CFG樁施工技術在沿海地區軟土地基處理的應用研究

趙雪梅 （福建省閩西交通工程有限公司，福建 廈門 361000）

0 前言

軟土地基處理的目的是同時滿足穩定性要求和沉降要求。軟土的存在，使得路基沉降以及失穩現象的發生頻率大大增加，為避免這種現象的發生，就必須對軟土地基進行有針對性的處理。本文就晉江市370縣道A3合同段工程施工中采用CFG樁復合地基處理方法進行闡述和分析。

1 工程實例概況介紹

晉江市370縣道軟土地基主要段落包括YK14+840-YK15+760、ZK14+787-ZK15+800，為晉江東石鎮安海灣沿海灘涂地，主要地質為淤泥質粘土和粉質粘土層。設計采用CFG樁復合地基處理的方式，CFG樁采用長螺旋鉆管內泵壓施工工藝；樁身混凝土強度為C25,設計樁徑0.5m，樁長22m～25.5m,樁間距2.4m、2.2m和2.0m，共13036根，總長318522m。樁帽混凝土強度為C30，為雙面配筋的現澆鋼筋混凝土板，樁頂設置50cm厚級配碎石砂加筋褥墊層，單層聚丙烯單向土工格柵（180kN/m）。

2 長螺旋鉆孔管內泵壓施工工藝介紹

CFG樁即水泥粉煤灰碎石樁，可采用沉管灌注成樁、泥漿護壁鉆孔灌注成樁以及長螺旋鉆孔管內泵壓施工等工藝。成樁后通過連接樁帽及級配碎石褥墊層形成復合地基。因本項目與泉廈漳聯盟路共線設計，考慮到擠土效應對已施工完成的橋梁基礎的影響，本工程設計采用長螺旋鉆孔管內泵壓施工工藝。

施工工藝流程：樁機就位、調平→鉆孔至設計高程→泵送混合料→拔管、灌注混合料至樁頂設計高程→移機→分別插入6根豎向鋼筋→樁頂混凝土達到一定齡期后，清理樁間土，并鑿除樁頭→基底驗槽合格后，澆筑樁帽→鋪設褥墊層。

3 CFG樁施工控制要點

3.1 測量放樣

根據樁位布置圖及測量基準點，由專職測量人員測放樁位線，在樁中心點用木質短棍插入地下，并綁扎紅繩明示，定位的準確性直接影響成樁的效果，對復合地基的整體受力均勻性有著較大影響。

3.2 鉆機組裝及就位

本項目設計樁長為22～25.5m，長螺旋鉆機鉆桿有效高度控制根據設計樁長、鉆孔深度，確保樁長不小于設計值。鉆機就位后通過調整鉆機自帶的水準儀以及通過鉛垂來人工調整導向架的豎直，確保樁體的豎直度偏差小于1%。

3.3 鉆機成孔

鉆進過程中先慢后快，減少鉆桿搖晃，隨時檢查鉆孔的偏差、底盤的水平及導向架的豎直，并及時修正；如果鉆進過程中發現鉆桿搖晃得很厲害或鉆進困難時，調整進尺速度，不能盲目鉆進而導致樁孔出現傾斜、樁位產生偏移甚至造成鉆機損壞。

3.4 提鉆和泵壓

鉆至設計標高后，通過旋出的渣樣及鉆機電流變化值來判斷持力層是否與設計相符，如不相符報設計處理；如相符則停止鉆進，泵壓混合料，當芯管充滿混合料后開始提鉆，不能先提鉆后泵料，否則會造成樁底空心，成樁后樁體下沉。機手和地泵控制人員要密切配合提鉆和泵壓混合料。提鉆過程中保證鉆頭沒入混合料面。

3.5 混合料控制

因混合料需要通過地泵進行泵壓，混合料的坍落度控制在180mm左右為宜；出現離析的混合料不得用于施工，配合比嚴格按試驗配合比要求控制，每根樁的投料量不少于設計灌注量。

