試析CFG樁技術(shù)在市政道路軟基處理中的應(yīng)用

王雅文

【摘要】城市道路交通的暢通快捷與否，是一個(gè)城市的窗口工程的體現(xiàn)，能夠很直觀的反應(yīng)出一個(gè)城市的管理水平的高低。而市政道路工程技術(shù)直接決定著一條道路的工程質(zhì)量，這是保暢通的基本前提。本文就CFG樁技術(shù)在市政道路軟基處理中的應(yīng)用進(jìn)行如下探討。

【關(guān)鍵詞】CFG樁；市政道路；軟基處理

引言

CFG樁形成的復(fù)合地基結(jié)構(gòu)體系其承載力大且可調(diào)性強(qiáng)、沉降變形小、穩(wěn)定快、無(wú)有效樁長(zhǎng)的限制，在路堤填筑施工期間，在工后其累計(jì)沉降量均小于其它傳統(tǒng)的軟基處理方法?？梢源罅繎?yīng)用于道路深厚軟基的處理，在加寬段、滑塌段、結(jié)構(gòu)物軟基處理、橋臺(tái)差異沉降、高路堤快速填筑等軟基處理段具有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，其推廣應(yīng)用價(jià)值較高。

1、CFG樁處理地基的特點(diǎn)綜述

1.1適用范圍廣

CFG樁復(fù)合地基適用于條形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)，也適用于筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)。從擠密效果看，既可用于擠密效果好的土，也可用于擠密效果差的土。CFG樁適用于多層建筑、高層建筑的地基處理，目前己經(jīng)被廣泛用于高層建筑。

1.2承載力強(qiáng)

CFG樁樁長(zhǎng)可以從幾米到20多米均可，并且可以全樁長(zhǎng)發(fā)揮樁的側(cè)阻力，樁承擔(dān)的荷載占總荷載的百分比可在40%-75%之間變化，使得復(fù)合地基承載力的提高幅度大并且具有很大的可調(diào)性。

1.3樁體排水

當(dāng)CFG樁在飽和的粉土和砂土中施工時(shí)，由于成樁的振動(dòng)作用，會(huì)使砂土液化，土體內(nèi)產(chǎn)生超靜孔隙水壓力，剛剛施工完的CFG樁將是一個(gè)很好的排水通道，孔隙水沿著樁體向上排出，直到CFG樁樁體硬化為止。此現(xiàn)象不僅不會(huì)影響樁體強(qiáng)度，反而對(duì)減小因孔壓消散太慢引起地面的隆起和增加樁間土的密實(shí)度大為有利。

1.4沉降變形

CFG樁復(fù)合地基復(fù)合變形模量大，建筑物沉降量小是其重要特點(diǎn)之一。對(duì)于上部和中間有軟弱土層的地基，采用CFG樁進(jìn)行地基處理，樁端持力于下面較好的土層，可以獲得變形模量較高的復(fù)合地基，從而有效地控制建筑物的沉降。根據(jù)大量工程實(shí)踐得知，采用CFG樁進(jìn)行有效的地基處理后，建筑物的沉降一般可控制在20-50mm左右。

2、工程背景資料

某市政道路某段軟基路基寬56.0m、路線長(zhǎng)約3Km，由于整個(gè)路堤斜交座落在一條河道上，河道與附近的淤泥厚度變化極不均勻的分布，加之路堤填土高等原因，發(fā)生滑塌。根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算資料反映，滑塌段軟基CFG樁處理的設(shè)計(jì)參數(shù)為，平均樁長(zhǎng)20.4m，樁徑500mm，樁體強(qiáng)度C15（材料配合比：水泥：碎石：沙子：粉煤灰=1：6.24：3.12：0.76），樁距為1.5m，采用正方形布置，墊層厚為0.3m，采用2-4級(jí)配的碎石填料。

