海相淤泥質黏土地層CFG樁斷樁成因分析——以福建某沿海市政道路工程為例

時貞祥，張 瑋，李文禎，劉子超，陳 煥，曹晨陽

中國電建市政建設集團有限公司，天津 300384

CFG（Cement Fly-ash Gravel）樁為水泥粉煤灰碎石樁，由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和，用各種成樁機械制成的具有一定強度的可變強度樁。CFG樁是一種被用于改善與加固軟土地基的施工技術，其原理是利用專業鉆機設備，將混凝土與地基深處的原土質進行融合，以此改善地基的土質，滿足地基承載的要求[1]，廣泛應用于我國交通、建筑等土木工程建設領域[2]。然而，在沿海城市土木工程建設過程中會不可避免地遇到海相淤泥質黏土地層，CFG樁施工過程中會受到淤泥侵入、樁與樁之間的相互擠壓等因素影響，導致CFG樁體質量難以得到有效控制，施工質量無法達到預期[3]。

1 工程概況

福建省某濱海大道二期道路工程起于站前大道與濱海大道一期平交路口，途徑濱海新城、外墩、馬洋、江美、點頭鎮、白琳鎮、翁江，終點設置在白琳鎮寒洋里接974縣道，線路全長10.69km。我標段為第一標段，起止點為站前大道與濱海大道一期平交路口至江美村海域，起訖樁號為K0+000～K4+865，全長4.865km。該工程按城市主干路標準建設，其中普通路段路寬40m，海堤路段路寬48m，福鼎市濱海大道二期路段全程設計時速為50km，雙向四車道。主線K0+710～K1+820 CFG樁軟基處理總樁長320470m，總樁數為25385個，樁徑為50cm，按四邊形布置，CFG樁處理區域（K0+710～K1+820）地段屬典型海相沖淤積地貌，廣泛分布有軟土層（淤泥），地形變化小，地勢較平緩。該段基底土層為淤泥層，屬典型軟土路基，土層壓縮性高，承載力低，穩定性差。

2 試樁試驗

（1）打樁順序：選擇合理的打樁順序，從施工區域中心向兩側施打，采用隔樁跳打和連續施打兩種工藝。

（2）拔管速度：拔管時應先振5～10s再開始拔管，邊振邊拔，每上拔0.5～1.0m，應停拔并振動5～10s，如此反復操作至樁管全部拔出，拔管速度控制在1.0～1.2m/min，在軟弱土層中適當放慢速度。

（3）樁型選擇：試樁統計表如表1所示，此次共試樁120根，采用500mm和600mm兩種樁徑，樁間距為1.8m，樁身混凝土分別使用了C15、C20、C25標號的自拌混凝土和商品混凝土。

表1 試樁統計表

3 試驗結果分析

設備編號為3#的不同序號的CFG樁取芯試驗芯樣圖如圖1所示，由圖1可知，在統一直徑為600mm的樁徑下，圖（a）中采用商品混凝土C15的編號為D43-20的CFG樁，通過取芯發現：

圖1 CFG樁取芯試驗芯樣

（1）0～3.60m為柱狀混凝土、夾雜塊狀混凝土；3.60～6.28m為長柱狀；6.28～9.41m為長柱狀；9.41～12.59m為長柱狀、散狀混凝土；12.59～13.30m為散狀混凝土、泥砂質砂角礫碎石層。

（2）應取CFG樁芯樣13.14m，實際芯樣11.22m，其中11.22～13.14m處未能形成成形芯樣。同時通過圖（c）編號為D45-20的CFG樁與圖（d）編號為D47-17的CGF樁發現，拔管時長為10min時，CFG樁體抽芯后檢測發現，樁體成樁質量較為破碎，這表明拔管速度的快慢直接影響了CFG樁的成樁質量。

4 結論

福建某沿海市政道路工程通過對福建某沿海市政道路工程地段進行試樁施工，對比不同型號、尺寸等相應CFG樁參數，依據樁芯成樁情況判斷CFG樁在該淤泥質黏土地層的表現情況，確定較為合理的CFG樁施工參數。通過分析結論可知，CFG樁施工過程中會受到海相淤泥質黏土侵入、樁與樁之間的相互擠壓等因素的影響，導致CFG樁體質量難以有效控制，施工質量無法達到預期目標。