CGMT樁在高速公路路基加固中的應(yīng)用研究

林明軍

（信陽現(xiàn)代路橋建設(shè)有限公司，河南信陽 464000）

CGMT樁在高速公路路基加固中的應(yīng)用研究

林明軍

（信陽現(xiàn)代路橋建設(shè)有限公司，河南信陽 464000）

作用公路工程結(jié)構(gòu)的主要組成部分，路基不僅是路面施工的基礎(chǔ)，還要承受路面?zhèn)鱽淼慕煌ê奢d，作為路面的支承結(jié)構(gòu)物，路基必須具備較高的強(qiáng)度、穩(wěn)定性及良好耐久性。CGMT樁作為高速公路路基加固的重要方式，其施工技術(shù)水平的高低將直接影響到高速公路施工的整體質(zhì)量。本文主要對(duì)高速公路路基加固中CGMT樁的概況、施工工藝及質(zhì)量控制進(jìn)行了分析與探究。

高速公路 路基加固 CGMT樁 概況 施工工藝 質(zhì)量控制

1 CGMT樁的概況

CGMT非開挖干拌水泥碎石樁是在碎石樁、CFG樁基礎(chǔ)上研發(fā)的新樁型。其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在工期短、成本低及污染小等。在地基路堤承載力增加及沉降不均勻性降低的同時(shí)，可以對(duì)高速公路路基中存在問題進(jìn)行有效處理，如路面沉陷、翻漿、橋頭跳車等。目前這項(xiàng)技術(shù)在高速公路路基加固中得到了廣泛地應(yīng)用。

CGMT樁選用干法成孔的方式，樁深入地基1到3米以下，垂直度應(yīng)在1.5%以下進(jìn)行有效控制，在50毫米以內(nèi)對(duì)其中心誤差進(jìn)行控制，一般選用150毫米作為樁徑，10到30毫米的范圍內(nèi)進(jìn)行碎石粒徑的控制。通過C30膨脹混凝土進(jìn)行封口與收光表面。完成CGMT樁孔后，虛填料厚度每次取值在25到30厘米的范圍內(nèi)，然后通過120千克重錘進(jìn)行夯實(shí)作業(yè)，一般分層施工。要求夯錘落距在1米以內(nèi)，每層夯擊次數(shù)必須在7次以下。

圖1 CGMT樁布樁立面圖

2 高速公路路基加固中CGMT樁的施工工藝

隨著社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國公路工程事業(yè)發(fā)展也取得了不錯(cuò)的成績。高速公路作為公路工程建設(shè)的重要組成部分，是其施工中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。為提高高速公路工程路基加固施工的質(zhì)量，必須建立與完善其施工技術(shù)體系，選用科學(xué)有效的技術(shù)進(jìn)行施工，并在此基礎(chǔ)上，規(guī)范施工流程，只有這樣才能提升路基的穩(wěn)定性，才能確保高速公路工程施工的整體質(zhì)量。

2.1 工程案例

作為國家公路網(wǎng)總體規(guī)劃“兩縱兩橫”的重要組成部分，京珠高速公路許昌到漯河段是北京到珠海高速公路經(jīng)河南的主要路段，也是國家高速公路建設(shè)的重點(diǎn)項(xiàng)目，其總長度為48.9公里，共投資了9.5億元。15年為本工程的設(shè)計(jì)使用年限，但在通車后，其出現(xiàn)了大量質(zhì)量問題，如西半幅有38.3公里都存在不同程度地病害問題，在行車道的比例已經(jīng)達(dá)到了78.2%。隨著時(shí)間的推移，公路養(yǎng)護(hù)費(fèi)用也越來越多，為降低養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，提高行車舒適度及安全性，必須選用合理的方式進(jìn)行施工。按照現(xiàn)場施工情況，試驗(yàn)區(qū)定為K758+500，CGMT樁復(fù)合地基在試驗(yàn)區(qū)的設(shè)計(jì)參數(shù)為0.15米樁徑、5到6米樁長。嵌入原地面1米以下，樁與樁之間的距離定為1米，布置時(shí)應(yīng)遵循梅花狀進(jìn)行施工。

