CFG樁施工技術在沿海地區(qū)軟土地基處理的應用研究

趙雪梅 （福建省閩西交通工程有限公司，福建 廈門 361000）

0 前言

軟土地基處理的目的是同時滿足穩(wěn)定性要求和沉降要求。軟土的存在，使得路基沉降以及失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生頻率大大增加，為避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，就必須對軟土地基進行有針對性的處理。本文就晉江市370縣道A3合同段工程施工中采用CFG樁復合地基處理方法進行闡述和分析。

1 工程實例概況介紹

晉江市370縣道軟土地基主要段落包括YK14+840-YK15+760、ZK14+787-ZK15+800，為晉江東石鎮(zhèn)安海灣沿海灘涂地，主要地質(zhì)為淤泥質(zhì)粘土和粉質(zhì)粘土層。設計采用CFG樁復合地基處理的方式，CFG樁采用長螺旋鉆管內(nèi)泵壓施工工藝；樁身混凝土強度為C25,設計樁徑0.5m，樁長22m～25.5m,樁間距2.4m、2.2m和2.0m，共13036根，總長318522m。樁帽混凝土強度為C30，為雙面配筋的現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，樁頂設置50cm厚級配碎石砂加筋褥墊層，單層聚丙烯單向土工格柵（180kN/m）。

2 長螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓施工工藝介紹

CFG樁即水泥粉煤灰碎石樁，可采用沉管灌注成樁、泥漿護壁鉆孔灌注成樁以及長螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓施工等工藝。成樁后通過連接樁帽及級配碎石褥墊層形成復合地基。因本項目與泉廈漳聯(lián)盟路共線設計，考慮到擠土效應對已施工完成的橋梁基礎的影響，本工程設計采用長螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓施工工藝。

施工工藝流程：樁機就位、調(diào)平→鉆孔至設計高程→泵送混合料→拔管、灌注混合料至樁頂設計高程→移機→分別插入6根豎向鋼筋→樁頂混凝土達到一定齡期后，清理樁間土，并鑿除樁頭→基底驗槽合格后，澆筑樁帽→鋪設褥墊層。

3 CFG樁施工控制要點

3.1 測量放樣

根據(jù)樁位布置圖及測量基準點，由專職測量人員測放樁位線，在樁中心點用木質(zhì)短棍插入地下，并綁扎紅繩明示，定位的準確性直接影響成樁的效果，對復合地基的整體受力均勻性有著較大影響。

3.2 鉆機組裝及就位

本項目設計樁長為22～25.5m，長螺旋鉆機鉆桿有效高度控制根據(jù)設計樁長、鉆孔深度，確保樁長不小于設計值。鉆機就位后通過調(diào)整鉆機自帶的水準儀以及通過鉛垂來人工調(diào)整導向架的豎直，確保樁體的豎直度偏差小于1%。

3.3 鉆機成孔

鉆進過程中先慢后快，減少鉆桿搖晃，隨時檢查鉆孔的偏差、底盤的水平及導向架的豎直，并及時修正；如果鉆進過程中發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃得很厲害或鉆進困難時，調(diào)整進尺速度，不能盲目鉆進而導致樁孔出現(xiàn)傾斜、樁位產(chǎn)生偏移甚至造成鉆機損壞。

3.4 提鉆和泵壓

鉆至設計標高后，通過旋出的渣樣及鉆機電流變化值來判斷持力層是否與設計相符，如不相符報設計處理；如相符則停止鉆進，泵壓混合料，當芯管充滿混合料后開始提鉆，不能先提鉆后泵料，否則會造成樁底空心，成樁后樁體下沉。機手和地泵控制人員要密切配合提鉆和泵壓混合料。提鉆過程中保證鉆頭沒入混合料面。

3.5 混合料控制

因混合料需要通過地泵進行泵壓，混合料的坍落度控制在180mm左右為宜；出現(xiàn)離析的混合料不得用于施工，配合比嚴格按試驗配合比要求控制，每根樁的投料量不少于設計灌注量。

