公路軟土地基施工中CFG樁的應用綜述

■顧 靖 ■江蘇省泰州市市區超限檢測，江蘇 泰州 225300

在公路施工中，某路段附近地貌類型簡單，地勢比較平坦，平均海拔3．5m左右，路況比較低洼，河流較多，村莊密集，地表植被以菜田為主。該路段設計為橋頭路段高路堤，填土高度大概4米，以耕植土、亞粘土為主，工程地質條件較差。該路段軟土內含水量較高、強度較差、高孔隙比、沉降大、穩定性差，軟土地基無法滿足高填路堤荷載的要求，需對軟土地基進行加固處理，經研究決定，采用CFG樁技術。

1 CFG樁的組成與基本原理

CFG樁由樁、樁間土以及墊層三部分組成，投入使用后，墊層上部路基傳來的壓力通過適當的變形以一定的比例分配給樁以及樁間土，兩者共同受力。土體受到樁的擠壓提高其承載力，樁本身又受到周圍土的側應力壓迫從而提高受力性能，兩者協調工作，形成一個復合地基受力整體，共同承載上面路基傳來的荷載。

2 搭建CFG樁的準備工作

2．1 清理現場

在搭建CFG樁前需要對施工現場進行清理工作，從而保證施工環境的整潔干凈以及施工操作的順利進行，進而提高施工的效率。清理現場包括以下幾項具體內容:(1)對公路通道進行整修的同時，清理通道中的各種障礙物，保持施工路線的通暢。(2)對公路進行比較徹底的垃圾處理，包括枯樹枝、廢棄電線、塑料袋等，這種比較徹底地清除方案有利于CFG樁的豎立。(3)在施工前開挖一定數量的排水坑，方便施工過程中現場的排水。(4)清理工作完成后，采用人工碾壓等方式把軟土地基壓實，確保現場施工的密實度。

2．2 材料的準備和配比

施工使用的原材料是公路工程建設的重要組成部分，原材料的質量好壞直接決定后期施工的質量，所以在搭建CFG樁前，需要對所需的原材料有一個系統的認識。CFG樁的原材料包括碎石、砂子、水泥等，除了保證這些材料的本身質量外，對其配對的比例也要有準確的計算，一般情況下水、水泥、碎石、砂的配對比例為 0．7∶1∶3．823∶2．443。

2．3 施工現場的檢測

要想準確的放置CFG樁，施工前對施工現場的檢測必不可少，一般檢測過程分為以下幾點:(1)先在施工現場鋪設一層適量的砂墊層，然后按照公路的實際地形狀況以及操作標準進行科學合理的放樣。(2)檢測過程不要采取一次的數據，為確保監測數據的準確性和嚴謹性，需要進行多次檢測，同時標注地面的標高，并把整理后的數據資料上交至監理部門審批，審批通過后方可按照具體數據進行布樁設計。(3)工作人員還需要對現場進行袋裝砂井施工，并在施工完成后進行CFG樁的放樣操作。

3 CFG樁材料要求和注意事項

(1)混凝土、添加劑、緩凝劑、粉煤灰等混合物的摻量應該符合施工要求，按照實驗室測試的結果執行。(2)配制CFG樁材料的過程中要嚴格按照配合比，并注意控制原材料的質量。(3)長螺旋鉆孔和混合料灌注的坍塌度要控制在160～200mm之間，而振動沉管的施工坍塌度要控制在30～50mm之間，振動沉管經過灌注成樁后，浮漿的厚度要小于200mm。(4)長螺旋鉆孔和混合料成樁在鉆至設計深度后，要控制拔桿的時間，沉管向上拔的速度要與混合料的遞送量相適應，如遇到飽和砂土層則暫時禁止停泵待料。(5)沉管灌注成樁工序完成后，拔管過程中盡量保持勻速進行，一旦遇到淤泥質土壤，就適當放緩拔管速度。

4 施工工藝及質量控制辦法

(1)實地放樣。根據設計方案在需要施工的位置實行實地放樣，CFG樁的位置要嚴格按照設計方案執行，如出現個別例外情況立即進行靈活的調整。在這個過程中要重點考慮橋臺等特殊位置，并記得把橋梁樁基的位置留出來并在涵洞底部標高。

(2)沉管。根據放樣結果，合理安裝振動器進行樁基沉管操作，要保證樁基沉管垂直于地面，在具體操作前先檢查設備運行是否正常，設備驗證合格后，將樁尖用繩子套緊，沉管過程一定要按照施工順序，沒沉下1m就記錄電流表電流一次，幫助施工人員及時掌握土層的變化，避免出現失誤。

(3)投料。處理地基所需要的原材料較多，工作人員應該重視地基的處理質量，嚴格控制所需材料質量，在進行混凝土配比的時候要根據設計方案以及實驗結果進行操作，把碎石等雜質的含量控制在5%以下，攪拌時間要控制在2分鐘以上以保證攪拌均勻。

(4)拔管。沉管到設計位置后，先不要急于拔管，等混凝土添加到與設置投料口平齊并原地振動5～10s后再開始拔管操作，這樣可以保證樁底混凝土充實飽滿。拔管的速度應該根據實際情況有所控制，不宜過慢也不宜過快，一般遵循先慢后快、勻速操作的原則。

(5)處理樁頭。現階段進行沉管時一般使用振動沉管法，這種操作方法雖然比較簡單，但是由于樁頂部位振動會導致浮漿較多，無法達到設備的強度要求，因此要把樁頂一定長度的樁頭截掉，這樣既可以保證一定的美觀性，又可以提高CFG樁的整體質量。

(6)鋪墊砂層。在CFG樁驗收合格后，就開始進行鋪墊砂層的工作，鋪墊砂層分兩層施工:第一層先鋪設30cm左右的中粗砂層，然后鋪設上鋼塑格柵;第二層先鋪設20cm左右的中粗砂層，再鋪上土工布。鋪墊砂層可以分散樁土的荷載壓力，避免水平荷載對樁頭的破壞，對延長CFG樁的使用壽命具有積極意義。

5 設置CFG樁的質量檢測環節

(1)單樁承載力檢測。在CFG樁施工過程中要注意對單樁承載性能的檢測，一般選擇總樁數的1%進行測試，通過其7d以及28d的抗壓強度來確定其整體的承載能力。(2)CFG樁質量等級檢測。隨機選取20%以上的CFG樁，通過低應變法測定其完整性，進而確定其樁身的質量等級。(3)地基承載力檢測。采用現場荷載試驗法對單樁以及多樁的復合地基承載力進行檢測，在這個檢測過程中要注意檢測頻率的控制。(4)樁間土加固效果檢測。樁間土的加固效果關系到整體樁身的穩定性，應該引起施工人員的重視，并采用靜力觸探等方法進行試驗檢測。

CFG樁的施工過程比較復雜，存在一定的施工難度，但經過實踐的證明，科學合理的搭建CFG樁不僅提高了公路的安全性，還節約了建設維護成本，對整個公路工程建設具有重要意義。為保障CFG樁的每一個施工環節都可以順利進行，必須規范施工人員的操作技能，提升管理人員的綜合素質，落實科學嚴謹的工作態度，并嚴格把關施工的質量。

［1］于富華．CFG樁復合地基承載力計算方法的比較［J］;巖土工程界;2002年11期．