淺析公路軟基處理施工中CFG樁的應用

【摘 要】軟基處理是高速公路施工的一個重要組成部分，而CFG樁作為一種軟基處理方式，廣泛應用于許多公路的施工，并取得了明顯的經濟效益和使用效果。本文介紹了CFG樁的特點，適用范圍，施工工藝，安全措施，質量控制，以及進行了經濟性分析。

【關鍵詞】CFG樁；適用范圍；施工工藝；安全措施；質量控制

1. 前言

隨著我國經濟的發展，公路建設事業取得了巨大的成就，公路交通等基礎設施配套不斷完善，人們的出行越來越方便，對公路行車的舒適度和安全性提出了更高的要求，但在含水量高，壓縮性大，滲透性差、強度低和厚度不均的軟土地基修筑高速公路時，若處理不當，會導致路基失穩或沉降達不到預期目的，這嚴重影響了公路的正常使用。為了解決這些問題，公路施工建設者嘗試和使用了多種軟基處理方法，CFG樁就是其中一種方法。由于CFG樁施工速度快、污染小，與散體樁相比，CFG樁更容易達到提高地基承載力、減小基礎變形的效果，因此得到了迅速的推廣，廣泛應用于許多公路的軟基處理。

2. CFG樁特點及適用范圍

CFG樁由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和，用各種成樁機械制成的可變強度樁，通過調整水泥摻量及配比，其強度等級在C15～C25之間變化，是介于剛性樁與柔性樁之間的一種樁型。CFG樁和樁間土一起，通過褥墊層形成CFG樁復合地基共同工作，故可根據復合地基性狀和計算進行工程設計。CFG樁一般不用計算配筋，并且還可利用工業廢料粉煤灰和石屑作摻和料，進一步降低了工程造價。

CFG樁適用于處理粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥質土地基，既可用于擠密效果差的土。當CFG用于擠密效果好的土時，承載力的提高既有擠密作用，又有置換作用；當CFG樁用于擠密效果差的土時，承載力的提高只與置換作用有關。CFG樁和其它復合地基的樁型相比，它的置換作用很突出，這是CFG樁的重要特征。

經過分析，雖然CFG樁屬高粘結強度樁，但與素砼樁的區別僅在于樁體材料的構成不同，在其受力和變形特性方面沒有什么區別。公路CFG樁軟土地基處理設計適用于填土高度大于8m，軟基土底部埋深大于6m的路段或預制砼樁不適用的路段。

3. CFG樁施工工藝

3.1施工主要設備

螺旋鉆機，混凝土輸送泵，攪拌機，發電機，小型挖掘機，鋼釬，小推車，自卸車，壓路機，推土機，裝載機，平地機等。

3.2施工前準備

1）施工場地應保持半整通暢。池塘積水地段先排水，清除淤泥層，并平整壓實。

2）復核測量基線及水準點，對CFG樁樁位鉆孔進行放線，偏差應符合設計及規范要求。

3）CFG樁選用的水泥、粉煤灰、碎石、石屑、水等原材料應符合設計要求，并按相關規定進行檢驗。

4）長螺旋鉆機、混凝土輸送泵、混凝土輸送管路等設備應經檢查、維修，保證澆筑過程順利進行。檢查電源、線路，并做好照明準備工作。

6）配齊所有管理人員和施工人員，并對所有人員進行安全交底。

7）開工前施工方應在監理、業主監督下先進行成樁工藝性試驗，試成孔應不少于3～5個，以復核地質資料及設備、工藝、施工順序是否適宜，確定混凝土坍落度、攪拌時間、拔管速度等各項工藝參數。

