摘要：隨著建筑工程的飛速發(fā)展，軟土地基處理手段越來越多樣化，復(fù)合地基由于充分利用樁間土和樁的特有優(yōu)勢、施工期短、處理的深度較深且效果相對較好得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本工程應(yīng)用CFG樁，利用樁的高承載力特性，并通過褥墊層的設(shè)置充分發(fā)揮了樁間土的承載能力。

　　關(guān)鍵詞：CFG樁;市政工程;軟基處理;應(yīng)用

　　引言

　　筆者所在單位承攬了福州市三環(huán)路東北段A段道路工程，該工程位于沿海地區(qū)，地質(zhì)情況為淤泥質(zhì)泥土，由于地質(zhì)情況較差，表層土質(zhì)承載力滿足不了豎向承載力的要求，本著滿足要求和經(jīng)濟的原則，部分橋頭路段設(shè)計最終選用CFG樁進行復(fù)合地基加固處理。

　　一、現(xiàn)場地質(zhì)情況及使用范圍

　　(一)現(xiàn)場地質(zhì)情況

　　根椐福州市規(guī)劃設(shè)計研究院2007年06月提供的《軟基處理設(shè)計圖》，樁長范圍內(nèi)的巖土地層分布見下表：

　　樁號范圍 樁長范圍內(nèi)自上而下地質(zhì)情況

　　2+025.4-2+075.4磨洋支河橋南橋頭 雜填土、粘土、淤泥、粉質(zhì)粘土

　　2+092.6-2+142.6磨洋支河橋北橋頭 雜填土、粘土、淤泥、粉質(zhì)粘土

　　3+287.4-3+337.4橋南橋頭 雜填土、粘土、淤泥、卵石

　　3+358.6-3+408.6橋北橋頭 雜填土、粘土、淤泥、卵石

　　(二)使用范圍

　　在3+348埠興溪橋左、右線北側(cè)各50m，磨洋支河左、右線南側(cè)各50m段，下臥軟基深度超過15m，采用直徑40CFG樁加固，特別是磨洋支河左、右線南側(cè)，軟基處理深度達到27m以上。

　　二、施工工藝的選擇

　　根據(jù)設(shè)計要求，部分橋頭軟土地基需要采用水泥粉煤灰碎石樁(簡稱CFG樁)復(fù)合地基處理，CFG樁復(fù)合地基區(qū)別于樁基的主要特點就是:充分考慮發(fā)揮樁間土的承載力，所以施工中應(yīng)盡可能減小樁間土的擾動，根據(jù)本工程場地地質(zhì)資料，場區(qū)地層上部主要由飽和、具高壓縮性、高靈敏度的粘土、淤泥構(gòu)成，施工中受到觸動影響變化比較大。因此，為保證樁身施工質(zhì)量，盡可能減小樁間土的擾動，確保本項目的順利進行，合理的選擇機械施工工藝，是這次CFG樁施工項目順利進行的關(guān)鍵。

　　目前，CFG樁的成樁施工方法大體有三種:(靜壓)振動沉管灌注成樁、長螺旋鉆孔灌注成樁、長螺旋鉆孔-管內(nèi)泵壓砼灌注成樁，其中:(靜壓)振動沉管灌注成樁，具有施工速度快、樁體密實度高、環(huán)境噪音影響較低、對周圍樁間擾動影響較小，因此本CFG樁工程施工工藝采用(靜壓)振動沉管灌注成樁工藝。管內(nèi)泵送砼，邊灌砼邊拔管，采用置換加固，穿透力強，單樁承載力高，不會受到第二層呈飽和、流塑～軟塑狀態(tài)的粉粘土影響。并且能夠達到設(shè)計承載力的要求，對樁的質(zhì)量有保證。

　　三、試樁

　　(一)選擇施工位置

　　為保證工程質(zhì)量，根據(jù)設(shè)計要求選擇地質(zhì)條件有代表性的兩個段面作為試樁區(qū)，每試驗區(qū)施工三根樁。

　　試樁布置如下：

　　

 

　　(二)施工順序

　　結(jié)合路基CFG樁結(jié)構(gòu)布局特點及現(xiàn)場地質(zhì)條件，本工程采取:從一邊向另一邊推進施工(正方形或梅花形網(wǎng)格狀布樁方式)，根據(jù)具體情況，更進一步為了盡可能減小樁間土的擾動，控制施工工藝，發(fā)現(xiàn)特殊情況，做出具體的改變，必要時采用間隔跳打的施工方式。

