CFG樁復(fù)合地基在廣珠鐵路軟土地基加固中的應(yīng)用

摘 要：結(jié)合具體工程實(shí)例，論述了CFG樁復(fù)合地基處理在廣珠鐵路軟土地基加固中的應(yīng)用，詳細(xì)介紹了采用長螺旋鉆機(jī)成孔CFG樁施工工藝要點(diǎn)及技術(shù)措施，指出了CFG樁復(fù)合地基的工程特性，具有CFG樁復(fù)合地基施工推廣價值。

關(guān)鍵詞：CFG樁，復(fù)合地基，施工質(zhì)量控制

1 工程概況

新建廣州至珠海鐵路SG-2標(biāo)段DK26+718.3～DK28+324段路基，表層有0.5m～1.5m的淤泥，下為0m～7.4m的黏土或粉質(zhì)黏土，其下是中粗砂、細(xì)圓礫土，下伏基巖為第三系砂巖。地下水及地表水均較發(fā)育。地表水具有溶出型中等侵蝕，地下水無侵蝕。本工程混凝土結(jié)構(gòu)碳化環(huán)境條件為T2等級。為保證鐵路路基穩(wěn)定設(shè)計(jì)采用CFG樁對基底進(jìn)行加固處理，CFG樁樁徑50cm，樁長5m～20m，樁間距一般地段為1.5m～1.6m，正三角形布置。CFG樁加固基底采用60cm厚加筋碎石墊層，加筋為一層雙向110KN/m土工格柵。

2 施工方案的選取

CFG樁可采用長螺旋鉆機(jī)成孔管內(nèi)泵壓混合料成樁和振動沉管樁機(jī)成樁。由于本段地質(zhì)表層為淤泥及粉質(zhì)黏土，其下為砂巖，采用振動沉管因地層較硬只能打穿粘土層，達(dá)不到設(shè)計(jì)深度，且振動沉管對鄰樁振動較大，從而導(dǎo)致樁體被振裂或振斷，故采用長螺旋鉆機(jī)成孔管內(nèi)泵壓混合料成樁。采用跳樁法施工，一般跳樁1～3根，避免造成相鄰樁斷樁。

3 施工工藝

3.1 施工準(zhǔn)備：

1）原地面整平，樁機(jī)進(jìn)入現(xiàn)場前應(yīng)調(diào)查清楚場地鄰近的高壓電纜、通訊電線、地下管線，以保證施工不被破壞。樁機(jī)進(jìn)入現(xiàn)場應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)樁長、沉管深度確定機(jī)架高度和沉管長度。

2）選用的水泥、粉煤灰、碎石及外加劑等原材料應(yīng)符合設(shè)要求，并按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)。CFG樁設(shè)計(jì)強(qiáng)度7.2Mpa，為滿足混合料泵送要求，經(jīng)廣珠公司同意采用C15泵送混合料。按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行室內(nèi)配合比試驗(yàn)，C15混合料配合比為：水泥：砂：碎石：水：粉煤灰：減水劑=174：787：961：188：87：2.6=1：4.52：5.52：1.08：0.5：0.017。

3）施工前選擇具有代表性地段進(jìn)行成樁工藝性試驗(yàn)，復(fù)核地質(zhì)資料以及檢驗(yàn)設(shè)備配置、施工工藝是否適宜，確定混合料配合比、坍落度、攪拌時間、拔管速度等工藝參數(shù)及施打順序和相鄰樁施工間隔時間。待工藝試驗(yàn)樁經(jīng)檢驗(yàn)滿足設(shè)計(jì)和質(zhì)量要求后，進(jìn)行大面積施工。

3.2 測量放樣

先用全站儀放出路基兩側(cè)、中心縱向控制樁，施工前再根據(jù)樁位布置圖用鋼尺逐點(diǎn)放出樁位，并用石灰做出每個CFG樁標(biāo)記。放樣后再對其進(jìn)行全面核查，確保樁的位置、數(shù)量及布設(shè)形式準(zhǔn)確無誤。

3.3 鉆機(jī)就位

鉆機(jī)就位要達(dá)到鉆塔天輪外緣、鉆頭尖及樁位點(diǎn)三點(diǎn)成一線，鉆桿垂直，鉆頭鉚尖對準(zhǔn)樁位點(diǎn)后固定鉆機(jī)，再以水平尺檢測鉆桿垂直度，調(diào)整鉆機(jī)液壓腳，保證鉆機(jī)水平。

3.4 鉆機(jī)制樁

鉆機(jī)就位后，啟動馬達(dá)，螺旋鉆桿鉆入地下，鉆孔過程做好記錄，進(jìn)入地基持力層時記錄鉆壓電流值。根據(jù)鉆機(jī)鉆桿上所標(biāo)尺寸控制鉆孔深度，鉆至設(shè)計(jì)高程后停鉆。鉆進(jìn)應(yīng)先慢后快。如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時，應(yīng)放慢進(jìn)尺。

3.5 混合料灌注

混合料送入混凝土輸送泵，再由輸送泵泵入鉆機(jī)鉆桿內(nèi)送入孔底。鉆機(jī)鉆桿內(nèi)混合料充滿后開始拔鉆，拔鉆采用靜止提拔，速度均勻連續(xù)，通過輸送泵泵擊次數(shù)控制混合料灌入量，確保鉆桿內(nèi)充滿混凝土且鉆頭埋深不少于1m。

現(xiàn)場制作混合料標(biāo)準(zhǔn)立方體試件2組，分別進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)及現(xiàn)場同條件養(yǎng)護(hù)。

3.6 孔口保護(hù)

