CFG樁在治理路基、路面沉降病害工程中的應(yīng)用研究

凡 強

(中鐵二十五局集團(tuán)第三工程有限公司，湖南 湘潭 411100)

CFG樁在治理路基、路面沉降病害工程中的應(yīng)用研究

凡 強

(中鐵二十五局集團(tuán)第三工程有限公司，湖南 湘潭 411100)

對Cement Fly-ash Gravel pile施工工藝等進(jìn)行解釋，進(jìn)而研究其在治理路基、路面沉降的病害中的作用與意義，并對質(zhì)量控制進(jìn)行了敘述。

CFG樁 應(yīng)用研究 質(zhì)量監(jiān)控

一、概述

1.定義

Cement fly ash gravel pile是一種高粘結(jié)強度樁,并且該施工技術(shù)目前發(fā)展迅速。Cement fly ash gravel pile因為鐵路工程規(guī)模不斷擴(kuò)張,不再只是用于鐵路工程中，而慢慢向辦公樓、住宅樓層等較為復(fù)雜的方面發(fā)展，并逐漸從地基處理技術(shù)向高層建筑方面擴(kuò)展。

Cement fly ash gravel pile是由水泥、粉煤灰等加水?dāng)嚢杌旌虾螅俳?jīng)由成樁機械制成的高黏結(jié)強度樁（可變強度樁），Cement Fly Ash Gravel Pile因其造價低廉、承載力高，且具有環(huán)保效應(yīng)（CFG樁用一種工業(yè)廢料來作主材料——粉煤灰），因而其應(yīng)用前景廣闊。用來制作Cement Fly Ash Gravel Pile的材料的價格是整個工程造價的關(guān)鍵，所以Cement Fly Ash Gravel Pile一般不用配置鋼筋，以此來降低工程造價，由于Cement Fly Ash Gravel Pile的制作配比還沒有具體的嚴(yán)格要求，所以Cement Fly Ash Gravel Pile設(shè)計難度大，其實Cement Fly Ash Gravel Pile的樁配合比設(shè)計與試配具有重要的作用（對工程質(zhì)量的保證）。Cement Fly Ash Gravel Pile可在其樁長范圍內(nèi)發(fā)揮摩擦力，同時還可發(fā)揮樁端承載力，樁體強度根據(jù)設(shè)計要求可進(jìn)行調(diào)整，與褥墊層、樁間土共同組成復(fù)合地基，可大幅度提高加固地基的承載力，減少地基沉降[1]。

2.工藝特點

Cement Fly Ash Gravel Pile制作工藝簡單（僅需少量水泥便可制成），對環(huán)境影響小，噪音少，沒有場地污染。并且，Cement Fly Ash Gravel Pile可以使復(fù)核地基承載力得到提高（因為地面變形減少）。

3.處理方法

樁間土與基礎(chǔ)之間必須設(shè)置一定厚度的褥墊層，Cement Fly Ash Gravel Pile應(yīng)用廣泛，可用于處理粘土、粉土、砂土、人工填土和淤泥質(zhì)土等地基，對于擠密效果較好的土質(zhì)及擠密效果較差的土質(zhì)都有一定的適應(yīng)性[2]。

Cement Fly Ash Gravel Pile有長螺旋鉆孔法和振動沉管法這兩種施工方法，施工時需要根據(jù)設(shè)計要求，也要根據(jù)施工現(xiàn)場的狀況及其周邊環(huán)境，綜合考慮地基土的性質(zhì)、噪音影響等多方因素，以此確定該段病害治理應(yīng)采用長螺旋鉆孔法還是振動沉管法來進(jìn)行處理。

以下為長螺旋鉆孔法處理流程：

以下為振動沉管法處理流程：

二、沉降危害

路面通車使用了一段時間之后都會出現(xiàn)一些變形的跡象或者別的缺陷，這被稱為路面病害（The road noodles disease harm）。路面病害嚴(yán)重一些會產(chǎn)生路面沉陷，這不僅會使人們的財產(chǎn)受到損失，而且會對人的生命產(chǎn)生威脅，因此對于路基或路面的病害我們應(yīng)該加以重視。路面沉陷分為均勻、不均勻、局部沉陷這三種，第一個一般不會引起路面的損壞，第二種不均勻沉陷剛開始破損不大，但長時間經(jīng)過車子的碾壓和水的浸蝕，路面會開始變形，而第三種局部沉陷，因為路基不結(jié)實或路基下有其他東西的影響，當(dāng)有水浸蝕時開始沉陷。

路面沉陷的危害不言而喻，如果是鐵路客運專線發(fā)生沉降，那么軌道會不平整，更可能導(dǎo)致運營事故的發(fā)生，使客運專線的使用壽命減少。路面沉降是鐵路客運專線路面病害之一,路面沉降造成的不舒適性和不安全性對鐵路客運專線正常運轉(zhuǎn)帶來巨大損失[3]。

