江門大道北線K13+620～K16+200段軟基路基施工技術

王 雙 喜

(中鐵一局集團有限公司，陜西 西安 710054)

1 工程概況

江門大道北線工程BT項目是江門市三縱四橫快速路網體系中最重要的一縱，東可連接國道G105線，西接國道G325線，為國道G105和G325的連接線及加密線。設計等級為雙向八車道城市快速路；荷載等級為公路—Ⅰ級；行車速度為80 km/h。該工程途經路段為海相平原，沿線河流縱橫、魚塘密布。K13+620～K16+200段地勢低平，魚塘分布密集，且塘底浮泥較厚(0.5 m～3 m)。本段路基工程主要工程數量為路基挖方22.9萬m3，填方23.8萬m3。

2 施工原則

1)由于本標段為江門大道路基試驗段(K15+578～K16+200)，該段路基處于填方軟基段，設計有3個～9個月預壓期，為江門大道工期控制工程之一，需先行施工。根據征地情況及時完成特殊地段的軟基處理和監測工作，原則上利用路基自身土石方調配完成路基填筑。特殊情況下，由于征地拆遷原因部分挖方段與填方段無法同步施工，所以部分路基填筑需借方施工。路基防護工作緊跟路基填筑施工，防止出現雨水沖刷發生坍塌現象。

2)采用機械化施工，考慮地質、拆遷、氣候條件，合理配備設備，保證工期與效益。原則上路基施工一段成型一段，并與橋涵工程相配合。

3)基底處理：對淺層淤泥、水、魚塘排水后，直接采用清淤換填土方案。對深層軟土段，針對不同結構層，分別采用預應力管樁、高壓旋噴樁、CFG樁等多種處理措施。對于魚塘段，排水后清除基底浮泥(1 m～3 m)厚，直接回填粗粒土至水塘塘埂，整平壓實形成平臺后，確保施工機械能夠正常施工，再進行軟基處理施工。

4)路基填筑按試驗—檢測程序進行分段、分層施工。施工前先選試驗段，進行不同填料的壓實工藝試驗，確定施工控制參數，以指導和規范大面積路基填筑施工。

3 軟基處理技術

由于路線所經區域處于三角洲海陸交互沉積平原，軟土層發育，其具有分布廣，厚度大、承載力低，高壓縮性的特點，其多呈深灰色，飽和，流塑，含少量腐殖質，具有腐臭味，土質不均勻，含粉粒較多，常夾有淤泥質土，淤泥下一般為強風化花崗巖或強風化泥質粉砂巖。淤泥最大層厚11.2 m，最小層厚2.9 m，埋深最大11.8 m，最小5.0 m，最大密度1.76 g/cm3,最小1.41 g/cm3,天然含水量40.2%～88.7%,孔隙比1.117～2.439,飽和度91%～98%,液限45.9%,塑限30.0%,液性指數2.11，塑性指數15.9，比重2.63。根據地質情況，軟基加固處理方式采用CFG樁、高壓旋噴樁、預應力管樁等方式。

CFG樁處理路段為K14+157～K14+209,K14+239～K14+394,K14+462～K14+882,K14+898～K15+003；高壓旋噴樁處理路段為K14+209～K14+239,K14+394～K14+462,K15+982～K16+022；預應力管樁處理段為K15+578～K15+902,K15+985～K16+190。

3.1 CFG樁加固處理質量控制要點

1)合理確定CFG樁工藝參數：鉆進和拔管速度，測定在試驗段地質條件下的鉆進電流值和終鉆進指標，測定混凝土灌注的充盈系數。

2)CFG樁采用長螺旋鉆孔、樁體采用C15商品混凝土(見圖1)。鉆孔過程控制鉆進速度為1.0 m/min～1.2 m/min，一般電流值為130 A，鉆至設計孔深時電流值為165 A～175 A。本段路基CFG樁以樁長為終孔控制標準，電流值校核。

3)樁帽施工時避免對樁體造成損傷，并用水準儀測量標高，保證預留20 cm采用人工清除。挖至設計標高后，用切割機切段樁頭，隨后進行了樁基檢測，檢測合格后進行樁帽施工。

4)CFG樁施工結束且混凝土強度達到設計要求后，進行復合地基承載力和單樁承載力檢測；檢測承載力時，采用靜載試驗法。同時應對樁身連續性檢測，確保CFG樁身質量。

3.2 高壓旋噴樁質量控制要點

1)單管高壓旋噴樁軟基處理，設計噴射壓力不小于20 MPa，樁徑0.5 m，樁間距1.1 m。單樁承載力不小于440 kN，復合地基承載力不小于220 kPa。樁身水泥土28 d無側限抗壓強度標準fcu不小于2.5 MPa。水泥采用強度等級為42.5級普通水泥，泥漿水灰比為1∶1。

2)施工前進行工藝試驗，根據現場情況確定噴嘴直徑、提升速度、旋噴速度、噴射壓力、排量等旋噴參數。

施工參數：液噴嘴直徑2.8 mm(一個)，噴壓力不小于20 MPa，注漿管直徑42 mm，鉆頭旋轉速度25 r/min，鉆頭提升速度淤泥質土12 cm/min；其他地層按20 cm/min。

