CFG樁在市政路基施工中的質量管理

肖偉權

（惠州市市政工程總公司，廣東惠洲516001）

0 引言

道路路基的穩定性是道路施工的關鍵環節，也是保證道路使用壽命的關鍵部位。惠州地區分布著廣泛的濱海、河灘等軟土地基，在這種軟土地基建設道路時，若不對其進行處理，往往會發生路基失穩或過量沉陷，從而導致道路及路基內隱蔽構筑物的損壞而不能正常使用。

1 工程概況

淡澳河兩側濱河路市政工程位于大亞灣西區陽光大橋至中心區中心二路大橋。該工程位于淡澳河濱河兩側，其中的第七子段K0+190～K1+090段的路基有36 575 m2處于軟土之上，地基需要進行處理。根據《巖土工程勘察報告》建議，采用CFG樁復合地基處理該段軟土路基。該工程設計CFG樁樁徑400 mm，樁長在6.7～19.0 m之間，總打設長度約為22萬m；CFG樁需打穿軟土層厚度，并打入下臥層大于等于50 cm或強風化砂礫巖大于等于20 cm；復合地基承載力設計值fak≥120 kPa，工后允許沉降不大于30 mm。施工時間為2013年10月至2014年2月。

2 CFG樁特點及其工藝選擇

2.1 CFG樁特點

水泥粉煤灰碎石樁（簡稱CFG樁）是在碎石樁復合地基基礎上發展起來的一種地基加固處理方法，通過調整樁長、樁距、褥墊層厚度、樁體材料配合比，使復合地基變形小，大幅提高地基承載力。其施工工藝決定了其易于施工，施工速度快捷，工期短；成樁質量可靠，樁的直徑固定，樁長及樁身質量可以用直接手段進行檢測；樁體材料可以摻入粉煤灰、不用配置鋼筋；還具有能夠固定軟土的流動性等特性。

2.2 工藝選擇

CFG樁施工工藝主要有：長螺旋鉆孔管內泵壓混凝土成樁、振動沉管灌注成樁、長螺旋鉆孔灌注成樁。

根據該項工程《巖土工程勘察報告》、《施工設計圖》要求，選擇長螺旋鉆孔管內泵壓混凝土成樁的施工方式比較合適。首先，長螺旋鉆孔管內泵壓混凝土成樁的施工工藝比較成熟；其次，混凝土現已經采用商品混凝土，混凝土和易性可以得到很好的滿足，直接用泵機泵送混凝土進入鉆孔內，方便、快捷，質量易于保證；第三，噪聲和泥漿不會影響施工場地及其周邊，做到文明施工。

2.3 施工工藝流程

場地平整—測量放樣—鉆機就位、調平—鉆至設計標高（下臥層不小于0.5 m）—停鉆—提升鉆桿反向旋轉、泵送混凝土—勻速提升至設計超灌標高、停泵—鉆機移位至下一根樁位。

3 施工方法

3.1 施工準備

（1）清理平整場地：先進行草袋圍堰，將特殊路基處理范圍內魚塘水排出并將表層淤泥曬干；向魚塘內推填土并壓實形成CFG樁施工工作面。

（2）測量放樣：根據施工設計圖的要求圈定施工范圍，按布樁間距計算出各樁的坐標，再用全站儀逐樁放樣定位，以確保樁位的精度，每樁位均以竹簽打入地面，上部綁上紅色小塑料袋以作明顯的標志。

（3）試樁：先分路段和各個地質情況不同的場地進行成樁試驗，各試樁段試驗樁數不少于5根，試樁的目的以調整確定各項施工工藝參數，選擇合理的施工措施及配套設備、設施。試樁經檢測滿足各項設計參數后方可進行大面積的施工。

（4）技術交底：在上述各項準備工作完成后，進行大面積施工前，由項目技術負責人根據試樁結果、地質情況和設計要求向全體施工人員進行技術交底，并履行交底簽字手續。

（5）混凝土采購及供應：該項工程CFG樁設計樁體材料（樁體灌注用混合料）采用C20商品混凝土，混合料坍落度控制在16～20 cm。

（6）施工機械選擇：該項工程主要的施工機械有：旋式步履鉆機4臺，在本地即有此類鉆機租賃；混凝土泵機4部，由混凝土供應商提供；挖掘機1臺，自有。

3.2 施工方法

（1）鉆機就位：依據設計樁長組織合適高度的鉆機架體進場、組裝。然后鉆機就位，調整鉆機水平，使鉆桿與地面垂直，鉆頭對中樁位，固定好鉆機。

（2）施鉆：鉆機固定，檢查出料活動閥門是否閉合后，便可以開鉆。當鉆至設計深度后，鉆機應保持空轉清土，以便使孔底虛土被清出鉆孔。

（3）壓灌、提鉆：清完鉆孔后，即可將混凝土通過混凝土泵泵入鉆孔中，與此同時提鉆，位于鉆頭的活動閥門自動打開，使混凝土流出，并使鉆具在混凝土內埋深0.5～1.0 m左右。提鉆速度必須與混凝土泵入的速度相匹配，使孔內混凝土面抬升的高度始終比鉆頭位置高出0.5～1.0 m，以防止斷樁。混凝土必須連續灌注，直至高出設計標高不小于0.5 m，成樁。

（4）施工方向：沿道路前進方向，由中間逐漸向兩側。

4 質量控制要點

4.1 施工前期質量管理

施工前應按設計要求和試樁結果，與混凝土供應商協商、補充混凝土采購合同約定，比如水泥的牌號及最少用量、骨料的最大規格及其含量、粉煤灰的摻入數量等等各項數據和參數，以及混凝土從出廠到現場的運輸時間。目的是保證混凝土質量，使混凝土的和易性保持良好，在泵送時減少堵管現象，使泵送順利進行。

