1前言
CFG樁復(fù)合地基是近年來在碎石樁加固地基的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種地基處理技術(shù)。該技術(shù)已在民用建筑、工業(yè)廠房等地基處理工程中得以廣泛使用，并取得良好的經(jīng)濟和社會效益。經(jīng)不斷的發(fā)展，現(xiàn)已逐步應(yīng)用到公路市政工程建設(shè)當中。在2012年底石林縣某一號市政道路路基處理中設(shè)計就采用了振動沉管CFG樁的施工工藝，處理路段長80余米，寬20多米，設(shè)計樁徑Φ480mm，樁長7～15m，采用梅花型滿堂布置，中心樁距1.5m，總樁數(shù)838根。本文結(jié)合該實例對CFG復(fù)合地基的原理進行了概述并就其振動沉管施工應(yīng)用進行了分析。
2CFG樁及其復(fù)合地基原理概述
CFG樁是在碎石樁樁體中摻加適量的粉煤灰、石屑或砂、水泥及特種添加劑加水拌合，用各種成樁機械制成的一種高粘結(jié)強度樁體的簡稱。CFG樁復(fù)合地基由CFG樁、樁間土及褥墊層三部分構(gòu)成。其構(gòu)造示意圖如圖1所示。
其加固機理總體來說就是：褥墊層受上部基礎(chǔ)荷載作用產(chǎn)生變形后以一定的比例將荷載分攤給樁及樁間土，使二者共同受力。同時土體受到樁的擠密而提高承載力，而樁又由于周圍土的側(cè)應(yīng)力的增加而改善了受力性能，二者共同作用，形成了一個復(fù)合地基的受力整體，共同承擔上部傳來的荷載。這樣，由于樁的作用使復(fù)合地基承載力提高，沉降變形減小，并同時提高了土體的抗剪強度，亦可使CFG樁避免產(chǎn)生刺入破壞的可能。正因如此，經(jīng)CFG樁處理的軟弱路基可以增大土體密實度，提高路基的承載力，極大的減少了路基土的沉降變形，從而增強了路基的穩(wěn)定性。
3振動沉管CFG樁的施工應(yīng)用
3.1施工工藝與設(shè)備選型
CFG樁施工工藝較簡單，其施工主要是成樁機械和混凝土拌和設(shè)備。操作方便，施工進度較快，一般正常一臺設(shè)備10～15天可處理1000平米路基。但成樁設(shè)備不同，工藝流程也略有不同。一般采用長螺旋鉆孔灌注成樁和振動沉管灌注成樁工藝，本工程實例采用的是振動沉管灌注成樁，其工藝流程為：施工準備→樁尖的預(yù)制與埋設(shè)→樁機進場→樁機就位→沉管→混合料攪拌及投料→拔管→封頂→檢測→清理樁間土及預(yù)留樁頭→鋪設(shè)褥墊層。
成樁的施工工藝對CFG樁復(fù)合地基的質(zhì)量至關(guān)重要，選擇確定合理的施工工藝必須深入了解現(xiàn)場地質(zhì)情況。同時，CFG樁復(fù)合地基區(qū)別于樁基的主要特點就是：充分考慮利用樁間土的承載力，所以施工中應(yīng)減少擾動土而引起土的強度降低。CFG樁成樁工藝中，選用哪一類成樁機和什么型號，與土的性質(zhì)具有密切關(guān)系，要視工程的具體情況而定。根據(jù)石林縣某一號市政道路的場地勘察資料，該路基地層自上而下分為素填土、強風化砂質(zhì)泥巖及中風化砂質(zhì)泥巖，而素填土多為新近填土，場地原為丘陵山地溝谷，回填土主要為殘積土和強風化的砂質(zhì)泥巖碎塊，未經(jīng)固結(jié)壓實，且場地地下水位低，須處理的路段素填土厚度有7～15m不等。因而，在施工準備階段，結(jié)合工期要求和場地實際情況，本工程選用振動沉管打樁設(shè)備，采用2臺DZ60振動沉拔樁錘，配走管式樁架，而合理的設(shè)備選型也是確保CFG樁復(fù)合地基對路基處理為有效的施工途徑。3.2施工順序
選擇振動沉管CFG樁施工工藝，在施工中采用正確的打樁順序也非常重要，需根據(jù)不同的土層采用不同的方案：
(1)在飽和軟土中成樁，樁機的振動力較小，當采用連打作業(yè)時，由于飽和軟土的特性，新打樁將擠壓已打樁，使已打樁被擠扁形成橢圓狀或不規(guī)則形狀，嚴重的產(chǎn)生縮頸和斷樁。此時，應(yīng)采用隔樁跳打施工方案，施打新樁時與已打樁間隔時間不應(yīng)少于七天。