3)施工前確定水泥漿泵輸漿量、水泥漿經輸漿管到達攪拌機噴漿口的時間和起吊設備提升速度等施工參數，進行工藝性成樁試驗確定施工工藝。施工機具設備性能及工藝應滿足噴漿均勻性、樁的連續性及加固深度要求。

4)攪拌機噴漿提升的速度和次數必須符合施工工藝要求。當水泥漿液到達出漿口后，應噴漿攪拌30 s，在水泥漿與樁端土充分攪拌后，再開始提升攪拌頭。

5)相鄰兩樁施工間隔時間應不小于48 h，間距應不得小于4 m～6 m。

3.3 預應力管樁加固軟基質量控制要點

1)預應力管樁為φ300先張法預應力混凝土樁(型號：PHC-AB300-70)，混凝土強度等級為C80。采用靜壓法施工(見圖2)。單樁承載力210 kN，持力層為微風化泥質粉砂巖，樁端全斷面進入持力層的深度不小于1.0 m，有效樁長不小于15.0 m。

2)施工前應進行試樁，每500 m長路段試樁根數不少于2根。試樁位置按照路基中心線處1根，最外側1根，并根據試樁技術成果及參數，指導其余樁基施工，并應對所用管樁本身質量進行檢查，重點檢查管樁生產日期和蒸養方式、強度等級等參數。

3)預應力管樁施工地段必須加強地表變形監測，施工期間必須每天進行地表變形觀測，實測地表變形量，測量精度不大于1 mm，做好詳細記錄，以備路基沉降分析用。最大壓樁力應根據試樁時的確定值執行。

4)樁身垂直度允許偏差不應大于1%；樁位允許偏差不得大于50 mm。管樁打入前應進行地面高程測量，管樁打入到位后應對樁位、樁頂高程進行測量。管樁檢驗合格后方可進行碎石墊層等結構及上部結構填土施工，并應嚴格控制填土速率。

3.4 預壓施工

1)由于路基軟基深度較深，考慮到在滿足工后沉降與穩定的前提下，塑料排水板(等載或超載)路段采用3個～9個月預壓期。

2)路基填筑高度是影響路基沉降量的主要因素，路基填筑高度越大，地基產生的附加應力也越大，將會使地基產生更多的工后沉降，而填筑體本身由于填筑高度，也將產生較大的工后沉降。

3)堆載預壓是在路基填筑完成后，加載預壓使土體中的孔隙水沿排水板排出，逐漸固結，地基發生沉降，同時強度逐步提高，加快路基在施工期間的沉降，減小工后沉降的一個措施。從沉降量大于10 mm的斷面分析，路基的填高絕大部分為5 m以上，表明由于路基填高產生的附加應力和路基填筑體本身的沉降影響路基的總體沉降。從沉降的時間曲線來看，這部分沉降絕大部分在填筑完成后很快發生，且趨于穩定(見圖3)。

4)對每個斷面路肩各一個、路堤中點處設一個，沉降板進行沉降穩定變形監測，沉降和穩定監測項目每填筑一層觀測一次，如果兩次填筑間隔時間較長，每3 d至少觀測一次。路堤填筑完成后，堆載預壓期間7 d觀測一次，直至預壓期結束。

5)卸載：預壓期大于設計規定時間且路堤中心線地面連續2個月沉降速率小于0.5 cm/月后，方可卸載。

4 路基填筑技術

施工前，按照設計圖紙測設出路基橫斷面，并根據現場情況對路基、路塹邊線進行控制，確保斷面尺寸滿足施工、驗收標準要求。施工前重點對填料含水量控制、填料粒徑大小及均勻性、碾壓工藝參數等數值進行采集，確定滿足現場實際的施工方法，為正式路基的填筑提供參考。

1)試驗數據應重點對含水率、松鋪系數、壓實度、碾壓遍數、碾壓程序等參數進行選取。

2)按施工準備、攤鋪平整、含水量控制、碾壓、質量檢驗、邊坡整修的工序流程組織施工。

3)施工中控制好填料試驗、攤鋪厚度、填料含水量、控制碾壓、檢測、邊坡整修各環節，使填層質量滿足設計及驗標要求。填料采用全幅縱向水平分層方法攤鋪，人工配合平地機整平，采用振動壓路機碾壓。采用靜壓、強振、弱振、靜壓組合方法進行壓實施工。

4)路基的分層壓實厚度是路基壓實的主要參數之一，它直接影響路基壓實的質量與工效。壓實厚度的確定宜根據壓實標準、填料性質、壓實機械類型等多個因素通過試驗填筑確定。

5 結語

江門大道北線工程BT項目5標段軟基段路基工程，通過施工中采取了CFG樁、高壓旋噴樁、預應力管樁等措施及工藝有效地實現了預期目標，使得工期、質量、安全可控，通車后的路面平順，達到了設計要求。該套技術措施具有很強的實用性，對于同類工程具有一定的借鑒經驗。