2.2 施工流程

近年來，隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，公路工程作為連接地區(qū)和地區(qū)之間的重要樞紐，建設(shè)里程總量也在不斷增加。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展現(xiàn)有高速公路病害已經(jīng)無法滿足交通運(yùn)輸?shù)男枨螅诖耍仨毤哟蟾咚俟仿坊庸淌┕さ牧Χ龋挥羞@樣才能確保我國公路工程建設(shè)的總體質(zhì)量。

（1）施工準(zhǔn)備。全面調(diào)查研究工作應(yīng)在高速公路路基加固施工前進(jìn)行，并對(duì)路線沿線的地形、地質(zhì)、水文、氣候等情況進(jìn)行充分了解并進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)資料的認(rèn)真收集，同時(shí)了解當(dāng)?shù)芈坊嬖诘牟『栴}，如壓實(shí)度不足、坍塌等，并及時(shí)選用與之相適應(yīng)的措施進(jìn)行處理。在施工前期，還要做好地基勘察工作，特別是軟土地基位置，這

……

觀測網(wǎng)絡(luò)的損失函數(shù)并計(jì)算其變化率,以學(xué)習(xí)率為x軸,以損失函數(shù)變化率為y軸繪制變化曲線,移動(dòng)平均線做平緩化處理后的曲線如圖4所示。

……樣可以進(jìn)行軟基分布及土壤厚度的準(zhǔn)確確定。在路基加固方案設(shè)計(jì)中，必須對(duì)地形地貌、路基土質(zhì)條件及施工材料與車輛荷載等問題進(jìn)行充分了解與分析，同時(shí)驗(yàn)算其穩(wěn)定性，為路基加固設(shè)計(jì)方案的確定與完善提供可靠依據(jù)。

（2）樁位測放。在需要加固的高速公路路基位置，必須嚴(yán)格遵循加固設(shè)計(jì)圖在路面上進(jìn)行樁號(hào)、樁間距及排間距的測放，樁位應(yīng)在路面上進(jìn)行明確標(biāo)注。高速公路路基加固中CGMT樁布樁立面圖如圖1所示。

（3）鉆機(jī)就位。根據(jù)完成測放的樁孔位置，在標(biāo)定位置進(jìn)行鉆機(jī)就位，在對(duì)鉆機(jī)位置調(diào)整后，應(yīng)確保鉆機(jī)鉆頭對(duì)齊測放樁孔中心位置。只有這樣才能達(dá)到高速公路路基擠密的最佳效果，必須選用隔排跳打的方式進(jìn)行鉆孔施工，鉆孔應(yīng)先對(duì)路基邊緣位置進(jìn)行施工，在進(jìn)行路基中線位置。

（4）成孔。選用XY100型鉆機(jī)、GY150型鉆機(jī)等作為高速公路路基加固鉆孔機(jī)械設(shè)備，還可以通過螺旋鉆進(jìn)行鉆孔施工。相比設(shè)計(jì)CGMT樁樁長，成孔深度在多出一些，要求樁的垂直度必須在1.5%以下，中心偏差應(yīng)控制在設(shè)計(jì)樁距的5%以下。添水作業(yè)不能在鉆孔中進(jìn)行，鉆孔完成后，應(yīng)做好防護(hù)措施，避免孔內(nèi)有雨水或渣土進(jìn)入。

（5）填料夯實(shí)。路基填料應(yīng)嚴(yán)格遵循《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行施工，確定路基填料所需的最小強(qiáng)度與最大粒徑，路基土強(qiáng)度由承載比實(shí)驗(yàn)（CBR）值顯示，遵循施工設(shè)計(jì)比例進(jìn)行CGMT樁材料的配置，一般選用水泥：碎石：水=1：8.7：0.4。在拌和CGMT樁材料時(shí)不能選用人工的方式，應(yīng)通過機(jī)械進(jìn)行拌和施工，如滾筒式攪拌機(jī)等。要求CGMT樁填料拌和與使用同時(shí)進(jìn)行，不能存放使用拌和填料，完成填料拌和工作后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行樁孔回填及夯實(shí)作業(yè)，如不能按時(shí)完成，則填料不能應(yīng)用與施工，降低對(duì)成樁質(zhì)量的影響。

