素水泥石粉砂漿樁復合地基處理施工技術

黃華江

摘要：本文針對普通CFG樁施工遇到的深厚軟土層難以成樁的問題，通過工程研究實踐，采用了研究的新型素水泥石粉砂漿樁，創(chuàng)新地現(xiàn)場配制與原土體容重相當?shù)牧蠞{，使用土工布袋套裝料漿，應用振動沉管樁機打入軟土層中成樁，并對其的相關性能進行了研究，使得該施工技術日趨成熟，取得了良好的經(jīng)濟和社會效益，為后續(xù)的類似工程提供了寶貴的參考和借鑒。

關鍵詞成樁質(zhì)量配制料漿 土工布袋施工技術

中圖分類號：TU74文獻標識碼： A

前言

常見的CFG樁全稱為水泥粉煤灰碎石樁，它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和，用各種成樁機具制成的高黏結強度樁。但如遇到的軟土層物理力學性質(zhì)較差（如土層高含水量、高壓縮性、低強度、低滲透性等），采用普通施工工藝（如振動沉管工藝）難以成樁，或成樁時樁體擴大系數(shù)較大，直接影響旁邊樁體施工，造成樁體強度不均勻、竄孔等成樁質(zhì)量問題，而采用素水泥石粉砂漿樁能夠克服上述施工難題，并且達到軟基處理的目的。

素水泥石粉砂漿樁是由水泥、膨脹劑、石粉、中砂加水拌和，用振動沉管樁機制成的高黏結強度樁，是一種經(jīng)濟實用的地基處理樁型，適用于一般淤泥質(zhì)土、淤泥、松散至中密的砂土及人工填土等土層。據(jù)統(tǒng)計，素水泥石粉砂漿樁復合地基能使軟弱地基承載力提高150%以上，單樁承載力達到130KN以上，其施工成本比同類砼樁降低50%左右。素水泥石粉砂漿樁具有地基承載力提高幅度大、沉降量小、操作簡單、施工效率高等優(yōu)點，是一種高效環(huán)保的建筑地基處理方法，可以廣泛推廣到各種建筑地基處理的應用。

一、工藝原理

現(xiàn)場填土擠淤、平整場地、打入塑料排水板后，通過現(xiàn)場配制與原土體容重相當?shù)牧蠞{，增強了樁體整體強度均勻性。為加強樁體成形的整體可控性，增強土體的抗剪強度和抗變形能力 ，充分利用土工布的隔離、加筋、排水等工程特性，制作成土工布袋，由土工布袋套裝料漿，應用振動沉管樁機打入軟土層中成樁。該技術系統(tǒng)整合了現(xiàn)場配制料漿技術、泵送成樁料漿施工工藝、土工布袋制作工藝、料漿成樁控制技術、振動入土成樁工藝等施工技術工藝，通過水泥石粉砂漿樁對填土以下的淤泥土層進行均勻置換、振動擠密，形成素水泥石粉砂漿樁復合地基，并結合塑料排水板樁對周邊土體進行排水固結、沉降，限制荷載作用下土體的橫向變形，顯著提高填土的地基承載力，使提高了承載力后的地基能夠成為符合設計要求的復合地基。

二、技術特點

1、成本低

相對于常見素混凝土樁，由于僅需在現(xiàn)場設置簡易水泥石粉砂漿攪拌桶及攪拌池、通過初拌、復拌，利用抽水泵將拌好水泥石粉砂漿料漿泵送至普通振動沉管樁機打入地下，而且對場地臨時填土土質(zhì)要求并不高，省去了購買商品混凝土大筆費用及由于混凝土車、泵車進出場地臨時修建便道的費用，成本低。不存在依靠外來商品混凝土供給緊張而工期延誤導致成本上升的問題。

2、能滿足地基承載力要求

采用經(jīng)過素水泥石粉砂漿樁軟基處理的填土地基承載力能滿足設計的承載力要求。通過單樁極限承載力試驗、壓板試驗，測試了單樁承載力及復合地基的地基承載力代表值均符合設計值。

3、滿足變形要求

施工填土階段經(jīng)受了正常堆載的考驗，所設立的沉降變形觀測點沒有發(fā)生變形超過15mm/天，承載力沒有下降，基本無變化，填土能夠滿足變形要求。

4、對環(huán)境影響小

水泥石粉砂漿攪拌池在使用后能夠完全挖除回填，恢復原來地形地貌，對環(huán)境無污染、無副作用。對施工區(qū)域臨近的外圍更無影響。

三、 施工工藝流程圖

四、重點施工工藝介紹

1、沉管及套裝土工布袋施工

（1）、樁機就位須水平、穩(wěn)固、調(diào)整沉管與地面垂直，確保垂直度偏差不大于1%。

（2）、采用平板鋼制活瓣樁尖。應先將樁尖活瓣用麻繩或鐵絲捆緊合攏，活瓣間隙應緊密。當樁尖對準樁基中心，并核查高速套管垂直度后，利用錘擊及套管自重將樁尖壓入中。

（3）、啟動電動機，開始沉管過程中注意調(diào)整樁機的穩(wěn)定，嚴禁傾斜和錯位。

（4）、沉管過程中須作好記錄。激振電流每沉1m記錄一次，對土層變化處應特別說明，直到沉管至設計標高。

（5）、沉管至設計標高后，將土工布袋借用小石塊自重沉入帶到管底。

2、灌注水泥石粉砂漿

（1）、采用水泥石粉砂漿，強度要求7.5Mpa。砂漿容重為≥1.6。

（2）、砂漿注入樁體成樁后需確保樁頂與施工面持平或高過施工面。

（3）、土工布袋規(guī)格：單位面積質(zhì)量≥300g/m2，在注漿過程中應確保布袋不漏漿。

3、拔管

（1）、拔管速度按均勻線速控制，一般控制在1.2～1.5m/min左右，如遇淤泥或淤泥質(zhì)土，拔管速率可適當放慢；

（2）、當樁管拔出地面，確認樁符合設計要求后將封口打結，然后移機繼續(xù)下一根樁施工。

結束語

本技術適用于中國南方，特別珠江三角洲水網(wǎng)平原區(qū)、灘涂地帶進行軟基處理或圍海造地填土處理。對于河涌、灘涂地帶，尤其雜填土層下淤泥層厚、淤泥層含水量較高地區(qū)提高填土地基承載力、限制地基沉降、橫向變形也有實際的參考價值。

采用本施工技術，與常見的素混凝土樁的施工方法對比，明顯節(jié)約了商品混凝土的購買成本和由于泵送混凝土的需要臨時搭建施工便道建設費用，由于軟弱地基通常存在于此類項目的復合地基處理，因為場地限制問題，重型施工機械無法到達，常用施工工序受到限制，造成整個工程項目工期拖延、臨時施工措施費用增加。本技術復合地基處理一次性投入小，工藝操作簡單，其基本材料是水泥、膨脹劑、石粉、中砂，施工后填土穩(wěn)定，地基承載力符合設計要求，土體沉降量小，經(jīng)濟效益明顯。