(2)在飽和的松散粉土中施工，由于松散粉土振密效果好，先打樁施工完后，土體密度會有顯著增加。而且，打的樁越多，土的密度越大。在補打新樁時，一是加大了沉管難度，二是非常容易造成已打樁斷樁。此時，隔樁跳打方法不宜采用。(3)當滿堂布樁時，不宜從四周轉(zhuǎn)向內(nèi)推進施工，宜從中心向外推進施工，或從一邊向另一邊推進施工。避免新打樁的振動造成已打樁的斷樁。
本工程近2000平米的路基處理實例中采用的是CFG樁滿堂布設(shè)，選用上述順序施工操作，經(jīng)檢測實施效果良好，未發(fā)現(xiàn)有斷樁現(xiàn)象。
3.3施工質(zhì)量控制
為了保證CFG樁成樁質(zhì)量，施工中必須嚴格控制拔管速率，控制混合料投送量與拔管速度相匹配，不得停機待料。拔管速率太快可能導(dǎo)致樁徑偏小或縮頸斷樁，而拔管速率過慢又會造成水泥漿分布不勻，樁頂浮漿過多，樁身強度不足和形成混和料離析現(xiàn)象，導(dǎo)致樁身強度不足。故施工時，應(yīng)嚴格控制拔管速率。正常的拔管速率應(yīng)控制在1.2～1.5米／分，且每拔管1.5～2.0m，留振20秒左右(根據(jù)不同土層地質(zhì)情況掌握留振次數(shù)與時間或者不留振)。一般樁頂浮漿可控制在10cm左右。
而施工中也必須注意到，在振動沉管到位下料前，還須控制好混合料的坍落度。大量工程實踐表明，塌落度的大小對CFG樁施工質(zhì)量影響最為顯著?；旌狭咸涠冗^大，會形成樁頂浮漿過多，形成砼的離析和泌水，樁體強度也會降低，而且會導(dǎo)致砼流動性降低，頻繁堵管。根據(jù)施工經(jīng)驗和試驗結(jié)果，坍落度控制在3～5cm時，和易性好，成樁質(zhì)量容易控制。一般情況下，每根樁在加料時，要比設(shè)計樁長多加0.5m樁長的混合料為宜。當拔管至樁頂段時，每1.0～1.5m復(fù)插一次，以保證設(shè)計樁徑。由于采用的是預(yù)制樁尖，還需用插入式振搗棒對樁頂混合料加振3～5秒，以提高樁頂混合料密實度。在路基施工時再將該段保護樁長鑿除掉，確保成樁與設(shè)計標高一致。同時褥墊層鋪設(shè)應(yīng)保證樁頂以下30-50mm，即樁體嵌入褥墊層30-50mm。對于CFG樁振動沉管成樁，還需注意以下幾點：
?、彭殗栏癜丛O(shè)計和規(guī)范的要求預(yù)制樁尖，待樁尖混凝土強度達到設(shè)計要求后方可使用；
⑵施工中應(yīng)隨時監(jiān)測沉管垂直度，以控制沉管垂直度偏差在限差H1%范圍內(nèi)；
?、菓?yīng)做好施工場地和已打樁樁頂標高觀測，加強沉管貫入度控制及激振電流變化記錄與沉管標高的校核比對，以便及時發(fā)現(xiàn)地下障礙等問題以采取措施處理；
?、葹楸ＷC樁位限差，需采用全站儀等測量設(shè)備跟蹤進行樁軸線的控制；
?、刹捎矛F(xiàn)場攪拌CFG樁混合料，須嚴格按設(shè)計工程配合比計量配料；
⑹褥墊層施工前，CFG樁施工完畢待樁體達到一定強度(一般為七天左右)，方可進行樁頭處理，且樁間浮土必須清除干凈；
⑺褥墊層施工厚度在30cm以上須分層碾壓密實，以滿足設(shè)計要求；
⑻必要的情況下，場地正式施工前應(yīng)作試樁試驗，以供設(shè)計和施工參考。
4結(jié)語
盡管在CFG樁施工中易出現(xiàn)縮頸、斷樁現(xiàn)象及樁體強度不足和不均等等質(zhì)量問題，如果我們嚴格按設(shè)計要求和施工規(guī)范施工，這些現(xiàn)象問題都能避免和有效控制。從完成對實例中的CFG樁的檢測結(jié)果看，樁身完整，樁體強度符合設(shè)計要求，而對樁間土密實度檢測也均滿足路基壓實度要求，因而振動沉管CFG樁確實對軟弱路基處理有不錯的效果，相對經(jīng)濟且快速高效。
參考文獻
【1】馮沅.談CFG樁復(fù)合地基技術(shù)【J】.山西交通科技，2007.
【2】肖世永，李婧.CFG樁施工方法及常見問題處理【J】.建筑知識，2013(04).
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