3.6 清理樁間土及樁頭處理

①樁間土清理：CFG樁施工完畢后，待樁體達到一定強度后（一般為7d），開始清理樁間土，先利用機械清理至樁帽頂，后用人工清除至樁頂。

②樁頭截除：樁間土清除后，采用人工將樁頂夾渣及有浮漿的混凝土鑿除，不能使用挖機直接將樁頭挖斷。

4 CFG樁帽施工控制要點

①測量定點：依據(jù)設計圖紙及測量基準點，測量單根樁樁帽頂面高程，在標記鋼筋上用紅油漆做標記標出樁帽頂面線，拉線確定模板頂高程。

②樁頭處理：采用風槍將樁頭浮漿鑿除，表面鑿平并打磨，清理干凈，直至露出新鮮混凝土面，確保樁頭與樁帽之間良好連接。

③模板安裝：采用定型鋼模板，整體結構，根據(jù)測量確定的標高及位置，準確安裝牢固，接縫嚴密不漏漿，模板內(nèi)涂有脫模劑，模板內(nèi)無雜物、無積水。

④樁頭的預留鋼筋要按設計要求與樁帽鋼筋進行綁扎，確保樁身與樁帽的有效連接。

⑤樁帽混凝土澆筑：樁帽混凝土施工中，控制混凝土的澆注速率，防止樁帽偏位；澆筑混凝土后，對樁帽頂面進行收面，確保樁帽頂面的水平、平整。

⑥養(yǎng)護：樁帽混凝土澆筑后，及時采用土工布覆蓋并灑水養(yǎng)生，防止混凝土開裂。

5 CFG樁施工常見質(zhì)量通病及防治措施

5.1 堵管

首先，對輸送管之間的連接加強注意，混凝土的輸送過程中，需要使用到鉆桿芯管、高強柔性管以及剛性管，利用彎頭將其進行有效的連接，通常情況下，使用的都是半圓形且曲率半徑合理的彎頭，另外，輸送管和鉆桿之間不能進行垂直連接，對其選擇合理的方法，從而降低堵管現(xiàn)象的發(fā)生概率。其次，對管道進行有效清洗，當施工完成之后，需要對管道進行有效的清洗，這樣可以使堵管現(xiàn)象得到有效的緩解，泵送混凝土前先泵送砂漿進行潤管。

5.2 樁底空洞

施工過程中應當經(jīng)常對排氣閥的工作狀態(tài)進行嚴格檢查，當發(fā)現(xiàn)堵塞現(xiàn)象時應及時進行清洗。鉆至設計標高時，應先泵送混凝土并停頓10～20s，再緩慢提升鉆桿。

5.3 樁端不飽滿

施工時不能先提鉆后泵料；鉆機鉆至設計標高后，應先泵入混凝土，使鉆桿芯管充滿混凝土，并停頓10～20s，再緩慢均勻提升鉆桿，做到鉆頭始終埋入混凝土內(nèi)1m左右。施工中前、后臺工人應密切配合，保證提鉆和泵料的一致性。

5.4 竄孔

竄孔現(xiàn)象通常會出現(xiàn)在飽和粉土、細砂層等成樁之中，竄孔現(xiàn)象主要指的是：在完成1號樁打樁之后，進行相鄰2號樁施工過程中，出現(xiàn)1號樁樁頂突然下沉的現(xiàn)象，當2號樁泵送混合料施工完成時，1號樁樁頂又開始不規(guī)則的升高。可采取以下措施進行防治：

①改進鉆頭，減少對土體的擾動。

②采用隔排、隔樁跳打的施工順序。

③當提鉆灌注混合料到發(fā)生竄孔土層時，停止提鉆，連續(xù)泵送混凝土，泵送壓力加大，迫使竄孔樁混凝土液面恢復到原設計標高。

5.5 斷樁、縮頸、樁身夾泥

①拔管速度控制在1.2～1.5 m／min，不能太快也不能太慢，太快會造成斷樁，太慢會造成擴孔不利于成本控制。同時泵送混凝土速度與拔管速度要同步，保證樁身的完整性。

②混凝土終凝后，采用小型輪式挖掘機清理樁間土時，必須有專人指揮，確保小型挖機在樁體之間行走，不得碾壓樁體；在樁體混凝土強度未達到設計要求之前禁止任何機械進入施工區(qū)。

樁帽施工完成達到設計強度后回填樁間土，采用小型壓實機具進行壓實后施工級配碎石褥墊層，從而完成整個CFG樁復核地基的施工。

6 結語

軟土地基處理采用CFG樁施工工藝效率高，有利于施工進度的控制。晉江市370縣道A3合同段CFG樁復合地基的施工過程控制及后期檢測結果顯示，沿海灘涂軟土地基采用CFG樁復核地基的處理方式效果較好，設置褥墊層可協(xié)調(diào)樁土之間的變形，形成樁體復合地基，較大的提高了路基的承載能力。