淺析公路軟基處理施工中CFG樁的應(yīng)用

【摘 要】軟基處理是高速公路施工的一個重要組成部分，而CFG樁作為一種軟基處理方式，廣泛應(yīng)用于許多公路的施工，并取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和使用效果。本文介紹了CFG樁的特點，適用范圍，施工工藝，安全措施，質(zhì)量控制，以及進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)性分析。

【關(guān)鍵詞】CFG樁；適用范圍；施工工藝；安全措施；質(zhì)量控制

1. 前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公路建設(shè)事業(yè)取得了巨大的成就，公路交通等基礎(chǔ)設(shè)施配套不斷完善，人們的出行越來越方便，對公路行車的舒適度和安全性提出了更高的要求，但在含水量高，壓縮性大，滲透性差、強度低和厚度不均的軟土地基修筑高速公路時，若處理不當(dāng)，會導(dǎo)致路基失穩(wěn)或沉降達(dá)不到預(yù)期目的，這嚴(yán)重影響了公路的正常使用。為了解決這些問題，公路施工建設(shè)者嘗試和使用了多種軟基處理方法，CFG樁就是其中一種方法。由于CFG樁施工速度快、污染小，與散體樁相比，CFG樁更容易達(dá)到提高地基承載力、減小基礎(chǔ)變形的效果，因此得到了迅速的推廣，廣泛應(yīng)用于許多公路的軟基處理。

2. CFG樁特點及適用范圍

CFG樁由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和，用各種成樁機械制成的可變強度樁，通過調(diào)整水泥摻量及配比，其強度等級在C15～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，進(jìn)一步降低了工程造價。

CFG樁適用于處理粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥質(zhì)土地基，既可用于擠密效果差的土。當(dāng)CFG用于擠密效果好的土?xí)r，承載力的提高既有擠密作用，又有置換作用；當(dāng)CFG樁用于擠密效果差的土?xí)r，承載力的提高只與置換作用有關(guān)。CFG樁和其它復(fù)合地基的樁型相比，它的置換作用很突出，這是CFG樁的重要特征。

經(jīng)過分析，雖然CFG樁屬高粘結(jié)強度樁，但與素砼樁的區(qū)別僅在于樁體材料的構(gòu)成不同，在其受力和變形特性方面沒有什么區(qū)別。公路CFG樁軟土地基處理設(shè)計適用于填土高度大于8m，軟基土底部埋深大于6m的路段或預(yù)制砼樁不適用的路段。

3. CFG樁施工工藝

3.1施工主要設(shè)備

螺旋鉆機，混凝土輸送泵，攪拌機，發(fā)電機，小型挖掘機，鋼釬，小推車，自卸車，壓路機，推土機，裝載機，平地機等。

3.2施工前準(zhǔn)備

1）施工場地應(yīng)保持半整通暢。池塘積水地段先排水，清除淤泥層，并平整壓實。

2）復(fù)核測量基線及水準(zhǔn)點，對CFG樁樁位鉆孔進(jìn)行放線，偏差應(yīng)符合設(shè)計及規(guī)范要求。

3）CFG樁選用的水泥、粉煤灰、碎石、石屑、水等原材料應(yīng)符合設(shè)計要求，并按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢驗。

4）長螺旋鉆機、混凝土輸送泵、混凝土輸送管路等設(shè)備應(yīng)經(jīng)檢查、維修，保證澆筑過程順利進(jìn)行。檢查電源、線路，并做好照明準(zhǔn)備工作。

6）配齊所有管理人員和施工人員，并對所有人員進(jìn)行安全交底。

7）開工前施工方應(yīng)在監(jiān)理、業(yè)主監(jiān)督下先進(jìn)行成樁工藝性試驗，試成孔應(yīng)不少于3～5個，以復(fù)核地質(zhì)資料及設(shè)備、工藝、施工順序是否適宜，確定混凝土坍落度、攪拌時間、拔管速度等各項工藝參數(shù)。

3.3 施工工藝

1）樁機就位后，調(diào)整鉆桿與地面垂直，并使鉆桿對準(zhǔn)樁位中心，現(xiàn)場技術(shù)人員檢查調(diào)整樁位偏差及垂直度。CFG樁垂直度允許偏差不大于1.0%，樁位偏差不大于50mm。

2）鉆孔開始時，關(guān)閉針頭閥門，操縱下移鉆桿，鉆頭觸及地面時，啟動馬達(dá)，鉆孔的速度應(yīng)先慢后快，同時檢查鉆孔的偏差并及時糾正。

3）鉆孔深度在鉆桿上應(yīng)有明確標(biāo)記，鉆孔過程中應(yīng)做好記錄，每鉆進(jìn)1米記錄電流表電流一次。

4）鉆孔至設(shè)計深度后，鉆機停鉆，并同時開始灌注混合填料，混凝土泵送量應(yīng)與拔管速度相配合，邊灌注邊提鉆，保持連續(xù)灌注，均勻提升，做到鉆頭始終埋入混凝土內(nèi)1m左右。