鉆具提離孔口，并迅速蓋好孔口，嚴(yán)防泥土掉入孔中。成樁初凝前，嚴(yán)格保護(hù)好樁頭。

3.7 鉆機(jī)移位

當(dāng)上一根樁施工完畢后，鉆機(jī)移位，進(jìn)行下一根樁的施工。施工時由于CFG樁排出的土較多，經(jīng)常將臨近的樁位覆蓋，有時還會因鉆機(jī)支撐時支撐腳壓在樁位旁使原標(biāo)定的樁位發(fā)生移動。因此，下一根樁施工時，還應(yīng)根據(jù)軸線或周圍樁的位置對需施工的樁位進(jìn)行復(fù)核，保證樁位準(zhǔn)確。

3.8 樁頭處理

施工時嚴(yán)格按樁位布置圖順序施工，施打順序采取由中央向四周，由線路中心向兩側(cè)坡腳施打，防止漏樁。

1）CFG樁成樁后待達(dá)到一定強(qiáng)度（一般為3d～7d）后進(jìn)行樁頭處理。

2）土方開挖時不可對樁頂一下的土體進(jìn)行破壞，應(yīng)盡量避免擾動樁間土。

3）采用鋼釬及風(fēng)鎬等工具鑿除多余樁頭至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

4）鑿除樁頭時，鋼釬或風(fēng)鎬應(yīng)水平放置，禁止豎向劈鑿樁頭，以防破壞樁身質(zhì)量。

5）鑿除樁頭后，及時清運(yùn)平整到位，保證場地平整。

3.9 墊層的鋪設(shè)

墊層采用30cm砂礫石+土工格柵+30cm砂礫石。鋪筑砂礫石墊層時，考慮路基地下水位及運(yùn)輸載重能力對路基原地面的影響，鋪筑砂礫石采用推進(jìn)法進(jìn)行施工。即用運(yùn)輸車輛將已備好的碎石運(yùn)至將要處理地段的起點(diǎn)，用推土機(jī)逐步推進(jìn)作業(yè)。壓實(shí)厚度30cm；鋪筑前在路基原地面上間隔10m處均勻打一木樁來控制施工鋪筑厚度，并派專人跟進(jìn)檢查。平整壓實(shí)后用水準(zhǔn)儀復(fù)查墊層填筑厚度。壓實(shí)度采用壓實(shí)遍數(shù)控制，一般壓實(shí)4遍，壓實(shí)效果達(dá)到無明顯輪跡、無明顯沉降。當(dāng)壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求（孔隙率小于28%）后，開始鋪設(shè)土工格柵，鋪設(shè)土工格柵要求如下：

1）土工格柵抗拉強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。

2）土工格柵鋪在平整壓實(shí)的墊層上，攤鋪時應(yīng)拉直平順，緊貼下承層，不應(yīng)有扭曲、褶皺、重疊、撕裂等現(xiàn)象。

3）縱橫向搭接寬度不小于20cm，施工時采用鐵針或高強(qiáng)尼龍絲縫合處理。

4）土工格柵鋪設(shè)時，兩端應(yīng)拉緊，不應(yīng)有褶皺。鋪設(shè)完畢后，應(yīng)及時施工上層碎石墊層，以防止土工格柵長時間暴露。

4 質(zhì)量檢測

1）待強(qiáng)度滿足要求后，從原地面往下挖0.5～1.0米檢查樁徑。

2）CFG樁施工完成28d后，進(jìn)行28d抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

3）CFG樁施工完成28d后，按總樁數(shù)的10%進(jìn)行樁身完整性試驗(yàn)。

4）CFG樁施工完成28d后，按總樁數(shù)的2‰進(jìn)行復(fù)合地基承載力試驗(yàn)。

5 質(zhì)量控制與要求

CFG樁施工所用材料和施工質(zhì)量必須滿足設(shè)計(jì)要求，施工過程中要加強(qiáng)質(zhì)量控制，控制及檢驗(yàn)的主要內(nèi)容如下：

1）水泥、粉煤灰、高效減水劑和粗細(xì)骨料的進(jìn)場檢驗(yàn)，按混凝土原材料的檢驗(yàn)頻次抽檢，檢驗(yàn)結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求。

2）混合料嚴(yán)格按配合比拌和，拌和時間不得少于1min。坍落度控制在160mm～200mm，長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注每臺班抽樣檢驗(yàn)3次。

3）根據(jù)輸送泵泵擊次數(shù)確定混合料灌入量，不得少于設(shè)計(jì)灌注量。每臺班制作混合料試塊不少于1組。進(jìn)行28d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)。

4）施工中詳細(xì)記錄沉管沉入地基深度，成樁后及時清理樁頭直至露出新鮮混凝土面，控制清除頂端浮漿后的有效樁長不小于設(shè)計(jì)樁長。

5）沿線路縱向每完50m，及時觀察布樁形式，現(xiàn)場清點(diǎn)樁的數(shù)量。

6）CFG樁施工完畢，按樁總數(shù)的10%采用低應(yīng)變檢測樁身質(zhì)量、完整性。28d后按樁總數(shù)的2‰做平板載荷試驗(yàn)，檢驗(yàn)復(fù)合地基承載力（承載力不小于200kpa）。

6 結(jié)語

使用長螺旋鉆機(jī)成孔管內(nèi)泵壓混合料灌注的施工方法，成樁速度快、質(zhì)量好， CFG樁與樁間土及墊層共同組成復(fù)合地基，其復(fù)合地基具有承載力提高幅度大、可調(diào)性強(qiáng)、使用范圍廣等特點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]白金星.CFG樁施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)[J]；科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì)；2011年21期

作者簡介：郝建光（1971- ），男，工程師，中鐵十二局集團(tuán)第四工程有限公司，陜西 西安 710021