3、地基處理主要施工技術(shù)探討

3.1施工機(jī)械設(shè)備

長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工工藝是由長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)、混凝土泵和強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)組成的完整的施工體系，本工程采用2臺(tái)ZKL800BB型步履式長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)、1臺(tái)HBT60型混凝土輸送泵、1臺(tái)JS50型混凝土攪拌機(jī)。

3.2主要施工工藝

（1）測(cè)量定位。測(cè)量定位采用打孔灌石灰的方法處理，即先用直徑30的鋼管打孔300mm深的深度，然后灌入石灰粉，再插入鋼筋進(jìn)行復(fù)核樁位，施工中所有樁孔一次定位完成。（2）鉆機(jī)就位。鉆機(jī)就位前需檢查場(chǎng)地情況，如果場(chǎng)地較軟，應(yīng)增加支腿接地面積。若場(chǎng)地坡度>30°應(yīng)加墊枕木施工，鉆機(jī)就位后必須平衡，啟動(dòng)四支腿油缸調(diào)整鉆機(jī)水平，確保鉆塔垂直度≯1%，對(duì)位偏差≯20mm，鉆機(jī)開鉆前必須嚴(yán)格檢查鉆頭上楔形出料活門是否閉合。（3）鉆進(jìn)成孔。鉆進(jìn)過(guò)程中根據(jù)地層變化和動(dòng)力頭工作電流值對(duì)鉆壓、轉(zhuǎn)速和鉆進(jìn)速度進(jìn)行合理調(diào)整，鉆進(jìn)采用間歇式鉆進(jìn)方法，即鉆進(jìn)一空鉆一鉆進(jìn)，鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度后空車30-60s，待電流穩(wěn)定確認(rèn)樁長(zhǎng)滿足要求后終孔停鉆。（4）混凝土攪拌及泵送?；炷翑嚢钁?yīng)該嚴(yán)格按配合比配料，嚴(yán)格控制好進(jìn)場(chǎng)原材質(zhì)量，每盤攪拌時(shí)間≮90s，經(jīng)常檢查混凝土的和易性及坍落度，控制好混凝土的攪拌質(zhì)量。（5）施工中遇到地下障礙使樁位偏移時(shí)應(yīng)及時(shí)處理后再次就位，并對(duì)混凝土泵送中遇到輸料管堵塞或鉆進(jìn)中出現(xiàn)的異常問(wèn)題及時(shí)正確處理。

3.3施工質(zhì)量控制

在制作樁體時(shí)應(yīng)特別注意撥管的高度與速度。在沒(méi)有施工現(xiàn)場(chǎng)成樁試驗(yàn)等有關(guān)參數(shù)時(shí)，樁管內(nèi)灌滿混合料后，應(yīng)先錘擊5-10s，再開始邊錘擊邊撥，以防止樁底出現(xiàn)吊腳現(xiàn)象。每次撥管高度宜控制在0.5-1.0m，每撥管一次停撥錘擊5-los或者反插深度0.3-0.5m；撥管過(guò)程中，應(yīng)分段添加混合料，樁管內(nèi)混合料始終高于拔管高度1.5m，以保證樁身的完整性。撥管速度控制在1.5m/min以內(nèi)，當(dāng)撥管通過(guò)淤泥夾層時(shí)，應(yīng)適當(dāng)放慢撥管速度，以防止樁身出現(xiàn)縮徑現(xiàn)象；在施工過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有些樁成孔到設(shè)計(jì)深度，開始泵料時(shí)，鉆頭閥門打不開，無(wú)法成樁。經(jīng)調(diào)查，鉆頭閥門打不開有兩種原因：鉆頭問(wèn)題，當(dāng)鉆頭加工不合理時(shí)，成孔過(guò)程中土中的砂?；蛐÷咽卓ㄋ篱y門，造成閥門打不開；由于樁端落在砂土層，樁端土質(zhì)具有良好滲透性，導(dǎo)致閥門外的水頭壓力大于鉆桿內(nèi)混合料的壓力，造成閥門打不開。本工程鉆頭穿越細(xì)砂、圓礫、卵石層，終孔于粉細(xì)砂層及細(xì)中砂層上，很容易導(dǎo)致閥門打不開。經(jīng)設(shè)計(jì)組和施工組共同商量改用防水鉆頭或者是適當(dāng)增加樁長(zhǎng)，中低壓縮性的粉質(zhì)粘土層或粘質(zhì)粉、砂質(zhì)粉土層，避免閥門打不開的情況發(fā)生。

