公路工程軟土路基CFG樁處理技術研究

楊星星

（江西省交通工程集團有限公司，江西 南昌 330000）

1 工程概況

某市公路工程項目具體情況：公路工程長90km，該標段施工現場位于樁號K65+000 至K79+941 之間，采用雙向六車道方式設計。

根據設計人員實地勘察結果可知，施工現場地基具有粉質和淤泥等特征，承載力與穩定性能極差，無法達到路基施工的要求。經過相關人員研究與分析，決定采用軟土路基CFG 樁處理技術進行路基加固處理。

2 公路軟土路基處理中CFG 樁的應用

2.1 施工測量

在對公路軟土路基進行CFG 樁處理工作時，首先要對施工現場進行準確的測量，是項目施工中較為重要的工序，測量數據的準確性與工程質量有直接的關系。測量工作包括以下重點內容。

2.1.1 明確測量內容

測量工作可以從以下幾個方面入手：設立平面和高程控制網，確定路基的軸線、高程、縱橫斷面及開挖斷面。根據結果計算出工程量，為工程驗收提供準確的數據資料。

（1）在導線網布設時，應嚴格按照設計人員的設計方案進行施工。在施工現場，布設精密導線網應注意網點通視效果。網點要設置在地質條件相對較好的區域，一般可設置在基坑范圍外，確保該區域不會受到施工影響且地質穩固。平面控制點可根據需要確定數量，但不得少于3 個，才能很好地發揮傳遞方位的功能[1]。

（2）在導線網布設完成后，要對其進行性能測試，應嚴格按照相關測試規范進行。在該公路工程項目中，利用嚴密平差法進行精密導線網的布設工作，導線網的精度完全按照相關標準規范，并符合施工設計要求。在相關工作完成后，工作人員要對施工過程加以總結，并編寫測量技術報告書，為CFG 樁軟土處理的平面控制提供準確數據。

（3）在精密水準網的布設工作中，要嚴格按照設計方案布設水準點。精密水準網可作為測區的高程控制網。確保各水準點之間的通視條件良好，在布設中避開地質條件差的位置。然后，按照相關測量標準規范，對精密水準網展開測試，確保其精密度符合設計要求。此時，工作人員可進行測量技術報告書的編寫工作，為工程高程控制提供重要依據。

（4）對基坑精密導線進行測量，可采用具有雙軸補償功能的全站儀完成。采用對向觀測的方式，對導線定向距離進行確定，其誤差控制在±6mm 范圍內。

（5）采用精密水準儀及鋼尺將地面高程控制點引測到基坑的底部，并采用光電測距儀對其進行檢測，同時，利用兩條線路傳遞的高程再次核對，確保基坑底部的貫通。在高程精密度達到施工設計要求的基礎上，方可進行水準點的布設。水準點要布設在基坑底部并確保其數量不少于2 個，可為基坑開挖提供控制標準。在后續的工作中，要定期對點位進行復測，確保其位置不會發生偏差[2]。

2.1.2 保證測量精度

（1）測量人員進行測量作業時，要嚴格按照三級測量制度制定測量流程，保證測量工作的質量與效率。

（2）在測量工作中，測量人員首先要進行質量交底工作，并制定測量標準規范，采用精密度較高的測量儀器設備。做好測量儀器設備的檢定，確保其合格后，才能應用于測量工作中。在測量儀器設備使用過程中，要對其進行定期復核，確保精準度。制定測量儀器設備的管理制度，并由專職人員進行日常的養護及保管。

（3）在測量工作過程中，測量人員與施工人員要做好溝通交流工作。進行工程重點工序測量時，需要監理工程師對其工作進行監督，提高測量工作的質量與效率[3]。

2.2 制定施工方案

在該公路工程軟土路基CFG 樁處理技術應用過程中，采取了長螺旋鉆孔及泵壓灌注成樁的方法施工。施工單位為了提高項目施工進度，根據現場樁的數量，安排了多臺鉆機同步作業，并對工作墊層進行填筑，提高樁基施工的安全性及穩定性。在CFG 樁施工的前期，選取2 根樁進行試樁。根據試樁結果，確定成樁技術應用的可行性及穩定性。在此基礎上，確定工藝參數。檢測人員在工藝試樁完成后，對其進行檢測，確保質量滿足施工設計需求。在確保該工藝符合設計要求時，之后，方可進行正式施工。CFG 成樁后，施工人員要對樁頂位置進行清潔處理，確保樁頂位置整潔。成樁施工完成后，確保樁頂高度與設計高度一致。

