周月麗
摘 要:CFG樁是針對碎石樁承載力不足加以改進的施工工藝。由于其施工簡單、承載力高以及適用性強等優(yōu)點而被廣泛應用于地基處理施工,目前已在公路軟土地基處理中得到了大力推廣。本文結(jié)合具體工程案例,對公路工程CFG樁的作用機理及施工工藝進行了分析與探究。
關鍵詞:公路工程;CFG樁;施工工藝
隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,公路工程已經(jīng)成為我國基礎建設中的一項重要建設項目,CFG施工技術作為公路工程施工的重要組成部分,其施工技術水平的高低直接關系著工程的整體質(zhì)量。在公路工程施工中施工企業(yè)必須重視施工準備工作,對各環(huán)節(jié)質(zhì)量嚴格把關,防止各種質(zhì)量通病的發(fā)生,確保整體工程施工質(zhì)量達到合格水平,并努力實現(xiàn)創(chuàng)優(yōu)目標。
1 CFG樁的作用機理
CFG樁是指水泥粉煤灰碎石樁,其主要材料包含碎石、石屑、砂、粉煤灰等,以上材料攪拌后,選用成樁機械構(gòu)成強度良好的可變強度樁。作為一種強度較低的混凝土樁,CFG樁可對樁間土承載力的共同作業(yè)加以充分利用,且向深層地基內(nèi)傳送,其技術成效及經(jīng)濟性較強。利用褥墊層CFG樁復合地基可連接基礎,即便是在堅硬土層設置樁端,也可確保樁間土用于施工。與樁間土強度、模量相比,樁體較大,荷載影響下,則與樁間土表面相比,樁頂應力較大。向深層土層內(nèi)樁逐步傳遞可承受荷載,并逐漸降低樁間土承擔的荷載。此時,因樁作用,將大大提升復合地基承載力,降低變形,同時因CFG樁不配筋,可選取工業(yè)廢料粉煤灰作為樁體摻合料,進而可有效減少工程成本。其優(yōu)點如下:
1)可實現(xiàn)CFG樁各項設計參數(shù)的轉(zhuǎn)變,如樁長、樁徑及樁距等,并在大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)承載力。
2)承載力較高,250%—300%為提高承載力的幅度范圍,可大大提升軟土地基承載力。
3)具有較小沉降量,變形穩(wěn)定較快。
4)具有良好施工工藝,便于灌注,且可實現(xiàn)施工質(zhì)量合理控制。
5)工業(yè)廢料是CFG樁成樁環(huán)節(jié)的材料,通過粉煤灰大量消耗,可節(jié)省大量施工材料,這樣不僅能夠保護環(huán)境,還可實現(xiàn)工程成本有效減少。相比預制鋼筋混凝土樁,成本可降低30%到40%之間。
2 公路工程軟基處理中CFG樁施工工藝
某公路軟基工程處理長度為200m,44.8~59.5m為其寬度范圍。因具有平緩地勢,地表都為水田,11.97m為路堤中心最大填高。表層存有5m硬殼,軟土厚度在10m以內(nèi),14.7m為其最大埋深。軟土以淤泥質(zhì)土為主,大部分為軟塑狀,局部呈現(xiàn)出流塑狀。中砂層位于底層,礫巖位于下伏基巖。通過施工現(xiàn)場地質(zhì)勘察結(jié)果顯示,本工程復合地基承載力在200kpa以上,為此,可選取CFG樁作為設計地基處理方案,通過計算加固時可選取直徑為500mm振沖沉管CFG樁施工,1.5m為樁間距,加固寬度為路基坡腳外2m,打穿軟土層為加固深度,并向礫巖內(nèi)深入50cm。要求將兩層雙向土工格柵(50KN/m)、砂礫石墊層(60cm厚)設置到CFG樁頂部位置,設計總根數(shù)為5424根、總長度為92213m。
2.1 平整場地
