劉巖

摘 要：為了探索CFG樁在道路路基加固中的具體應(yīng)用首先對CFG樁的加固機(jī)理進(jìn)行了分析，并從施工準(zhǔn)備階段、施工階段以及后期監(jiān)測階段三個方面對CFG樁的施工流程進(jìn)行了分析，最后從原材料的控制、配合比控制以及沉管垂直度控制三個方面論述了具體的控制措施。

關(guān)鍵詞：CFG樁；道路；路基加固；軟弱土地基

中圖分類號：TV223 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）35-0138-02

1 概述

CFG樁地基加固在工程建設(shè)領(lǐng)域當(dāng)中是一種較為常見的地基處理方式，CFG樁與天然土層結(jié)合在一起可以實(shí)現(xiàn)對地基的有效加固，從而滿足上部結(jié)構(gòu)承載力的實(shí)際需求。在道路地基加固中CFG樁加工具有較為廣泛的應(yīng)用，但是在CFG樁施工過程中必須要嚴(yán)格按照相關(guān)施工工藝進(jìn)行，否則必然會嚴(yán)重影響路基加固的質(zhì)量，很容易導(dǎo)致道路后期出現(xiàn)不均勻沉降等質(zhì)量通病?；诖朔N情況， 在本文當(dāng)中筆者對CFG樁在道路地基加固中的應(yīng)用進(jìn)行了全面的分析。

2 CFG樁加固機(jī)理分析

CFG樁是粉煤灰碎石攪拌樁的簡稱，是一種由粉煤灰與水泥共同組成的高強(qiáng)度粘結(jié)體，CFG、褥墊層以及樁間土共同構(gòu)成復(fù)合地基，同時CFG與樁間土共同承載上部結(jié)構(gòu)所傳遞的荷載。由于CFG樁的強(qiáng)度較高，同時與樁間土存在摩擦效應(yīng)，因此，CFG不僅存在樁端承載力，同時也存在著側(cè)磨阻力，與PHC樁、灌注樁等存在著類似的特征。其次由于擠土效應(yīng)的存在，原來的天然地基承載力也會在一定程度上被提升，因此，可以有效實(shí)現(xiàn)對地基土的加固。褥墊層對于CFG地基加固也具有非常重要的作用，在CFG地基加固當(dāng)中，上部荷載是由CFG樁與天然土層共同承擔(dān)的，但是二者對于荷載的分擔(dān)主要是通過剛度來進(jìn)行調(diào)節(jié)的，即誰的剛度大誰承擔(dān)的荷載就多，因此，如果不設(shè)置褥墊層則上部結(jié)構(gòu)所傳遞的荷載基本上都是由CFG樁來承擔(dān)，但是在設(shè)計時往往都會考慮天然土層的承載力，這就必然導(dǎo)致CFG樁所收到的荷載超過了設(shè)計荷載，最終導(dǎo)致質(zhì)量通病的誕生。而通過褥墊層的設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)對天然地基剛度的控制，從而實(shí)現(xiàn)對CFG樁與天然土層所承擔(dān)荷載的有效調(diào)節(jié)，在充分利用CFG樁承載力的同時，也利用了天然土層原有的承載力，實(shí)現(xiàn)了地基加固，避免了后期不均勻沉降。

在道路施工過程中由于空間跨度較大，因此，所遇到的地基情況也相對較為復(fù)雜，對于軟弱土地基來說如果不進(jìn)行處理則必然無法滿足道路路基的使用需求，同時也會造成路面破壞，但是軟弱土地基并非完全不具備承載能力，如果采用換填等方式進(jìn)行處理則需要耗費(fèi)大量的人力成本，而通過CFG樁對地基進(jìn)行加固即避免了對路基的大范圍處理，同時也有效利用了原有地基的承載力，是一種較為恰當(dāng)?shù)奶幚矸绞?。但是如果CFG設(shè)計不按照規(guī)定的施工工藝與施工流程進(jìn)行，則地基加固質(zhì)量必然會受到較為嚴(yán)重的影響。

3 CFG樁道路地基加固施工流程

CFG樁施工流程具體來說可以分為施工準(zhǔn)備階段、施工階段以及后期監(jiān)測階段三個不同的階段，在下文當(dāng)中將對不同階段的工作內(nèi)容進(jìn)行全面的分析。

3.1 施工準(zhǔn)備階段

在施工準(zhǔn)備階段首先需要完成場地平整、材料準(zhǔn)備、機(jī)械準(zhǔn)備以及定位放線等內(nèi)容。場地平整是施工準(zhǔn)備的第一步，只有完成場地平整才能為提供進(jìn)一步施工的條件。材料準(zhǔn)備主要工作內(nèi)容為相關(guān)施工材料的進(jìn)場，主要材料為CFG樁澆筑材料進(jìn)場?，F(xiàn)階段CFG樁已經(jīng)逐漸采用混凝土替代了粉煤灰進(jìn)行澆筑，在混凝土進(jìn)場時需要對材料進(jìn)行全面的檢驗(yàn)。機(jī)械進(jìn)場的主要內(nèi)容為協(xié)調(diào)相關(guān)機(jī)械進(jìn)場施工，如長螺旋鉆機(jī)等機(jī)械設(shè)備。定位放線的主要內(nèi)容則是根據(jù)圖紙中的內(nèi)容，確定CFG樁的具體位置。