　　(三)設(shè)備選配

　　采用ZD-75型(靜壓)振動沉管鉆機兩臺;電、氣焊設(shè)備2套;水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀1套等及砼攪拌站等配套設(shè)備;

　　(四)施工工藝

　　1.主要施工流程

　　場地平整-放線定位-樁機定位-成孔鉆進-混凝土灌入-樁機移位-樁檢

　　2.施工過程及要求

　　CFG樁采用(靜壓)振動沉管打樁機施工。施工順序采用從一邊向另一邊推進或從中心向外推進的方法施工。具體施工如下：

　�、贉y量人員按設(shè)計要求測出CFG樁所在樁號斷面，施工員按圖紙要求布設(shè)出每根CFG樁的具體位置，并用竹樁標(biāo)記。利用樁機塔身前后和左右垂直標(biāo)桿檢查塔身導(dǎo)桿，校正位置，使鉆桿垂直度對準(zhǔn)樁中心。管樁的垂直度偏差不應(yīng)大于1%，樁位偏差不大于5cm。樁管的長度必須經(jīng)監(jiān)理檢查合格后方準(zhǔn)施工。因設(shè)計要求保護樁長長度為50cm，達不到要求的應(yīng)加長管長。樁徑偏差不應(yīng)大于2cm。

　　②施工時應(yīng)嚴格按照試驗室批準(zhǔn)的配合比進行施工。CFG樁水泥采用P.O42.5R號普通硅酸鹽水泥，粉煤灰采用II級或III級袋裝粉煤灰。進場的原材料滿足配合比的要求。試驗人員必須嚴格按照規(guī)范要求對所有進場的原材料進行檢驗，不合格的一律禁止使用。CFG樁混合料的上料順序為先裝碎石，再加水泥、粉煤灰，最后加砂，使水泥、粉煤灰在砂石之間，不易飛揚和粘附在筒壁上，也易于攪拌均勻，每盤料攪拌時間不小于60秒，混合料塌落度控制在6～8㎝。

　　③每個管樁頭部都安放一個標(biāo)號為C35預(yù)制的鋼筋混凝土樁頭(為外購預(yù)制構(gòu)件)，管壁上應(yīng)做好標(biāo)記線，要求當(dāng)該線與地面平齊時，管樁底也即達到設(shè)計標(biāo)高。達到設(shè)計標(biāo)高后，用灰斗開始向管樁內(nèi)投入混合料，原振幾秒后就開始邊振邊拔管。拔管應(yīng)嚴格控制拔管速率，一般不大于1.2m/min，以防止縮徑和斷樁�；旌狭弦矐�(yīng)不斷的分批加入。拔管過程中不允許反插�；旌狭系墓嘧⒈仨氝B續(xù)進行。

　�、蹸FG樁樁身的完整性采用低應(yīng)變動力檢測，抽檢數(shù)量不低于總樁數(shù)的10%。檢測前，應(yīng)人工鑿除50cm的保護樁長。在有條件的情況下，宜采用靜力載荷試驗檢測復(fù)合地基承載力，抽檢頻率為0.5%～1.0%，但不少于3點。檢測合格方可進行下道工序施工。同時樁的靜置時間不得小于28天。

　�、軨FG樁工藝流程圖：

　　

 

　　四、主要分部工程的施工方法

　　(一)定位

　　將樁機移到指定樁位，對中。當(dāng)?shù)孛嫫鸱�不平時，應(yīng)調(diào)整支腿或平臺基座，使樁機底座保持水平、鉆桿保持垂直。一般樁位誤差不宜超過2.0CM，鉆桿垂直度偏差不超過1.5%。

　　(二)鉆進成孔

　　啟動卷揚機下放鉆桿至沉管觸及地面予埋樁尖并確定套入樁尖時，啟動鉆機錘頭，將鉆桿振動下沉至樁底設(shè)計標(biāo)高并進入持力層不小于1米。

　　(三)混合料攪拌

　　按設(shè)計配合比(C15)由攪拌站配制混合料并由砼車運送到施工位置，嚴格控制粗骨料粒徑，一般選為10mm-30mm或更小，必要時摻加泵送劑及其它外加劑，混合料坍落度宜為6cm–8cm。

