鄭泳鋒

【摘 要】水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）是高層、超高層建筑以及道路施工中作為軟弱地基加固處理中較為高效經(jīng)濟(jì)的一種施工方法。論文結(jié)合汕頭市東部城市經(jīng)濟(jì)帶市政基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目施工，簡(jiǎn)要介紹CFG樁在軟土路基加固處理中的應(yīng)用，為后來(lái)的類(lèi)似工程提供借鑒。

【Abstract】Cement-fly-ash gravel pile （CFG pile） is a more efficient and economical construction method， which is used as the soft foundation reinforcement treatment in high-rise， super-high-rise buildings and road construction. Combined with the construction of municipal infrastructure project in the eastern urban economic belt of Shantou city， the paper briefly introduces the application of CFG pile in soft soil subgrade reinforcement， so as to provide some reference for the similar projects.

【關(guān)鍵詞】CFG樁；軟土路基；應(yīng)用

【Keywords】CFG pile； soft soil foundation； application

【中圖分類(lèi)號(hào)】U418.5 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）03-0171-02

1 工程概況

汕頭市東部城市經(jīng)濟(jì)帶市政基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目——新津片區(qū)中山東路延長(zhǎng)段起點(diǎn)位于中山東路東端環(huán)島處，沿規(guī)劃區(qū)規(guī)劃范圍向東北方向延伸，至濱江大道，全長(zhǎng)約0.684km，由于特殊的地質(zhì)構(gòu)造和水文特征，需對(duì)施工范圍內(nèi)的軟土路基進(jìn)行加固處理，本工程采用Φ500 CFG樁進(jìn)行軟土地基處理，上鋪0.5m厚碎石墊層，再在樁頂處鋪設(shè)兩層TGSG30-30雙向土工格柵。

2 CFG樁總體施工方案

由于施工場(chǎng)地條件限制，本工程采用噪音污染小的長(zhǎng)螺旋鉆孔泵壓成樁法施工。施工前選取5根有代表性的樁先進(jìn)行試樁，并作低應(yīng)變?cè)囼?yàn)，試樁成功并取得樁機(jī)鉆進(jìn)以及拔管速度、混合料各項(xiàng)參數(shù)、泵送壓力等技術(shù)參數(shù)，修改完善施工工藝后方可進(jìn)行正常施工。施工工藝流程如圖1。

3 CFG樁處理施工步驟

本工程CFG樁直徑為50cm，樁身強(qiáng)度C20。長(zhǎng)螺旋鉆孔泵壓成樁法是在原長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種工藝，具有成樁時(shí)穿透性強(qiáng)、減振、環(huán)保、高效、靜音等優(yōu)點(diǎn)[1]。主要的配套設(shè)備有長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)、攪拌機(jī)和砼泵。

①若地下水水位不會(huì)影響成樁施工或者影響效果較小時(shí)，可采用干孔灌注成樁法，工藝流程為：測(cè)量定位→鉆機(jī)就位→鉆孔至設(shè)計(jì)深度→鉆頭提升25cm左右→灌注混合料（與提鉆交替進(jìn)行）→制作和插入鋼筋籠→成樁→鉆機(jī)移位→封頂及上鋪砂墊層。

②若地下水水位對(duì)成樁施工影響較大，成樁工藝應(yīng)采用水下灌注法施工，工藝流程為：測(cè)量定位→鉆機(jī)就位→鉆孔至設(shè)計(jì)深度→鉆頭提升25cm左右→鉆桿內(nèi)灌注混合料→灌注混合料（與提鉆交替進(jìn)行）→制作和插入鋼筋籠→成樁→鉆機(jī)移位→封頂及上鋪砂墊層[2]。本工藝流程的隔水原理重點(diǎn)在第五步，在繼續(xù)提鉆前灌注適量混合料，混合料在自重作用下由鉆頭閘門(mén)流出，沿鉆桿與孔壁間上返，排擠出積水，將鉆頭埋于混合料中，起到有效的隔水作用，然后提鉆與灌注混合料交替進(jìn)行正常成樁。

