試析CFG樁技術(shù)在市政道路軟基處理中的應(yīng)用

吳鋒

上海隧道工程有限公司昆明分公司，中國·云南 昆明 650000

1 引言

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，市政道路的建設(shè)進程逐漸加快。一般來說，市政道路是承受動靜荷載的重要建筑物，而在軟土地基處理段，經(jīng)常出現(xiàn)沉降量大、路面開裂、失穩(wěn)等情況，這些問題都嚴(yán)重影響到了市政道路的使用壽命和安全。為此，相關(guān)單位就要將CFG樁這種現(xiàn)代技術(shù)運用到軟基處理中，該技術(shù)不僅施工便捷、承載力高、沉降量少、適用范圍廣，還能從根本上改善市政道路的穩(wěn)定與安全性。

2 CFG樁技術(shù)的主要特性

2.1 CFG適用范圍廣

為了讓CFG樁達到不同的強度，市政道路可以根據(jù)自身的實際情況來改變材料配比，使得CFG樁的強度能夠處于C5-25的柔與剛性樁之間，然后通過褥墊層把樁和樁間土相結(jié)合，繼而形成復(fù)合樁，使得道路軟基得到有效改善。同時，CFG樁不僅不用計算配筋，還能把一些工作廢料摻入原來的配料中，這既能讓樁基保持原有的強度，還能降低一定的造價成本，促使經(jīng)濟效益更高。此外，CFG樁適用于所有條形基礎(chǔ)、黏性土、砂土、粉土以及淤泥質(zhì)等各種土質(zhì)地基，包括擠密效果不同的土質(zhì)都能運用。由此可見，CFG樁可以廣泛運用到不同的市政道路軟基處理中。

2.2 CFG排水功能

在市政道路成樁作業(yè)時，會產(chǎn)生較大的振動，面對這樣的情況，砂土就會被液化掉，使得超靜空隙壓力在土內(nèi)逐漸形成，而CFG樁的作用就是讓空隙中的水能夠沿著樁體直接排出，以便形成CFG樁排水通道。這種由施工工藝自然形成的排水功能既能避免內(nèi)部的水對地基結(jié)構(gòu)和樁體強度造成影響，又能增大樁體自身的密實度。

2.3 CFG的沉降量小

當(dāng)市政道路的地基遇到特殊情況時，如中間與上部都是軟土層構(gòu)成時，就要采用CFG樁進行處理，通過這種方式所形成的復(fù)合地基其變形量會逐漸增大，使得沉降現(xiàn)象得到有效控制。而類似于該情況的工程實例也表明，經(jīng)CFG樁處理而形成的地基確實能減小建筑物的沉降量，若將其運用到市政道路軟基處理中就更能體現(xiàn)其效果，這也是CFG樁復(fù)合地基的優(yōu)勢所在。

2.4 時間效應(yīng)

在市政道路的沉管施工中，土?xí)a(chǎn)生較大的振動，特別是其中靈敏度較高的土就更是明顯，它的結(jié)構(gòu)強度甚至?xí)驗檎駝舆^大而慢慢喪失，但CFG樁的運用，就會讓它的強度在漫長的恢復(fù)期中逐漸恢復(fù)，使得樁間土的承載力越來越強。有數(shù)據(jù)顯示，CFG樁在28~60天中的增強速度是最大的，待這個時期一過，其強度就不會出現(xiàn)較大的變化，而對于高標(biāo)號的混合料，就要花費兩個月以上的時間，這樣它的設(shè)計強度才會達到最初強度的兩倍以上[1]。

