試析CFG樁技術在市政道路軟基處理中的應用

吳鋒

上海隧道工程有限公司昆明分公司，中國·云南 昆明 650000

1 引言

隨著社會經濟的不斷發展，市政道路的建設進程逐漸加快。一般來說，市政道路是承受動靜荷載的重要建筑物，而在軟土地基處理段，經常出現沉降量大、路面開裂、失穩等情況，這些問題都嚴重影響到了市政道路的使用壽命和安全。為此，相關單位就要將CFG樁這種現代技術運用到軟基處理中，該技術不僅施工便捷、承載力高、沉降量少、適用范圍廣，還能從根本上改善市政道路的穩定與安全性。

2 CFG樁技術的主要特性

2.1 CFG適用范圍廣

為了讓CFG樁達到不同的強度，市政道路可以根據自身的實際情況來改變材料配比，使得CFG樁的強度能夠處于C5-25的柔與剛性樁之間，然后通過褥墊層把樁和樁間土相結合，繼而形成復合樁，使得道路軟基得到有效改善。同時，CFG樁不僅不用計算配筋，還能把一些工作廢料摻入原來的配料中，這既能讓樁基保持原有的強度，還能降低一定的造價成本，促使經濟效益更高。此外，CFG樁適用于所有條形基礎、黏性土、砂土、粉土以及淤泥質等各種土質地基，包括擠密效果不同的土質都能運用。由此可見，CFG樁可以廣泛運用到不同的市政道路軟基處理中。

2.2 CFG排水功能

在市政道路成樁作業時，會產生較大的振動，面對這樣的情況，砂土就會被液化掉，使得超靜空隙壓力在土內逐漸形成，而CFG樁的作用就是讓空隙中的水能夠沿著樁體直接排出，以便形成CFG樁排水通道。這種由施工工藝自然形成的排水功能既能避免內部的水對地基結構和樁體強度造成影響，又能增大樁體自身的密實度。

2.3 CFG的沉降量小

當市政道路的地基遇到特殊情況時，如中間與上部都是軟土層構成時，就要采用CFG樁進行處理，通過這種方式所形成的復合地基其變形量會逐漸增大，使得沉降現象得到有效控制。而類似于該情況的工程實例也表明，經CFG樁處理而形成的地基確實能減小建筑物的沉降量，若將其運用到市政道路軟基處理中就更能體現其效果，這也是CFG樁復合地基的優勢所在。

2.4 時間效應

在市政道路的沉管施工中，土會產生較大的振動，特別是其中靈敏度較高的土就更是明顯，它的結構強度甚至會因為振動過大而慢慢喪失，但CFG樁的運用，就會讓它的強度在漫長的恢復期中逐漸恢復，使得樁間土的承載力越來越強。有數據顯示，CFG樁在28~60天中的增強速度是最大的，待這個時期一過，其強度就不會出現較大的變化，而對于高標號的混合料，就要花費兩個月以上的時間，這樣它的設計強度才會達到最初強度的兩倍以上[1]。

3 CFG樁技術在市政道路軟基處理中最常見的問題

3.1 堵管

混凝土是市政道路施工中必用的一種材料，由于自身因素，其中會夾雜著大量的石子、雜物等，這樣在灌注時就很容易出現堵管等現象，又或者導管連接不緊密、密封圈質量不達標也會導致管道內的摩擦力增大而引起堵管。同時，相關人員為了節省時間，沒有控制好混凝土的攪拌時間和均勻度，在混凝土攪拌結束后未及時運輸到施工地點，長時間的靜置就會讓混凝土出現離析的現象。此外，當施工中發生堵管情況時，施工人員未作出相關處理，這不僅會讓管道堵塞越來越嚴重，還會讓灌注設備出現故障。

3.2 擴孔

在市政道路軟基處理中，擴孔也是較為常見的一種問題，而導致擴孔出現的因素有很多，如鉆桿在運轉中由于離心力、混凝土自重、輸送泵所產生的壓力作用，這些作用就會增加CFG樁混凝土的用量，使得其超出設計用量。

3.3 竄孔

一般情況下，CFG樁與混凝土的距離都比較近，在鄰近混凝土樁體澆筑時，其泵送壓力就會擠壓到較為軟弱的土層，使得樁間土被全部擠開，繼而形成竄孔。導致這一問題出現的主要原因除了未采取合適的施工方法和順序外，也沒有給施工后的樁體預留足夠的初凝時間，加上鄰近施工樁間的間距不夠，使得竄孔問題頻頻發生。

3.4 樁位下沉

在市政道路軟基處理中，樁位下沉也是較為常見的，這主要是因為施工現場的地質所導致的，通常情況下，地表下4~5m處是液化細砂，該地質在澆筑混凝土時由于鉆桿速度太快或提桿中沒有停頓，就會讓混凝土往四周進行流散，繼而引起樁位下沉。

