軟弱路基施工技術研究

張 永 君

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

?

軟弱路基施工技術研究

張 永 君

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

分析了CFG樁的地基加固作用，并以某高速公路工程為例，從施工準備、原地面處理、成孔作業、混凝土灌注等方面，闡述了CFG樁處理軟弱路基的技術要點，達到了改善路基土體結構，提高地基承載力的目標。

路基，CFG樁，施工技術，混凝土

1 工程概況

某高速公路施工路基項目3標，全長4.912 6 km。該項目內有一段路基為軟弱路基，擬采用CFG樁進行處理。軟弱路基起訖點樁號為K210+259.5～K211+439.5，全長1 180 m。該處為路基天然地基為第三紀沖洪積物，地面以下50拆模為第三紀粘質土和粉質土層，厚度平均在300 cm以上。土基含水量高，分布不均勻，且當地雨季降雨量大，降雨后現場濕滑，施工難度大。

設計采用CFG樁對該路段軟弱路基進行處理。CFG樁設計直徑為500 cm，成孔直徑為510 cm。設計樁長為13.5 m，有效樁長為13 m，保護樁長為0.5 m。采用1.4 m×1.4 m梅花布置形式，樁身混凝土強度為C20。

2 CFG樁的地基加固作用分析

2.1 改善土基構成

CFG樁可有效改善土基構成，提高土基承載能力。通過由水泥、粉煤灰、碎石等材料組成的CFG樁來代替原來的軟弱土體，在本項目中主要以粘質土和粉質土組成的高含水量軟土。根據設計要求，CFG樁強度可以達到C20，呈梅花形布置，與樁間土和褥墊層形成復合地基，這使土體自身得到了很大的改善。

2.2 擠密加固作用

采用CFG樁對土基進行加固，對地基起到了擠密作用，可有效改善路基土的各項物理力學指標。本項目對路基加固前后的物理力學指標對比見表1。

表1 對路基加固前后的物理力學指標對比

2.3 排水固化作用

CFG樁在成孔，樁體灌注到混凝土初凝前，也具有很高的滲水性。這點與砂樁、碎石樁相似，都可將土體內部的水分排出一部分。土體內部的水分排出，使土體固化成型，提高了樁間土壤的強度和承載能力。

2.4 降低土層荷載

CFG樁是通過樁體與路基土的粘結作用和端承作用構成其加固體系。通過CFG樁加固后的路基，其上部荷載主要靠樁體來承受，大大降低了路基土層的作用荷載。通過CFG樁組成一個新的受力體系，大大提高了軟弱地基的承載能力。

2.5 提高樁與土體的整體性

通過CFG樁加固后的軟弱地基，土體與CFG樁一同承受荷載，形成了一個新的受力單元，整體受力。在荷載作用下，CFG樁是主要的受力點，樁間土所承受的荷載較小。

3 CFG樁施工技術要點

3.1 施工準備工作

施工準備工作主要是對施工機械、施工人員培訓、施工技術準備和原材料準備。

1)施工機械準備。對長螺旋鉆孔機、裝載機等施工機械與施工機具進行檢修、測試、安裝，保證施工中正常運行。2)臨建準備。在施工現場選取位置進行臨建布置。主要是對工人居住的彩鋼房、實驗室、攪拌站進行建設。現場應對原材料選取合適地點進行分類堆放，并采取防潮防雨措施。3)對施工現場臨時用電和施工便道進行建設，做好施工現場排水。4)人員培訓。對施工人員進行技術交底和安全交底，建立健全管理制度。

3.2 原地面處理

1)對施工現場進行清表，去除路邊的雜草和灌木，用推土機推倒樹樁。

2)平整場地，將整個施工場地用推土機進行平整，便于后期鉆孔作業，使其基本處于統一高程。

3)回填碾壓。填土回填，并用靜力式壓路機進行碾壓，使其壓實度不低于90%。

3.3 施工放樣

1)按照樁間距，呈梅花形布置進行施工放樣。

2)用全站儀放出樁孔位置，打樁，并用白灰進行標記。

3)在施工過程中對樁進行檢查，如有丟失應及時恢復。

3.4 成孔作業

1)鉆機就位。將長螺旋鉆孔機就位，其孔位偏差和垂直度應符合要求。現場技術人員復核合格后方可開鉆。2)鉆孔。長螺旋鉆孔機勻速鉆進，并做好記錄。鉆桿上應有尺寸標記，并在鉆孔的同時進行地質情況復核。3)鉆孔中如遇鉆桿晃動或進尺慢的情況，應降低鉆孔速度，防止鉆孔過程中出現較大振動，增大孔位偏差。4)如遇卡鉆現象，應立即停機，并查看原因，原因明確后方可開機鉆進。5)鉆渣應及時清理，不得在施工現場隨意堆放，應運往棄渣場。6)鉆孔過程中應經常對工人進行安全教育。