3.6 清理樁間土及樁頭處理

①樁間土清理：CFG樁施工完畢后，待樁體達到一定強度后（一般為7d），開始清理樁間土，先利用機械清理至樁帽頂，后用人工清除至樁頂。

②樁頭截除：樁間土清除后，采用人工將樁頂夾渣及有浮漿的混凝土鑿除，不能使用挖機直接將樁頭挖斷。

4 CFG樁帽施工控制要點

①測量定點：依據設計圖紙及測量基準點，測量單根樁樁帽頂面高程，在標記鋼筋上用紅油漆做標記標出樁帽頂面線，拉線確定模板頂高程。

②樁頭處理：采用風槍將樁頭浮漿鑿除，表面鑿平并打磨，清理干凈，直至露出新鮮混凝土面，確保樁頭與樁帽之間良好連接。

③模板安裝：采用定型鋼模板，整體結構，根據測量確定的標高及位置，準確安裝牢固，接縫嚴密不漏漿，模板內涂有脫模劑，模板內無雜物、無積水。

④樁頭的預留鋼筋要按設計要求與樁帽鋼筋進行綁扎，確保樁身與樁帽的有效連接。

⑤樁帽混凝土澆筑：樁帽混凝土施工中，控制混凝土的澆注速率，防止樁帽偏位；澆筑混凝土后，對樁帽頂面進行收面，確保樁帽頂面的水平、平整。

⑥養護：樁帽混凝土澆筑后，及時采用土工布覆蓋并灑水養生，防止混凝土開裂。

5 CFG樁施工常見質量通病及防治措施

5.1 堵管

首先，對輸送管之間的連接加強注意，混凝土的輸送過程中，需要使用到鉆桿芯管、高強柔性管以及剛性管，利用彎頭將其進行有效的連接，通常情況下，使用的都是半圓形且曲率半徑合理的彎頭，另外，輸送管和鉆桿之間不能進行垂直連接，對其選擇合理的方法，從而降低堵管現象的發生概率。其次，對管道進行有效清洗，當施工完成之后，需要對管道進行有效的清洗，這樣可以使堵管現象得到有效的緩解，泵送混凝土前先泵送砂漿進行潤管。

5.2 樁底空洞

施工過程中應當經常對排氣閥的工作狀態進行嚴格檢查，當發現堵塞現象時應及時進行清洗。鉆至設計標高時，應先泵送混凝土并停頓10～20s，再緩慢提升鉆桿。

5.3 樁端不飽滿

施工時不能先提鉆后泵料；鉆機鉆至設計標高后，應先泵入混凝土，使鉆桿芯管充滿混凝土，并停頓10～20s，再緩慢均勻提升鉆桿，做到鉆頭始終埋入混凝土內1m左右。施工中前、后臺工人應密切配合，保證提鉆和泵料的一致性。

5.4 竄孔

竄孔現象通常會出現在飽和粉土、細砂層等成樁之中，竄孔現象主要指的是：在完成1號樁打樁之后，進行相鄰2號樁施工過程中，出現1號樁樁頂突然下沉的現象，當2號樁泵送混合料施工完成時，1號樁樁頂又開始不規則的升高?？刹扇∫韵麓胧┻M行防治：

①改進鉆頭，減少對土體的擾動。

②采用隔排、隔樁跳打的施工順序。

③當提鉆灌注混合料到發生竄孔土層時，停止提鉆，連續泵送混凝土，泵送壓力加大，迫使竄孔樁混凝土液面恢復到原設計標高。

5.5 斷樁、縮頸、樁身夾泥

①拔管速度控制在1.2～1.5 m／min，不能太快也不能太慢，太快會造成斷樁，太慢會造成擴孔不利于成本控制。同時泵送混凝土速度與拔管速度要同步，保證樁身的完整性。

②混凝土終凝后，采用小型輪式挖掘機清理樁間土時，必須有專人指揮，確保小型挖機在樁體之間行走，不得碾壓樁體；在樁體混凝土強度未達到設計要求之前禁止任何機械進入施工區。

樁帽施工完成達到設計強度后回填樁間土，采用小型壓實機具進行壓實后施工級配碎石褥墊層，從而完成整個CFG樁復核地基的施工。

6 結語

軟土地基處理采用CFG樁施工工藝效率高，有利于施工進度的控制。晉江市370縣道A3合同段CFG樁復合地基的施工過程控制及后期檢測結果顯示，沿海灘涂軟土地基采用CFG樁復核地基的處理方式效果較好，設置褥墊層可協調樁土之間的變形，形成樁體復合地基，較大的提高了路基的承載能力。