混合料的和易性比较差，在CFG桩施工中，主要是利用混凝土泵将混合材料喷灌到管芯中，混合料在管线内可以借助一定的水和水泥砂浆润滑层与管壁分离后通过管线，在这个施工过程中，混合料很容易发生泌水、离析等问题，在泵压的作用下，如果骨料和砂浆分离，在喷灌时，混合料与管壁之间的摩擦力也会越来越大，导致堵管。造成CFG桩施工出现堵管的原因很多，堵管就会影响加固质量，无法达到理想的软土地基加固效果。
（二）窜孔
在饱和粉土、粉细砂层中成桩经常会遇到窜孔现象，窜孔主要是指在施工中，刚完成一个桩喷灌，在进行下一个桩灌注时，前一个桩中的混合料还没有结硬的X号桩的桩顶突然下落，当相邻桩完成喷灌后，前一个桩就会自动回升，进而就会发生窜孔问题。CFG桩施工发生窜孔的原因包括：①加固土层中含有松散饱和粉土或粉细砂；②钻杆在钻进的过程中，叶片剪切作用扰动了土体，当土体受到剪切作用扰动之后，使得土体发生液化，就会出现沉降等问题。CFG桩窜孔是一项比较常见的施工质量问题，值得技术人员注意和重视。
三、CFG桩在铁路客运专线软土地基加固中应用的质量控制措施
（一）堵管质量控制
在施工中，堵管问题的解决方法首先要保证细骨料的粒径，混凝土的配合和坍落度应该达到相关标准要求，在施工中，根据铁路项目的施工设计要求，CFG桩直径应该控制在160-200mm之间，将混合料充分搅拌，但是，要严格控制搅拌时间，一般搅拌时间应该≥2min。其次，如果是在冬季施工，为了避免桩硬结，而影响施工质量，在混合料搅拌时，可以采用加热水，这样能提高混合料的出口温度，但是，要控制好水的温度，一般水平应该≤60°，这样混合料在搅拌中就不会出现结团现象，也就能很好的避免堵管问题，提高整个混合料的强度。最后，在施工中，要注意加强施工管理，要任命专人监督和协调钻机操作人员与混合料泵车人员，将混合料泵车和钻杆提升速度控制在同一水平面上，保持两者密切的配合，能及时发现并解决问题。
（二）窜孔质量控制
窜孔施工质量控制可以通过控制桩与桩之间的距离，这样能很好的避免相邻两个桩柱窜孔。或者改变浇灌方式，在喷灌时，可以将相邻两个桩分开浇筑，当桩内的混合料回升之后，再进行相邻桩柱的喷灌。此外，在钻进时，一定要控制钻进速度，合理提高钻进速度，使得混合料能以最快的速度进入桩孔中，这样就能避免离析等问题。
（三）断桩及夹层质量控制
这方面的问题主要是指提钻速度太快，钻头上的残留泥块会就会随着混合料塌落进入到桩身中，造成CFG桩桩身中含泥量增加，此时就很容易造成断桩或夹层。这种问题的主要控制途径就是要保持混合料灌注的连贯性，保证能一次成桩。此外，严格控制钻头提取速度，不用使用大型机械清理桩间土，避免土体的扰动。
结束语
综上所述，铁路客运专线软土地基加固中应用CFG桩施工工艺，能提高整个地基基础的荷载能力，CFG桩能协调整个道路横截面上的压力，实现均匀受力，从而达到保护专线的目的。因此，CFG桩施工工艺值得在实践中大力推广和采用。
参考文献：
[1]朱国松，郎建平.沪昆铁路客运专线采用长螺旋钻机施工CFG桩技术[J].铁道建筑，2010（01）
[2]井振宇.简述铁路客运专线CFG桩加固软土地基施工技术[J].赤子，2013（05）
[3]李琼.简述铁路客运专线CFG桩加固软土地基施工技术[J].赤子，2013（02）
[4]胡小丽.高速铁路CFG桩路基地基加固施工技术[J].城市建设理论研究（电子版），2013（12）
