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論文摘要：本文主要闡述高速公路軟基處理CFG樁施工技術(shù)
論文關(guān)鍵詞：樁復(fù)合地基,機(jī)械設(shè)備選用,施工工藝,試驗(yàn),檢測(cè),施工注意事項(xiàng)
　　質(zhì)量問(wèn)題及預(yù)防措施
　　1工程概況
　　京津第二通道是國(guó)家干線（高速）公路網(wǎng)規(guī)劃的重要組成部分，設(shè)計(jì)單位是北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院。根據(jù)北京高速公路建設(shè)的成功經(jīng)驗(yàn)，對(duì)橋頭填土工后沉降控制指標(biāo)為5厘米，依據(jù)勘測(cè)設(shè)計(jì)報(bào)告，經(jīng)沉降計(jì)算路基填方6-8米的工后沉降為24.5-41厘米，為避免工后沉降過(guò)大，緩解橋頭跳車對(duì)路面、橋面及伸縮縫的破壞，提高車輛行駛的安全性和舒適性，設(shè)計(jì)院綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、施工進(jìn)度，通過(guò)分析比較，對(duì)橋頭采用CFG樁復(fù)合地基處理。
　　2FG樁復(fù)合地基簡(jiǎn)介
　　CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡(jiǎn)稱,CFG樁復(fù)合地基,是指通過(guò)改變樁長(zhǎng)、樁距、褥墊厚度和樁體配比，使復(fù)合地基承載力的提高。它具有沉降變形小、施工簡(jiǎn)單、造價(jià)低、承載力提高幅度大、適用范圍較廣、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益明顯等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各類工程的地基處理和加固。一般有三種成樁施工方法:即振動(dòng)沉管灌注成樁(適用于粉土、粘性土及素填土地基)、長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注成樁(適用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密實(shí)以上的砂土)和長(zhǎng)螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁(適用于粘性土、粉土、砂土以及對(duì)噪聲或泥漿污染要求嚴(yán)格的場(chǎng)地)。
　　3機(jī)械設(shè)備選用
　　本標(biāo)段橋位下的土質(zhì)組成為：輕亞粘土、中亞粘土、重亞粘土及重亞砂土，根據(jù)此土質(zhì)組成,決定選用長(zhǎng)螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁的方法進(jìn)行施工。
　　長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)成孔泵送混合料施工CFG樁采用先進(jìn)的壓灌技術(shù)，即鉆孔與灌注混凝土合二為一，一次性完成。鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計(jì)深度后提鉆并同時(shí)用混凝土輸送泵壓入超流態(tài)混凝土，直至設(shè)計(jì)標(biāo)高處成樁，既提高了成樁速度，減少縮徑、塌孔及孔底沉渣等一系列質(zhì)量問(wèn)題，又解決了廢漿外運(yùn)等環(huán)保問(wèn)題。
　　
　　圖1長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)及混凝土輸送泵
　　4施工工藝流程
　　施工工藝流程
　　4.1測(cè)量放樣
　　測(cè)量樁位前應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)原始地面標(biāo)高進(jìn)行抄平測(cè)量，并用平地機(jī)平整碾壓后放出各樁的準(zhǔn)確位置，將線路縱坡、橫坡考慮在內(nèi)后，原地面標(biāo)高控制在正負(fù)5公分以內(nèi)。施工樁頂高程控制在高于設(shè)計(jì)墊層底標(biāo)高30cm處。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙將施工區(qū)域進(jìn)行劃分，并將各樁進(jìn)行編號(hào)，定機(jī)定人進(jìn)行管理。
　　4.2樁位放點(diǎn)
　　樁位放點(diǎn)根據(jù)樁位平面布置圖及設(shè)計(jì)圖紙施工放樣，用鋼簽在樁位處打孔并填滿石灰做出標(biāo)記。樁位偏差控制在100mm以內(nèi)。放點(diǎn)工作完成以后，報(bào)請(qǐng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師進(jìn)行檢查驗(yàn)收。
　　4.3鉆機(jī)就位
　　施工前測(cè)量場(chǎng)地標(biāo)高，埋設(shè)控制樁，確定成孔控制深度，在鉆桿上做出控制標(biāo)志，并作記錄并通知監(jiān)理報(bào)驗(yàn)。樁位點(diǎn)經(jīng)檢驗(yàn)合格，鉆機(jī)就位后，使鉆桿垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中心，確保CFG樁垂直度容許偏差不大于1%�，F(xiàn)場(chǎng)控制采用鉆架上掛垂球的方法測(cè)量該孔的垂直度。每一根樁施工前現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員進(jìn)行樁位對(duì)中及垂直度檢查，滿足要求后方可開鉆。
　　
　　圖2鉆機(jī)就位
　　4.4鉆孔、提鉆、壓灌、成樁
　　鉆機(jī)就位穩(wěn)定后,開始鉆孔,當(dāng)鉆具鉆至設(shè)計(jì)深度后,空轉(zhuǎn)清土,以便使孔底虛土被鉆出。
