關于CFG樁在公路軟基路段處理中的應用

張 暉 姜保軍

河南省中州公路工程有限公司

關于CFG樁在公路軟基路段處理中的應用

張 暉 姜保軍

河南省中州公路工程有限公司

CFG樁是國內上世紀80年代末研發的一項地基加固技術，其是在施工中與樁間土和褥墊層共同組成人工復合地基提高地基承載力，該種工藝可通過增長樁長將上部荷載傳遞到更深土層內而具有承載力提升幅度大、模量高、沉降穩定快等優點而被廣泛應用于地基或路基處理工程中，采用該種工藝可顯著提高地基承載力并會減少工后剩余沉降，因此說該工藝具有顯著的社會效益和經濟效益。本文結合具體工程案例，對公路軟基路段處理中CFG樁施工準備、施工工藝及質量控制進行了分析與探究。

CFG樁；公路軟基路段；施工準備

一、工程概況

某段公路工程總長度為13km，根據地質鉆探資料，該段地質情況分布主要為亞粘土、淤泥、細砂和全風化粗砂巖，淤泥層厚13m左右，呈深灰色，飽和流塑狀，含較多粉砂和腐殖質。淤泥層呈流塑狀，對管壁有一定的壓力。設計為CFG樁，樁長18m，間距1.4m，為正三角分布。

二、公路軟基路段處理中CFG樁施工準備

1、機械設備的選用。CFG樁多用振動沉管樁機施工，也可用螺旋鉆機。對于粘性土、粉土、淤泥質土、人工填土及松散砂土，使用振動沉管樁機可以提高地基承載力、減少地基變形以及消除地基液化;對夾有硬土層的地質條件，宜采用螺旋鉆預引孔，然后再用振動沉管機制樁。

2、嚴格控制進場材料。選定材料前取樣進行試驗，試驗合格后方可購買進場，對進場材料檢查有無雜物;碎石有無風化石、泥塊，石粉含量是否過大;砂石原材料應分開堆放。對原材料嚴格按要求頻率進行抽檢。

3、配合比控制。施工前應按設計要求由試驗室進行配合比試驗，施工時嚴格按配合比配置混合料，有條件采用攪拌站拌合最好。采用小型攪拌機，現場需有完好的磅秤，并定期對運料車進行稱量標定。

4、確定樁長。由于軟基段的淤泥層深度變化較大，在正式打樁前，每50米范圍內選取三個斷面進行試打，由業主、監理、施工單位一起根據樁管打入深度確定樁長。

三、公路軟基路段處理中CFG樁施工工藝

1、試樁。在大面積施工前應結合地質情況選取具有代表性工點進行試樁，試樁根數不應少于5根，試樁的目的是為了取得符合設計要求的沉管速率、延米投料量、拔管速率、塌落電流及充盈系數等工藝控制參數，并在其質量檢驗合格后作出試驗報告，將其中數據作為后期施工中參數的控制依據。

2、混合料拌合。CFG樁施工用料必須采取攪拌站集中拌和以控制混合料質量，拌合中應嚴格按照配合比配料，每盤料的拌合時間應參照普通混凝土的拌合時間，一般控制在90-120s范圍內，水的投加量以及拌合時間應根據實驗確定，最終混合料的坍落度控制在90-110mm范圍內。

3、設備進場。打樁機、攪拌機、材料進入現場，根據樁長、沉管入土深度確定機架高度，并進行設備組裝。打樁機沉管表面應有進尺標記。在樁位位置預埋混凝土樁尖(埋入地表下約30cm，外露20cm)，樁管底口卡住樁尖凸頭，密貼、無縫隙。

4、沉管。啟動振動器，使沉管在振動作用下下沉至設計標高，停機。沉管過程中需注意調整樁機的穩定，避免傾斜，做好電流變化記錄，并對土層變化予以說明。沉管過程中做好記錄。