為了避免路面沉降的危害發(fā)生，CFG樁施工的質(zhì)量防控措施必須要到位。

三、Cement Fly-ash Gravel pile質(zhì)量控制措施

質(zhì)量控制（Quality control）作為質(zhì)量管理的一部分，主要是為了滿足客戶對產(chǎn)品或服務(wù)質(zhì)量的要求。

為了要在這個競爭激烈的市場中生存，產(chǎn)品質(zhì)量的競爭是尤為重要的，如果一個產(chǎn)品的品質(zhì)質(zhì)量不過關(guān)，那無論這個產(chǎn)品品牌效應(yīng)多好，外觀做得多引人注目，最終只會隨著時間的流逝，很快被新產(chǎn)品取代，會隨著整個市場的浪潮消失的無影無蹤。如何確保自己的產(chǎn)品過硬，經(jīng)得起人們的挑剔，熬得住時間的考驗，只有對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行控制與提升才能使企業(yè)順利發(fā)展，贏得利潤并做大市場。質(zhì)量的品質(zhì)對于任何產(chǎn)品而言都是需要控制的，對于Cement Fly-ash Gravel pile也不例外。如施工時要對施工質(zhì)量進(jìn)行控制，施工場地應(yīng)該及時進(jìn)行清理，原材料的質(zhì)量也要進(jìn)行控制，比如施工所用水泥、石屑等原材料要抽樣檢驗，確保生產(chǎn)的質(zhì)量。對于樁的工藝性也要進(jìn)行實驗，還有混合材料的強度也需要控制。

Cement Fly-ash Gravel pile在設(shè)計時為了防止施工途中因為機械負(fù)荷較大而產(chǎn)生一系列問題因此一般來說深度較大，所以要加強在施工過程當(dāng)中對于機械設(shè)備的保養(yǎng)。通常在施工的過程中，Cement Fly-ash Gravel pile采取隔樁施工的方式，其目的是以防施工對Cement Fly-ash Gravel pile造成串孔的情況。但是有利也有弊，如隔樁施工會使已施工的Cement Fly-ash Gravel pile受擠壓而損壞的可能性加大。我們應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場施工條件和施工狀況以及施工地址、地質(zhì)等情況來選擇合適的施工方式，例如選用長螺旋鉆孔來一個樁挨一個樁的施工，這樣串孔或因擠壓使樁斷裂的情況會減少發(fā)生的概率。

在施工中要嚴(yán)守每一道工藝和流程（尤其注意拔樁速度應(yīng)在合理范圍內(nèi)，通常為 2m/min～2.5m/min），更不能因為遇到淤泥層土質(zhì)就嘗試將 Cement Fly-ash Gravel pile反插，這是絕對禁止的。

為避免Cement Fly-ash Gravel pile因內(nèi)部不密實，使得強度不均勻，施工過程中應(yīng)該加強分層振搗的頻率。

施工過程中在樁底的粉細(xì)砂層（或細(xì)中砂層）被擾動是造成 Cement Fly-ash Gravel pile單樁承載力下降的重要原因。因此可以將樁的長度加長來防止樁底的土被擾動，只需要在原來的砂層上覆上另一種粉質(zhì)就能夠達(dá)到承載力的標(biāo)準(zhǔn)了。施工過程中，Cement Fly-ash Gravel pile不易插入砂層太深，因為這樣會使得砂層發(fā)生涌砂的現(xiàn)象，使施工質(zhì)量發(fā)生問題。

Cement Fly-ash Gravel pile屬于排土成樁工藝，因此在施工過程當(dāng)中，排出的泥土?xí)驗殚L螺旋鉆桿的運作而在孔口產(chǎn)生堆積的現(xiàn)象，并且堆積的量也逐漸增加。為保證Cement Fly-ash Gravel pile正常施工，及時清理運送廢棄的泥土是鉆孔過程中的重要工序。若在孔口的泥土和其它廢料的混合物不及時清除會使Cement Fly-ash Gravel pile的頂部不規(guī)則。

