淺析CFG樁在高速公路路基的應用

李 雯 中交路橋建設有限公司總承包分公司

1 前言

現階段隨著我國整個交通運輸系統的不斷完善和優化，在進行高速公路施工過程中，往往會遇到軟土地基等現象，由于其地質較為松軟，無法真正實現有利的承重層，進而造成在后續工程施工時產生裂縫和塌陷等現象，而對于CFG樁作為水泥粉煤灰碎石樁，能夠有效應對此類軟土地基狀況，實現對地基的定向加固處理，進而有效保證軟土地基承受載荷。所以說加大CFG樁在高速公路軟基處理中的應用對于交通運輸系統的發展有著十分關鍵的作用。

2 水泥粉煤灰碎石樁（CFG）加固機理

CFG樁一般來說是通過使用石屑、水泥、粉煤灰對碎石樁加固進而最終形成一種相對堅固的地基，其所發揮的主要加固原理可以分為三種：擠密、褥墊層和樁體等。①擠密作用。在具體施工時因為振動沉管的影響，使得樁體附近的軟土地質進行擠壓，進而提高了土質的密實程度，使其更加堅固可靠，進而不斷提高整體的承載能力。②褥墊層作用。該部分主要是由配砂石、粗砂等等構成，可以實現樁與土共同承擔載荷的目的，進而有效分散了載荷的應力，有效協調樁土荷載比等參數。③樁體作用。一般在地基受到外力作用而發生下沉時，一般會通過傳遞將力帶到樁體上，進而有效避免地基發生較大的沉降現象，實現保護地基的目的。

3 水泥粉煤灰碎石樁（CFG）敦基加固技術的應用優勢

3.1 承裁性強

CFG樁在對軟土地基進行處理的過程中，能夠改變傳統較為松軟的現象，這主要是因為其材料構成變得更加堅固復雜，進而使其具有較強的摩擦力，相對于傳統的軟土地基，該技術能夠有效提升總載荷承受量的70%左右，進而有效保證了其承載性，避免地基發生危險。

3.2 樁體排水好

如果CFG樁采用振動沉管技術下樁時，一旦遇到粉土或沙土類路基狀況則會由于震動現象而造成砂士產生液化，進而使得土層內孔隱水壓力并順著樁體向上排出，最終使得整個樁體產生硬化，所以說CFG樁體能夠實現較好的排水效果。

3.3 沉降較小

CFG樁在針對軟土地基進行工程施工時，因為樁體端部一般都位于地基相對較好的地質土層中，所以說可以形成相對復合型地基，這種地基模型的優勢在于具備較高的變形模量，所以可以有效的避免地基上建筑物發生沉降等現象，這也是其應用的主要優勢之一。

3.4 適用范圍大

CFG樁能夠被廣泛應用在不同類型的軟土地基中，尤其是針對粉土、黏士以及淤泥等軟基路段都可以實現對其進行加固處理，使得整個地基變得更加緊密結實，有效發揮其擠密效果。

3.5 時間效應佳

如果使用振動沉管技術下樁，將會很容易造成樁基間的土層產生震蕩并進行攪拌等現象，進而使得整個地基的整體結構發生改變，原有的地基效果發生下滑，但是隨著一定的時效性，該結構的地基狀況會進行一定程度的還原，使得地基的承載能力變強。

4 CFG樁施工應用分析

4.1 CFG樁技術設計流程

在進行高速公路路基施工的過程中，一般來說該環節的主要流程為：首先要對施工現場的具體地質勘查報告展開更加全面的分析，對CFG柱的長度以及樁間土的承載能力開展相關計算，然后設計出符合規定的CFG樁的樁徑；在有效保證公路地基載荷滿足要求的前提下，選取符合標準的置換率，然后對其進行二次復合計算；最終根據計算出的成交量來判斷置換率和CFG樁的樁間距；然后結合高速公路地基的載荷承受能力進行核算和調整，從而選取符合標準的地基墊層材料，有效確保整個墊層材料的厚度。