（6）混凝土封孔。碎石虛料回填應(yīng)在CGMT樁成樁達(dá)到路基結(jié)構(gòu)層位置后停止，一般樁孔回填選用的材料為C30膨脹混凝土，為符合高速公路路基加固的施工要求，應(yīng)對(duì)混凝土進(jìn)行充分振搗，確保其密實(shí)度符合設(shè)計(jì)規(guī)定，并進(jìn)行封孔作業(yè)，避免影響到路面的平整度。

3 高速公路路基加固中CGMT樁的質(zhì)量控制

隨著我國公路工程事業(yè)發(fā)展速度的不斷提升，各類質(zhì)量問題得到了有效處理。CGMT樁施工技術(shù)作為高速公路路基加固施工的重要技術(shù)之一，其施工效果是否良好將直接影響到工程施工的整體質(zhì)量。施工單位必須重視CGMT樁施工技術(shù)的質(zhì)量控制，嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行有效施工，只有這樣才能提高高速公路工程的整體質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益。

（1）軟弱地基承載力的改善是CGMT樁碎石樁復(fù)合地基技術(shù)應(yīng)用的主要目的。因CGMT樁的主要構(gòu)成材料為碎石等散體材料，其施工技術(shù)水平的高低將對(duì)路基加固效果起到極大的影響，因此必須及時(shí)檢測樁體質(zhì)量，當(dāng)施工存在質(zhì)量問題時(shí)，應(yīng)選用與之相適應(yīng)的檢測方式，如動(dòng)力觸探等，對(duì)樁體質(zhì)量進(jìn)行檢測，這種方式不僅操作簡單，更具有明確的控制標(biāo)準(zhǔn)，在高速公路路基加固中得到了廣泛地應(yīng)用。在CGMT樁密實(shí)度與承載力評(píng)價(jià)中，動(dòng)力觸探的精度、可靠度較高。按照重錘質(zhì)量、落距等參數(shù)，國內(nèi)動(dòng)力觸探設(shè)備可以分為以下幾種，如表1所示。

（2）在高速公路路基加固中選用的填筑材料應(yīng)符合清潔、不含植被等規(guī)定。填筑材料塑性指數(shù)可在10到20之間進(jìn)行有效控制。不能選用膨脹土作為路基填土，也不能應(yīng)用過大粘性的土。在路基加固施工中，必須與路基設(shè)計(jì)及施工規(guī)定相符合，填筑或碾壓施工時(shí)一般分層進(jìn)行，同時(shí)要進(jìn)行壓實(shí)遍數(shù)的合理設(shè)定。

4 結(jié)語

綜上所述，伴隨高速公路建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，應(yīng)對(duì)病害路基進(jìn)行加固施工。路基沉降、強(qiáng)度等問題是存在于公路加固中的主要問題，基于此，為預(yù)防與減少路基病害問題的出現(xiàn)，高速工程路基加固施工中必須充分了解CGMT樁的加固機(jī)理，結(jié)合工程實(shí)際施工情況，規(guī)范施工工藝，做好質(zhì)量控制工作，只有這樣才能有效提升高速公路工程施工的整體質(zhì)量，才能實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益最大化。

［1］張良奇.CGMT樁在路基加固工程中的應(yīng)用研究［D］.長沙理工大學(xué)，2008.

［2］王俊林，劉耀堂，李曉夢(mèng).CGMT樁在高速公路路基加固中的應(yīng)用及數(shù)值模擬［A］.中國水利學(xué)會(huì)2014學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下冊(cè)）［C］，2014.

［3］畢丹，張焱，張?jiān)?CGMT樁在河南高速公路加固中的應(yīng)用［J］.山西建筑，2009（02）.

表1 動(dòng)力觸探類型及規(guī)格表