2.3 處理技術要點

2.3.1 鉆機就位

相關工序完成后，進行鉆孔作業。先平整施工區域的部分場地，確保其平整度滿足鉆孔作業要求。在此基礎上，才能把鉆機運至施工現場并安放在施工區域內。為防止在作業過程中發生位置偏移的情況，施工人員要對鉆機加以固定。鉆機安放固定后，對其展開檢查，確保鉆頭的錐尖與樁位的中心點保持一致。同時，施工人員要利用鉛錘，確定鉆機的垂直度，偏差不能超過1%。如果鉆機不垂直，導致樁孔的垂直度不符合設計標準，影響成樁質量。

2.3.2 制備混合料

（1）在CFG 樁施工中，樁身應用了強度等級為C15 的混凝土、42.5#普硅水泥，確保施工材料的質量與性能滿足設計的需求，并符合行業標準。材料運至施工現場后，檢測人員要對其進行質量檢測，檢測合格后，才能開始材料拌和。

（2）在CFG 樁施工中，要運用粉煤灰。粉煤灰是由原煤形成的，所以其顆粒的大小形狀各不相同。例如，球形狀的粉煤灰，顆粒占比較大時用水量較小，活性也較高。在比較細的粉煤灰中，球形顆粒相對更多，所以其活性更高，在其應用過程中，可有效提高CFG 樁的質量。因此，選用細料粉煤灰。

（3）在砂和碎石選用中，要確保砂的含水量與含泥量符合標準。采用質地比較堅硬、剛度強的碎石，在通常情況下，砂礫石和卵石比較符合要求。

（4）在混合料配制中，要確保配合比與施工設計相吻合，混合料的坍落度控制在160～200mm 范圍內。配合比確定后，可以在攪拌站進行混凝土攪拌。此時，工作人員要做好計量工作，確保混合料的質量。攪拌開始時，材料的投入順序為碎石、水泥、粉煤灰、泵送劑、砂，攪拌時間要達到60s 以上[4]。

（5）混凝土攪拌完成，由攪拌車以最快的速度運至施工現場。材料到場后，工作人員要對其進行坍落度檢測，確保檢測結果符合標準。檢測人員要制作混凝土試件。依據實驗室的配合比進行混合料的攪拌工作，不得擅自修改配合比。攪拌站管理人員要做好現場監督監管工作，確保計量的準確性，混合料的質量滿足施工需求。

2.3.3 鉆進沉孔

鉆孔施工準備工作完成后，就可以進行鉆孔作業。在此過程中，鉆頭閥門要保持關閉狀態，并把鉆桿往下移動，確保鉆頭與地面接觸。啟動鉆機，此時要秉承先慢后快的操作規范，降低鉆桿的晃動程度，確保其穩定操作。及時關注鉆孔是否出現偏差問題，如果出現偏差及時修正。鉆進操作時，如果鉆桿搖晃嚴重，要降低鉆速防止鉆孔出現偏斜情況。達到標準后，減緩鉆進速度，避免孔深過深影響施工質量。

2.3.4 壓灌成樁

（1）在鉆機鉆到標準高度后，便可進行混合料的輸送工作。通過鉆桿中孔，把鉆桿往上提并灌注混合料。在操作過程中，要先泵送混合料然后拔管，切勿顛倒順序。

（2）在施工現場，要安排具體負責人進行現場指揮，做好各工序施工人員之間的溝通協調，確保各項工作正常有序進行，保證成樁質量。在工作進行時，鉆機速度控制在3.0m/min 為宜。當遇到特殊地質時，根據地質實際情況，降低鉆桿的提升速度，防止流砂造成斷樁等問題。

