珠海十字門中央商務區路基軟基處理CFG樁施工要點

摘要：CFG 樁是公路工程中一種重要的軟基處理技術。如果對工程建設中出現的軟土地基不進行有效地處治，就會導致路基不均勻沉陷，路面開裂等病害的發生，對道路的穩定性、安全性影響較大，本文結合珠海十字門中央商務區道路工程軟基處理的施工方法，對CFG樁在軟基處理中的施工要點進行了詳細論述。

關鍵詞：軟基處理；CFG樁；施工要點

前言

CFG 樁（Cement Fly- ash Gravel Piles），即水泥粉煤灰碎石樁，是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和，用各種成樁機械在地基中制成的強度等級為C8～C25 的高粘結強度的樁。該種處理方法是通過在碎石樁體中添加以水泥為主的膠結材料，添加粉煤灰增加混合料的和易性并有低標號水泥破的作用，同時還添加適量的石屑以改善級配，使樁體獲得膠結強度，從散體材料樁轉化為具有高粘結強度樁，和樁間土、褥墊層一起形成復合地基，共同承擔上部荷載。

1、概述

1.1工程概況

珠海橫琴島十字門中央商務區位于正在開發中的橫琴新區十字門水道兩側，地處西江入海口，東與澳門一水相隔，南至橫琴環島東路，西鄰珠海保稅區及橫琴大橋，北靠將軍山脈。本次施工范圍位于規劃南部核心島，緊鄰珠海市灣仔碼頭，與澳門隔江相望。本次施工屬于市政基礎設施，工程包括三段次干道、二段支路，城市次干路為30m：城市支路為18m，車道寬度：次干路為40.00米，支路24米 。瀝青混凝土路面，路面設計年限15年，橋涵100年。

1.2地質條件

地形地貌：道路場地位于橫琴新區十字門水道兩側，擬建道路場地地勢整體較為平坦，屬海陸交互相沉積地貌單元。建道路場地地層按地質年代、成因類型及巖土特征劃分，道路路基自上而下分為人工填筑土，第四系海陸交互沉積，燕山期花崗巖殘積，燕山期花崗巖風化帶。

水文地質條件：場地地表水主要為魚塘和海水，以及場地低洼處有積水。根據勘察報告反映，大部分鉆孔可以直接遇見地下水。擬建場地地下水主要為孔隙潛水。主要受大氣降水以及地表水補給，水位變化因氣候、季節而異，且受潮水影響較大，潮漲是水位上升。潮落水位隨之下降，水位不太穩定。勘察測得場地地下水穩定水位埋深1.10—2.60m，平均埋深1.53m，地下是水位標高-0.80—3.21m，平均標高為0.96m。場地地下水水質對混凝土不具分解類、結晶類腐蝕性；對混凝土具結晶分解復合類弱腐蝕性。

1.3軟基處理

根據項目工程地質情況，本區一般路段道路軟基處理設計采用塑料排水板堆載預壓法和橋頭路段等特殊范圍采用CFG樁法處理。這里只對CFG樁法進行闡述。

2、CFG樁施工要求

2.1施工前準備

（一）場地平整。結合施工現場的原地面的情況，地表處理采用機械為主，人力為輔，人工配合挖掘機、推土機進行，處理后的基底要求平整，無石塊、樹根等雜物，且無積水、無軟土地帶，確保樁機在施工過程中不下沉、不傾斜。根據設計文件要求，施工場地之前回填土中夾雜有大量石塊，導致管道施工時鋼板樁圍護、管樁施工、CFG樁等施工困難，故在軟基處理前要求對管線溝槽范圍（包括工作面）內的回填土進行番挖并清除大于10CM粒徑的石塊。同時考慮到該地雨季降雨集中，降雨量豐富，介于1700—2200mm之間，年平均降雨為1993.70mm。所以在場地內要合理規劃并開挖排水溝等排水措施并儲備抽水設備確保施工現場排水。

