CFG樁和袋裝砂井加固技術(shù)在處理公路軟基中的應(yīng)用

王 軍

（江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計院股份有限公司，南京 210022）

CFG樁和袋裝砂井加固技術(shù)在處理公路軟基中的應(yīng)用

王 軍

（江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計院股份有限公司，南京 210022）

由于軟基成因類型不同，厚度不一，性質(zhì)各異。因此，在實際處理中，應(yīng)根據(jù)不同的軟基情況，查明不同軟基的特點，地質(zhì)和土質(zhì)條件，不同的技術(shù)要求，有針對性的應(yīng)用有效的處理方法。本文就采用CFG樁+袋裝沙井加固軟土地基來淺述CFG樁+袋裝砂井處理軟土路基的施工方法。

CFG樁；施工方法；袋裝沙井加固

CFG樁使用的粉煤灰是一種工業(yè)廢料，具有沉降變形小、施工簡單、造價低、承載力提高幅度大、適用范圍較廣、社會和經(jīng)濟(jì)效益明顯等特點，環(huán)境效益是十分明顯的，作為處理軟土地基手段之一的CFG樁，在我國土建工程中，已得到廣泛使用，而作為排水處理應(yīng)用的袋裝砂井則具有施工方法簡便，工藝簡單，成本低且經(jīng)濟(jì)實用的優(yōu)點。

1　CFG樁和袋裝砂井處理軟基的作用

采用CFG樁和袋裝砂井處理軟土地基主要有以下作用。一是置換作用。復(fù)合地基中樁體的強(qiáng)度和模量比樁間土大，在荷載作用下，樁頂應(yīng)力比樁間土表面應(yīng)力大，樁頂將承受的荷載向較深的土層中傳遞并相應(yīng)減少了樁間土承擔(dān)的荷載。CFG樁具有樁體強(qiáng)度高的特點，在CFG樁和袋裝砂井的復(fù)合地基中主要承擔(dān)地基上荷載的作用。二是擠密和振密作用。采用非排土和振動成樁工藝，可使樁間土孔隙比減少、密度增加，提高樁間土的強(qiáng)度和模量。CFG樁和袋裝砂井均采用振動沉管施工工藝，具有良好的振動、擠密效果，能有效提高樁間土的承載力。

2　袋裝砂井施工

2.1施工工藝流程

施工工藝流程：平整場地→填筑一層5%向外的橫坡→攤鋪下層砂墊層→機(jī)具定位，打入套管→沉入砂袋→機(jī)具移位→埋砂袋頭。

2.2施工工藝的技術(shù)措施

施工準(zhǔn)備：在施工前要進(jìn)行試打砂井，確定砂井的深度及提拔導(dǎo)管的速度。清理雜物和場地：填筑橫向5%，中間寬8 m的梯形土拱坡并擠淤，碾壓密實；攤鋪下層砂墊層，采用中、粗砂均勻平整鋪設(shè)，并用水密法振搗密實，厚度控制在30 cm以上。土基層和砂墊層壓實度應(yīng)達(dá)到《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》一級公路≥93%。機(jī)具定位：根據(jù)設(shè)計間距采用全站儀測量定位，機(jī)具要保證導(dǎo)管和地面垂直，并用儀器或吊錘控制垂直度，保證在允許范圍內(nèi)。打入套管：袋裝砂井在不同區(qū)域施工時，依據(jù)設(shè)計深度進(jìn)行試打，確定深度不小于設(shè)計要求，在套管或井架上用紅油漆劃上標(biāo)記。小于設(shè)計時，應(yīng)報請設(shè)計變更。沉入砂袋：砂井灌注應(yīng)連續(xù)，為防止袋內(nèi)砂干燥后體積減少，造成斷樁或縮頸，應(yīng)灌注風(fēng)干中粗砂，灌砂率不得小于90%，砂袋入井，應(yīng)用樁架吊起垂直下井，防止砂袋發(fā)生扭結(jié)、縮頸、斷裂和磨損。拔出套管：依據(jù)試打砂井的拔管速度提升套管，拔套管時若帶出砂袋，不能保證設(shè)計深度時，應(yīng)在樁位附近重新定位，補(bǔ)打砂井重新灌注。

