[摘要]道路工程施工中天然軟土地基不能滿足要求時,多采用樁基礎(chǔ)或樁--箱基礎(chǔ)進(jìn)行處理,但需耗費大量的鋼筋,水泥,造價很高,當(dāng)?shù)鼗�土具有一定�?qiáng)度時,可采用CFG樁復(fù)合地基或樁板結(jié)構(gòu)復(fù)合地基.可以大量應(yīng)用于公路深厚軟基的處理，在加寬段、滑塌段、結(jié)構(gòu)物軟基處理、橋臺差異沉降、高路堤快速填筑等軟基處理段具有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，其推廣應(yīng)用價值較高。

　　[關(guān)鍵詞]市政道路,軟土路基,CFG 樁

　　1 工程概況

　　某市形象市政道路工程道路美化工程第Ⅰ標(biāo)段施工現(xiàn)場位于樁號K2+082 至K2+330 發(fā)現(xiàn)軟基路基寬47.2m、長近250m，由于整個路堤斜交座落在一條約65m 寬的河道上， 河道與附近的淤泥厚度變化極不均勻，再加之路堤填土高等原因，發(fā)生部分中度滑塌。該路道路全長共8.1km,公分兩個標(biāo)段，我單位承建的為該道路美化工程第Ⅰ 標(biāo)段， 具體承接該路全長為3.2km、現(xiàn)狀道路34m 的雙向四車道市政道路工程， 于2007 年10 月10 日開始動工。

　　項目部在事發(fā)第一時間對問題進(jìn)行研究，臨時成立解決該問題專門班子及時響應(yīng)，歷經(jīng)幾個晝夜反復(fù)對照比較，從方案、實施、取材等幾方面著手，系統(tǒng)整合出一套完整的應(yīng)對當(dāng)前施工段軟土路基處理方案。我項目部專門班子結(jié)合相關(guān)的設(shè)計理論和計算資料，綜合考量，擬定滑塌段軟基CFG 樁處理方案，其中CFG 樁處理的設(shè)計參數(shù)如下：平均樁長21.6m，樁徑500mm，樁體強(qiáng)度C15(材料配合比:水泥:碎石:沙子: 粉煤灰=1:6.35:3.34:0.87)， 樁距1.5m， 采用正方形布置， 墊層厚0.3m，采用2-4 級配碎石。

　　2 CFG 樁處理地基的特性分析

　　2.1 適用范圍廣

　　Cement Fly-ash Gravel 直譯即為水泥粉煤灰碎石混合。CFG 樁由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水按比例拌和，利用各種成樁機(jī)械制成的可變強(qiáng)度樁。通過調(diào)整水泥摻量及配比， 其強(qiáng)度等級在C5-C25之間變化，是介于剛性樁與柔性樁之間的一種樁型。CFG 樁和樁間土一起，通過褥墊層形成CFG 樁復(fù)合地基共同工作，故可根據(jù)復(fù)合地基性狀和計算進(jìn)行工程設(shè)計。CFG 樁一般不用計算配筋，并且還可利用工業(yè)廢料粉煤灰和石屑作摻和料，在維持原有設(shè)計強(qiáng)度基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低了工程造價。

　　CFG 樁復(fù)合地基適用于條形基礎(chǔ)、獨立基礎(chǔ)，也適用于筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)。就土而言，適用于處理粘性土、粉土、砂土、淤泥質(zhì)土地基。從擠密效果看，既可用于擠密效果好的土，也可用于擠密效果差的土。但CFG 樁用于市政道路工程的軟土路基處理在當(dāng)前還是有待我們開發(fā)的新課題。做為這方面的實例，該工程形象地向大家介紹了一個如何采用CFG 樁及時、到位解決工程實際難題可行的辦法和途徑。

　　2.2 承載力提高幅度大，可調(diào)性強(qiáng)

　　CFG 樁樁長可以從幾米到20 多米均可， 并且可以全樁長發(fā)揮樁的側(cè)阻力，樁承擔(dān)的荷載占總荷載的百分比可在40%-75%之間變化，使得復(fù)合地基承載力的提高幅度大并且具有很大的可調(diào)性。當(dāng)天然地基承載力較高時，若上部荷載不大，可將樁長設(shè)計得短一點。有時根據(jù)承載力要求和具體土層情況，可采用長短樁間隔設(shè)置，發(fā)揮不同土層的端承力。

