CGMT樁在路基加固工程中的應(yīng)用研究

崔高雅

摘 要： CGMT非開挖干拌水泥碎石樁是在碎石樁、CFG樁基礎(chǔ)上研發(fā)的新樁型，已應(yīng)用于公路病害處理和路基加固工程。由于地質(zhì)條件以及CGMT樁的復(fù)雜性，做好CGMT樁施工研究極為關(guān)鍵。為此，本文結(jié)合具體案例，主要對路基加固工程施工中CGMT樁的優(yōu)勢、施工工藝及質(zhì)量控制進行了分析與探究。

關(guān)鍵詞： 路基加固；CGMT樁；優(yōu)勢

一、CGMT樁的優(yōu)勢

CGMT非開挖干拌水泥碎石樁是在碎石樁、CFG樁基礎(chǔ)上研發(fā)的新樁型。其優(yōu)點主要體現(xiàn)在工期短、成本低及污染小等。在地基路堤承載力增加及沉降不均勻性降低的同時，可以對高速公路路基中存在問題進行有效處理，如路面沉陷、翻漿、橋頭跳車等。目前這項技術(shù)在高速公路路基加固中得到了廣泛地應(yīng)用。

干拌水泥碎石樁的優(yōu)勢？使用干拌水泥樁進行加固有著以下的優(yōu)勢：

第一，加固性能理想。干拌水泥碎石樁能夠改善周土的物理性能，提高路基承載力，同時，還可以令樁身與樁周土形成復(fù)合地基，從而有效提升路基承載力，改善加固效果。在夯擴成樁與鉆孔過程中，振動作用會對樁間土產(chǎn)生影響，就會降低結(jié)構(gòu)強度，在恢復(fù)期的增加之下，結(jié)構(gòu)便會得到逐漸的恢復(fù)，樁間土強度也會得到一定程度的增加。

而樁孔填料使用干拌水泥碎石，在工期的增加下，水泥會吸收其中的水分，而樁體材料本身就良好的粘結(jié)力，這樣，樁體強度也會增加，樁間土與狀體之間的復(fù)合路基承載力也會得到相應(yīng)的提升。

第二，工程質(zhì)量易于控制。干拌水泥碎石樁的應(yīng)用能夠加固樁周的土體，且其成孔材料與直徑配合比十分的容易控制，因此，工程的質(zhì)量也易于控制。

第三，施工簡單。干拌水泥碎石樁的施工施工常規(guī)機械即可，施工工藝簡單、設(shè)備體積小，施工速度快，場地的占用量小，能夠邊施工，邊通車。

第四，經(jīng)濟效益理想。使用干拌水泥碎石樁施工，施工的規(guī)模小，施工速度快，不需要將原有路基拆除，可以將原有資源充分的利用起來，經(jīng)濟效益與社會效益均十分的理想。

二、工程概況

某公路工程總長度為48.9公里，共投資了9.5億元。15年為本工程的設(shè)計使用年限，但在通車后，其出現(xiàn)了大量質(zhì)量問題，如西半幅有38.3公里都存在不同程度地病害問題，在行車道的比例已經(jīng)達到了78.2%。隨著時間的推移，公路養(yǎng)護費用也越來越多，為降低養(yǎng)護費用，提高行車舒適度及安全性，必須選用合理的方式進行施工。按照現(xiàn)場施工情況，試驗區(qū)定為K758+500，CGMT樁復(fù)合地基在試驗區(qū)的設(shè)計參數(shù)為0.15米樁徑、5到6米樁長。嵌入原地面1米以下，樁與樁之間的距離定為1米，布置時應(yīng)遵循梅花狀進行施工。

三、路基加固中CGMT樁的施工工藝

近年來，隨著我國城市化進程的不斷加快，公路工程作為連接地區(qū)和地區(qū)之間的重要樞紐，建設(shè)里程總量也在不斷增加。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展現(xiàn)有高速公路病害已經(jīng)無法滿足交通運輸?shù)男枨?，基于此，必須加大高速公路路基加固施工的力度，只有這樣才能確保我國公路工程建設(shè)的總體質(zhì)量。

1、施工準(zhǔn)備

全面調(diào)查研究工作應(yīng)在高速公路路基加固施工前進行，并對路線沿線的地形、地質(zhì)、水文、氣候等情況進行充分了解并進行相關(guān)設(shè)計資料的認真收集，同時了解當(dāng)?shù)芈坊嬖诘牟『栴}，如壓實度不足、坍塌等，并及時選用與之相適應(yīng)的措施進行處理。在施工前期，還要做好地基勘察工作，特別是軟土地基位置，這樣可以進行軟基分布及土壤厚度的準(zhǔn)確確定。在路基加固方案設(shè)計中，必須對地形地貌、路基土質(zhì)條件及施工材料與車輛荷載等問題進行充分了解與分析，同時驗算其穩(wěn)定性，為路基加固設(shè)計方案的確定與完善提供可靠依據(jù)。