2.3袋樁砂井的質(zhì)量控制

袋樁砂井的質(zhì)量控制要做到以下幾點：一是對原材料的控制檢驗，符合設(shè)計和規(guī)范要求；二是樁位控制，采用全站儀或經(jīng)緯儀定位放出袋裝砂井施工范圍主要點中樁和邊樁，用鋼尺配合放出砂井點位，用小木樁或硬包裝繩釘設(shè)點位，控制在設(shè)計值±150 mm以內(nèi)；三是袋裝砂井深度控制，袋裝砂井在不同區(qū)域施工時，依據(jù)設(shè)計深度進(jìn)行試打，確定深度不小于設(shè)計要求，小于設(shè)計時，應(yīng)報請監(jiān)理工程師和設(shè)計單位變更；四是袋裝砂井垂直度的控制，采用經(jīng)緯儀或吊線錘控制垂直度，在砂井深度標(biāo)線處焊一小吊環(huán)掛線檢測，控制垂直度不超過1.5%；五是提管速度控制，依據(jù)試打確定速度提升導(dǎo)管，保證在導(dǎo)管提升時，砂袋被土體擠壓均勻和不帶出砂袋為宜，本標(biāo)段試打后確定為提升速度不超過0.4～0.6 m/s；六是拔套管的高度控制，套管和井架的安裝高度均以滿足設(shè)計砂井長度為主，考慮行走架和振動錘的高度，以導(dǎo)管提出以后下部距離砂墊層0.5 m左右，上部振動錘頂距離井架橫梁0.5 m為宜。

3　CFG樁施工工藝的技術(shù)措施

3.1施工準(zhǔn)備

袋裝砂井施工完畢后，整平施工袋裝砂井工作面，鉆機(jī)就位后，采用鉆機(jī)塔身的前后和左右的垂直標(biāo)桿檢查塔身導(dǎo)桿，確保CFG樁垂直容許偏差不大于1%。CFG樁正式施工前進(jìn)行配比試驗和現(xiàn)場成樁試驗，并在樁身取樣進(jìn)行強(qiáng)度試驗，以確定各類材料的合理配比和施工工藝。CFG樁長度=處理深度+砂墊層厚度。

3.2混合料攪拌

混合料攪拌按試驗配合比進(jìn)行配料，上料順序為：先裝碎石，再加水泥、石屑和外加劑，最后加砂，使水泥、粉煤灰和外加劑夾在砂、石之間，不易飛揚(yáng)和粘附在筒壁上，也易于攪拌均勻。在泵送前，混凝土泵料斗、攪拌機(jī)攪拌筒應(yīng)備好熟料，塌落度控制在3～5 cm，碎石、石屑雜質(zhì)含量小于5%。

3.3鉆進(jìn)成孔

鉆孔開始時，先關(guān)閉鉆頭閥門。鉆進(jìn)時先慢后快，這樣既能減少鉆桿搖晃，又容易檢查鉆孔的偏差，以便及時糾正。在成孔過程中，如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時，應(yīng)放慢進(jìn)尺，否則容易導(dǎo)致樁孔偏斜、位移，甚至使鉆桿、鉆具損壞。

3.4灌注及拔管移機(jī)

CFG樁成孔達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后，停止鉆進(jìn)，開始泵送混合料，當(dāng)鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管，嚴(yán)禁先提管后泵料。成樁的提拔速度應(yīng)控制1.2 m/min，每上拔1 m留振5 s，當(dāng)沉管拔至離地面2 m時，應(yīng)再減慢一半，且留振10 s。成樁過程應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，避免因后臺供料慢而導(dǎo)致停機(jī)待料。灌注成樁完成后，用水泥袋蓋好樁頭，進(jìn)行保護(hù)。施工中每根樁的投料量不得小于設(shè)計灌注量，且樁頂設(shè)50 cm的保護(hù)樁長。

橋頭的軟基采用CFG樁+袋裝砂井加固，能有效地改善軟土路基的承載力，保證軟土路基的穩(wěn)定性達(dá)到設(shè)計要求，同時能加快施工進(jìn)度，為今后同類工程的施工提供寶貴的施工經(jīng)驗。

10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.08.099

F273；U416.16

A

1673-0194（2015）08-0126-01

2015-02-16