3 CFG樁技術(shù)在市政道路軟基處理中最常見的問題

3.1 堵管

混凝土是市政道路施工中必用的一種材料，由于自身因素，其中會夾雜著大量的石子、雜物等，這樣在灌注時就很容易出現(xiàn)堵管等現(xiàn)象，又或者導(dǎo)管連接不緊密、密封圈質(zhì)量不達標(biāo)也會導(dǎo)致管道內(nèi)的摩擦力增大而引起堵管。同時，相關(guān)人員為了節(jié)省時間，沒有控制好混凝土的攪拌時間和均勻度，在混凝土攪拌結(jié)束后未及時運輸?shù)绞┕さ攸c，長時間的靜置就會讓混凝土出現(xiàn)離析的現(xiàn)象。此外，當(dāng)施工中發(fā)生堵管情況時，施工人員未作出相關(guān)處理，這不僅會讓管道堵塞越來越嚴(yán)重，還會讓灌注設(shè)備出現(xiàn)故障。

3.2 擴孔

在市政道路軟基處理中，擴孔也是較為常見的一種問題，而導(dǎo)致擴孔出現(xiàn)的因素有很多，如鉆桿在運轉(zhuǎn)中由于離心力、混凝土自重、輸送泵所產(chǎn)生的壓力作用，這些作用就會增加CFG樁混凝土的用量，使得其超出設(shè)計用量。

3.3 竄孔

一般情況下，CFG樁與混凝土的距離都比較近，在鄰近混凝土樁體澆筑時，其泵送壓力就會擠壓到較為軟弱的土層，使得樁間土被全部擠開，繼而形成竄孔。導(dǎo)致這一問題出現(xiàn)的主要原因除了未采取合適的施工方法和順序外，也沒有給施工后的樁體預(yù)留足夠的初凝時間，加上鄰近施工樁間的間距不夠，使得竄孔問題頻頻發(fā)生。

3.4 樁位下沉

在市政道路軟基處理中，樁位下沉也是較為常見的，這主要是因為施工現(xiàn)場的地質(zhì)所導(dǎo)致的，通常情況下，地表下4~5m處是液化細砂，該地質(zhì)在澆筑混凝土?xí)r由于鉆桿速度太快或提桿中沒有停頓，就會讓混凝土往四周進行流散，繼而引起樁位下沉。

3.5 縮頸

所謂縮頸，其實就是樁身的全部或部分直徑小于原始設(shè)計的直徑，而導(dǎo)致這一問題出現(xiàn)的原因有以下三點：①混凝土在泵送過程中，由于鉆桿提速過快，使得混凝土灌注出現(xiàn)了中斷或間歇的情況；②對鉆頭尺寸和磨損情況沒有展開嚴(yán)格檢查，這就讓成孔質(zhì)量很難達到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；③拔管速度太快。

4 CFG樁技術(shù)在市政道路軟基處理中的具體應(yīng)用

4.1 施工準(zhǔn)備

①在市政道路軟基處理中，相關(guān)人員要對鉆具、鉆機的各個位置進行詳細檢查、維修、安裝與調(diào)試，保證所有的機械設(shè)備都能保持良好的運行狀態(tài)，這樣才能讓設(shè)備在施工期間的完備率高達90%。

②提前讓試驗人員對配合比進行選定，然后出具配比的相關(guān)報告，如混合料所需要的原材料類型，并對這些材料類型展開檢驗，確保它們的質(zhì)量能夠符合設(shè)計要求。

③當(dāng)鉆孔設(shè)備在進入市政道路軟基處理施工場地前，要對場地展開合理規(guī)劃，將CFG樁位置于低洼區(qū)域，然后清理鉆孔范圍內(nèi)的場地，保證場地沒有任何的積水，且平臺足夠堅實。

④對于CFG樁位，測量人員要提前進行放樣，然后給每個樁位和涵洞編號，從而保證后期施工能夠順利、有序的展開[2]。

4.2 施工流程

4.2.1 鉆機就位

鉆機的工作平臺應(yīng)該處于施工區(qū)域的中間樁位處，然后由測量人員進行放位，而鉆機必須平整、穩(wěn)固的就位。首先，在鉆架上，要掛上縱橫雙向垂球；其次用測量鉆桿的垂直度來控制對位中所出現(xiàn)的誤差，保證縱橫向偏差小于50mm，垂直度偏差小于1%，待完成這一系列任務(wù)后，再在出料口抹上黃油，將活門上翻，并封閉出料口，用橡膠圈將活門固定；最后要在鉆架上標(biāo)出具體刻度，從而實時掌控鉆孔的深度。