四、斷樁處理

斷樁屬于 Cement Fly-ash Gravel pile質(zhì)量上的大型事故（如果出現(xiàn)斷樁，因為沒有相關(guān)規(guī)范對這一情況進(jìn)行規(guī)定，因此可以采用植鋼筋的方法加強接茬，將斷樁面鑿毛后再灌注混凝土，至于接茬鋼筋直徑、長度、根數(shù)、鋼筋類型等可以與監(jiān)理工程師協(xié)商報業(yè)主審批后施工）。因為特別繁瑣，因此施工中會對這個特別的關(guān)注。針對施工初期會誘發(fā)斷樁的因素要進(jìn)行徹底的清除，不僅如此，施工隊還要制定相應(yīng)的對策來預(yù)防斷樁事故的發(fā)生，或者當(dāng)斷樁這一事故發(fā)生時，施工隊可以及時采取補救措施，而使得 Cement Fly-ash Gravel pile出現(xiàn)斷樁可能的原因不外乎這幾點： Cement Fly-ash Gravel pile的強度未達(dá)標(biāo)，被機械碾壓而使樁體被壓斷；施工地質(zhì)較差，施工人員的不重視致使孔內(nèi)坍塌；導(dǎo)管的埋藏深度過深等……

為了更好的完成整個工程，在作業(yè)中應(yīng)該努力做到對施工區(qū)域的完全保護(hù)，大型機械或者設(shè)施設(shè)備必須遠(yuǎn)離Cement Fly-ash Gravel pile，防止Cement Fly-ash Gravel pile遭到破壞。施工人員要及時對包裹排氣閥的混凝土進(jìn)行清理，要經(jīng)常對排氣閥進(jìn)行排查，如有問題應(yīng)該及時上報進(jìn)行處理。施工中要加強混凝土調(diào)度，防止混凝土出現(xiàn)供不應(yīng)求的情況發(fā)生，一定要確保混凝土在施工過程中能夠連續(xù)供應(yīng)，不可以發(fā)生“斷貨”現(xiàn)象。整個施工過程中，上述人員應(yīng)該加強施工人員之間的配合默契度，特別是負(fù)責(zé)拔管和負(fù)責(zé)運送混凝土的操作人員，他們之間配合的默契程度決定了整個工程的質(zhì)量。

五、預(yù)防措施

在實際操作中，施工總會有或多或少一些工程質(zhì)量問題，為了盡可能將工程的質(zhì)量問題降到最低，我們可以從以下幾方面著手：施工現(xiàn)場必須嚴(yán)格的控制管理，可以適當(dāng)采取層層監(jiān)管措施。可以選擇適當(dāng)?shù)娜耸謥韺γ恳淮蔚氖┕?shù)據(jù)作好記錄，以此確保試驗和檢測數(shù)據(jù)的百分之百正確。同時，應(yīng)該對施工的水位進(jìn)行控制，可以考慮采取一些措施。因為地下水如果上漲，可能會流進(jìn)鉆孔或設(shè)備中，這都是會影響工程質(zhì)量的，也會對設(shè)備設(shè)施造成破壞。例如，工程隊可以做一個隔斷墻來防止水位上升影響工程進(jìn)度，并且在施工過程中需要有專門的人手對水位進(jìn)行測量。對施工場地進(jìn)行標(biāo)高也是十分重要的環(huán)節(jié)，在施工過程中，標(biāo)高要隨時隨地測量，在選擇觀測點時要盡可能的多且具有代表性，以檢測數(shù)據(jù)來判斷地面是否隆起。

六、結(jié)語

Cement Fly-ash Gravel pile己經(jīng)發(fā)展成了地基基礎(chǔ)型式中不可缺少的部分，并在針對治理路基、路面沉降病害工程應(yīng)用中迅速發(fā)展。雖然施工技術(shù)已經(jīng)較為成熟，但在施工現(xiàn)場往往會由于種種原因（如地質(zhì)、氣候等）造成出乎意料的問題，因此Cement Fly-ash Gravel pile施工完畢后一定要進(jìn)行檢測，檢測必須要符合規(guī)范（包括針對樁身的完整性和Cement Fly-ash Gravel pile混合料強度的檢測），施工質(zhì)量要符合標(biāo)準(zhǔn)。值得一提的是當(dāng)Cement Fly-ash Gravel pile樁體的強度達(dá)到設(shè)計強度的百分之八十后，多余的樁頭需要進(jìn)行切割，然后進(jìn)行后續(xù)工程。Cement Fly-ash Gravel pile不僅施工簡便，成樁效率高，而且它的受力條件好（適用范圍廣）能有效地控制建筑物的沉降，并對路基、路面沉降病害的治理產(chǎn)生作用。

[1]徐毅,洪寶寧,符新軍,閔紫超. CFG樁復(fù)合地基加固高速公路軟基的現(xiàn)場試驗研究[J]. 防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報,2006,03:305-309.

[2]劉利民. 談CFG樁施工工藝及常見問題處理[J]. 山西建筑,2012,34:71-73.

[3]丁文霞. 由路面沉降談公路養(yǎng)護(hù)中銑刨攤鋪技術(shù)[J]. 價值工程,2013,35:146-147.

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1007-6344（2015）02-0189-02