簡述CFG樁在軟土路基加固處理中的應(yīng)用

鄭泳鋒

【摘 要】水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）是高層、超高層建筑以及道路施工中作為軟弱地基加固處理中較為高效經(jīng)濟的一種施工方法。論文結(jié)合汕頭市東部城市經(jīng)濟帶市政基礎(chǔ)建設(shè)項目施工，簡要介紹CFG樁在軟土路基加固處理中的應(yīng)用，為后來的類似工程提供借鑒。

【Abstract】Cement-fly-ash gravel pile （CFG pile） is a more efficient and economical construction method， which is used as the soft foundation reinforcement treatment in high-rise， super-high-rise buildings and road construction. Combined with the construction of municipal infrastructure project in the eastern urban economic belt of Shantou city， the paper briefly introduces the application of CFG pile in soft soil subgrade reinforcement， so as to provide some reference for the similar projects.

【關(guān)鍵詞】CFG樁；軟土路基；應(yīng)用

【Keywords】CFG pile； soft soil foundation； application

【中圖分類號】U418.5 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2019）03-0171-02

1 工程概況

汕頭市東部城市經(jīng)濟帶市政基礎(chǔ)建設(shè)項目——新津片區(qū)中山東路延長段起點位于中山東路東端環(huán)島處，沿規(guī)劃區(qū)規(guī)劃范圍向東北方向延伸，至濱江大道，全長約0.684km，由于特殊的地質(zhì)構(gòu)造和水文特征，需對施工范圍內(nèi)的軟土路基進行加固處理，本工程采用Φ500 CFG樁進行軟土地基處理，上鋪0.5m厚碎石墊層，再在樁頂處鋪設(shè)兩層TGSG30-30雙向土工格柵。

2 CFG樁總體施工方案

由于施工場地條件限制，本工程采用噪音污染小的長螺旋鉆孔泵壓成樁法施工。施工前選取5根有代表性的樁先進行試樁，并作低應(yīng)變試驗，試樁成功并取得樁機鉆進以及拔管速度、混合料各項參數(shù)、泵送壓力等技術(shù)參數(shù)，修改完善施工工藝后方可進行正常施工。施工工藝流程如圖1。

3 CFG樁處理施工步驟

本工程CFG樁直徑為50cm，樁身強度C20。長螺旋鉆孔泵壓成樁法是在原長螺旋鉆機的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種工藝，具有成樁時穿透性強、減振、環(huán)保、高效、靜音等優(yōu)點[1]。主要的配套設(shè)備有長螺旋鉆機、攪拌機和砼泵。

①若地下水水位不會影響成樁施工或者影響效果較小時，可采用干孔灌注成樁法，工藝流程為：測量定位→鉆機就位→鉆孔至設(shè)計深度→鉆頭提升25cm左右→灌注混合料（與提鉆交替進行）→制作和插入鋼筋籠→成樁→鉆機移位→封頂及上鋪砂墊層。

②若地下水水位對成樁施工影響較大，成樁工藝應(yīng)采用水下灌注法施工，工藝流程為：測量定位→鉆機就位→鉆孔至設(shè)計深度→鉆頭提升25cm左右→鉆桿內(nèi)灌注混合料→灌注混合料（與提鉆交替進行）→制作和插入鋼筋籠→成樁→鉆機移位→封頂及上鋪砂墊層[2]。本工藝流程的隔水原理重點在第五步，在繼續(xù)提鉆前灌注適量混合料，混合料在自重作用下由鉆頭閘門流出，沿鉆桿與孔壁間上返，排擠出積水，將鉆頭埋于混合料中，起到有效的隔水作用，然后提鉆與灌注混合料交替進行正常成樁。

樁頂褥墊層采用中粗砂，含泥量≤4%。密實后的厚度35cm，密實度應(yīng)符合建筑地基處理技術(shù)規(guī)范9.3.5 的有關(guān)要求（夯填度不得大于0.9）。

為了提高路堤的穩(wěn)定性，通常在樁頂砂墊層中間部位鋪設(shè)一層鋼塑土工格柵，鋼塑土工格柵應(yīng)滿足雙向每延米縱橫向極限抗拉強度≥50kN/m，縱橫向標稱抗拉強度下的伸長率≤3%。施工時應(yīng)避免土工格柵的完整性被破壞，采用搭接法連接，搭接長度宜為40～100cm。

③施工準備。應(yīng)仔細校核地質(zhì)水文條件資料，制定合理的成樁順序及成樁工藝；進行場地平整及清理雜物；測量放樣，選取有代表性的位置進行試樁施工，試樁數(shù)量不少于3根，以確定機具配備、打樁順序及工藝流程是否合理，并且得到實際混合料配比、混合料坍落度、拌和時長、拔管及泵送速度等各項工藝參照。

④鉆機選擇及就位。本工程鉆機選用20型長螺旋鉆機，鉆機安裝完畢后應(yīng)進行位置的校核，確保樁位中心點與鉆頭鉆尖點、鉆塔天輪外緣點，三點一線，鉆桿垂直，調(diào)整鉆機液壓腳，保證鉆機水平，固定鉆機。