4.2 CFG樁施工方法選擇

施工方法不同會使得整個CFG樁的最終施工效果產生較大的差異性，因此在具體工程中一定要加大對施工方法的有效選擇。一般來說針對密實程度相對較高的地質可以采用長螺旋鉆孔灌注成樁的方式；而對于長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注成樁施工法通常應用在砂土、粉土、粘性土和對泥漿污染或噪音污染等要求比較苛刻的施工現場。

4.3 CFG樁施工工藝流程

在確定施工方法之后，應結合具體的CFG樁施工工藝流程開展相關工程施工。CFG樁長螺旋成孔管內泵壓混凝土成樁的施工工藝流程一般來說主要包含：樁位放線-鉆機就位-鉆孔-成孔至設計標高-泵送CFG樁混合料-然后結合相關給進速度進行混凝土的送進并將鉆桿拔至表面。如果使用的是步履式長螺旋鉆孔機，則其具體施工工藝流程為：在開始鉆孔之前要根據CFG樁的平面布置圖對施工現場進行找平，有效計算需要鉆孔的深度；同時還要保證鉆尖活瓣門閉合完好后進行下鉆，此時應格外關注電流表的狀況，避免出現卡鉆掉鉆等一系列問題；在鉆機到達指定位置之后，由鉆機前臺發出相應的泵送指令，鉆機后臺收到指令后進行泵送作業。在作業過程中，要求在前崗設專人控制泵送的速度，同樣還要使得鉆機提拔過程相對連貫，防止其產生夾泥、斷樁等現象。

4.4 CFG樁施工技術要求

CFG柱在具體工程施工過程中，往往會有相關的技術標準要求。其具體施工的材料一般有混凝土、粉煤灰和添加劑等，其質量要符合國家有關規定，確定其有效的實驗配比，保證發揮最大化的作用。同時還要對塌落度進行相關計算，在施工過程中要不斷對其進行校正，保障其實際偏差小于1.3%；另外還要有效控制鉆孔的鉆入深度，保證其長度偏差在±8cm以內；另外還要對地基承載力進行相關計算，使其符合規定。樁徑要求一般為380mm～610mm之間，樁間距可以控制在直徑的4倍左右；樁頂標高一般要比設計標高高出0.5m以上的距離，樁端持力層應為其匹配載荷力較大的地質土層；保證整體的強度高于C15。

4.5 CFG樁施工注意事項

CFG樁在具體工程施工中應注意到以下幾點：首先在鉆孔之前應將鉆頭閥門關閉；然后利用操作桿進行鉆桿的下移，當其觸碰到地表之后才能夠啟動發動機，同時其作業過程還要求先慢后快，如果在鉆孔過程中發現其發生偏移則要及時對其進行修正；在施工過程中還要求鉆機作業人員以及現場指揮與讀書人員相互協調，有效保證各項參數的正常，防止各種安全隱患的發生；另外還要在整個作業過程中對于地質情況進行有效記錄，一旦發現問題，要及時進行上報并停止作業，其實在鉆機發生劇烈晃動或難以鉆進等現象時，應適當的放緩鉆進速度，避免遇到較硬地質而產生鉆具損壞、樁孔偏差和位移等問題；施工結束以后的一段時間，等到樁體達到硬度要求才能繼續進行施工；在進行樁體的清理過程中，一定要防止樁間土受力層發生破壞，又或者是直接影響樁體的正常使用；一般針對深層基槽能夠使用人工與機械兩種方式開展工作，而淺層基槽能夠使用人工開挖的手段實施，通常要求人工開挖預留的深度不低于0.2m。最后還要結合具體的樁基結構，計算其樁位偏，防止其偏差過大。

5 結語

總體而言，水泥粉煤灰碎石樁（CFG）在在我國高速公路地基處理過程中有著十分關鍵的作用，能夠有效實現對軟土地基的加固，提高工程施工質量，防止地基產生各種塌陷裂紋等現象，有效保證我國高速公路系統的完善和優化。因此在具體工程技術的施工與應用過程中，必須對該技術引起足夠的重視，有效保證公路地基的安全性與穩定性。