素水泥石粉砂漿樁復(fù)合地基處理施工技術(shù)

黃華江

摘要：本文針對(duì)普通CFG樁施工遇到的深厚軟土層難以成樁的問題，通過工程研究實(shí)踐，采用了研究的新型素水泥石粉砂漿樁，創(chuàng)新地現(xiàn)場(chǎng)配制與原土體容重相當(dāng)?shù)牧蠞{，使用土工布袋套裝料漿，應(yīng)用振動(dòng)沉管樁機(jī)打入軟土層中成樁，并對(duì)其的相關(guān)性能進(jìn)行了研究，使得該施工技術(shù)日趨成熟，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，為后續(xù)的類似工程提供了寶貴的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞成樁質(zhì)量配制料漿 土工布袋施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言

常見的CFG樁全稱為水泥粉煤灰碎石樁，它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和，用各種成樁機(jī)具制成的高黏結(jié)強(qiáng)度樁。但如遇到的軟土層物理力學(xué)性質(zhì)較差（如土層高含水量、高壓縮性、低強(qiáng)度、低滲透性等），采用普通施工工藝（如振動(dòng)沉管工藝）難以成樁，或成樁時(shí)樁體擴(kuò)大系數(shù)較大，直接影響旁邊樁體施工，造成樁體強(qiáng)度不均勻、竄孔等成樁質(zhì)量問題，而采用素水泥石粉砂漿樁能夠克服上述施工難題，并且達(dá)到軟基處理的目的。

素水泥石粉砂漿樁是由水泥、膨脹劑、石粉、中砂加水拌和，用振動(dòng)沉管樁機(jī)制成的高黏結(jié)強(qiáng)度樁，是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的地基處理樁型，適用于一般淤泥質(zhì)土、淤泥、松散至中密的砂土及人工填土等土層。據(jù)統(tǒng)計(jì)，素水泥石粉砂漿樁復(fù)合地基能使軟弱地基承載力提高150%以上，單樁承載力達(dá)到130KN以上，其施工成本比同類砼樁降低50%左右。素水泥石粉砂漿樁具有地基承載力提高幅度大、沉降量小、操作簡(jiǎn)單、施工效率高等優(yōu)點(diǎn)，是一種高效環(huán)保的建筑地基處理方法，可以廣泛推廣到各種建筑地基處理的應(yīng)用。

一、工藝原理

現(xiàn)場(chǎng)填土擠淤、平整場(chǎng)地、打入塑料排水板后，通過現(xiàn)場(chǎng)配制與原土體容重相當(dāng)?shù)牧蠞{，增強(qiáng)了樁體整體強(qiáng)度均勻性。為加強(qiáng)樁體成形的整體可控性，增強(qiáng)土體的抗剪強(qiáng)度和抗變形能力 ，充分利用土工布的隔離、加筋、排水等工程特性，制作成土工布袋，由土工布袋套裝料漿，應(yīng)用振動(dòng)沉管樁機(jī)打入軟土層中成樁。該技術(shù)系統(tǒng)整合了現(xiàn)場(chǎng)配制料漿技術(shù)、泵送成樁料漿施工工藝、土工布袋制作工藝、料漿成樁控制技術(shù)、振動(dòng)入土成樁工藝等施工技術(shù)工藝，通過水泥石粉砂漿樁對(duì)填土以下的淤泥土層進(jìn)行均勻置換、振動(dòng)擠密，形成素水泥石粉砂漿樁復(fù)合地基，并結(jié)合塑料排水板樁對(duì)周邊土體進(jìn)行排水固結(jié)、沉降，限制荷載作用下土體的橫向變形，顯著提高填土的地基承載力，使提高了承載力后的地基能夠成為符合設(shè)計(jì)要求的復(fù)合地基。

二、技術(shù)特點(diǎn)

1、成本低

相對(duì)于常見素混凝土樁，由于僅需在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置簡(jiǎn)易水泥石粉砂漿攪拌桶及攪拌池、通過初拌、復(fù)拌，利用抽水泵將拌好水泥石粉砂漿料漿泵送至普通振動(dòng)沉管樁機(jī)打入地下，而且對(duì)場(chǎng)地臨時(shí)填土土質(zhì)要求并不高，省去了購(gòu)買商品混凝土大筆費(fèi)用及由于混凝土車、泵車進(jìn)出場(chǎng)地臨時(shí)修建便道的費(fèi)用，成本低。不存在依靠外來商品混凝土供給緊張而工期延誤導(dǎo)致成本上升的問題。