混凝土坍落度控制在70-90mm，水灰比宜在0.6-0.8之間；樁位應(yīng)保證準(zhǔn)確，其偏差允許不大于150mm，樁身保持垂直，垂直度偏差不應(yīng)大于1%；按序跳打施工，向一個(gè)方向逐漸推進(jìn)，以防止地冒，在已成樁的樁頂埋設(shè)標(biāo)尺，觀察施工對(duì)己成樁的擠壓情況，防止已成樁受擠壓而斷裂并了解地面地冒情況；若遇孤石，則樁位應(yīng)適當(dāng)移位，以保證樁體滿足設(shè)計(jì)要求；根據(jù)樁機(jī)頂部吊下的垂球即可控制垂直度，垂直度控制在1%以內(nèi)；定期對(duì)樁機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，保證施工的連續(xù)性。

4、季節(jié)性施工質(zhì)量控制措施

市政道路對(duì)季節(jié)性要求比較嚴(yán)格，而且露天施工必然要受到雨季、冬季的影響，因此施工時(shí)須提前考慮所處季節(jié)對(duì)施工的影響。

4.1雨季施工

雨季施工思想統(tǒng)籌：預(yù)防為主、防排結(jié)合、工期緊湊，備好防雨物資，加強(qiáng)檢查，及時(shí)修復(fù)。對(duì)于路基的施工：集中力量，快速施工，分段開挖，做好放坡或截排。堅(jiān)持當(dāng)天挖完、填完、壓完。翻漿堅(jiān)決換料。基層施工：堅(jiān)持拌多少、鋪多少、壓多少、完成多少。下雨來(lái)不及完成也要搶速度碾壓。面層施工：原則上不允許下雨時(shí)或基層潮濕施工，現(xiàn)場(chǎng)與拌合場(chǎng)加強(qiáng)聯(lián)系，做到及時(shí)攤鋪碾壓。

4.2冬季施工

合理安排工期，保證路基及土方上凍前完成。做好防凍、保溫、加熱等物資措施。主干路土料不得含有凍土塊，次干路以下凍土塊含量小于10%，且最大不得超過(guò)10cm?；鶎颖仨氃谌攵厩?0天停止施工，養(yǎng)護(hù)期加入防凍劑。瀝青混凝土面層在冬季禁止施工高等級(jí)路面，次干路及以下氣溫低于5℃停止施工，必須施工時(shí)，采取快卸、快平、快壓、及時(shí)碾壓、及時(shí)成型。必須保證基層表面無(wú)冰雪霜等。

5、結(jié)語(yǔ)

CFG樁作為一種新的道路軟基處理方法，在應(yīng)用上有其與一般房建不同的地方和自身的特征。本文根據(jù)道路軟基處理特點(diǎn)和質(zhì)量要求，以解決實(shí)際工程問(wèn)題為背景，從實(shí)用設(shè)計(jì)方法、和施工控制等方面系統(tǒng)的對(duì)CFG樁在市政道路軟基處理中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]注雙杰，張留俊，等.道路不良地基處理理論與方法.北京：人民交通出版社，2004.

[2]馮仲仁，朱瑞賡.我國(guó)道路軟基處理研究的現(xiàn)狀與展望.武漢工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，（1）.

[3]薛國(guó)臣，黃蘇寧.淺談CFG樁復(fù)合地基.林業(yè)科技情報(bào).2002，（4）.