【摘要】目前國(guó)內(nèi)的市政道路工程具有地質(zhì)條件多變及地下管線復(fù)雜等特征，市政道路的軟基處理的質(zhì)量直接關(guān)乎到道路的壽命和穩(wěn)定性。通過CFG樁加固軟弱地基的機(jī)理，對(duì)CFG樁在軟基處理過程中質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行分析，探討市政道路軟基處理的一些體會(huì)。
概述
隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，政府部門加大了對(duì)城市道路基礎(chǔ)設(shè)施
建設(shè)的投資力度，道路工程數(shù)量日益增加，這對(duì)工程施工質(zhì)量安全也提出了更高的要求。目前，許多道路工程不可避免要經(jīng)過大量的軟土地質(zhì)地區(qū)，這些軟土地基具有抗剪強(qiáng)度低、壓縮性高、天然含水量高、透水性差和固結(jié)系數(shù)小等不良性質(zhì)，若施工人員對(duì)軟基處理不當(dāng)，則可能導(dǎo)致道路工程出現(xiàn)路基沉降過大、路面開裂和滲漏等問題，嚴(yán)重影響到道路行駛的安全性。而CFG樁作為一種新型樁型，具有施工簡(jiǎn)單、水泥用量少、承載力高和成樁質(zhì)量高和造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，可以有效對(duì)砂土、粘土、淤泥質(zhì)土、填筑土等軟土地基進(jìn)行加固防滲處理，提高路面的承載力，為路面行駛提供一個(gè)安全的駕車環(huán)境。
一、CFG樁的質(zhì)量要求
在軟基處理中，CFG樁的主要質(zhì)量要求：
（1）樁位必須與設(shè)計(jì)相符，樁頂位移偏差不大于100mm。
?。?）樁垂直度≤1.5%。
?。?）樁長(zhǎng)設(shè)計(jì)要求，樁端持力層應(yīng)選擇在承載力相對(duì)較高的土層。
?。?）樁徑的充盈系數(shù)要超過1.3。
（5）樁身強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。
（6）單樁承載力滿足設(shè)計(jì)要求。
?。?）樁身完整，無缺陷。
二、CFG樁其加固軟弱地基的機(jī)理
水泥粉煤灰碎石樁（簡(jiǎn)稱CFG樁）是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑
或砂加水拌合形成的高粘結(jié)強(qiáng)度樁，用于道路軟基處理，主要是通過在路基和樁頂之間設(shè)置一定厚度的褥墊層保證樁、土共同承載，使樁、樁間土和褥墊層一起構(gòu)成復(fù)合地基。樁端持力層一般選擇承載力相對(duì)較好的土層。
?。ㄒ唬?fù)合地基承載力
（二）CFG樁作用機(jī)理
?。?）CFG樁樁體具有較高的強(qiáng)度，在復(fù)合地基起樁體作用。
?。?）在荷載作用下樁的壓縮性明顯比其周圍軟土小，使基礎(chǔ)傳遞給復(fù)合地基的附加荷載隨地基的變形逐漸集中到樁體上。
?。?）在垂直荷載作用下不會(huì)出現(xiàn)壓脹變形，樁承受的荷載通過樁周的摩阻力和樁端阻力傳到深地基中，較大幅度提高復(fù)合地基的承載力。
?。?）CFG樁通常采用振動(dòng)沉管法施工，對(duì)土體產(chǎn)生振動(dòng)和擠密，使加固后地基土的力學(xué)性能大為改善，并增加樁周土體側(cè)應(yīng)力，從而使復(fù)合地基的承載力顯著提高。
三、地基處理主要施工技術(shù)探討
（一）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，采用ZKL800BB型步履式長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)、HBT60型混凝土輸送泵、JS50型混凝土攪拌機(jī)。
（二）主要施工工藝
?。?）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。
?。?）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。
?。?）混凝土攪拌及泵送
混凝土攪拌應(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。
四、施工質(zhì)量控制
首先保證樁體材料供應(yīng)的質(zhì)量。針對(duì)這次CFG樁處理方案采購(gòu)的各批次材料由專人負(fù)責(zé)，依照例行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行大范圍取樣的、嚴(yán)格的抽樣檢驗(yàn)，在這里就不一一贅述。
在樁基施工工程正式施工前，進(jìn)行了試驗(yàn)樁施工，施工中發(fā)現(xiàn)場(chǎng)地有竄孔、鉆頭閥門有時(shí)打不開的情況，尤其嚴(yán)重的是在檢驗(yàn)單樁承載力時(shí)，發(fā)現(xiàn)有個(gè)別試驗(yàn)樁承載力很低，不能滿足設(shè)計(jì)要求。
在制作樁體時(shí)應(yīng)特別注意撥管的高度與速度。在沒有施工現(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。
在施工過程中，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，無法成樁。經(jīng)調(diào)查，鉆頭閥門打不開有兩種原因：鉆頭問題，當(dāng)鉆頭加工不合理時(shí)，成孔過程中土中的砂?；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。
目前CFG樁檢樁有小應(yīng)變檢測(cè)和靜載試驗(yàn)兩種。小應(yīng)變隨機(jī)抽檢30%，主要檢測(cè)樁長(zhǎng)、樁身是否完整、有無縮徑等現(xiàn)象。CFG樁斷樁率較高，有地質(zhì)原因、有施工原因、也有周圍振動(dòng)物的影響，隨后將分析。檢測(cè)出來的斷樁需要根據(jù)設(shè)計(jì)文件處理。
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。
五、結(jié)語
在公路工程建設(shè)中遇到的軟土地基處理，目前已經(jīng)成為公路工程建設(shè)中經(jīng)常所見到的問題，CFG樁在應(yīng)用方面拓展到公路軟基處理，落實(shí)到具體操作層面上具有其與一般房建不同的地方和自身的特征。CFG樁處理在鐵路建設(shè)中應(yīng)用廣泛，通過規(guī)范施工、有效控制，可使軟土路基的沉降與滑移達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，保證路基工后行車安全。
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