樁頂褥墊層采用中粗砂，含泥量≤4%。密實(shí)后的厚度35cm，密實(shí)度應(yīng)符合建筑地基處理技術(shù)規(guī)范9.3.5 的有關(guān)要求（夯填度不得大于0.9）。

為了提高路堤的穩(wěn)定性，通常在樁頂砂墊層中間部位鋪設(shè)一層鋼塑土工格柵，鋼塑土工格柵應(yīng)滿足雙向每延米縱橫向極限抗拉強(qiáng)度≥50kN/m，縱橫向標(biāo)稱(chēng)抗拉強(qiáng)度下的伸長(zhǎng)率≤3%。施工時(shí)應(yīng)避免土工格柵的完整性被破壞，采用搭接法連接，搭接長(zhǎng)度宜為40～100cm。

③施工準(zhǔn)備。應(yīng)仔細(xì)校核地質(zhì)水文條件資料，制定合理的成樁順序及成樁工藝；進(jìn)行場(chǎng)地平整及清理雜物；測(cè)量放樣，選取有代表性的位置進(jìn)行試樁施工，試樁數(shù)量不少于3根，以確定機(jī)具配備、打樁順序及工藝流程是否合理，并且得到實(shí)際混合料配比、混合料坍落度、拌和時(shí)長(zhǎng)、拔管及泵送速度等各項(xiàng)工藝參照。

④鉆機(jī)選擇及就位。本工程鉆機(jī)選用20型長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)，鉆機(jī)安裝完畢后應(yīng)進(jìn)行位置的校核，確保樁位中心點(diǎn)與鉆頭鉆尖點(diǎn)、鉆塔天輪外緣點(diǎn)，三點(diǎn)一線，鉆桿垂直，調(diào)整鉆機(jī)液壓腳，保證鉆機(jī)水平，固定鉆機(jī)。

⑤成孔。鉆機(jī)就位后，應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)行，檢查馬達(dá)以及螺旋鉆桿鉆動(dòng)是否正常，隨后再進(jìn)行正式的鉆進(jìn)作業(yè)，鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高。在施工過(guò)程中，應(yīng)控制鉆進(jìn)的速度為勻速，避免形成螺旋孔， 在鉆桿上應(yīng)有明確標(biāo)記出成孔深度，成孔深度誤差應(yīng)不超過(guò)設(shè)計(jì)值，本工程為深度誤差≤10cm，垂直度偏差<1%。

⑥混合料拌和及灌注。在試樁后得到了實(shí)際的混合料配合比參數(shù)，調(diào)整設(shè)計(jì)混合料配合比進(jìn)而得到實(shí)際施工混合料配合比，嚴(yán)格按照配合比進(jìn)行混合料制作，計(jì)量準(zhǔn)確，材料添加順序?yàn)椋核槭?、粉煤灰和泵送劑→砂，這樣有利于水泥、粉煤灰和泵送劑與碎石、砂充分拌和均勻，每盤(pán)料拌合時(shí)間不小于60s。混合料加水量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，坍落度控制在180～200mm，每盤(pán)料拌合時(shí)間不小于2min。在泵送作業(yè)前，混凝土泵料斗、攪拌機(jī)攪拌桶應(yīng)備料充足。 通過(guò)前期試樁的參數(shù)采集，本工程CFG樁混合料施工配合比為：水泥：水：砂子：碎石：外加劑：粉煤灰=1：0.87：3.93：5.17：0.0451：0.51。

CFG樁用碎石粒徑控制在5～25mm；砂子細(xì)度模數(shù)控制在2.64～3，含泥量小于5%；水泥采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，新鮮無(wú)結(jié)塊；坍落度控制在180±20mm； 粉煤灰采用Ⅱ級(jí)灰。

