水泥粉煤灰碎石樁振動成樁施工工藝及質量控制

石洪義

摘 要：水泥粉煤灰碎石樁即CFG樁，是一種值得推廣的地基處理技術。與普通砼相比，除了在拌和、運輸上一樣便利外，CFG樁最主要的是能發揮出樁的受力功能。CFG樁通過樁體、褥墊層和樁間土一起組成復合地基，使地基處理的效果得到很大提高，而且施工快捷、節省造價，容易控制質量，并且適用于各種地質土質，有廣闊的發展前景。結合多年在高速公路建設中的施工經驗，對CFG樁施工工藝技術和質量控制進行做簡單介紹，以供參考。

關鍵詞：水泥粉煤灰；CFG樁；施工工藝；質量控制

中圖分類號：TU753.3 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）06-0089-02

1 原材料質量控制及配合比設計

樁體的主體材料為碎石、水泥和粉煤灰，在選用原材料時，都應符合設計要求，并按相關規定進行檢驗。一般情況下，按普通混凝土的技術要求選用碎石和中砂，粉煤灰選用Ⅱ級以上的粉煤灰，水泥選用32.5級以上的新鮮無結塊普通硅酸鹽水泥或者礦渣硅酸鹽水泥。

根據設計要求，提前對混合料進行試驗室配合比試驗和無側限抗壓強度試驗，確定各種材料的摻配比例，以指導施工。當采用振動成管灌注成樁時，混合料的坍落度應為3～5 cm，可用減水劑調成9～12 cm的塌落度，便于灌車運輸；當采用長螺旋鉆孔，管內泵壓混合料成樁時，混合料的坍落度宜為16～20 cm；樁體同配比室內試塊28 d無側限抗壓強度不低于設計強度，單樁承載力、單位復合地基承載力對應于樁間距均不小于設計要求。

2 振動沉管灌注成樁施工工藝及質量控制

2.1 振動沉管灌注成樁施工工藝

目前，主要有振動沉管灌注和長螺旋鉆管內泵壓混合料灌注兩種施工工藝。長螺旋施工工藝適用于黏性土、粉土、砂土以及對噪聲或泥漿污染要求嚴格的場地。采用螺旋鉆機施工時，當提管速度與混凝土輸送泵不配備時，容易發生斷樁、縮徑等質量問題。振動成型施工適用于粉土、黏性土和素填土地基。使用振動成型法施工時，會對臨近已施工完成的樁形成較大的振動，從而導致已施工的樁體被震裂或震斷，同時，振動還會破壞土體本身的結構強度，導致土體密實度減小，從而引起承載力下降。因此，在選用成樁機械類型和型號時，要結合工程的具體情況而定。合理地選用施工機械，是確保CFG樁復合地基施工質量的有效途徑。根據筆者以往的施工經驗，施工中振動沉管灌注成樁法使用較多。長螺旋鉆管內泵壓CFG樁施工工藝流程如圖1所示。

2.2 振動沉管灌注成樁質量控制

在振動沉管灌注成樁質量控制中，需要注意以下幾點：①施工前，應按設計要求進行配合比組成設計；施工時，按配合比配制混合料。振動沉管灌注成樁施工的坍落度宜為30～50 mm，振動沉管灌注成樁后樁頂浮漿厚度小于200 mm。②場地平整后，根據設計要求，繪制出樁位的布置圖，用鋼尺量距定出樁位，通常用鋼釬打在樁位上，并撒白灰以作標記，布樁樁位偏差應符合規范要求。樁機就位后，調整沉管鉆桿，使其與地面垂直，要求沉管垂直度偏差不大于1%；對于滿堂布樁基礎，樁位偏差不應大于0.4倍樁徑。③在沉管過程中，要保持樁機穩定，嚴禁傾斜和錯位。如果此過程有異常情況，應暫停施工并分析原因，及時采取措施。在沉管過程中要做好記錄，控制鉆孔沉管入土深度，確保樁長偏差在+100 mm范圍內。④沉管至設計深度時，應盡快投料，然后邊振動邊拔管。嚴格控制拔管速率，拔管速度應控制在1.2～1.5 m/min，拔管速率太快可能導致縮頸，過快時還會出現斷樁現象；如果拔管速率過慢，造成對砼過振，又會出現樁項浮漿過多、混和料離析現象，導致樁身強度不足，但如果遇到淤泥土或淤泥質土，拔管速度可以適當放慢。⑤根據砼用量推算樁身是否出現擴徑或縮徑、斷樁等質量隱患，如果存在，應及時采取補救措施。⑥拔管過程中要避免反插。反插不能保證樁管的豎直度，并且容易使土與樁體材料混合，導致樁身摻土，從而影響樁身質量。⑦為了保證樁的長度，在沉管施工進尺時，宜比設計樁長多加0.5 m。將沉管拔出后，用插入式振搗棒對樁頂混合料加振數秒，提高樁頂混合料密實度。上部用麻袋片、土工布和土封項，以增加樁頂的自重壓力，同時也可提高混合料抵抗周圍土擠壓的能力，避免新打樁振動導致已打樁受振動擠壓，混合料上涌使樁徑縮小。⑧在施工過程中，按每臺機械一天至少做2組混合料試塊（每組3塊，每塊為150 mm×150 mm×150 mm的立方體），并按標準養護，以測定其立方體28 d抗壓強度是否符合設計要求，28 d后測定單樁承載力和復合地基承載力。⑨冬期施工時，對樁頭和樁間土采取保溫措施，使混合料入孔溫度不得低于5 ℃。⑩待樁體達到一定強度后可進行開挖，采用機械開挖時應注意避免碾壓已施工完成的樁頭，防止樁頂標高以下樁身斷裂和擾動樁間土。?在CFG施工過程中，應加強現場管理，及時發現問題，以便采取有效措施，控制成樁質量。

3 結束語

在施工中，會遇到很多地質復雜的情況。在各種軟土基礎處理的施工方法中，CFG樁表現出較大的優勢，施工方便且節省投資，在保證施工質量、加快施工進度方面是一種較為理想的地基處理技術。因此，CFG樁施工技術更具有顯著的經濟效益和廣闊的推廣前景。

參考文獻

[1]中華人民共和國建設部.JGJ 79—2002 建筑地基處理技術規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2002.

[2]廖代廣，孟新田.土木工程施工技術[M].武漢：武漢理工大學出版社，2007.

〔編輯：李玨〕endprint