3.2 施工階段

在樁機(jī)就位之后則直接進(jìn)入到施工階段，在完成垂直度控制之后鉆機(jī)開始鉆孔，并需要鉆至設(shè)計深度，在完成鉆孔之后，需開始泵送樁體混合材料，并對材料進(jìn)行攪拌，完成攪拌的下一道工序?yàn)榘毋@桿，在拔鉆桿的過程中必須要合理控制拔鉆桿速度，避免對樁間土造成破壞。如遇堵管或其他故障，應(yīng)及時處理，若鉆頭提出原灌入混凝土料面，先將鉆頭蓋進(jìn)行閉合處理，再將鉆頭插入混凝土面下1.0～2.0m深度后再對樁體進(jìn)行灌注。當(dāng)上一根樁施工完成后，重復(fù)以上步驟進(jìn)行下一根樁的施工，在樁機(jī)移動過程中防止樁機(jī)本身和支腿對樁體的破壞。樁機(jī)移機(jī)至下一樁位施工時，應(yīng)根據(jù)軸線或周圍樁的位置對需施工的樁位進(jìn)行復(fù)核，保證樁位準(zhǔn)確。在完成CFG樁基施工之后還需要鋪設(shè)褥墊層，褥墊層的鋪設(shè)必須要按照設(shè)計規(guī)定進(jìn)行，不得隨意更改設(shè)計材料與設(shè)計厚度。

3.3 后期監(jiān)測階段

在完成CFG樁基施工與褥墊層鋪設(shè)之后還需要進(jìn)一步對CFG進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測的主要內(nèi)容為樁身的完整性與靜載荷實(shí)驗(yàn)，在監(jiān)測時往往隨機(jī)抽取部分樁基作為監(jiān)測對象，同時還需要對樁基施工之前預(yù)留的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測。

4 CFG樁道路地基加固中的質(zhì)量控制措施

在CFG樁基地基加固當(dāng)中經(jīng)常出現(xiàn)的問題有縮徑、斷樁、混合料離析等。其中縮徑和離析對承載力影響明顯，有些情況下會造成結(jié)構(gòu)的脆性破壞；斷樁對地基承載力的影響程度目前仍有較大爭議，不同的斷面形式影響不同（斷面傾角α存在一臨界值，該值與樁截面積和樁身摩擦系數(shù)成正比），當(dāng)α大于該臨界值時，在不考慮斷面對水平力影響的情況下，對豎向承載力的影響較大。因此，必須要針對相關(guān)問題采取必要的質(zhì)量控制措施才能有效保證CFG樁地基加固質(zhì)量，具體來說主要包含以下幾個方面的內(nèi)容。

4.1 原材料的控制

原材料所存在的問題是導(dǎo)致CFG地基加固出現(xiàn)問題的重要原因之一，因此，必須要加強(qiáng)對原材料質(zhì)量的控制，具體來說原材料的質(zhì)量控制即是對CFG地基樁體材料的控制以及就褥墊層碎石質(zhì)量的控制。CFG樁體材料必須要滿足以下要求：碎石必須滿足5～40mm的連續(xù)級配要求；黃砂必須滿足Ⅱ區(qū)中砂要求，含泥量<3%；水泥宜采用32.5級以上普通硅酸鹽水泥；粉煤灰質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)達(dá)到二級以上，燒失量<8%。褥墊層碎石碎石質(zhì)量的控制主要是碎石剛度以及粒徑大小的控制，一般來說褥墊層采用砂礫石，同時粒徑不得超過8cm。endprint

4.2 配合比控制

適合的配合比是保障CFG樁體強(qiáng)度與剛度的重要基礎(chǔ)，同時也是保障CFG樁施工的基礎(chǔ)，一般情況下在實(shí)際施工中CFG樁都是通過群樁來實(shí)現(xiàn)對地基的有效加固，因此，對于單個樁基的強(qiáng)度要求并不是很高，但是如果配合比不合適則會導(dǎo)致坍落度、水灰比等基本參數(shù)可能會存在著較大的問題，不僅不利于CFG樁強(qiáng)度的發(fā)揮，也很容易導(dǎo)致在施工過程中出現(xiàn)斷樁等質(zhì)量事故，最終嚴(yán)重影響施工質(zhì)量。一般情況下CFG樁體材料的坍落度需要控制在5cm左右，水灰比控制在0.5左右，而水泥劑量則控制在15%左右。

4.3 控制沉管垂直度

在CFG樁基施工中垂直度控制是極為重要的內(nèi)容，如果CFG樁的垂直度無法控制，則不僅會嚴(yán)重影響有效樁長，同時還會進(jìn)一步導(dǎo)致受力情況發(fā)生變化，最終嚴(yán)重影響樁基承載力。一般情況下，在CFG施工中必須要保障樁體的垂直度<1%。CFG樁施工前，應(yīng)對作業(yè)面進(jìn)行平整，對樁位及高程進(jìn)行測量放樣，樁管套入的預(yù)制鋼筋混凝土尖或樁管下端的活瓣尖在下沉前，其軸線與樁管軸線應(yīng)豎直一致并處于樁孔中心。這一點(diǎn)可在塔架上端懸掛一測錘進(jìn)行校核。同時成孔設(shè)備就位后，必須平正、穩(wěn)固，確保在施工中不發(fā)生傾斜移動及CFG樁的垂直度。

5 結(jié)束語

在最近幾年當(dāng)中隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，道路工程在全國范圍內(nèi)正在火熱開展，但是不良地質(zhì)條件對道路工程施工的進(jìn)行存在著一定的不利影響，必須要對其進(jìn)行全面加固?；诖朔N情況，在本文當(dāng)中筆者結(jié)合自己的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對CFG樁在道路路基加固中的應(yīng)用進(jìn)行了全面的分析，并總結(jié)了質(zhì)量控制的具體措施。

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