5）CFG樁施工完工28天后，對CFG樁樁身和CFG樁復(fù)合地基進(jìn)行無損檢測，檢測包括低應(yīng)變對樁身質(zhì)量的檢測和靜載荷試驗對承載力的檢測，靜載荷試驗采用單樁或多樁復(fù)合地基，根據(jù)試驗結(jié)果評價復(fù)合地基承載力。

6）樁體達(dá)到設(shè)計強度后，進(jìn)行樁頭鑿毛處理。樁頭處理完畢后進(jìn)行墊層鋪設(shè)，墊層所用材料為級配砂石，最大粒徑不超過2㎝. 墊層一般厚度30㎝，松鋪后采用靜力壓實，墊層高度比基礎(chǔ)寬度要大，其寬出部分不宜小于墊層的厚度。

4. 安全措施及質(zhì)量控制

4.1安全措施

1）鉆孔作業(yè)施工應(yīng)做好施工防護(hù)，防止人或異物墜入。

2）夜間施工應(yīng)有足夠的照明。主要路口設(shè)專人指揮車輛。

3）鉆機放置平穩(wěn)，安裝鉆桿中心線的斜度部小于全長的1%。安裝鉆桿施工人員上塔必須佩戴安全帶。

4）高壓泵不得超過壓力范圍使用，防止高壓泵管破裂。

5）鉆桿上的土應(yīng)及時清理干凈，防止下墜傷人，施工人員進(jìn)入工地必須佩戴安全帽。

6）鉆機操作人員必須持證上崗，嚴(yán)禁無證人員上機違規(guī)操作。操作人員離開操作室時應(yīng)關(guān)閉操作室門。

7）施工區(qū)域應(yīng)設(shè)警示標(biāo)志，嚴(yán)禁非工作人員出入。為保證施工安全，現(xiàn)場應(yīng)有專人統(tǒng)一指揮。

4.2、質(zhì)量控制指標(biāo)。

1）樁的質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計及JTG/T F50-2011《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》，樁長允許差≤10㎝；樁徑允許差≤設(shè)計值；垂直度允許差≤1.0%。

2）樁位允許偏差：

孔的中心位置（mm）：群樁：100；單排樁：50.

傾斜度：小于1%；

孔深：支承樁：比設(shè)計深度超深不小于50mm。

3）CFG樁施工完工28天后，對CFG樁樁身和CFG樁復(fù)合地基進(jìn)行無損檢測。樁身完整性要求：抽取不少于總樁數(shù)10%的樁進(jìn)行低應(yīng)變動力檢測。單樁靜載試驗測定樁的承載力：不少于總樁數(shù)的0.5～1%。復(fù)合地基承載力試驗試驗數(shù)量為總樁數(shù)的0.5%～1%，每個單體工程的試驗數(shù)量不應(yīng)少于3根。選擇試驗點時應(yīng)本著隨機分和的原則進(jìn)行。檢測規(guī)程依據(jù)為：JTG/T F81-01-2004《公路工程基樁動測技術(shù)規(guī)程》。

5. 經(jīng)濟(jì)性分析

5.1、CFG樁復(fù)合地基通過褥墊層與基礎(chǔ)連接，可保證樁問土始終參與工作，與舒張的樁基相比，樁的數(shù)量可大太減少，且CFG樁不配筋，樁體利用粉煤灰和石屑做為摻合料，又大太降低了工程造價。在荷載作用下，樁可將承受的荷載向較深的土層中傳遞并相應(yīng)減少了樁間土承擔(dān)的荷載。這樣，由于樁的作用使處理后的復(fù)合地基承載力可大幅度提高．提高系數(shù)可高達(dá)2倍以上。

5.2、有資料記載，CFG樁長可以從6米到30多米，并可全樁長發(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%之問變化。因此復(fù)合地基承載力具有很大的可調(diào)性，可通過調(diào)整樁長、樁距等參數(shù)來滿足不同的承載力要求。

6. 結(jié)論

6.1、CFG樁適用于處理粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥質(zhì)土，既可用于擠密效果好的土，也可用于擠密效果差的土。CFG樁既適用于條形基礎(chǔ)、獨立基礎(chǔ)，也可用于筏基和箱形基礎(chǔ)。

6.2、本文從施工工藝、質(zhì)量控制等方面描述了CFG樁的工程性質(zhì)特點，經(jīng)濟(jì)使用價值。在公路工程軟基處理中，推廣和合理使用CFG樁，將會產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

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