随着城市化进程的不断加快，政府部门加大了对城市道路基础设施

 

　　建设的投资力度，道路工程数量日益增加，这对工程施工质量安全也提出了更高的要求。目前，许多道路工程不可避免要经过大量的软土地质地区，这些软土地基具有抗剪强度低、压缩性高、天然含水量高、透水性差和固结系数小等不良性质，若施工人员对软基处理不当，则可能导致道路工程出现路基沉降过大、路面开裂和渗漏等问题，严重影响到道路行驶的安全性。而CFG桩作为一种新型桩型，具有施工简单、水泥用量少、承载力高和成桩质量高和造价低等优点，可以有效对砂土、粘土、淤泥质土、填筑土等软土地基进行加固防渗处理，提高路面的承载力，为路面行驶提供一个安全的驾车环境。

 

 

　　在软基处理中，CFG桩的主要质量要求：

 

　　（1）桩位必须与设计相符，桩顶位移偏差不大于100mm。

 

　　（2）桩垂直度≤1.5%。

 

　　（3）桩长设计要求，桩端持力层应选择在承载力相对较高的土层。

 

　　（4）桩径的充盈系数要超过1.3。

 

　　（5）桩身强度满足设计要求。

 

　　（6）单桩承载力满足设计要求。

 

　　（7）桩身完整，无缺陷。

 

　　二、CFG桩其加固软弱地基的机理

 

　　水泥粉煤灰碎石桩（简称CFG桩）是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑

 

　　或砂加水拌合形成的高粘结强度桩，用于道路软基处理，主要是通过在路基和桩顶之间设置一定厚度的褥垫层保证桩、土共同承载，使桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基。桩端持力层一般选择承载力相对较好的土层。

 

　　（一）复合地基承载力

 

　　（二）CFG桩作用机理

 

　　（1）CFG桩桩体具有较高的强度，在复合地基起桩体作用。

 

　　（2）在荷载作用下桩的压缩性明显比其周围软土小，使基础传递给复合地基的附加荷载随地基的变形逐渐集中到桩体上。

 

　　（3）在垂直荷载作用下不会出现压胀变形，桩承受的荷载通过桩周的摩阻力和桩端阻力传到深地基中，较大幅度提高复合地基的承载力。

 

　　（4）CFG桩通常采用振动沉管法施工，对土体产生振动和挤密，使加固后地基土的力学性能大为改善，并增加桩周土体侧应力，从而使复合地基的承载力显著提高。

 

　　三、地基处理主要施工技术探讨

 

　　（一）施工机械设备

 

　　长螺旋钻管内泵压CFG桩施工工艺是由长螺旋钻机、混凝土泵和强制式混凝土搅拌机组成的完整的施工体系，采用ZKL800BB型步履式长螺旋钻机、HBT60型混凝土输送泵、JS50型混凝土搅拌机。

 

　　（二）主要施工工艺

 

　　（1）测量定位

 

　　测量定位采用打孔灌石灰的方法处理，即先用直径30的钢管打孔300mm深的深度，然后灌入石灰粉，再插入钢筋进行复核桩位，施工中所有桩孔一次定位完成。

 

　　（2）钻机就位

 

　　钻机就位前需检查场地情况，如果场地较软，应增加支腿接地面积。若场地坡度>30°应加垫枕木施工，钻机就位后必须平衡，启动四支腿油缸调整钻机水平，确保钻塔垂直度≯1%，对位偏差≯20mm，钻机开钻前必须严格检查钻头上楔形出料活门是否闭合。

 

　　（3）钻进成孔

 

　　钻进过程中根据地层变化和动力头工作电流值对钻压、转速和钻进速度进行合理调整，钻进采用间歇式钻进方法，即钻进一空钻一钻进，钻进至设计深度后空车30-60s，待电流稳定确认桩长满足要求后终孔停钻。

 

　　（4）混凝土搅拌及泵送

 

　　混凝土搅拌应该严格按配合比配料，严格控制好进场原材质量，每盘搅拌时间≮90s，经常检查混凝土的和易性及坍落度，控制好混凝土的搅拌质量。

 

 

　　首先保证桩体材料供应的质量。针对这次CFG桩处理方案采购的各批次材料由专人负责，依照例行标准进行大范围取样的、严格的抽样检验，在这里就不一一赘述。

 

　　在桩基施工工程正式施工前，进行了试验桩施工，施工中发现场地有窜孔、钻头阀门有时打不开的情况，尤其严重的是在检验单桩承载力时，发现有个别试验桩承载力很低，不能满足设计要求。

 

　　在制作桩体时应特别注意拨管的高度与速度。在没有施工现场成桩试验等有关参数时，桩管内灌满混合料后，应先锤击5-10s，再开始边锤击边拨，以防止桩底出现吊脚现象。每次拨管高度宜控制在0.5-1.0m，每拨管一次停拨锤击5-los或者反插深度0.3-0.5m；拨管过程中，应分段添加混合料，桩管内混合料始终高于拔管高度1.5m，以保证桩身的完整性。

 

　　在施工过程中，发现有些桩成孔到设计深度，开始泵料时，钻头阀门打不开，无法成桩。经调查，钻头阀门打不开有两种原因：钻头问题，当钻头加工不合理时，成孔过程中土中的砂粒或小卵石易卡死阀门，造成阀门打不开；由于桩端落在砂土层，桩端土质具有良好渗透性，导致阀门外的水头压力大于钻杆内混合料的压力，造成阀门打不开。本工程钻头穿越细砂、圆砾、卵石层，终孔于粉细砂层及细中砂层上，很容易导致阀门打不开。经设计组和施工组共同商量改用防水钻头或者是适当增加桩长，中低压缩性的粉质粘土层或粘质粉、砂质粉土层，避免阀门打不开的情况发生。

 

　　目前CFG桩检桩有小应变检测和静载试验两种。小应变随机抽检30%，主要检测桩长、桩身是否完整、有无缩径等现象。CFG桩断桩率较高，有地质原因、有施工原因、也有周围振动物的影响，随后将分析。检测出来的断桩需要根据设计文件处理。

 

　　混凝土坍落度控制在70-90mm，水灰比宜在0.6-0.8之间；桩位应保证准确，其偏差允许不大于150mm，桩身保持垂直，垂直度偏差不应大于1%；按序跳打施工，向一个方向逐渐推进，以防止地冒，在已成桩的桩顶埋设标尺，观察施工对己成桩的挤压情况，防止已成桩受挤压而断裂并了解地面地冒情况；若遇孤石，则桩位应适当移位，以保证桩体满足设计要求；根据桩机顶部吊下的垂球即可控制垂直度，垂直度控制在1%以内；定期对桩机进行检测，保证施工的连续性。

 

 

　　在公路工程建设中遇到的软土地基处理，目前已经成为公路工程建设中经常所见到的问题，CFG桩在应用方面拓展到公路软基处理，落实到具体操作层面上具有其与一般房建不同的地方和自身的特征。CFG桩处理在铁路建设中应用广泛，通过规范施工、有效控制，可使软土路基的沉降与滑移达到稳定状态，保证路基工后行车安全。