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CFG桩加固软土地基处理方案

CFG(C-Cement，F-Flyash，G-Gravel)桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，是一种新型桩体(桩径为350~600 mm)，桩身的材料是在素混凝土桩的基础上发展而来，主要是碎石、石屑(砂)、粉煤灰、掺适量水泥和水，桩体强度等级为C15~C20。与桩基相比，由于CFG桩体材料可以掺入工业废料粉煤灰、不配筋以及充分发挥桩间土的承载能力，工程造价一般为桩基的1/3~1/2，具有施工速度快、工期短、质量容易控制等特点。 1. 设备选型

CFG桩施工工艺归纳起来主要有以下两种方法，即振动沉管打桩机施工和长螺旋钻管内泵压施工。振动沉管打桩机施工主要机具为振动沉管机、搅拌机，具有施工操作简便、施工费用较低及对桩间土的挤密效应显著等优点，缺点为振动及噪音污染严重，难以穿透硬土层，施工时混合料的运输一般为翻斗车或人工运输，效率相对较低，新打桩对已打桩产生不良影响(如挤断已打桩)。长螺旋钻管内泵压施工机械是由长螺旋钻机、混凝土泵和强制式混凝土搅拌机组成，具有低噪音、无泥浆污染、是城区和居民区的首选工艺，穿透能力强、施工效率高等优点；缺点为施工费用较高，施工操作复杂。

考虑客运专线施工基本不受噪音、排泥浆限制和采用泵送混凝土施工条件难以具备等因素,在非塑性指数较高的饱和软粘土和淤泥质土地段可选振动沉管打桩机施工。国产振动沉管机多采用浙江瑞安建筑机械厂和兰州建筑通用机械总厂生产的设备，其产品技术性能指标如表1所示。

长螺旋钻孔钻机的结构形式与工作原理如图1所示。

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表1 浙江瑞安建筑机械厂DZKS、DZL系列振动锤主要技术参数

项 目 电动机功率/KW 偏心轴转速（/r/min） 激振力/KN 允许拔桩力/KN 允许加压力/KN 重量/kg 外形尺寸/mm 排气阀弯头动力装置内腔管搅拌机DZ45KS 200 1100 271 130 100 3684 DZ60KS 270 1100 360 200 120 4512 DZJ37 0~278 920 0~252 120 90 3660 DZJ60 0~500 900 0~453 200 100 5100 1900×1240×1745 2054×1250×1850 1466×1149×1936 1500×1250×2100 高强柔性管溜槽钻杆卷扬系统混凝土泵钻头刚性管图1长螺旋钻孔钻机的结构形式与工作原理图

单机作业单元机具配备如表2所示。

表2 单机作业单元机具设备配备表

序号 1 2 3 4 5 机具设备名称 振动沉管（或长螺旋钻孔）桩机 滚筒式混凝土搅拌机 机动翻斗车 铲车 电焊机 单位 台 台 辆 辆 台 数量 1 1 2 1 1 备注 2. 适用范围及条件

振动沉管水泥粉煤灰碎石桩施工工艺属于非排水成桩工艺，主要适用于松散的砂土、粉土、素填土和杂填土等多种软土地基提高承载力加固处理，尤其

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适用于松散的粉土、粉细砂的加固。它具有施工操作简便、施工费用较低、对桩间土的挤密效应显著等优点。目前主要应用于挤密效果好的土和可液化土的地基加固工程，空旷地区或施工场地周围没有管线以及不存在扰民的地基处理工程。

长螺旋钻孔灌注成桩适用于地下水位上的黏性土、粉土、素填土、中等密实以上砂土，属非挤土成桩工艺，该工艺具有穿透能力强、无振动、低噪音、无泥浆污染等特点，但要求桩长范围内无地下水，以保证成孔时不塌孔。 3. 工艺原理

CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，其结构形式如图2所示。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，桩身强度等级多在

图2 CFG桩加固软土路基结构示意图

C15~C20之间，可全桩长发挥侧向摩阻力，桩端落在好的土层时可很好地发挥端部阻力，与桩间土、褥垫层一起形成复合地基。在复合地基增强体(桩体)系列中，它的置换作用最强。

CFG桩、桩间土、褥垫层。三者一起形成复合地基。当基础承受垂直荷载时，桩和桩间土都要发生变形。桩的模量远比土的模量大，桩比土的变形小，由于基础下面设置了一定厚度的褥垫层，桩可以向上刺入，伴随这一过程垫层

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