　　2.3 樁體的排水作用

　　當(dāng)CFG 樁在飽和的粉土和砂土中施工時，由于成樁的振動作用，會使砂土液化，土體內(nèi)產(chǎn)生超靜孔隙水壓力，剛剛施工完的CFG 樁將是一個很好的排水通道，孔隙水沿著樁體向上排出，直到CFG 樁樁體硬化為止。此現(xiàn)象不僅不會影響樁體強(qiáng)度，反而對減小因孔壓消散太慢引起地面的隆起和增加樁間土的密實度大為有利。

　　2.4 沉降變形

　　CFG 樁復(fù)合地基復(fù)合變形模量大，建筑物沉降量小是其重要特點之一。對于上部和中間有軟弱土層的地基， 采用CFG 樁進(jìn)行地基處理，樁端持力于下面較好的土層，可以獲得變形模量較高的復(fù)合地基，從而有效地控制的沉降。根據(jù)大量工程實踐得知，采用CFG 樁進(jìn)行有效的地基處理后，建筑物的沉降一般可控制在20-50mm 左右，公路的沉降則更是微乎其微。

　　2.5 時間效應(yīng)

　　利用振動沉管施工時，由于振動作用，將會對樁間土產(chǎn)生擾動，特別是高靈敏度的土，會使其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度喪失或降低，成樁結(jié)束后，隨著恢復(fù)期的增長，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度逐漸恢復(fù)，樁間土的承載力會有所增加。另外CFG 樁本身強(qiáng)度在28d-60d 過程中增長的最快，以后強(qiáng)度逐漸慢慢增加。特別是高標(biāo)號的混合料要到60d 齡期才能達(dá)到或超過設(shè)計強(qiáng)度。

　　3 地基處理主要技術(shù)探討

　　3.1 施工機(jī)械設(shè)備

　　長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG 樁施工工藝是由長螺旋鉆機(jī)、混凝土泵和強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)組成的完整的施工體系，本工程項目部租用2臺ZKL800BB 型步履式長螺旋鉆機(jī)、1 臺HBT60 型混凝土輸送泵、自由1 臺JS50 型混凝土攪拌機(jī)。

　　該設(shè)備施工工藝具有以下的優(yōu)點：低噪音，無泥漿污染;成孔制樁時不產(chǎn)生振動，避免了新打樁對已打樁產(chǎn)生的不良影響;成孔穿透能力強(qiáng)，可穿透硬土層，諸如砂層、圓礫層和粒徑不大于60mm 的卵石層;施工過程中的效率高。

　　3.2 主要施工工藝

　　3.2.1 測量定位

　　測量定位采用打孔灌石灰的方法處理， 即先用直徑30 的鋼管打孔300mm 深的深度，然后灌入石灰粉，再插入鋼筋進(jìn)行復(fù)核樁位，施工中所有樁孔一次定位完成。

　　3.2.2 鉆機(jī)就位

　　鉆機(jī)就位前需檢查場地情況，如果場地較軟，應(yīng)增加支腿接地面積。若場地坡度>30°應(yīng)加墊枕木施工，鉆機(jī)就位后必須平衡，啟動四支腿油缸調(diào)整鉆機(jī)水平，確保鉆塔垂直度≯1%，對位偏差≯20mm，鉆機(jī)開鉆前必須嚴(yán)格檢查鉆頭上楔形出料活門是否閉合。

　　3.2.3 鉆進(jìn)成孔

　　鉆進(jìn)過程中根據(jù)地層變化和動力頭工作電流值對鉆壓、轉(zhuǎn)速和鉆進(jìn)速度進(jìn)行合理調(diào)整，鉆進(jìn)采用間歇式鉆進(jìn)方法，即鉆進(jìn)一空鉆一鉆進(jìn)，鉆進(jìn)至設(shè)計深度后空車30-60s，待電流穩(wěn)定確認(rèn)樁長滿足要求后終孔停鉆。

　　3.2.4 混凝土攪拌及泵送

　　混凝土攪拌應(yīng)該嚴(yán)格按配合比配料， 嚴(yán)格控制好進(jìn)場原材質(zhì)量，每盤攪拌時間≮90s，經(jīng)常檢查混凝土的和易性及坍落度，控制好混凝土的攪拌質(zhì)量。

　　3.2.5 每樁灌混凝土結(jié)束后，應(yīng)及時進(jìn)行封頂以保護(hù)樁頭。

　　3.2.6 施工中遇到地下障礙使樁位偏移時應(yīng)及時處理后再次就位，并對混凝土泵送中遇到輸料管堵塞或鉆進(jìn)中出現(xiàn)的異常問題及時正確處理。