（二）施工用水、用電、道路及臨時設施均已就緒。

（三）現場已設置測量基準線、水準基點，并妥加保護。

（四）現場測量放線定位：根據分區及編號的樁位采用全站儀放樣，設好控制樁，定出樁位。樁定位采用20cm左右長的一次性筷子或竹尖，中間夾彩色布條打入地面做標志樁。

（五）CFG樁施工前修整施工便道，保證混凝土運輸通暢。

2.2施工順序

打樁順序有連打法、間隔跳打法。具體采用何種打法最好由現場試驗來確定。連打法易造成鄰樁被擠碎或縮頸，在粘性土中易造成地面隆起；跳打法不易發生上述現象；但土層較硬時，在已打樁中間補打新樁，可能造成已打樁被震裂或震斷。

在軟土中，樁距較大可采用隔樁跳打，但施工新樁與已打樁時間間隔不少于7 天；在飽和的松散粉土中，如樁距較小，下宜采用隔樁跳打；滿堂布樁時，應遵循由“中間向四周”或“一邊向一邊”的原則。

樁基就位、調平→沉管至設計高程→泵送混合料→邊灌注混合料邊振動拔管至設計高程→移機。在沉管達到設計標高后需盡快泵送混合料，當沉管內充滿混合料后開始拔管，嚴禁先提管后泵料，拔管速度控制在1.2～1.5m/min。施工樁長應根據設計要求、地質情況和鉆進變化綜合控制，確保樁體穿透軟土層進入持力層不小于1.0m。樁體經檢查合格后，人工平整場地，開始施工樁頂褥墊層。

3、CFG樁成樁技術措施

3.1樁位放線

按照設計圖紙中的控制點放樁位，在每個樁位上采用20cm左右長的一次性筷子或竹尖，中間夾彩色布條打入地面做標志樁，或者在樁位上釘入木棍，便于以后尋找樁位。測放完成后由技術負責人進行校驗，確定無誤后報監理進行驗線。施工前由技術員復測后，才能施工。

3.2鉆機就位

鉆機就位前，技術人員對樁點進行十字定位，并設定位樁，便于隨時檢查孔位偏差。根據設計樁長確定機架高度，并在鉆機表面做好明顯的深度標計；鉆機就位后，鉆頭對準樁中心的誤差控制在50mm 內，保證鉆桿垂直，并在沉孔過程中，隨時注意檢查鉆桿垂直度，及時調整。CFG樁鉆機就位后，應用鉆機塔身的前后和左右的垂直標桿檢查塔身導桿，校正位置，使鉆桿垂直對準樁位中心，確保CFG樁垂直度容許偏差不大于1%。

3.3沉管鉆進

①樁機就位，樁管保持垂直，垂直度偏差不大于1%；

②若采用預制鋼筋混凝土樁尖，需埋人地表下300mm 左右；

③開始沉管，為避免對鄰樁的影響，沉管時間應盡量短；

④記錄激振電流變化情況，一般可1m 記錄一次。

針對不同的土層，機手應采取不同的進尺，遵守樁機操作規程。當遇到大石塊無法沉入時，必要時可換成沖擊鉆鉆進。

3.4鉆進成孔

鉆孔開始時，關閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸及地面時，啟動馬達鉆進。一般應先慢后快，這樣既能減少鉆桿搖晃，又容易檢查鉆孔的偏差，以便及時糾正。在成孔過程中，如發現鉆桿搖晃或難鉆時，應放慢進尺，否則較易導致樁孔偏斜、位移，甚至使鉆桿、鉆具損壞。當鉆頭到達設計樁長預定標高時，在動力頭底面停留位置相應的鉆機塔身處作醒目標記，作為施工時控制孔深的依據。當動力頭底面達到標記處樁長即滿足設計要求。施工時還需考慮施工工作面的標高差異，作相應增減。

3.5灌注及拔管

CFG樁成孔到設計標高后，停止鉆進，開始泵送混合料，當鉆桿芯充滿混合料后開始拔管，嚴禁先提管后泵料。成樁的提拔速度宜控制在1.2～1.5m/min，成樁過程宜連續進行，應避免因后臺供料慢而導致停機待料。若施工中因其它原因不能連續灌注，須根據勘察報告和已掌握的施工場地的土質情況，避開飽和砂土、粉土層，不得在這些土層內停機。灌注成樁完成后，用濕粘土蓋好樁頭，進行保護。施工中每根樁的投料量不得少于設計灌注量。