鉆孔到設(shè)計(jì)深度后，灌注混合料之前，應(yīng)檢查管路是否順暢穩(wěn)固；每班第1根樁灌注前，應(yīng)用水泥砂漿濕潤(rùn)管路，現(xiàn)場(chǎng)施工指揮員應(yīng)通知鉆機(jī)停鉆并且提升鉆桿約25cm，打開(kāi)鉆頭滑瓣，開(kāi)始灌注并且保持連續(xù)灌注混合料，直至灌注到設(shè)計(jì)標(biāo)高后繼續(xù)超灌70cm左右（至槽面上30cm左右）。鉆頭提升作業(yè)和混合料灌注作業(yè)密切配合，嚴(yán)格控制提鉆速度，提升鉆頭時(shí)不得使鉆頭拔出混合料表面，應(yīng)保證鉆頭始終埋置于混合料表面以下1m左右，防止斷樁或樁身承載力不符合設(shè)計(jì)要求。混合料進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)立即灌注，不能立即灌注也應(yīng)保證在2小時(shí)內(nèi)使用完畢，嚴(yán)禁長(zhǎng)時(shí)間擱置；樁身混合料灌注完畢后應(yīng)馬上進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于24小時(shí)，不得擾動(dòng)樁身?，F(xiàn)場(chǎng)還應(yīng)安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)混合料灌注施工監(jiān)督，保證混合料灌注不間斷地順利進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)異常問(wèn)題立即上報(bào)立即處理[3]。

⑦鋼筋籠制作及安裝。應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)認(rèn)真計(jì)算鋼筋籠長(zhǎng)度，確保鋼筋籠長(zhǎng)度以及箍筋間距符合設(shè)計(jì)要求，驗(yàn)收合格后方可使用。鋼筋籠的吊安過(guò)程中應(yīng)注意控制鋼筋籠與樁頂標(biāo)高、填平地面標(biāo)高、構(gòu)造物底標(biāo)高的相對(duì)位置，確保鋼筋籠安裝位置準(zhǔn)確，本工程樁頂標(biāo)高要在砂墊層頂面往下35cm 的位置，采用長(zhǎng)旋桿上配備裝置進(jìn)行鋼筋籠起吊，人工配合機(jī)械設(shè)備進(jìn)行鋼筋籠的插入作業(yè)，鋼筋籠沿長(zhǎng)度方向每隔2米在外側(cè)均勻綁扎固定4塊保護(hù)層墊塊，確保保護(hù)層厚度不小于5cm。

⑧樁頭截除、修整以及樁帽施工。CFG樁施工完畢3～7天后，待樁身強(qiáng)度達(dá)到一定的強(qiáng)度后，開(kāi)始挖槽作業(yè)，用小型挖掘機(jī)和人工開(kāi)挖其下50cm樁間土，樁間土清除后，截除樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上樁頭，截除樁頭時(shí)應(yīng)使得截面盡量保持水平。機(jī)械截樁后，進(jìn)行人工修鑿樁頭，清除CFG樁頂浮漿及強(qiáng)度不符合要求的混合料，確保露出的樁頂混合料的質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求[4]。截樁后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行樁帽施工，樁頭截?cái)嗪?，再用鋼釬、手錘等工具沿樁周向樁中心逐漸剔除多余的樁頭，樁頭剔除至設(shè)計(jì)樁帽底標(biāo)高后，應(yīng)盡快進(jìn)行樁頂擴(kuò)頭樁帽施工，樁帽采用強(qiáng)度比樁身強(qiáng)度高一等級(jí)的C25混凝土施工，樁帽施工完后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于24小時(shí)。

4 結(jié)語(yǔ)

CFG樁處理軟土地基技術(shù)應(yīng)用廣泛、實(shí)用性強(qiáng)，涉及的工程類(lèi)型范圍廣，施工中的質(zhì)量易于控制，施工后變形穩(wěn)定、沉降量小，同時(shí)節(jié)約大量水泥以及鋼材，具有良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，具有廣闊的應(yīng)用發(fā)展前景。

【參考文獻(xiàn)】

【1】高 翔.CFG樁復(fù)合地基初步研究[J].工程勘察，1995（4）：6-8.

【2】紀(jì) 綱，勞希君.CFG樁復(fù)合地基的加固機(jī)理及其應(yīng)用[J].建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)，2003（9）：36-38.

【3】JGJ94-94建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

【4】GB50007-2002地基與基礎(chǔ)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].