淺析CFG樁在高速公路軟土路基施工施工中的應(yīng)用

劉勛春

摘 要 軟土路基處理是高速公路施工中路基施工的重要課題，軟土路基處理質(zhì)量直接影響整個(gè)高速公路的質(zhì)量和交通運(yùn)營(yíng)安全。本文通過(guò)施工工藝、控制要點(diǎn)等方面闡述CFG樁在軟土路基施工中的應(yīng)用，以供實(shí)際工程借鑒。

關(guān)鍵詞 軟土路基;CFG樁;控制要點(diǎn);施工技術(shù)分析

Analysis on Soft Roadbed Construction Technologies in the Execution of Expressway

Liu Xunchun

China Railway 23rd Bureau Group Co.， Ltd.? Chengdu 610072， Sichuan

Abstract Soft roadbed treatment is an important subject in research of expressway embankment construction， the quality of soft roadbed treatment is directly linked to the quality of the whole expressway and the safety of expressway operation. This paper sheds a little light on the construction techniques and control points etc. of the application CFG piles in the soft roadbed construction for the reference in the engineering practice.

Key Words Soft Roadbed; CFG piles; Control Points; Construction Technology Analysis

當(dāng)前，我國(guó)高速公路建設(shè)處于高速發(fā)展?fàn)顟B(tài)。一般來(lái)說(shuō)，高速公路選線會(huì)考慮很多因素，例如海拔高度、土層硬度、居民區(qū)等，選定以后基本不會(huì)輕易改變，但是有些問(wèn)題只有在工程開(kāi)工以后才能發(fā)現(xiàn)，但由于諸多因素影響不能輕易變更，這就要求施工單位利用各種技術(shù)來(lái)解決這些問(wèn)題。在所有的問(wèn)題中，最容易遇到的就是軟土處理問(wèn)題，如果軟土路基處理不當(dāng)，極有可能由于地基不平衡、沉降過(guò)度等問(wèn)題導(dǎo)致高速公路投入運(yùn)營(yíng)后發(fā)生事故，危及生命、財(cái)產(chǎn)安全。

1高速公路軟土路基的特性

1.1 較高的含水量

軟土由淤泥和黏土顆粒等構(gòu)成，含水量大、壓縮性高、承載能力低。在剪力的影響下，軟土?xí)霈F(xiàn)比較嚴(yán)重的剪切變形，軟土凝固沉降之后，會(huì)出現(xiàn)比較大的次固結(jié)沉降表現(xiàn)。

1.2 土壤強(qiáng)度低

軟土土壤結(jié)構(gòu)性特點(diǎn)突出，在遇到外力的震動(dòng)和影響下，軟土結(jié)構(gòu)的原狀土絮狀結(jié)構(gòu)會(huì)有較大的損壞，從而使土壤的強(qiáng)度產(chǎn)生變化，受到更大的破壞時(shí)會(huì)產(chǎn)生流動(dòng)狀態(tài)，隨著時(shí)間的變化，軟土土壤受到的擾動(dòng)會(huì)慢慢得以還原。同時(shí)，軟土土壤滲透性差、壓縮度高，軟土壓縮模量一般不高于4Pa，壓縮性與液限指數(shù)呈正比關(guān)系[1]。

2高速公路軟土路基施工相關(guān)要求分析

2.1 高速公路軟土路基施工流程分析

在高速公路軟土路基施工過(guò)程中，需要遵守相應(yīng)的流程。一般情況下，首先進(jìn)行路基放樣，其次對(duì)施工路段的地面進(jìn)行清理，解決路面積水問(wèn)題;接著進(jìn)行土方的挖運(yùn)和填充，同時(shí)做好公路的排水系統(tǒng)清理;隨后對(duì)路基的平整壓實(shí)進(jìn)行處理，檢驗(yàn)壓實(shí)程度和其他相關(guān)指標(biāo)，以保證路基的穩(wěn)定性和承載力;最后修整路基并進(jìn)行復(fù)測(cè)處理。

2.2 路基填土和壓實(shí)技術(shù)分析

在進(jìn)行填土和壓實(shí)時(shí)，軟土路基的三大施工要求必須滿足：一是所使用的填充材料必須達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，基本的高速公路填充料的強(qiáng)度指標(biāo)是CBR，必須要達(dá)到其指標(biāo)規(guī)定中的最小強(qiáng)度值。二是對(duì)相對(duì)潮濕的地段進(jìn)行壓實(shí)操作時(shí)，需結(jié)合以前的工作經(jīng)驗(yàn)將壓實(shí)度降低至2%～3%的左右;對(duì)于黏質(zhì)土，也需在進(jìn)行壓實(shí)時(shí)相應(yīng)地降低標(biāo)準(zhǔn)，這是基于在一定情況下壓實(shí)時(shí)，壓實(shí)土的結(jié)構(gòu)由土壤顆粒間的斥力和引力的相對(duì)大小決定;潮濕的路基段相對(duì)比干燥路基段，土層顆粒間的引力就會(huì)更大，如果使用干燥路基段的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)影響到壓實(shí)效果，從而加大土層顆粒間的相斥力。三是遵守相應(yīng)的技術(shù)要求，使用大噸位壓路機(jī)強(qiáng)化碾壓效果并提高壓實(shí)度。

2.3 地基處理要求分析

在施工時(shí)選擇重量較輕的路堤（例如粉煤灰路堤），可以使高速公路路基中的軟土路基減少路堤本身的重量。對(duì)較淺層的路基，可以使用土方合成材料加固的方式進(jìn)行處理，其方法就是使用土工格柵或土工布代替尋常的換填方式[2]。