⑤成孔。鉆機就位后，應(yīng)進行試運行，檢查馬達以及螺旋鉆桿鉆動是否正常，隨后再進行正式的鉆進作業(yè)，鉆至設(shè)計標高。在施工過程中，應(yīng)控制鉆進的速度為勻速，避免形成螺旋孔， 在鉆桿上應(yīng)有明確標記出成孔深度，成孔深度誤差應(yīng)不超過設(shè)計值，本工程為深度誤差≤10cm，垂直度偏差<1%。

⑥混合料拌和及灌注。在試樁后得到了實際的混合料配合比參數(shù)，調(diào)整設(shè)計混合料配合比進而得到實際施工混合料配合比，嚴格按照配合比進行混合料制作，計量準確，材料添加順序為：碎石→水泥、粉煤灰和泵送劑→砂，這樣有利于水泥、粉煤灰和泵送劑與碎石、砂充分拌和均勻，每盤料拌合時間不小于60s。混合料加水量應(yīng)符合設(shè)計要求，坍落度控制在180～200mm，每盤料拌合時間不小于2min。在泵送作業(yè)前，混凝土泵料斗、攪拌機攪拌桶應(yīng)備料充足。 通過前期試樁的參數(shù)采集，本工程CFG樁混合料施工配合比為：水泥：水：砂子：碎石：外加劑：粉煤灰=1：0.87：3.93：5.17：0.0451：0.51。

CFG樁用碎石粒徑控制在5～25mm；砂子細度模數(shù)控制在2.64～3，含泥量小于5%；水泥采用42.5級普通硅酸鹽水泥，新鮮無結(jié)塊；坍落度控制在180±20mm； 粉煤灰采用Ⅱ級灰。

鉆孔到設(shè)計深度后，灌注混合料之前，應(yīng)檢查管路是否順暢穩(wěn)固；每班第1根樁灌注前，應(yīng)用水泥砂漿濕潤管路，現(xiàn)場施工指揮員應(yīng)通知鉆機停鉆并且提升鉆桿約25cm，打開鉆頭滑瓣，開始灌注并且保持連續(xù)灌注混合料，直至灌注到設(shè)計標高后繼續(xù)超灌70cm左右（至槽面上30cm左右）。鉆頭提升作業(yè)和混合料灌注作業(yè)密切配合，嚴格控制提鉆速度，提升鉆頭時不得使鉆頭拔出混合料表面，應(yīng)保證鉆頭始終埋置于混合料表面以下1m左右，防止斷樁或樁身承載力不符合設(shè)計要求?；旌狭线M場后應(yīng)立即灌注，不能立即灌注也應(yīng)保證在2小時內(nèi)使用完畢，嚴禁長時間擱置；樁身混合料灌注完畢后應(yīng)馬上進行養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不得少于24小時，不得擾動樁身。現(xiàn)場還應(yīng)安排專人負責(zé)混合料灌注施工監(jiān)督，保證混合料灌注不間斷地順利進行，發(fā)現(xiàn)異常問題立即上報立即處理[3]。

⑦鋼筋籠制作及安裝。應(yīng)根據(jù)設(shè)計樁長認真計算鋼筋籠長度，確保鋼筋籠長度以及箍筋間距符合設(shè)計要求，驗收合格后方可使用。鋼筋籠的吊安過程中應(yīng)注意控制鋼筋籠與樁頂標高、填平地面標高、構(gòu)造物底標高的相對位置，確保鋼筋籠安裝位置準確，本工程樁頂標高要在砂墊層頂面往下35cm 的位置，采用長旋桿上配備裝置進行鋼筋籠起吊，人工配合機械設(shè)備進行鋼筋籠的插入作業(yè)，鋼筋籠沿長度方向每隔2米在外側(cè)均勻綁扎固定4塊保護層墊塊，確保保護層厚度不小于5cm。

⑧樁頭截除、修整以及樁帽施工。CFG樁施工完畢3～7天后，待樁身強度達到一定的強度后，開始挖槽作業(yè)，用小型挖掘機和人工開挖其下50cm樁間土，樁間土清除后，截除樁頂設(shè)計標高以上樁頭，截除樁頭時應(yīng)使得截面盡量保持水平。機械截樁后，進行人工修鑿樁頭，清除CFG樁頂浮漿及強度不符合要求的混合料，確保露出的樁頂混合料的質(zhì)量符合設(shè)計要求[4]。截樁后應(yīng)及時進行樁帽施工，樁頭截斷后，再用鋼釬、手錘等工具沿樁周向樁中心逐漸剔除多余的樁頭，樁頭剔除至設(shè)計樁帽底標高后，應(yīng)盡快進行樁頂擴頭樁帽施工，樁帽采用強度比樁身強度高一等級的C25混凝土施工，樁帽施工完后應(yīng)及時進行養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于24小時。

4 結(jié)語

CFG樁處理軟土地基技術(shù)應(yīng)用廣泛、實用性強，涉及的工程類型范圍廣，施工中的質(zhì)量易于控制，施工后變形穩(wěn)定、沉降量小，同時節(jié)約大量水泥以及鋼材，具有良好的社會經(jīng)濟效益，具有廣闊的應(yīng)用發(fā)展前景。

【參考文獻】

【1】高 翔.CFG樁復(fù)合地基初步研究[J].工程勘察，1995（4）：6-8.

【2】紀 綱，勞希君.CFG樁復(fù)合地基的加固機理及其應(yīng)用[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2003（9）：36-38.

【3】JGJ94-94建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

【4】GB50007-2002地基與基礎(chǔ)工程施工及驗收規(guī)范[S].