　　(四)灌料、提升

　　當(dāng)鉆機鉆至達到設(shè)計標(biāo)高后，用料斗開始向管樁內(nèi)投入混合料，原振幾秒后就開始邊振邊拔管。拔管應(yīng)嚴格控制拔管速率，一般不大于1.2m/min，以防止縮徑和斷樁。嚴禁先拔管后灌料，掌握好灌料與提鉆的時間差，盡量避免提升灌料過程中停機待料現(xiàn)象。在流塑性土中要控制提鉆速度，保證成樁質(zhì)量。

　　(五)停灌樁頂標(biāo)高、移機下一樁位

　　盡量控制好樁頂標(biāo)高停灰面。這一環(huán)節(jié)，在達到技術(shù)要求的條件下，做到盡可能少浪費混合料。

　　五、使用過程注意事項

　　(一)復(fù)合地基的基坑可采用人工或機械、人工聯(lián)合開挖。機械、人工聯(lián)合開挖時，至少予留60cm厚度人工開挖，以保障機械開挖造成樁的斷裂部位不低于基礎(chǔ)底面標(biāo)高，且樁間土不受擾動，嚴禁粗暴施工，注意不要碰撞、鏟斷樁頭，避免斷樁及對地基土的擾動。

　　(二)開挖基槽時先找出樁頂?shù)臉?biāo)高位置，人工用鋼釬等工具沿樁心剔除多余樁頭。在操作過程宜兩個方向同時進行，不可用重錘或重物橫擊樁體，直到設(shè)計標(biāo)高，并把樁頂找平，避免將樁身處理的過高或過低造成樁間土承載力分擔(dān)的不均勻。

　　(三)在基槽開挖時嚴防浸水，以免對樁間土的擾動而使樁間土承載力降低。

　　(四)設(shè)計的CFG樁配有樁帽，樁頂面應(yīng)控制在地面以下0.6米處后開挖樁頂土體成上寬下窄的喇叭形，用同標(biāo)號的砼澆灌成擴頭樁帽，喇叭型樁頂標(biāo)高應(yīng)一致。

　　(五)復(fù)合地基樁頂至設(shè)計基礎(chǔ)下墊層之間一般需鋪設(shè)600mm厚的碎石中、粗砂褥墊層。褥墊層鋪設(shè)宜采用靜力壓實法，當(dāng)基礎(chǔ)底面下樁間土的含水量較小時，也可采用動力夯實法。鋪設(shè)前，基坑應(yīng)先實行驗槽，坑底標(biāo)高及圖紙應(yīng)符合設(shè)計要求，浮土應(yīng)清除，邊坡45度必須穩(wěn)定，防止塌土，基坑范圍內(nèi)又低于地基的空洞、井、墓穴、暗塘、舊基礎(chǔ)等軟硬不均的部位時，根據(jù)設(shè)計要求予以處理并經(jīng)檢驗合格后，方可鋪筑。材料采用質(zhì)地堅硬的碎石，粒徑20-40mm，厚度為600mm分兩次從南側(cè)向北鋪填。鋪填時避免損傷樁基，第一層碎石鋪300mm厚，用壓力機碾壓，每次不少于3遍，在下層密壓實度經(jīng)檢驗合格后方可進行上層施工;質(zhì)量檢查采用在碎石墊層中設(shè)置純砂檢查點，用環(huán)刀取樣法，符合設(shè)計要求密實度不小于1.6g/cm3的標(biāo)準(zhǔn)。

　　(六)考慮到樁身強度隨齡期的增長而增大，復(fù)合地基開挖時間宜在全部施工完15天后進行。

　　(七)成樁時間達28天后方可靜載荷試驗，以確定CFG樁復(fù)合地基承載力特征值。

　　六、結(jié)束語

　　目前埠興溪橋右線南側(cè)和磨洋支河左線南側(cè)CFG樁已經(jīng)施工完成，CFG樁成樁28天后進行了軸芯取樣試驗和單樁復(fù)合地基荷載試驗，無側(cè)限抗壓強度≮0.55Mpa,樁距1.5m，單樁復(fù)合地基承載力≮100Kpa,滿足設(shè)計及相關(guān)規(guī)范要求，后根據(jù)設(shè)計要求挖除樁頂浮土，回填50cm砂、碎石材料，并在中間鋪設(shè)一層土工格柵，碾壓密實后作為路基墊層，在此基礎(chǔ)上進行了相關(guān)的路床各項指標(biāo)檢驗，均符合規(guī)范的要求，效果很好。

　　參考文獻：

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