CFG樁施工技術在高速公路改建單側加寬工程中的應用探究

宋亞偉 張洪濤

（濟寧市鴻翔公路勘察設計研究院有限公司濟南分公司，山東 濟寧 272000）

0 引言

高速公路的改建工程主要有單側加寬、兩側加寬、混合加寬三種形式[1]。單側加寬工程的優(yōu)勢在于仍能保持不被拓寬一側的輔助設施，加寬施工對現有高速公路的影響也不大[2]。目前，我國現有的地基處理技術已不能滿足工程建設的要求，在這種技術環(huán)境下，可采用CFG復合地基技術來解決國內工程建設中的難題。CFG樁具有成本低、效率高的特點，在目前的基礎工程中已得到廣泛應用[3]。為使CFG樁的施工技術和相應注意事項得到科學分析，施工人員應根據工程實例進行針對性研究。本文根據工程概況，對CFG樁在高速公路改建中的應用特點和使用原則進行分析，并對CFG樁的施工技術進行探討。CFG樁施工嚴格按照規(guī)范程序進行，可保證公路改建單邊拓寬工程的安全性和穩(wěn)定性，使其特性在高速公路改建單側加寬工程中得到最大程度的發(fā)揮。

1 工程概況

本項目是地處平原微丘區(qū)的高速公路改建單側加寬工程，總里程為k64+900～k72+246，全長7.346km。道路拓寬兩側地基采用CFG樁技術加固，減少了路基的不均勻沉降。該段CFG樁采用正方形布置，樁徑為50cm，樁體強度為C20，樁距為1.6m、1.8m和2m，鉆孔直徑45cm，樁頂部3.5m處設置一種結構鋼筋籠加固，樁穿透軟土，打入1.5m，CFG樁的長度為15m～30m，樁頂設二級配碎石砂夾層，使得該區(qū)段的基礎承載力得到改善，并保證了結構兩側和新老道路結合面的工后沉降能夠達到設計要求。

2 CFG樁施工技術在高速公路改建單側加寬工程中的特性及應用原理

在目前的工程應用中，CFG樁作為樁基礎的一項重要技術，可在原有基礎上對其優(yōu)化、調整，從而在保證其穩(wěn)定性的前提下，充分利用CFG樁的樁端阻力。新加寬的路堤自重會使舊路堤在偏心荷載下產生新的附加應力，并與原有路堤的基礎應力相疊加，由于路基自身重量增加，舊路基沉降會導致路堤中心差異沉降，拉裂原路基及路面，高速公路改建單側加寬工程沉降情況如圖1所示。

圖1 高速公路改建單側加寬工程沉降示意圖

在CFG樁基礎處理技術工程實踐中，碎石將成為樁身骨架，石屑將成為副骨架，進入碎石結構的縫隙中。此外，在樁間土體與樁體之間存在較厚的墊體，從而形成了一種復合地基，起到緩沖作用，大大提高了樁身的承重性，滿足了結構的特殊要求。

CFG樁基在工程中的應用主要表現為：工程建設中不會產生額外的噪聲，對周邊環(huán)境沒有任何影響；原土是CFG樁基礎處理技術的重要原料，它可以將原材料的運輸費用降到最低，使工程整體造價下降。CFG樁基礎處理技術具有很好的靈活性，可根據當地特點進行相應設計，提高工程的整體質量和效率。

3 CFG樁施工工藝

3.1 工藝流程及控制要點

在此項工程中，CFG樁的振動沉管施工，依據高含水率的土壤及樁距，確定施打順序和樁距，確保樁的質量和承載力達到設計極限。

振動沉管的施工過程包括：測量、放樣→平整、樁基就位、找平、插管、振動沉管到設計深度→鉆孔質量和深度→灌注攪拌→樁頂設計高度→振動拔管→下放至與樁帽連接處4m捆扎鋼筋籠→本樁完成→隔樁跳打→中間樁施工→樁頭鑿除、樁體檢測→澆筑樁帽→鋪設床墊層。在高速公路改建單邊拓寬工程中，如果出現路基坍塌、沉降、裂縫等情況，必須及時采取有效措施。在挖掘之前，應在線路和地下障礙的交叉點上做好記號，標明里程、障礙深度、尺寸等，避免因挖掘不當造成損害。在連接部位，應采用機械法進行局部漏夯，以保證地基質量符合設計要求。

3.2 技術要求

在工程實踐中，CFG樁的施工工藝也存在著一定的問題，其技術需求有以下幾點：

混凝土配合比和坍落度原料進場后，必須在試驗室進行取樣測試，并按實驗室設計確認的混凝土進行配比。

地基材料為碎石砂，該產品采用雙向鋼塑復合土工布，變形率不超過3.5%。

CFG樁的成樁條件實際混凝土用量不能低于理論設計值。在高速公路單側拓寬工程建設中，首先要解決工程建設中的數據控制問題，對建筑工人的作業(yè)行為進行規(guī)范。在沉管作業(yè)時，施工人員應采用專業(yè)的測量儀器，對地面進行水平、垂直度的測量，以確保管線下沉期間始終處于垂直狀態(tài)。

3.3 質量控制與檢測

為檢測CFG樁在高速公路改建中的施工工藝、力學性能和施工質量控制，必須在施工前進行5根～7根試樁，表1為CFG樁基的施工質量規(guī)范，在工程中的具體數據應按照表格內容進行規(guī)范。

表1 CFG樁施工質量標準

CFG樁的布置須滿足設計需求，樁長、樁頂標高及樁徑等均須按設計規(guī)范進行。在CFG樁施工過程中，每個工位都要進行檢測，28天后必須對樁身進行單樁或復合基礎的承載力、變形模量測試。由于樁頭混凝土的密實度一般較差，強度較低，因此采用了在樁頂以下2.5m以內的振動搗固法。

4 結束語

CFG樁在高速公路工程中的具體運用，有很多值得注意的問題。本文結合工程概況，在做好前期準備工作的同時，分析了CFG樁施工技術在高速公路改建單側加寬工程中的特性及應用原理，選擇了合適的施工方式，確定了相應的施工材料及設備，探析了CFG樁施工工藝，并結合現場勘察的數據信息制定施工計劃，做好經濟預算，為公路改建擴建工程的設計與施工提供了借鑒。