召集施工技術人員再次通讀施工設計圖，根據設計要求和試樁結果，編寫、修訂《鉆機操作作業指導書》、《混凝土泵送作業指導書》等，再次對參與的施工人員進行補充技術交底。

4.2 施工過程的質量管理

（1）混凝土及其泵送：混凝土運送到現場后，質量檢查員做到每車檢驗并做好相應的記錄，主要檢查混凝土是否有離析現象；檢測混凝土的坍落度，保證混凝土的和易性以減少泵送過程中的堵管現象。混凝土必須連續泵送灌注，直至成樁。

（2）施鉆：在鉆進過程中，鉆機應保持勻速運轉，不得時快時慢，應使鉆桿的下降速度和鉆機旋轉速度相匹配。在鉆進過程中，為達到設計標高不得反鉆或提升鉆桿，如遇特殊情況，要反鉆提升鉆桿，則要將鉆桿提升至地表，對鉆頭活動閥門重新檢查、疏通、閉合后才能繼續鉆進。

（3）壓灌及提鉆：起始壓灌混凝土需保證鉆具在混凝土內埋深0.5～1.0 m左右，提鉆速度必須與混凝土泵入的速度相匹配，使孔內混凝土面抬升的高度始終比鉆頭位置高出0.5～1.0 m；混凝土必須連續泵送灌注，灌注前每樁必須備好充足的混凝土料，如有地下水位或坍孔或飽和砂土或飽和粉土層或淤泥層時，則要灌注至其位置以上0.5～1.0 m方可暫停泵送待料，拔管速度則需要適當放慢。

4.3 質量通病分析和處理

（1）斜孔：斜孔是由于鉆機沒有固定好，在鉆進的過程中造成鉆桿晃動較大，還有就是鉆桿在鉆進前后沒有檢查其垂直度是否達到要求，再有就是鉆進的過程中遇到了地質突變和鉆速過快等情況均會發生斜孔現象。因此，在每班作業前均要核對當天需要作業地段的地質勘察報告，在變化較大的作業地段標識好，做好相應鉆速調整，不使鉆速過快而造成斜孔；每次開鉆前均要將鉆機調平固定好，檢查鉆桿是否垂直，鉆頭是否對中樁位；在鉆進過程中要經常檢查鉆桿是否有偏移、傾斜情況，觀察出土的土質變化情況，以防止地質突變。當鉆進過程中發生斜孔時，能校正的則放慢鉆速給予校正，不能校正的，則回填重鉆。

（2）竄孔：由于樁距較近，且地基土層中含有砂層、淤泥層造成孔洞坍塌而竄孔。該項工程設計樁徑為400 mm，樁中心間距1 500 mm，按正三角形布點；該項工程《巖土工程勘察報告》顯示，復合地基處理范圍內有5.0～13.0 m的淤泥質土和淤泥質砂土層，為預防鉆孔坍塌造成竄孔，采取隔一打一的跳打方式進行鉆進施工。

（3）堵管：主要由于混凝土中骨料顆粒太大，或由于混凝土的坍落度較小而造成堵管。解決方法：每一車混凝土運送到施工現場后，質量檢查員均要對混凝土進行檢查。檢查內容有：隨車混凝土出廠配合比是否符合配合比設計要求，是否有離析現象，坍落度及和易性是否滿足配合比設計和施工要求。

（4）縮頸和斷樁：主要有兩個原因造成，一是在砂層、淤泥層成樁后，樁身混凝土強度還沒有起來，邊上即進行新樁鉆進擠壓而造成縮頸或斷樁；二是提升的速度與泵送不匹配造成縮頸或斷樁。解決方法：一是按解決竄孔的跳打方式，保證樁身已灌注的混凝土具有一定強度后才進行相鄰樁的施工；二是控制好提桿速度和混凝土泵送配合；三是在淤泥質土、淤泥質砂土層以下灌注混凝土時必須連續施工，混凝土只有灌注至砂層、淤泥層面0.5～1.0 m時方可暫停待料，混凝土灌注前必須備足混凝土料以待使用。

4.4 質量檢測

（1）設計質量要求：復合地基承載力特征值大于等于120 kPa；樁距允許偏差±10 cm，抽查2%；樁徑允許偏差±10 mm，抽查2%；樁長不小于設計樁長，查施工記錄；垂直度允許偏差1.0%樁長，查施工記錄。

（2）經惠州大亞灣經濟技術開發區建設工程質量檢測中心按《建筑地基基礎檢測規范》（DBJ15-60-2008）有關規定，用淺層平板荷載試驗進行檢測，共計檢測了66個點，推定該項工程CFG樁復合地基土極限承載力均大于等于240 kPa，承載力特征值均fak≥120 kPa。

5 結語

CFG樁具有工藝簡單、施工效率高、振動小、無泥漿污染、受力好、造價較低等特點，近年來在市政基礎設施工程中廣泛使用。特別是沿海、沿河灘地區的使用，可以很好地解決市政設施工程的施工造成對工地周邊居民、環境的影響，做到文明施工、綠色施工。

施工前，組織參與樁基施工的全體技術人員認真閱讀施工設計圖、建筑地基處理技術規范的要求，編制好相應的作業指導書，對全體作業人員做好施工技術交底、安全技術交底，專職質量檢查員全程進行質量檢查、監督質量措施的落實，使整個施工過程均未發生斜孔、竄孔及混凝土堵管等現象。CFG樁復合地基完成后，經惠州大亞灣經濟技術開發區建設工程質量檢測中心對其進行檢測：CFG樁未檢測出有縮孔、斷樁等現象；復合地基土極限承載力均大于等于240 kPa，承載力特征值均fak≥120 kPa；滿足設計及施工規范要求。