施工前,需徹底清理干凈施工場地,將地表種植土及時挖除。向設計高程位置填換褥墊層,并選取壓路機一層一層進行碾壓施工,以設計褥墊層頂面高程作為場地頂面高程控制面。整體CFG樁頂面高程需深入褥墊層一定深度,一般為10到20cm。平整場地,避免積水。按照設計樁長及場地高程,進行螺旋管裝配長度的確定,與設計樁長相比,螺旋管裝配長度應多出5—6m。以螺旋管節(jié)初節(jié)法蘭盤為起點,將0.5m為單位的長度標記畫在樁機機架上,為觀察鉆進過程、鉆桿進入深度記錄提供便利。
將電流互感器安裝到鉆機塔身前,且安裝一個400A交流電流表,馬達打開后,即可進行互感器終端電流表顯示值等方面的詳細檢查,以此保證電流互感器能夠正常運轉(zhuǎn)。基線與水準點可在現(xiàn)場進行復核測量,按照施工圖將CFG樁樁位點準確放出,并對樁位高程測量出來,記錄好原始測量數(shù)據(jù)。按照相關記錄數(shù)據(jù),將各個樁的鉆進深度計算出來,為施工控制提供便利。
2.2 鉆進成孔
鉆機就位后,即可選取鉆進塔身四周垂直標桿對塔身導桿進行詳細檢查,并作為校正工作,保證鉆桿垂直對準樁位中心,要求在1%以下控制CFG樁垂直度容許偏差,50mm以內(nèi)樁位容許偏差。
鉆孔施工前期,需對芯管頂部氣眼的通暢性、混凝土輸送軟管接頭是否良好進行詳細檢查,避免扭曲問題產(chǎn)生。鉆孔施工中,要求先將鉆頭閥門關閉,將鉆桿向下移動到鉆頭位置并與地面接觸,隨后將馬達開啟進行鉆進施工。通常應按照由慢至快的順序進行施工,盡可能不要晃動鉆桿,避免出現(xiàn)鉆孔偏差問題。
2.3 泵壓混合料
向設計樁底標高位置鉆進后,即可停止施工,開始泵送混合料,如混合料填充滿鉆桿芯管后,需及時進行拔管施工,要求先泵料后拔管。選取靜止提拔法進行鉆桿施工,按照工藝性試驗進行各項參數(shù)的確定,以此對鉆桿提拔速度、混凝土泵送量等進行嚴格控制,確保提拔具有連續(xù)性,禁止提拔速度過快。要求在每分鐘2到3.5m之間控制成樁提拔速度。同時,在施工中還需確保排氣閥能夠正常作業(yè),避免水泥漿堵塞排氣閥。完成注漿作業(yè)后,樁頭需覆蓋水泥袋加以保護,與設計樁頂標高相比,施工樁頂高程應多出0.5m以上。完成上一根樁施工后,需重新進行鉆機就位,開始下一個樁施工。
2.4 質(zhì)量控制
(1)選取電子計量法在拌合站對CFG樁樁體混合料進行集中攪拌,通過混凝土罐車向施工現(xiàn)場進行運送?;旌狭仙狭享樞驗樗槭⒙咽?、水泥、粉煤灰及泵送劑、砂。保證在砂與石之間放置水泥、粉煤灰及泵送劑,保證在60s以上控制各盤料攪拌時間。
(2)鉆機就位之后,保證鉆桿與樁位中心垂直相對,且在50mm之內(nèi)控制樁位容許偏差。選取鉆架掛垂球的方式,在其四周進行垂直度測量,保證在1%以內(nèi)控制CFG樁垂直度容許偏差。
(3)施工中應嚴格控制混合料泵送量與拔管速率相匹配以免出現(xiàn)停泵待料現(xiàn)象,并避免拔管速率過快形成樁徑偏小或縮頸斷樁,拔管速率過慢導致水泥漿分布不均勻而形成離析,最終導致樁頂浮漿過多并影響樁身強度。
3 結(jié)束語
綜上所述,在公路工程建設規(guī)模逐步擴大的今天,各類復合地基在我國地基處理中得到了廣泛應用。CFG樁法用于淤泥質(zhì)土處理,可有效提升地基承載力。為此,施工單位必須在充分了解CFG樁加固機理的基礎上,嚴格按照施工現(xiàn)場實際情況,規(guī)范施工工藝,只有這樣才能最大限度提高工程整體質(zhì)量。
參考文獻
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