（3）在提升鉆桿速度時，控制鉆桿速度與泵送混合料的速度保持協調，確保鉆桿內混合料的表面一直比鉆桿底部的出料口高。樁頂與作業面在同一水平位置時，單樁灌注工作完成，然后利用黏土對其封頂，確保樁頂不會受到損壞。

（4）成樁作業完成后，檢測人員要對現場進行檢測，樁位橫向偏差在50mm 內為質量合格：樁體垂直度誤差為1%時，符合標準。樁體直徑要大于或者等于設計值。

（5）在CFG 樁鉆孔施工中，會鉆出大量的土，導致與其相隔不遠的樁位被土蓋住。鉆機設置完成后，為了確保其穩定性，要對鉆機進行加固處理。所以，在單樁完成后，要馬上進行其他樁位的施工。因此要移動鉆機，此時，要根據灰樁，對樁位進行二次審核。

2.3.5 后續處理

單樁施工完成后，要做好樁頭、樁間土清除及地基檢測等工作。

（1）利用人工與機械同時進行的方式對樁間土進行清除。在清除過程中，要在樁周圍預留20cm 的保護層。

（2）利用混凝土切割機，繞著樁頂，切割出約50cm 深的縫，用楔子將樁頭從縫隙處截掉。

（3）樁基的強度達到設計要求后，對樁頂進行打磨，確保平整，此時再進行地基承載力和樁體完整性的檢測[5]。

2.4 質量問題防治

在CFG 樁施工中，極易受到外部環境及其他因素的影響，導致出現質量不達標的情況，堵管及竄孔就是比較常見的質量問題。

2.4.1 堵管的防治

發生堵管會對CFG 樁施工效率產生一定的影響，導致施工人員的工作量增加，工作強度加大，施工材料也會出現不同程度的損壞而造成浪費。同時，堵管如果不能在第一時間得到解決，隨著時間的推進，混合料會出現硬結甚至凝固的問題，二次堵管的概率會加大，造成施工進度嚴重的遲滯。

（1）造成堵管的原因有很多，其中最常見的是混合料配合比不達標，導致拌和的成品質量不良。例如，在攪拌過程中，粉煤灰的比例不足，和易性不夠，在這種情況下，極易發生堵管。當出現這種問題時，要對混合料的配合比做出改進，確保粉煤灰的比例符合設計標準，一般在60～80kg/m3范圍內為最佳比例。

（2）在施工中，混合料與管壁分離，到達樁孔。在攪拌混合料時，如果坍落度過大，在泵送壓力下，會呈現泌水問題，造成混凝土離析，摩擦力隨之增大，發生堵管。反之，當混合料的坍落度低于標準時，混凝土的流動性能降低，極易發生堵管。在一般情況下，混合料的坍落度控制在160～200mm 之間，在非常情況下，可加入泵送劑，避免堵管。

（3）設備設計存在缺陷也會造成堵管。例如，鉆頭密封沒做好，細砂與水會同時從鉆頭接口處流出，導致堵管，并且在混合料泵入時，砂塞會將鉆頭的閥門堵死。因此，要做好輸送泵的清洗工作，防止混合料形成結塊。彎頭規格的大小也是造成堵管的重要因素。所以，要做好彎頭的選用工作，避免堵管發生。

2.4.2 竄孔的防治

當軟土中包含粉細砂及飽和粉土，鉆桿鉆進時葉片會對土體造成破壞，此時，土體液化，導致竄孔。為了降低此類問題發生的概率，可采用以下方法防治。

首先，對軟土路基進行CFG 樁施工時，要合理設置樁間距，減少竄孔發生。

其次，選擇適合施工現場土質情況的鉆機，合理控制鉆機的鉆速，在極易發生竄孔的區域，減少打樁數量。

再次，在施工中，要確保孔內無泥土或者其他雜物。

最后，發生竄孔時，要找出具體原因，并對其制定行之有效的解決方案。

3 結語

在公路工程軟土路基CFG 樁處理技術應用過程中，工作人員要全面了解與掌握CFG 樁的施工工藝，結合施工現場的實際情況，制定科學合理的施工方案，確保CFG 樁的質量，進而提高軟土路基加固處理的質量與效率。