5、投料。混合料攪拌采用現場混凝土攪拌機拌和，按照實驗室給出的C15混凝土施工配合比進行配料，混凝土攪拌用各原材料必須經過嚴格稱量，計量誤差在規范范圍之內。混合料塌落度控制在80mm～120mm。

6、拔管。拔管是邊拔邊振，拔管速率初始時宜慢，以保證混合料灌滿孔底，拔管過程中不允許反插，連續拔管至樁頂。施工樁頂標高宜高于設計標高50cm，浮漿厚度不超過20cm。拔管過程中應注意拔管速率，拔管速度應該的先慢后快，初始拔管速度(4m)控制在1.5～2m/min，其后拔管速度控制在2.5～3m/min。

7、移機。沉管拔出并確認成樁符合設計與規范要求后，對樁頭用粘土封頂，移機進行下一根樁的施工。

8、成樁檢測。素混凝土樁施工完成，待樁體強度達到設計值后，由專業檢測單位采用低應變檢測樁身完整性，并通過鉆芯法對樁身強度及完整性進行驗證，若出現不合規格的施工段，則采取加大檢測頻率來檢驗施工質量。

四、公路軟基路段處理中CFG樁施工質量控制

1、樁徑和垂直度。施工中應保證每顆樁實際混合料灌注量不低于設計量，灌注后的充盈系數應大于1，施工中除了保證塔身四周的垂直標桿調節塔身導桿后尚應采用水平尺檢查鉆機機架水平度，同時應檢查鉆機塔身和鉆桿是否垂直，若垂直度不足則應調節塔身垂直標桿直至垂直度不超過1%。

2、拔管速率。施工中應嚴格控制混合料泵送量與拔管速率相匹配以免出現停泵待料現象，并避免拔管速率過快形成樁徑偏小或縮頸斷樁，拔管速率過慢導致水泥漿分布不均勻而形成離析，最終導致樁頂浮漿過多并影響樁身強度。

3、樁長保護。成樁后一般應較設計樁長加長0.5m左右以保證樁長，并在沉管拔出后用插入式振搗棒對樁頂混合料加振3-5s以提高該部位密實度，整樁施工完畢后應用人工進行樁間土清理和樁頭鑿除，鑿除樁頭時應嚴禁用大錘直接夯擊樁頭將樁身震碎，而應用鋼釬對稱將多余部分鑿除，后用小錘和鋼釬進行樁頂找平，最終保證樁頂不存在斜面。

4、混合料強度控制。混合料拌合時應嚴格按照試驗配合比配料，拌合過程中應經常測定砂石含水量，并通過觀察混合料塌落度等來分析其配合比，并應嚴格按照規定做試塊以準確檢測、反應成樁的抗壓強度。

5、施工監測。在施工過程中，要加強監測，及時發現問題，以便采取有效措施，控制成樁質量，重點應做好以下幾方面的監測：

(1)施工前要測出場地的標高，測點應有足夠的數量和代表性。在打樁過程中則要隨時檢測地面是否發生隆起。因為斷樁常和地表隆起相聯系。

(2)施工過程中要隨時注意已打樁樁頂標高的變化，尤其是觀測樁距最小的已打樁。因為在打新樁時，測量已打樁樁頂的上升量，可估算樁徑縮小的數值，以判斷是否產生縮徑。

(3)對樁頂上升量較大或懷疑發生質量問題的樁應進行開挖查看，并做出必要的處理。

五、結束語

綜上所述，CFG樁施工技術具有造價低、質量易控制的特點，其最大優點是工后沉降小，節省施工時間。采用CFG樁技術加固公路軟土地基是有效的、可靠的。雖然在施工過程中可能會出現一些質量問題，但只要找到原因，采取相應的處理辦法，CFG樁還是能取得較好的社會和經濟效益。

[1]史濤.CFG樁在軟土地基加固中的應用[J].科技資訊，2010年26期.