3.6振搗

CFG樁在砼灌注過程中，主要采用砼自身重力進行振搗。為保證樁身的連續性，在樁身灌注完畢后，使用便攜式振搗幫對樁頂以下2.5m范圍內的砼進行振動搗固。

3.7移機

當上一根樁施工完畢后，鉆機移位，進行下一根樁的施工。施工時由于CFG樁的土較多，經常將臨近的樁位覆蓋，有時還會因鉆機支撐時支撐腳壓在樁位旁使原標定的樁位發生移動。因此，下一根樁施工時，還應根據軸線或周圍樁的位置對需施工的樁位進行復核，保證樁位準確。

3.8截樁

1）第一步清土。在灌壓樁施工完畢后立即將多余砼鏟除；成樁5天后利用PC60小型挖掘機清理樁周土，拖拉機或自卸汽車外運。施工時嚴格控制標高，不得超挖。

2）第二步剔樁。在成樁后5天左右剔樁，避免因樁身強度提高較大時剔樁困難。截樁頭采用帶合金鋼鋸的截樁機，在樁頂設計標高處沿樁周邊切15cm深的切口，共切3刀，刀間距按120°布置，以確保樁周邊均被切割為宜。采用3根扁口鋼釬間隔120°，沿徑向楔入樁體，直至上部樁體斷開，樁頂采用鋼釬修平。樁頂標高用水準儀嚴格控制，樁頂允許偏差0～+20mm。

3）截樁過程中，不得造成樁頂設計標高以下的樁體斷裂和擾動樁間土。如果發生斷裂，必須及時清除樁頭余土，樁頂鑿毛后采用同標號的混凝土補齊到相應標高并做好養護。

4、褥墊層鋪設與施工

4.1 褥墊鋪設

褥墊厚度由設計設定，虛鋪厚度按下式控制：

式中：

h———褥墊層虛鋪厚度；

△H———褥墊層設計厚度、設計厚度；

λ———壓實系數，一般取0.87～0.9。

褥墊層虛鋪厚度比基礎寬度大，其寬出的部分不宜小于褥墊層的厚度。

4.2褥墊層施工

（一）CFG樁檢測合格后，除設置鋼筋混凝土板地段外，樁頂（或樁帽頂）鋪0.3m厚中粗砂墊層并分層壓實，含泥量不能大于5%，不含植物殘體、垃圾等雜質墊層內夾鋪兩層雙向40KN/m土工格柵，墊層用碎石應由未風化的干凈礫石或軋制碎石而成，級配良好，粒徑小于2mm的部分不應超過總重的45%，最大粒徑不易大于50mm，。

（二）褥墊層鋪設宜采用靜力壓實法，當基礎底面樁間土的含水量較少時，采用動力夯實。

（三）褥墊層內鋪設雙層土工格柵，先鋪設0.1m厚碎石墊層，碾壓密實，其上鋪設一層土工格柵，再鋪設0.2m厚碎石墊層，碾壓密實鋪設上層土工格柵，填筑其上碎石，碾壓密實后施工其上填土。

（四）土工格柵鋪設前先按幅寬在鋪筑層劃出白線，然后用鐵釘固定格柵的端部（每米寬用釘8根，均勻距離固定）。

（五）固定好格柵端部后，用鋪筑機將格柵緩緩向前拉鋪，每鋪10m長進行人工拉緊和調直一次，直至一卷格柵鋪完，再鋪下一卷，操作同前。

（六）鋪完一卷后用壓路機從起始點向前進方向碾壓一遍即可。

（七）以卷長為單位作為鋪設的段長，在應鋪格柵的段長內鋪滿以后，再整體檢查一次鋪筑質量，然后鋪筑下一段。下一段鋪筑時，格柵與格柵搭接10cm，并用鐵釘固定后繼續向前進方向鋪設第二段。

5、結語

隨著我國公路建設的高速發展，地基處理手段也日趨多樣化，CFG 樁在公路軟基處理中具有顯著的樁體作用，復合地基承載力提高幅度大、變形小、沉降穩定快、工程造價低等特點，在公路軟基處理中具有廣泛的應用前景。

參考文獻：

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