CCMG砂漿樁橋頭軟基處理中的應(yīng)用

李炎軍

（江蘇開通建設(shè)工程有限公司，江蘇 淮安 223001）

CCMG砂漿樁橋頭軟基處理中的應(yīng)用

李炎軍

（江蘇開通建設(shè)工程有限公司，江蘇 淮安 223001）

CCMG砂漿樁作為新型橋頭軟基處理形式，近年來不斷地在上海及周邊地區(qū)公路工程上應(yīng)用。通過工程實踐范例，簡要介紹該工藝的特點、操作流程、質(zhì)量標準、施工質(zhì)量控制措施以及該工藝的初期檢測成果與效果。

工程技術(shù)；CCMG砂漿樁；橋頭軟基處理

1 工程概況

橋梁與道路沉降差異引起的橋頭跳車是公路工程的通病，尤其是地處長江入?？诘貐^(qū)的上海市，由于其特殊的地理位置和地質(zhì)情況，在早期已建成的公路均不同程度存在跳車現(xiàn)象。目前國內(nèi)在處理臺后路基段軟土地基采用的方式普遍是堆載預(yù)壓、水泥土攪拌樁、粉噴樁、高壓旋噴樁和PTC預(yù)應(yīng)力薄壁管樁等。崇明島位于長江入?？?，是個典型的河口泥沙淤積形成的沙島土質(zhì)。本次借鑒已施工的上海地區(qū)長江隧橋、A15公路、A16公路、嘉閔通道部分橋頭路段的CCMG砂漿樁施工經(jīng)驗，在崇啟通道（上海段）向化互通橋梁橋頭路段采用了CCMG砂漿樁工藝處理。

2 施工方法

2.1 工藝特點

CCMG砂漿樁是一種新型軟基處理形式，其原理主要是利用鉆孔機械鉆至設(shè)計深度 （鉆孔直徑Φ100），然后用大型壓注鉆機就位插入專用注砂漿管道，通過專用高壓壓注設(shè)備將已攪拌均勻的水泥砂漿體壓入孔底，并逐步慢速提升注漿管，砂漿由下向上逐步壓入土體。由于其壓注料為水泥、砂、粉煤灰和水按一定比例混合而成的濃漿體，在高壓壓入后很快產(chǎn)生泌水，使得其流動性變差無法滲入土體孔隙，而只能擠壓原位周圍土體變形，連續(xù)不斷壓入的高壓漿體對周圍土體產(chǎn)生持續(xù)推擠形成一定空間，形成球串狀或圓柱狀類似“糖葫蘆串”樁體。高壓砂漿推擠樁周土體，使得樁間土體擠壓密實，從而實現(xiàn)以樁體為點結(jié)合樁周擠密土體面形成整體加固效果。

擠壓砂漿樁與土體構(gòu)成的復(fù)合地基的特點：樁間土體被擠密，承載力有所提高，壓縮性有所下降，砂漿樁自身具有較高的抗壓強度和變形模量，樁-土之間能夠有效共同作用，提高復(fù)合地基的承載力和變形模量，并能更有效地將地面荷載分散傳至較深的土體，從而減小工后深層軟基地層的沉降影響。與其他軟基處理方式相比，其特點在于：采用低流動性砂漿，高壓泌水后的漿體自身具有較高的抗壓強度和變形模量；樁間土體未參與置換而是被擠密壓縮，提高了復(fù)合地基承載力；相對于常規(guī)注漿的漿體流動性不可控的特點有了很大改善；常規(guī)水泥攪拌樁只能利用水泥，而砂漿樁可以利用當?shù)噩F(xiàn)有的砂和粉煤灰資源。

2.2 施工技術(shù)參數(shù)（表1）

表1 施工技術(shù)參數(shù)

3 工藝流程

3.1 施工準備

CCMG砂漿樁所用材料基本上可以就地取材，主要材料水泥為P32.5普通硅酸鹽水泥，細砂和中砂可以利用島內(nèi)砂，粉煤灰為熱電廠灰。材料進場按批次要求進場復(fù)檢合格方可使用，材料進場后分類堆放、袋裝水泥要設(shè)臨時庫房進行存放保管。主要設(shè)備投入為開孔、壓注砂漿鉆機、攪拌機、高壓壓注砂漿泵和輪式裝載機等。對進場設(shè)備進場安裝檢測和運轉(zhuǎn)調(diào)試。

3.2 操作流程

（1）測量放線定位

在已整平后的場地上按平面布樁圖測放樁位。采用全站儀測放出邊線點，用50 m鋼卷尺拉線定出各樁位，并撒灰做好標志。

（2）鉆機就位

將鉆機安放就位，使鉆頭對準樁位點，同時將樁架平臺調(diào)平，保證鉆桿軸線垂直對準樁位點。

（3）水泥漿制備

水泥漿采用水泥：砂：粉煤灰：水=1:5~6:2~4:1~1.5進行，水泥可采用P32.5以上等級普通硅酸鹽水泥。Φ600 mm樁其它材料按配合比。攪拌機采用350 L強制自落式，每盤0.35 m3，充分攪拌均勻，稠度一致。水泥砂漿稠度控制在70~90 s，隨著深度增加而適當增高?？紤]到現(xiàn)場損耗，施工中控制基本原則為：Φ600 mm水泥用量50 kg/m，1盤/m即0.35 m3/m，Φ800 mm擴大頭部位水泥用量75 kg/m，1.5盤/m，即0.525 m3/m。