3軟土路基施工中CFG樁的應(yīng)用

3.1 施工準(zhǔn)備

工程施工的重中之重就是施工準(zhǔn)備工作，施工開(kāi)始之前必須對(duì)照設(shè)計(jì)圖紙對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行精準(zhǔn)詳細(xì)的復(fù)核。為了保障施工正常運(yùn)行，必須保證水、電等能源供應(yīng)，具備良好的施工環(huán)境例如：清除障礙物，平整地面等。測(cè)量放樣時(shí)要準(zhǔn)備好施工所需要的原材料和施工工具。施工開(kāi)始前，須根據(jù)已確定的原料配合比，進(jìn)行成樁的工藝性試驗(yàn)。

3.2 施工工藝流程

施工前準(zhǔn)備→樁機(jī)就位、調(diào)平→鉆孔→泵送混合材料→拔管、灌輸混合料到設(shè)計(jì)高度→移機(jī)→樁頂混凝土達(dá)到相應(yīng)齡期之后，清掃樁間土，并且鑿去樁頭→查驗(yàn)合格，鋪設(shè)褥墊層。

3.3 施工方法和控制要點(diǎn)

鉆機(jī)到位：鉆機(jī)到位后，為了保證垂直度達(dá)到要求，鉆桿垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中央;

鉆進(jìn)成孔：在鉆頭閥門(mén)關(guān)閉的狀態(tài)下，下移鉆桿直至鉆頭到達(dá)地面，確保鉆桿與地面垂直，打開(kāi)馬達(dá)鉆入。鉆孔過(guò)程中保持先慢后快，實(shí)時(shí)查看鉆孔的垂直度，并及時(shí)排查、處理所產(chǎn)生的問(wèn)題;

混合材料拌和：采用科學(xué)可行的配合比，對(duì)原材料進(jìn)行拌和，拌和過(guò)程需由監(jiān)理工程師監(jiān)督;

拔管與灌輸：檢驗(yàn)混合材料的和易性以及坍落度;鉆孔到相應(yīng)深度后，拉升鉆桿0.3米，并且灌注混合材料到樁頂時(shí)，可適當(dāng)超過(guò)標(biāo)高0.5米，以保證質(zhì)量符合要求;

移機(jī)：第一根樁施工完成之后，移動(dòng)鉆機(jī)，移動(dòng)時(shí)須確保鉆頭完整，然后進(jìn)行第二根樁施工。第二根樁施工前，須檢驗(yàn)樁的垂直度和軸線;

清除樁間土和截樁：CFG樁施工混合材料初凝后，立即進(jìn)行打樁棄土清運(yùn)，須嚴(yán)格注意的是，在此過(guò)程中不得破壞樁身。保護(hù)土層清理完畢，截去樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高之下0.6米樁頭，在相同水平面按照一樣的角度放兩個(gè)鋼釬，放好之后用大錘敲打?qū)额^截?cái)?

褥墊層施工：CFG樁檢查完成并且查驗(yàn)達(dá)標(biāo)之后，鋪設(shè)30厘米的碎石墊層，碾壓結(jié)實(shí)，先找出適當(dāng)?shù)姆鶎?，再鋪設(shè)土工格柵，依照有關(guān)幅度在鋪筑層劃出白線，然后在鋪筑層之上鋪放土工格柵，每鋪10米時(shí)進(jìn)行一次調(diào)直和拉緊;緩緩向前鋪設(shè)，直到整卷格柵鋪設(shè)完成，穩(wěn)固之后再鋪設(shè)20厘米的碎石墊層，用機(jī)械碾壓結(jié)實(shí)形成復(fù)合地基，確保施工的準(zhǔn)確性和精度。

3.4 操作CFG樁應(yīng)注意的問(wèn)題

為了有效把握和控制鉆孔深度，避免造成夾泥和進(jìn)水，需要依照沉管上所標(biāo)注的線條進(jìn)行素混凝土樁的施工?，F(xiàn)實(shí)中CFG樁材料的灌注量比樁孔的體積大，須確保CFG樁不會(huì)產(chǎn)生縮徑、夾泥、疏松和斷樁等情況。為了確?；炷恋乃淠苷瓶卦?0cm之內(nèi)，需要在拌和材料的過(guò)程中確保材料的配比科學(xué)可行。同時(shí)，根據(jù)公路的使用情況按期檢驗(yàn)CFG樁的實(shí)際塌陷狀況，須按期查驗(yàn)CFG樁使用的混凝土樣品。為了避免CFG樁在施工過(guò)程因設(shè)備造成失誤，須確保CFG樁在施工時(shí)設(shè)備性能和狀態(tài)，并確保施工設(shè)備正確使用[3]。

4結(jié)束語(yǔ)

由于軟土路基處理方案是高速公路施工的重要部分，不同的地質(zhì)條件使用不同的解決方法和軟土路基處理技術(shù)。隨著施工技術(shù)的不斷成熟，新技術(shù)不斷研發(fā)出現(xiàn)，在技術(shù)人員和施工人員的共同努力下，高速公路施工中軟土路基施工技術(shù)也將在技術(shù)革新中持續(xù)進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1] 邱麗榮.高速公路中的軟土路基施工技術(shù)[J].山西建筑，2018，（36）： 150-151.

[2] 王夢(mèng)蠲.公路工程軟土路基施工技術(shù)的相關(guān)研究[J].四川水泥，2017，（12）：171.

[3] 范偉.公路施工中軟土路基的施工技術(shù)處理探討[J].交通世界，2017，（27）：52-53.