　　4 施工中質(zhì)量控制措施

　　首先保證樁體材料供應(yīng)的質(zhì)量。針對這次CFG 樁處理方案采購的各批次材料由專人負(fù)責(zé)，依照例行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行大范圍取樣的、嚴(yán)格的抽樣檢驗，在這里就不一一贅述。

　　在樁基施工工程正式施工前，進(jìn)行了試驗樁施工，施工中發(fā)現(xiàn)場地有竄孔、鉆頭閥門有時打不開的情況，尤其嚴(yán)重的是在檢驗單樁承載力時，發(fā)現(xiàn)有個別試驗樁承載力很低，不能滿足設(shè)計要求。

　　在制作樁體時應(yīng)特別注意撥管的高度與速度。在沒有施工現(xiàn)場成樁試驗等有關(guān)參數(shù)時，樁管內(nèi)灌滿混合料后，應(yīng)先錘擊5-10s，再開始邊錘擊邊撥，以防止樁底出現(xiàn)吊腳現(xiàn)象。每次撥管高度宜控制在0.5-1.0m， 每撥管一次停撥錘擊5-los 或者反插深度0.3-0.5m; 撥管過程中，應(yīng)分段添加混合料，樁管內(nèi)混合料始終高于拔管高度1.5m，以保證樁身的完整性。撥管速度控制在1.5m /min 以內(nèi)，當(dāng)撥管通過淤泥夾層時，應(yīng)適當(dāng)放慢撥管速度，以防止樁身出現(xiàn)縮徑現(xiàn)象;

　　在施工過程中，發(fā)現(xiàn)有些樁成孔到設(shè)計深度，開始泵料時，鉆頭閥門打不開，無法成樁。經(jīng)調(diào)查，鉆頭閥門打不開有兩種原因：鉆頭問題，當(dāng)鉆頭加工不合理時， 成孔過程中土中的砂�；蛐÷咽�易卡死閥門，造成閥門打不開;由于樁端落在砂土層，樁端土質(zhì)具有良好滲透性，導(dǎo)致閥門外的水頭壓力大于鉆桿內(nèi)混合料的壓力，造成閥門打不開。本工程鉆頭穿越細(xì)砂、圓礫、卵石層，終孔于粉細(xì)砂層及細(xì)中砂層上，很容易導(dǎo)致閥門打不開。經(jīng)設(shè)計組和施工組共同商量改用防水鉆頭或者是適當(dāng)增加樁長，中低壓縮性的粉質(zhì)粘土層或粘質(zhì)粉、砂質(zhì)粉土層，避免閥門打不開的情況發(fā)生。

　　目前CFG 樁檢樁有小應(yīng)變檢測和靜載試驗兩種。小應(yīng)變隨機(jī)抽檢30%，主要檢測樁長、樁身是否完整、有無縮徑等現(xiàn)象。CFG 樁斷樁率較高，有地質(zhì)原因、有施工原因、也有周圍振動物的影響，隨后將分析。檢測出來的斷樁需要根據(jù)設(shè)計文件處理。靜載試驗是檢測CFG 樁的單樁承載力，筆者施工的CFG 樁單樁承載力應(yīng)不小于500kN，試驗樁數(shù)為總樁數(shù)的0.3%，且每工點不小于3 點。靜載試驗一般都能達(dá)到要求，作者所施工的CFG 樁單樁承載力都能達(dá)到50kN。

　　混凝土坍落度控制在70-90mm，水灰比宜在0.6-0.8 之間;樁位應(yīng)保證準(zhǔn)確，其偏差允許不大于150mm，樁身保持垂直，垂直度偏差不應(yīng)大于1%;按序跳打施工，向一個方向逐漸推進(jìn)，以防止地冒，在已成樁的樁頂埋設(shè)標(biāo)尺，觀察施工對己成樁的擠壓情況，防止已成樁受擠壓而斷裂并了解地面地冒情況;若遇孤石，則樁位應(yīng)適當(dāng)移位，以保證樁體滿足設(shè)計要求; 根據(jù)樁機(jī)頂部吊下的垂球即可控制垂直度，垂直度控制在1%以內(nèi);定期對樁機(jī)進(jìn)行檢測，保證施工的連續(xù)性。

　　5 結(jié)語

　　在公路工程建設(shè)中遇到的軟土地基處理,目前已經(jīng)成為公路工程建設(shè)中經(jīng)常所見到的問題.CFG 樁在應(yīng)用方面拓展到公路軟基處理， 落實到具體操作層面上具有其與一般房建不同的地方和自身的特征。CFG樁處理在鐵路建設(shè)中應(yīng)用廣泛,通過規(guī)范施工、有效控制,可使軟土路基的沉降與滑移達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),保證路基工后行車安全.

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