（4）鉆孔插管

利用鉆機造漿護壁鉆孔至設(shè)計深度后，直接利用鉆桿充當壓漿管邊旋轉(zhuǎn)提升邊壓漿。

（5）分層注漿

通過專用擠壓砂漿-旋噴聯(lián)合臺車，將攪拌均勻的水泥砂漿從鉆桿底端壓出，慢速提升鉆桿，砂漿由下向上逐步壓入土體，形成連續(xù)的砂漿樁體。施工中高壓泵控制在8 MPa的恒壓狀態(tài)。注漿過程采用間隔提升的方法，以形成葫蘆串型的樁體，提升間隔為0.3 m，提升速度控制在0.8 m/min以內(nèi)，注漿流量50~80 L/min，在樁頂擴大頭部位速度較底部樁身適當放慢。施工中注意觀察場地及周圍隆起現(xiàn)場，并控制好標高。

（6）沖洗

壓漿到設(shè)計停漿面時，記錄下壓漿量和隆起頂標高，清洗鉆機注漿管。

(7）機具移位進行下一循環(huán)。

4 質(zhì)量標準與質(zhì)量控制措施

4.1 質(zhì)量標準

（1）樁位平面：控制在±50 mm；

（2）樁頂高程：不低于設(shè)計高程；

（3）樁底高程：不高于設(shè)計高程；

（4）樁傾斜度：不大于1%；

（5）單樁水泥量：根據(jù)設(shè)計要求，結(jié)合配合比計算出單樁水泥用量，施工時實際用量不得低于理論值，現(xiàn)場計量。

（6）28 d無側(cè)限抗壓強度：CCMG漿體2~3 MPa，樁體：淤泥質(zhì)土層中不小于1.5 MPa；

（7）單樁豎向抗壓靜荷載試驗：不小于450 kN。

4.2 質(zhì)量控制措施

4.2.1 施工機具檢查

施工前應(yīng)認真檢查相關(guān)設(shè)備及管路系統(tǒng)。設(shè)備性能應(yīng)滿足設(shè)計要求。管路系統(tǒng)的密封必須檢查以確保運行良好、通暢。鉆機樁架穩(wěn)固、就位正確，其對中點位偏差不得大于50 mm，鉆桿垂直度偏差不得大于1%，開鉆前現(xiàn)場技術(shù)員必須進行仔細檢查核對。

4.2.2 施工順序

布樁圖按正方形布置，布樁范圍為路基坡腳線邊，施工嚴格按布樁圖進行，順序原則為“先外圍后中間”，在具體施工操作時可以根據(jù)現(xiàn)場場地情況適當調(diào)整施工（圖1、圖2）。

圖1 CCMG砂漿樁處理段立面圖

圖2 CCMG砂漿樁處理段平面圖

4.2.3 原材料控制

水泥作為關(guān)鍵主材，采用P32.5普通硅酸鹽水泥，進場水泥要有質(zhì)保書并進場見證取樣復(fù)檢，其性能指標均需符合要求。砂的含泥量、細度模數(shù)等指標要符合要求。粉煤灰為輔材，同樣要有質(zhì)保書，其細度和燒失量等滿足標準要求。

4.2.4 配合比控制

嚴格按照設(shè)計配合比水泥：砂：粉煤灰：水=1: 5~6:2~4:1~1.5范圍摻配施工配合比,其中砂又分為細砂（海砂）：中砂=7:3。

4.2.5 注入量控制與記錄

為便于計量，標準直徑Φ600樁水泥用量為50 kg，其他材料按配合比，拌料每盤0.35 m3，考慮現(xiàn)場施工損耗，施工控制1盤/m，即0.35 m3/m，實際攪拌壓注量控制大于設(shè)計量。直徑Φ800樁頭部分為1.5盤/m，即0.525 m3/m。同時做好注漿壓力、注漿流速、注漿管提升速度和每根樁總壓漿量的控制與現(xiàn)場記錄。

4.2.6 隆起記錄

觀測記錄施工場地內(nèi)樁位點和周邊的隆起現(xiàn)象，測量樁位隆起點標高，推算出隆起值。

5 結(jié)語

通過成樁28 d鉆芯檢測CCMG砂漿樁無側(cè)限抗壓強度值為2.47~2.63 MPa，滿足設(shè)計要求。在成樁28 d后，在樁身強度滿足荷載試驗條件時，進行了單樁靜載試驗驗證單樁極限承載力均不小于450 kN。成樁檢測結(jié)果分析、已建立的沉降觀測記錄數(shù)據(jù)、現(xiàn)場施工工后情況顯示，利用CCMG砂漿樁處理橋頭路基效果滿足設(shè)計要求，是一種有效提高軟基承載力和減少沉降值的方法。

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作者：李炎軍（1983-），男，本科，工程師，主要從事公路、橋梁和市政工程等方面工作。

As a new treatment of soft foundation at bridge head,in recent years,CCMG mortar piles have been applied continually in Shanghai and the surrounding highway engineerins.Through the example of engineering practice,a brief introduction is made to the characteristics of the process,operating procedures,quality standards and the construction quality control measures,and early detection results and effects.

engineering technology;CCMG mortar pile;soft foundation treatment at bridge head

蔚清）（

2015-7-28）