关键词：CFG桩；铁路客运专线；软土地基加固；工艺应用
CFG桩是水泥粉煤灰石桩的简称，近年来，随着我国科技和经济的不断发展，我国政府越来越注重发展国内的交通事业，铁路客运是我国物流事业以及经济贸易的一种重要途径。而客运专线建设项目质量一直是人们研究的重点课题，相关人员需高度重视CFG桩施工工艺在软土地基加固中的重要作用，寻找施工质量控制方法和手段，提高软土地基加固施工技术水平。客运专线软土地基施工质量关系着整个工程建设项目的质量和后期使用，因此，研究CFG桩在铁路客运专线软土地基加固中的应用具有重要的作用和意义，能有效提高铁路客运专线抗裂性能，提高施工项目的整体安全性。
一、CFG桩软土地基加固施工工艺
（一）施工材料
CFG樁软土地基加固施工所需要的材料主要包括水泥、砂、石子以及粉煤灰和水等，这些施工材料的质量是影响施工质量的重要因素，将这些原始材料混合加工时，如果所选用的材料质量无法达到相关标准，施工质量就无法得到保证。目前，随着新技术、新材料的不断研发，在进行CFG桩施工时，所选用的水泥材料主要选择32.5普通的硅酸盐水泥，水泥应该储存在干燥处，避免受潮结团，在搅拌中一定要均匀混合所有材料。其次，选用的砂子，一般应该直径应该控制在5-30mm之间，材料要纯正，不能含有其他的杂质，如杂草或垃圾等有机物质，砂子的含泥量应该<3%。再者，石子应该选用碎石或卵碎石，其粗径为6-18mm之间，含泥量<2%。最后，粉煤灰，这种材料分为Ⅰ级和Ⅱ级，根据施工情况，选用不同的粉煤灰，粉煤灰质量比较难以控制，尽量选用材质比较细腻的粉煤灰。将这些材料与水融合，充分搅拌，为了施工质量控制需要，在混合材料时，可以选用一些外加剂或掺和料，具体剂量应该按照工程施工需求，通过试验最终确定。
（二）施工机械
CFG桩软土地基加固施工工艺采用步履式系列或者其他长螺旋钻机，带有硬质合金钻头，根据工程任务量和钻孔难度选用不同的功率大小以及扭矩的机械。一般成孔直径应该为0.3-0.8m，一次性最大加固深度可以高达30m。在施工中，如果施工难度非常大，还可以配置一台发电机，提高掘进速度。此外，材料搅拌均使用拌合站集中拌制，然后使用泵车将灌桩混凝土运输到施工现场。CFG桩施工材料和施工机械都是施工的必须条件，在施工前，技术人员一定要做好准备，确保施工质量和自身安全。
（三）工艺原理
CFG桩施工原理主要利用施工材料的高粘结性，可以发挥全桩侧向摩阻力，桩端落在好的土层时能发挥端部阻力，从而在CFG桩、褥垫层以及桩间土层三者之间形成一个复合地基，这种复合地基具有极强的粘合性，其置换作用非常强，在参数相同时，桩柱所承受的荷载占总荷载的百分比也会升高，当基础承受垂直荷载发生变化时，桩与桩之间就会发生变形。但是桩的变形要比软土变形小，地基沉降会产生不良的影响，随着线路使用时间推移，其磨损程度越来越中，而CFG桩可以向上介入，不断将垫层材料补充到桩间土层上，进而起到保护铁路专线的效果，保证在任何荷载作用下，桩和桩间土曾始终共同参与受力，避免局部受力过度，调节地基中桩与土之间的应力比，即为CFG桩软土地基加固工艺原理。
二、CFG桩在铁路客运专线软土地基加固中的应用问题及原因
（一）堵管
