水泥粉煤灰碎石樁施工技術淺析

肖 健

(唐山興達交通工程有限公司)

1 工程概況

本項目K23+300.612-K23+350.612段路基原設計采用水用攪拌樁，但是根據地質資料此段為淤泥質土，屬軟基再加之地水位較高，，有機物含量較高，通過水泥攪樁試樁，不能達到設計及規范要求，經業主、質監站、總監辦和設計院確定，變更為水泥粉煤灰碎石樁樁進行軟基處理，處理寬度為94 m，長度50 m，靠近橋頭30 m范圍內間距為1.2 m，遠離橋20 m范圍內間距為1.5 m，樁長8 m，樁徑40 cm，共布置CFG樁4 300個，38 567 m。

2 水泥粉煤灰碎石樁樁施工方案及施工工藝

2.1 施工準備

(1)機具設備

對該職工現場地質條件進行分析判斷，本項目施工選用DZ80型振動打樁機，最大振動力可以達到800 kN，先將φ400樁管用振動型沉管機沉入地基土中，然后向該樁管內部按比例注入一定數量拌合好的混合料，最后勻速振動成型最終撥管形成CFG樁。

(2)材料選定

本工程中砂采用中粗砂，細度模數2.3～3.0，含泥量不能超過5%。碎石標準尺寸為5～31.5 mm，中粗砂的含泥量不能超過1%。碎石為機械粉碎加工天然石塊而形成，碎石壓碎系數指標標準不能超過12%，碎石針狀片指標不能超過10%，碎石含泥土量指標控制在2%以內，粒料級配采用連續級配，過篩率為100%。粉煤灰細度指標控制在12%以內，燒失量指標控制在5%以內，三氧化硫的含量控制在3%以內，需水量比不能超過95%，符合GB/T1596-1991之I級技術規范要求。

2.2 試樁

本工程施工采用DZ80樁機內壓混凝土施工技術，施工前先進行試樁以確定最佳配比、樁長(試樁確定樁長為9 m±1 m，其中±1 m為現場監理確定)、樁距以及人員機具的配套組織，試樁合格后方可進行正式施工。

2.3 施工工藝

成樁工藝:測量確定樁位→樁尖安裝→樁機預備→沉管振入→檢測孔樣→混合料澆筑→勻速振動拔管→成樁檢測。

混合料拌合工藝:檢測材料→確認最佳配比→按配比投放材料→混合料拌合→檢驗混合料坍落度→成品料形成及做檢測試塊。

2.4 施工質量控制

(1)混合料的拌合材料如碎石、中粗砂、粉煤灰、水泥在原材現場進行取樣經自己檢測合格后，送總監辦中心試驗室平行試驗并獲得批準方可進行采用，混合料的拌合配合比經試配后方可采納，原材投放的數量，進行拌合時，每次拌合時間不能少于60 s，每天都要進行坍落度的檢測，將坍落度指標掌控在6～10 cm，并做檢測試塊，試塊抗壓強度不能小于設計要求。

拌合時遵循最佳配合比方案進行配制，材料投放先后次序為先加碎石，然后加入水泥、粉煤灰、中粗砂，讓粉煤灰、水泥夾在中粗砂與碎石之間，拌合時不易飛濺或者粘在攪拌筒內壁上，同時也易于拌合料的攪拌均勻。

配合比為:水泥∶水∶粉煤灰∶砂∶石 =1∶0.88∶0.26∶3.25∶4.87

(2)鉆機速度采取先慢后快的的鉆進成孔，這種方法不僅能防止鉆桿過大搖晃，而且容易發現鉆孔的偏差值，以便能夠隨時改正，待鉆頭鉆到樁長設計高程時，在動力頭底面停留處在對應的鉆機塔身位置作上明顯記號，以便施工中掌控樁長的長度。

(3)貫入度及樁長:打進設計土層后，打樁機的最大電流值在60A以上，說明樁長沒有達到持力層的深度范圍，由于各個點的土層厚薄不同，只能現場計算出CFG樁的樁長。

(4)樁位的偏差值及垂直度:樁位的偏差值控制在5 cm以內，為達到設計要求最好采取兩次樁位校核與復測，以及成樁后進行對樁位偏差數值進行檢測，垂直度控制:在機身沉管的高架上面，掛一釬錘，以便機長能夠隨時調整控制該機器的垂直度。

(5)樁頭處理:樁頂高程高出地面0.5 m左右，7 d養生期過后采用對樁頭進行人工處理，挖到設計標準位置，鑿除樁頭。

(6)灌注及拔管:待成孔位置達到設計高程時，停留振動5 s，然后鉆機暫停鉆入，當混合料灌滿結束后再進行拔管工序，灌入混合料工序中，提管的速度控制為1.2～1.5 m/min，在淤泥或淤泥質土，拔管速度應適當放慢，施工中為控制平均速度，往往采用提升一段距離，停下留振一段時間，當將沉管提至比地表高出2 m后，應該把提管的速速減慢至一半，并且停留振動振10 s，成樁的施工進程應當連續推進，不能因為材料供應緩慢而致使停機待料。在施工過程中每一根樁的混合料投入多出設計混合料投入量1.1%。

(7)進行下一個樁施工前，根據該樁軸線與其他樁的位置來對該樁的施工樁位進行復核，以便進一步加強該樁位置的準確度。

(8)樁施工順序:宜采用從內向外，或從一邊到另一邊的順序跳樁施工。

3 安全技術措施

(1)打樁機電網電壓低于380 V應暫停施工，以保護電機。(2)施工人員必須戴安全帽。

(3)對本工程現場的所有的使用設備、設施圍擋、安全裝備、使用工具、機器配件和個人所用的勞保用品等必須隨時進行檢驗抽查，保證以上設施的完好性和安全使用性能。

(4)施工現場內的一切電源、電路的安全和拆除工作必須由持證電工進行操作，電器設備必須嚴格采取接地、接零和使用漏電保護器。各孔用電必須分閘使用，嚴禁一閘多用。夜間施工的照明燈應采用12 V以上的照明設備。

4 結語

通過對CFG樁施工工藝的介紹，使對更多的施工技術人員對該技術進行了解和掌握。經本人多年的施工經驗總結CFG樁具有所用材料經濟實惠、施工工藝簡單易操作、加固效果穩定良好等特點，如今在我國迅速推廣應用，并獲得了良好的社會效益和經濟效益。

［1］ 陳伯廉.水泥粉煤灰碎石樁加固鐵路軟土地基技術［J］.河南鐵道，2011，(5).

［2］ 韓立志.邢衡高速公路軟土地基CFG樁處治技術優化研究.長安大學，2012，(5):3.

［3］ 魏義敏，溫俊濤.水泥粉煤灰碎石樁施工工藝及細節控制.西部探礦工程，2010，(4):15.

［4］ 李建光.長螺旋法水泥粉煤灰碎石樁施工技術.城市軌道交通研究，2013，(3):10.

［5］ 孫桂森.水泥粉煤灰碎石樁施工及常見問題分析.山西建筑，2009，(4):10.