3.3 施工工藝

1）樁機就位后，調整鉆桿與地面垂直，并使鉆桿對準樁位中心，現場技術人員檢查調整樁位偏差及垂直度。CFG樁垂直度允許偏差不大于1.0%，樁位偏差不大于50mm。

2）鉆孔開始時，關閉針頭閥門，操縱下移鉆桿，鉆頭觸及地面時，啟動馬達，鉆孔的速度應先慢后快，同時檢查鉆孔的偏差并及時糾正。

3）鉆孔深度在鉆桿上應有明確標記，鉆孔過程中應做好記錄，每鉆進1米記錄電流表電流一次。

4）鉆孔至設計深度后，鉆機停鉆，并同時開始灌注混合填料，混凝土泵送量應與拔管速度相配合，邊灌注邊提鉆，保持連續灌注，均勻提升，做到鉆頭始終埋入混凝土內1m左右。

5）CFG樁施工完工28天后，對CFG樁樁身和CFG樁復合地基進行無損檢測，檢測包括低應變對樁身質量的檢測和靜載荷試驗對承載力的檢測，靜載荷試驗采用單樁或多樁復合地基，根據試驗結果評價復合地基承載力。

6）樁體達到設計強度后，進行樁頭鑿毛處理。樁頭處理完畢后進行墊層鋪設，墊層所用材料為級配砂石，最大粒徑不超過2㎝. 墊層一般厚度30㎝，松鋪后采用靜力壓實，墊層高度比基礎寬度要大，其寬出部分不宜小于墊層的厚度。

4. 安全措施及質量控制

4.1安全措施

1）鉆孔作業施工應做好施工防護，防止人或異物墜入。

2）夜間施工應有足夠的照明。主要路口設專人指揮車輛。

3）鉆機放置平穩，安裝鉆桿中心線的斜度部小于全長的1%。安裝鉆桿施工人員上塔必須佩戴安全帶。

4）高壓泵不得超過壓力范圍使用，防止高壓泵管破裂。

5）鉆桿上的土應及時清理干凈，防止下墜傷人，施工人員進入工地必須佩戴安全帽。

6）鉆機操作人員必須持證上崗，嚴禁無證人員上機違規操作。操作人員離開操作室時應關閉操作室門。

7）施工區域應設警示標志，嚴禁非工作人員出入。為保證施工安全，現場應有專人統一指揮。

4.2、質量控制指標。

1）樁的質量應符合設計及JTG/T F50-2011《公路橋涵施工技術規范》，樁長允許差≤10㎝；樁徑允許差≤設計值；垂直度允許差≤1.0%。

2）樁位允許偏差：

孔的中心位置（mm）：群樁：100；單排樁：50.

傾斜度：小于1%；

孔深：支承樁：比設計深度超深不小于50mm。

3）CFG樁施工完工28天后，對CFG樁樁身和CFG樁復合地基進行無損檢測。樁身完整性要求：抽取不少于總樁數10%的樁進行低應變動力檢測。單樁靜載試驗測定樁的承載力：不少于總樁數的0.5～1%。復合地基承載力試驗試驗數量為總樁數的0.5%～1%，每個單體工程的試驗數量不應少于3根。選擇試驗點時應本著隨機分和的原則進行。檢測規程依據為：JTG/T F81-01-2004《公路工程基樁動測技術規程》。

5. 經濟性分析

5.1、CFG樁復合地基通過褥墊層與基礎連接，可保證樁問土始終參與工作，與舒張的樁基相比，樁的數量可大太減少，且CFG樁不配筋，樁體利用粉煤灰和石屑做為摻合料，又大太降低了工程造價。在荷載作用下，樁可將承受的荷載向較深的土層中傳遞并相應減少了樁間土承擔的荷載。這樣，由于樁的作用使處理后的復合地基承載力可大幅度提高．提高系數可高達2倍以上。

5.2、有資料記載，CFG樁長可以從6米到30多米，并可全樁長發揮樁的側阻力．樁承擔的荷載占總荷載的百分比可在40%～75%之問變化。因此復合地基承載力具有很大的可調性，可通過調整樁長、樁距等參數來滿足不同的承載力要求。

6. 結論

6.1、CFG樁適用于處理粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥質土，既可用于擠密效果好的土，也可用于擠密效果差的土。CFG樁既適用于條形基礎、獨立基礎，也可用于筏基和箱形基礎。

6.2、本文從施工工藝、質量控制等方面描述了CFG樁的工程性質特點，經濟使用價值。在公路工程軟基處理中，推廣和合理使用CFG樁，將會產生顯著的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

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