3.5 混凝土灌注

1)鉆孔完成，驗孔合格后即可進行混凝土澆筑。2)混凝土澆

筑應從鉆桿內部的孔進行泵送，泵送的同時將鉆桿上提，但應始終保持鉆桿位于混凝土的深度不小于1 m。3)混凝土泵送應連續，間斷時間不得超過混凝土初凝時間，防止出現斷樁。4)混凝土泵應安設在距樁孔2 m左右，泵送中應盡量避免使用彎管，并保證接頭連接牢固。5)每次對混凝土泵送時，應對混凝土坍落度進行檢查，且不少于3次。6)為了對混凝土強度進行檢測，應制作試件，并做好記錄。7)混凝土灌注過程中采用水下灌注，以便于將樁孔內雜物排出。8)當混凝土泵送間斷時間較長時，應向混凝土泵內泵送混凝土，以防止管內混凝土凝固堵管。9)所澆筑的樁高應比樁頂標高高出50 cm以上，以便將孔內雜質排出，后期將截去樁頭。10)施工中應重點考慮混凝土的初凝時間，初凝時間應把運輸時間考慮在內。

3.6 截去樁頭

樁頭是高出樁頂標高以上的部分，截去樁頭可以將孔內雜質去除掉。養生28 d后即可進行截樁。1)樁頭去除不得采用大型機械大力挖除，防止破壞樁體，也不得擾動樁間土。2)截樁前應使用水準儀復測樁頂標高，并用紅油漆作出標記。3)如采用人工截樁，應對稱鑿除，防止樁身開裂。采用機械切除效果好，本項目建議采用機械切樁。4)截樁后應高于樁頂標高，且不宜超過50 cm，以保證樁體有效長度。

3.7 質量檢測與驗收

樁身養護達到28 d后，即可進行檢測。主要對樁徑、樁身垂直度、樁身混凝土密實度、強度等進行檢測，并對樁身質量和完整性進行低應變檢測。

4 結語

CFG樁施工成本低，對軟弱路基處治效果好，近年來被廣泛應用在路基施工中。CFG樁可有效改善路基土體結構，對土體結構進行擠密振實、排水固化，有效提高地基承載能力。在設計中結合軟弱路基具體情況，合理選擇設計參數。在施工中嚴格進行監管，嚴把施工質量，是保證CFG樁達到軟弱路基處理效果的關鍵。文章基于高速公路軟弱路基處理實踐，分析了CFG樁的加固作用，全面闡述了其施工技術要點，對施工一線具有一定的指導作用。

[1] 金洪炯.軟土路基處理施工技術研究[J].山西建筑，2010，36(27):282-284.

[2] 湯東升.軟土路基處理施工技術研究[J].科技創新導報，2011,8(27):115.

[3] 田 忠.高速公路軟弱地基綜合處理施工技術[J].鐵道建筑，2007，47(8):66-68.

[4] 彭經樞，郜 強.采用CFG樁處理橋頭軟弱地基施工技術[J].鐵道工程學報，2003，20(3):81-86.

[5] 祝華峰.CFG鉆孔灌注樁施工技術在軟弱地基處理中的應用[J].科技資訊，2010，8(24):130.

Research on construction technology of soft sub-grade treatment

Zhang Yongjun

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionLimitedCompany,Jinzhong030600,China)

This paper analyzed the CFG pile foundation reinforcement effect, and taking a highway engineering as an example, from the construction preparation, original ground treatment, drilling operation, concrete pouring and other aspects, elaborated the technical key points of CFG pile to treatment of soft sub-grade, gained the target to improve the sub-grade soil structure, improve the foundation bearing capacity.

sub-grade, CFG pile, construction technology, concrete

2016-11-24

張永君(1984- )，男，助理工程師

1009-6825(2017)04-0173-02

U416.1

A