3.5 縮頸

所謂縮頸，其實就是樁身的全部或部分直徑小于原始設計的直徑，而導致這一問題出現的原因有以下三點：①混凝土在泵送過程中，由于鉆桿提速過快，使得混凝土灌注出現了中斷或間歇的情況；②對鉆頭尺寸和磨損情況沒有展開嚴格檢查，這就讓成孔質量很難達到相關標準；③拔管速度太快。

4 CFG樁技術在市政道路軟基處理中的具體應用

4.1 施工準備

①在市政道路軟基處理中，相關人員要對鉆具、鉆機的各個位置進行詳細檢查、維修、安裝與調試，保證所有的機械設備都能保持良好的運行狀態，這樣才能讓設備在施工期間的完備率高達90%。

②提前讓試驗人員對配合比進行選定，然后出具配比的相關報告，如混合料所需要的原材料類型，并對這些材料類型展開檢驗，確保它們的質量能夠符合設計要求。

③當鉆孔設備在進入市政道路軟基處理施工場地前，要對場地展開合理規劃，將CFG樁位置于低洼區域，然后清理鉆孔范圍內的場地，保證場地沒有任何的積水，且平臺足夠堅實。

④對于CFG樁位，測量人員要提前進行放樣，然后給每個樁位和涵洞編號，從而保證后期施工能夠順利、有序的展開[2]。

4.2 施工流程

4.2.1 鉆機就位

鉆機的工作平臺應該處于施工區域的中間樁位處，然后由測量人員進行放位，而鉆機必須平整、穩固的就位。首先，在鉆架上，要掛上縱橫雙向垂球；其次用測量鉆桿的垂直度來控制對位中所出現的誤差，保證縱橫向偏差小于50mm，垂直度偏差小于1%，待完成這一系列任務后，再在出料口抹上黃油，將活門上翻，并封閉出料口，用橡膠圈將活門固定；最后要在鉆架上標出具體刻度，從而實時掌控鉆孔的深度。

4.2.2 鉆孔

在市政道路軟基處理施工中，施工人員應當控制好鉆孔速度，正常情況下，鉆孔速度和電流要控制在1.5m/min和100~140A間，并按照先快后慢的順序進行。在鉆孔中，如果出現卡鉆、偏移、搖晃等情況，就要立刻停鉆，查找原因，并詳細記錄鉆孔施工過程，注意土層的變化，最后將鉆出的土壤清理干凈。

4.2.3 混合料泵送

當CFG樁的成孔達到設計標高后，就要停鉆，然后準備需要泵送的混合料。先將混凝土輸送泵開啟，然后將砂漿沖管注入輸送泵，再由料斗把混凝土泵送到鉆桿內，待混凝土將鉆桿全部填充滿后，把鉆桿提升到30cm處，最后泵送似1m長的樁體體積的混凝土，這時混凝土就會沖擊活門并打開，使得混凝土充滿整個樁底，繼而形成壓力。在施工中，禁止先提管、后泵料，成樁過程要連續，拌和站和罐車要配合作業，避免設備出現停機、等料的情況。此外，還要將混凝土的坍落度控制在18~22cm，若遇到混凝土方量大、澆筑時間長的大直徑長樁，那么就要在混凝土中加入緩凝劑。

4.2.4 成樁

混凝土在灌注中，其高度應該達到樁頂設計50cm以上，待達到這個高度后就可提桿，然后檢查樁頂高程是否符合相關要求。若沒有達到要求，那么就要人工進行補灌，當灌注完成后，要用土把樁頭蓋好，從而起到一定的保護作用[3]。

4.2.5 鉆桿清洗

在清洗鉆桿中，要通過注水閥門向鉆桿內注入清水，待內孔清洗干凈后才能移至下一根樁體施工，而在移動機器時，要保護好樁體，最好是一排一排地打。

4.2.6 破除樁頭

市政道路軟基處理中的CFG樁在驗收合格后，要對其樁頭進行破除。第一，在開挖前，要先確認開挖的范圍，然后用白灰做好標記線，并用水準儀來確定好開挖的深度，防止出現超挖或二次開挖的情況。第二，在開挖中，不得對樁頂標高下的樁間土和樁身造成擾動，然后用小型挖機配合人工的方式進行，先用機械挖至標高以上10cm處，再用人工挖至標高處。第三，在同一施工區，相鄰的兩個樁頂標高差不能大于5cm。同時，為了更好地控制樁頭環切誤差，就要用墨線沿著樁頭彈出需要切割的位置，并順著一個方向進行切割。第四，在切割中，鋸片上用作散熱的水不能放得太多，水量過多就會浸泡到地基，待樁頭切除后，施工人員要將樁頭內未切斷的混凝土用錘擊方法進行砸斷，然后將其送至指定地點。

5 結語

根據以上相關闡述和分析，CFG樁技術已經廣泛運用到了市政道路軟基處理中，與其他地基處理方式相比，CFG樁具有施工快、工期短、造價低、質量容易控制等特點。雖然其應用較為普遍，但還是應嚴格按照設計圖紙、技術規范等要求實施，這樣才能在控制CFG樁施工工藝的同時，保證市政道路能夠安全且穩定的運行，繼而延長道路的使用壽命。