2、能滿足地基承載力要求

采用經(jīng)過素水泥石粉砂漿樁軟基處理的填土地基承載力能滿足設(shè)計(jì)的承載力要求。通過單樁極限承載力試驗(yàn)、壓板試驗(yàn)，測(cè)試了單樁承載力及復(fù)合地基的地基承載力代表值均符合設(shè)計(jì)值。

3、滿足變形要求

施工填土階段經(jīng)受了正常堆載的考驗(yàn)，所設(shè)立的沉降變形觀測(cè)點(diǎn)沒有發(fā)生變形超過15mm/天，承載力沒有下降，基本無變化，填土能夠滿足變形要求。

4、對(duì)環(huán)境影響小

水泥石粉砂漿攪拌池在使用后能夠完全挖除回填，恢復(fù)原來地形地貌，對(duì)環(huán)境無污染、無副作用。對(duì)施工區(qū)域臨近的外圍更無影響。

三、 施工工藝流程圖

四、重點(diǎn)施工工藝介紹

1、沉管及套裝土工布袋施工

（1）、樁機(jī)就位須水平、穩(wěn)固、調(diào)整沉管與地面垂直，確保垂直度偏差不大于1%。

（2）、采用平板鋼制活瓣樁尖。應(yīng)先將樁尖活瓣用麻繩或鐵絲捆緊合攏，活瓣間隙應(yīng)緊密。當(dāng)樁尖對(duì)準(zhǔn)樁基中心，并核查高速套管垂直度后，利用錘擊及套管自重將樁尖壓入中。

（3）、啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，開始沉管過程中注意調(diào)整樁機(jī)的穩(wěn)定，嚴(yán)禁傾斜和錯(cuò)位。

（4）、沉管過程中須作好記錄。激振電流每沉1m記錄一次，對(duì)土層變化處應(yīng)特別說明，直到沉管至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

（5）、沉管至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將土工布袋借用小石塊自重沉入帶到管底。

2、灌注水泥石粉砂漿

（1）、采用水泥石粉砂漿，強(qiáng)度要求7.5Mpa。砂漿容重為≥1.6。

（2）、砂漿注入樁體成樁后需確保樁頂與施工面持平或高過施工面。

（3）、土工布袋規(guī)格：?jiǎn)挝幻娣e質(zhì)量≥300g/m2，在注漿過程中應(yīng)確保布袋不漏漿。

3、拔管

（1）、拔管速度按均勻線速控制，一般控制在1.2～1.5m/min左右，如遇淤泥或淤泥質(zhì)土，拔管速率可適當(dāng)放慢；

（2）、當(dāng)樁管拔出地面，確認(rèn)樁符合設(shè)計(jì)要求后將封口打結(jié)，然后移機(jī)繼續(xù)下一根樁施工。

結(jié)束語

本技術(shù)適用于中國(guó)南方，特別珠江三角洲水網(wǎng)平原區(qū)、灘涂地帶進(jìn)行軟基處理或圍海造地填土處理。對(duì)于河涌、灘涂地帶，尤其雜填土層下淤泥層厚、淤泥層含水量較高地區(qū)提高填土地基承載力、限制地基沉降、橫向變形也有實(shí)際的參考價(jià)值。

采用本施工技術(shù)，與常見的素混凝土樁的施工方法對(duì)比，明顯節(jié)約了商品混凝土的購(gòu)買成本和由于泵送混凝土的需要臨時(shí)搭建施工便道建設(shè)費(fèi)用，由于軟弱地基通常存在于此類項(xiàng)目的復(fù)合地基處理，因?yàn)閳?chǎng)地限制問題，重型施工機(jī)械無法到達(dá)，常用施工工序受到限制，造成整個(gè)工程項(xiàng)目工期拖延、臨時(shí)施工措施費(fèi)用增加。本技術(shù)復(fù)合地基處理一次性投入小，工藝操作簡(jiǎn)單，其基本材料是水泥、膨脹劑、石粉、中砂，施工后填土穩(wěn)定，地基承載力符合設(shè)計(jì)要求，土體沉降量小，經(jīng)濟(jì)效益明顯。