4.2.2 鉆孔

在市政道路軟基處理施工中，施工人員應(yīng)當(dāng)控制好鉆孔速度，正常情況下，鉆孔速度和電流要控制在1.5m/min和100~140A間，并按照先快后慢的順序進行。在鉆孔中，如果出現(xiàn)卡鉆、偏移、搖晃等情況，就要立刻停鉆，查找原因，并詳細記錄鉆孔施工過程，注意土層的變化，最后將鉆出的土壤清理干凈。

4.2.3 混合料泵送

當(dāng)CFG樁的成孔達到設(shè)計標(biāo)高后，就要停鉆，然后準(zhǔn)備需要泵送的混合料。先將混凝土輸送泵開啟，然后將砂漿沖管注入輸送泵，再由料斗把混凝土泵送到鉆桿內(nèi)，待混凝土將鉆桿全部填充滿后，把鉆桿提升到30cm處，最后泵送似1m長的樁體體積的混凝土，這時混凝土就會沖擊活門并打開，使得混凝土充滿整個樁底，繼而形成壓力。在施工中，禁止先提管、后泵料，成樁過程要連續(xù)，拌和站和罐車要配合作業(yè)，避免設(shè)備出現(xiàn)停機、等料的情況。此外，還要將混凝土的坍落度控制在18~22cm，若遇到混凝土方量大、澆筑時間長的大直徑長樁，那么就要在混凝土中加入緩凝劑。

4.2.4 成樁

混凝土在灌注中，其高度應(yīng)該達到樁頂設(shè)計50cm以上，待達到這個高度后就可提桿，然后檢查樁頂高程是否符合相關(guān)要求。若沒有達到要求，那么就要人工進行補灌，當(dāng)灌注完成后，要用土把樁頭蓋好，從而起到一定的保護作用[3]。

4.2.5 鉆桿清洗

在清洗鉆桿中，要通過注水閥門向鉆桿內(nèi)注入清水，待內(nèi)孔清洗干凈后才能移至下一根樁體施工，而在移動機器時，要保護好樁體，最好是一排一排地打。

4.2.6 破除樁頭

市政道路軟基處理中的CFG樁在驗收合格后，要對其樁頭進行破除。第一，在開挖前，要先確認(rèn)開挖的范圍，然后用白灰做好標(biāo)記線，并用水準(zhǔn)儀來確定好開挖的深度，防止出現(xiàn)超挖或二次開挖的情況。第二，在開挖中，不得對樁頂標(biāo)高下的樁間土和樁身造成擾動，然后用小型挖機配合人工的方式進行，先用機械挖至標(biāo)高以上10cm處，再用人工挖至標(biāo)高處。第三，在同一施工區(qū)，相鄰的兩個樁頂標(biāo)高差不能大于5cm。同時，為了更好地控制樁頭環(huán)切誤差，就要用墨線沿著樁頭彈出需要切割的位置，并順著一個方向進行切割。第四，在切割中，鋸片上用作散熱的水不能放得太多，水量過多就會浸泡到地基，待樁頭切除后，施工人員要將樁頭內(nèi)未切斷的混凝土用錘擊方法進行砸斷，然后將其送至指定地點。

5 結(jié)語

根據(jù)以上相關(guān)闡述和分析，CFG樁技術(shù)已經(jīng)廣泛運用到了市政道路軟基處理中，與其他地基處理方式相比，CFG樁具有施工快、工期短、造價低、質(zhì)量容易控制等特點。雖然其應(yīng)用較為普遍，但還是應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙、技術(shù)規(guī)范等要求實施，這樣才能在控制CFG樁施工工藝的同時，保證市政道路能夠安全且穩(wěn)定的運行，繼而延長道路的使用壽命。