堵管主要是由于施工原始材料不达标，或者是材料搅拌不够均匀，存在明显的结团现象，在浇筑的过程中，就会导致堵管，很容易出现浇筑密实度不达标等问题。材料比例配合不科学，主要是指混合材料中细骨料和粉煤灰用量较少，混合料的和易性比较差，在CFG桩施工中，主要是利用混凝土泵将混合材料喷灌到管芯中，混合料在管线内可以借助一定的水和水泥砂浆润滑层与管壁分离后通过管线，在这个施工过程中，混合料很容易发生泌水、离析等问题，在泵压的作用下，如果骨料和砂浆分离，在喷灌时，混合料与管壁之间的摩擦力也会越来越大，导致堵管。造成CFG桩施工出现堵管的原因很多，堵管就会影响加固质量，无法达到理想的软土地基加固效果。
（二）窜孔
在饱和粉土、粉细砂层中成桩经常会遇到窜孔现象，窜孔主要是指在施工中，刚完成一个桩喷灌，在进行下一个桩灌注时，前一个桩中的混合料还没有结硬的X号桩的桩顶突然下落，当相邻桩完成喷灌后，前一个桩就会自动回升，进而就会发生窜孔问题。CFG桩施工发生窜孔的原因包括：①加固土层中含有松散饱和粉土或粉细砂；②钻杆在钻进的过程中，叶片剪切作用扰动了土体，当土体受到剪切作用扰动之后，使得土体发生液化，就会出现沉降等问题。CFG桩窜孔是一项比较常见的施工质量问题，值得技术人员注意和重视。
三、CFG桩在铁路客运专线软土地基加固中应用的质量控制措施
（一）堵管质量控制
在施工中，堵管问题的解决方法首先要保证细骨料的粒径，混凝土的配合和坍落度应该达到相关标准要求，在施工中，根据铁路项目的施工设计要求，CFG桩直径应该控制在160-200mm之间，将混合料充分搅拌，但是，要严格控制搅拌时间，一般搅拌时间应该≥2min。其次，如果是在冬季施工，为了避免桩硬结，而影响施工质量，在混合料搅拌时，可以采用加热水，这样能提高混合料的出口温度，但是，要控制好水的温度，一般水平应该≤60°，这样混合料在搅拌中就不会出现结团现象，也就能很好的避免堵管问题，提高整个混合料的强度。最后，在施工中，要注意加强施工管理，要任命专人监督和协调钻机操作人员与混合料泵车人员，将混合料泵车和钻杆提升速度控制在同一水平面上，保持两者密切的配合，能及时发现并解决问题。
（二）窜孔质量控制
窜孔施工质量控制可以通过控制桩与桩之间的距离，这样能很好的避免相邻两个桩柱窜孔。或者改变浇灌方式，在喷灌时，可以将相邻两个桩分开浇筑，当桩内的混合料回升之后，再进行相邻桩柱的喷灌。此外，在钻进时，一定要控制钻进速度，合理提高钻进速度，使得混合料能以最快的速度进入桩孔中，这样就能避免离析等问题。
（三）断桩及夹层质量控制
这方面的问题主要是指提钻速度太快，钻头上的残留泥块会就会随着混合料塌落进入到桩身中，造成CFG桩桩身中含泥量增加，此时就很容易造成断桩或夹层。这种问题的主要控制途径就是要保持混合料灌注的连贯性，保证能一次成桩。此外，严格控制钻头提取速度，不用使用大型机械清理桩间土，避免土体的扰动。
结束语
综上所述，铁路客运专线软土地基加固中应用CFG桩施工工艺，能提高整个地基基础的荷载能力，CFG桩能协调整个道路横截面上的压力，实现均匀受力，从而达到保护专线的目的。因此，CFG桩施工工艺值得在实践中大力推广和采用。
参考文献：
[1]朱国松，郎建平.沪昆铁路客运专线采用长螺旋钻机施工CFG桩技术[J].铁道建筑，2010（01）
[2]井振宇.简述铁路客运专线CFG桩加固软土地基施工技术[J].赤子，2013（05）
[3]李琼.简述铁路客运专线CFG桩加固软土地基施工技术[J].赤子，2013（02）
[4]胡小丽.高速铁路CFG桩路基地基加固施工技术[J].城市建设理论研究（电子版），2013（12）