2、樁位測放

在需要加固的高速公路路基位置，必須嚴(yán)格遵循加固設(shè)計圖在路面上進行樁號、樁間距及排間距的測放，樁位應(yīng)在路面上進行明確標(biāo)注。

3、鉆機就位

根據(jù)完成測放的樁孔位置，在標(biāo)定位置進行鉆機就位，在對鉆機位置調(diào)整后，應(yīng)確保鉆機鉆頭對齊測放樁孔中心位置。只有這樣才能達到高速公路路基擠密的最佳效果，必須選用隔排跳打的方式進行鉆孔施工，鉆孔應(yīng)先對路基邊緣位置進行施工，在進行路基中線位置。

4、成孔

選用XY100型鉆機、GY150型鉆機等作為高速公路路基加固鉆孔機械設(shè)備，還可以通過螺旋鉆進行鉆孔施工。相比設(shè)計CGMT樁樁長，成孔深度在多出一些，要求樁的垂直度必須在1.5%以下，中心偏差應(yīng)控制在設(shè)計樁距的5%以下。添水作業(yè)不能在鉆孔中進行，鉆孔完成后，應(yīng)做好防護措施，避免孔內(nèi)有雨水或渣土進入。

5、填料夯實

路基填料應(yīng)嚴(yán)格遵循《公路路基設(shè)計規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定進行施工，確定路基填料所需的最小強度與最大粒徑，路基土強度由承載比實驗（CBR）值顯示，遵循施工設(shè)計比例進行CGMT樁材料的配置，一般選用水泥：碎石：水=1：8.7：0.4。在拌和CGMT樁材料時不能選用人工的方式，應(yīng)通過機械進行拌和施工，如滾筒式攪拌機等。要求CGMT樁填料拌和與使用同時進行，不能存放使用拌和填料，完成填料拌和工作后，應(yīng)及時進行樁孔回填及夯實作業(yè)，如不能按時完成，則填料不能應(yīng)用與施工，降低對成樁質(zhì)量的影響。

6、混凝土封孔

碎石虛料回填應(yīng)在CGMT樁成樁達到路基結(jié)構(gòu)層位置后停止，一般樁孔回填選用的材料為C30膨脹混凝土，為符合高速公路路基加固的施工要求，應(yīng)對混凝土進行充分振搗，確保其密實度符合設(shè)計規(guī)定，并進行封孔作業(yè)，避免影響到路面的平整度。

四、路基加固中CGMT樁的質(zhì)量控制

1、軟弱地基承載力的改善是CGMT樁碎石樁復(fù)合地基技術(shù)應(yīng)用的主要目的。因CGMT樁的主要構(gòu)成材料為碎石等散體材料，其施工技術(shù)水平的高低將對路基加固效果起到極大的影響，因此必須及時檢測樁體質(zhì)量，當(dāng)施工存在質(zhì)量問題時，應(yīng)選用與之相適應(yīng)的檢測方式，如動力觸探等，對樁體質(zhì)量進行檢測，這種方式不僅操作簡單，更具有明確的控制標(biāo)準(zhǔn)，在高速公路路基加固中得到了廣泛地應(yīng)用。在CGMT樁密實度與承載力評價中，動力觸探的精度、可靠度較高。

2、在高速公路路基加固中選用的填筑材料應(yīng)符合清潔、不含植被等規(guī)定。填筑材料塑性指數(shù)可在10到20之間進行有效控制。不能選用膨脹土作為路基填土，也不能應(yīng)用過大粘性的土。在路基加固施工中，必須與路基設(shè)計及施工規(guī)定相符合，填筑或碾壓施工時一般分層進行，同時要進行壓實遍數(shù)的合理設(shè)定。

五、結(jié)束語

綜上所述，隨著社會主義市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國公路工程事業(yè)發(fā)展也取得了不錯的成績。高速公路作為公路工程建設(shè)的重要組成部分，是其施工中的一項重要內(nèi)容。為提高高速公路工程路基加固施工的質(zhì)量，必須建立與完善其施工技術(shù)體系，選用科學(xué)有效的技術(shù)進行施工，并在此基礎(chǔ)上，規(guī)范施工流程，只有這樣才能提升路基的穩(wěn)定性，才能確保高速公路工程施工的整體質(zhì)量。

參考文獻

[1] 張良奇. CGMT樁在路基加固工程中的應(yīng)用研究[D]. 長沙理工大學(xué) 2008.

[2] 王俊林，劉耀堂，李曉夢. CGMT樁在高速公路路基加固中的應(yīng)用及數(shù)值模擬[A]. 中國水利學(xué)會2014學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C]. 2014.

[3] 畢丹，張焱，張元冬. CGMT樁在河南高速公路加固中的應(yīng)用[J]. 山西建筑. 2009（02）.

[4] 趙聚才. 路堤荷載下碎石樁復(fù)合地基變形機理及其沉降分析方法[D]. 湖南大學(xué) 2014.

[5] 唐圓. 干拌水泥碎石樁（CGMT）施工技術(shù)與設(shè)備研究[D]. 長安大學(xué) 2011.