　　鉆孔開始時(shí)，關(guān)閉鉆頭閥門，向下移動(dòng)鉆桿至鉆頭觸及地面時(shí)，啟動(dòng)馬達(dá)鉆進(jìn)。一般應(yīng)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(shí)糾正。在成孔過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時(shí)，應(yīng)放慢進(jìn)尺，否則較易導(dǎo)致樁孔偏斜、位移，甚至使鉆桿、鉆具損壞。鉆進(jìn)的深度取決于設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)，當(dāng)鉆頭到達(dá)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)預(yù)定標(biāo)高時(shí)，于動(dòng)力頭底面停留位置相應(yīng)的鉆機(jī)塔身處做醒目標(biāo)記，作為施工時(shí)控制樁長(zhǎng)的依據(jù)。在正式施工時(shí)，當(dāng)動(dòng)力頭底面到達(dá)標(biāo)記處樁長(zhǎng)即滿足設(shè)計(jì)要求。施工時(shí)還需要考慮施工工作面的標(biāo)高差異，作相應(yīng)增減。
　　在鉆進(jìn)過(guò)程中，當(dāng)遇到圓礫層或卵石層時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)進(jìn)尺明顯變慢、機(jī)架出現(xiàn)輕微晃動(dòng)。在施工時(shí)可根據(jù)這些特征來(lái)判定鉆桿進(jìn)入圓礫層或卵石層的深度。
　　
　　圖3鉆機(jī)鉆進(jìn)
　　鉆至設(shè)計(jì)深度后，用混凝土泵通過(guò)管路把坍落度為18--20cm的高流動(dòng)的混凝土打入孔底，與此同時(shí)提鉆，孔底單向活門自動(dòng)打開，使混凝土流出，并使鉆具在混凝土內(nèi)埋深0.3--1.0m左右。提鉆速度必須與混凝土的泵入速度相匹配，即混凝土的灌入量使孔內(nèi)混凝土面抬升高度比鉆頭的位置始終高出0.3--1.0m，以防止出現(xiàn)斷樁。
　　
　　圖4成樁
　　4.5移機(jī)
　　當(dāng)上一根樁施工完畢后，鉆機(jī)移位，進(jìn)行下一根樁的施工。施工時(shí)由于CFG樁排出的土較多，經(jīng)常將臨近的樁位覆蓋，有時(shí)還會(huì)因鉆機(jī)支撐時(shí)支撐腳壓在樁位旁使原標(biāo)定的樁位發(fā)生移動(dòng)。因此，下一根樁施工時(shí)，還應(yīng)根據(jù)軸線或周圍樁的位置對(duì)需施工的樁位進(jìn)行復(fù)核，保證樁位準(zhǔn)確。
　　4.6清理樁間土
　　CFG樁體達(dá)到一定設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，用膠輪挖掘機(jī)將樁間土挖出，清理平整并壓實(shí)。
　　4.7破除樁頭
　　樁間土清理完畢后，集中進(jìn)行樁頭破除。采用切割機(jī)進(jìn)行樁頭破除，能避免樁體遭到破壞。破除的樁頭及時(shí)運(yùn)走。
　　4.8褥墊層施工
　　破除樁頭后進(jìn)行褥墊層施工。褥墊層厚度為50厘米，采用天然二灰穩(wěn)定砂礫（最大粒徑不超過(guò)3厘米），按照路基施工標(biāo)準(zhǔn)層層碾壓。
　　5試驗(yàn)及CFG樁檢測(cè)
　　5.1樁體混凝土
　　樁體混凝土采用C20商品混凝土，必須具備以下資料：
　　A、水泥出場(chǎng)合格證或試驗(yàn)證明。
　　B、水泥試驗(yàn)報(bào)告（復(fù)試單）。
　　C、砂試驗(yàn)報(bào)告。
　　D、石子(骨料)試驗(yàn)報(bào)告。
　　E、外加劑產(chǎn)品合格證。
　　F、混凝土配合比通知單。
　　G、混凝土試塊強(qiáng)度報(bào)告
　　5.2試驗(yàn)取樣
　　項(xiàng)目部試驗(yàn)人員對(duì)進(jìn)場(chǎng)每一車商品混凝土進(jìn)行坍落度試驗(yàn)，控制坍落度在18～20cm之間。每100m做六組試塊，及時(shí)養(yǎng)生。
　　5.3樁體檢測(cè)
　　用低應(yīng)變檢測(cè)方法檢驗(yàn)樁身質(zhì)量，施工單位按總樁數(shù)的10%檢驗(yàn)。
　　5.4復(fù)合地基承載力檢測(cè)
　　用平板荷載試驗(yàn)進(jìn)行復(fù)合地基承載力檢測(cè)，總樁數(shù)的8‰，且每檢驗(yàn)一批不少于3根。
　　6施工中注意事項(xiàng)
　　6.1操作手之間的配合
　　CFG樁成樁過(guò)程由現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員指揮，樁機(jī)操作手和地泵操作手密切配合，按照先泵料后拔管的原則，防止CFG樁因先拔管后泵料而成吊腳樁。
　　6.2嚴(yán)格控制提鉆速度
　　提鉆速度過(guò)快可能導(dǎo)致樁徑偏小或縮徑斷樁，而提鉆速度過(guò)慢又會(huì)造成水泥漿分布不勻，樁頂浮漿過(guò)多，樁身強(qiáng)度不足和形成混合料離析現(xiàn)象，導(dǎo)致樁身強(qiáng)度不足。
　　項(xiàng)目部選用三一閘板混凝土輸送泵，其技術(shù)參數(shù)為：沖程1米，一次沖程為3秒，活塞直徑為15cm。一次沖程輸送量為：，一分鐘混凝土輸送量為：
　　因此提鉆速度擬定為：。在實(shí)際施工中，結(jié)合地層能力，提鉆速度一般控制在2m～3m/min。
　　
　　圖5三一閘板混凝土輸送泵
　　6.3拔管的連續(xù)性
　　拔管過(guò)程中避免反插，若出現(xiàn)反插，由于樁管垂直度的偏差，容易使土與樁體材料混合，導(dǎo)致樁身?yè)酵劣绊憳渡碣|(zhì)量。
　　6.4樁頂標(biāo)高的控制
　　在螺旋鉆壓灌混凝土樁施工中，由于鉆孔中土體涌向地面，使場(chǎng)地地勢(shì)抬高，樁頂標(biāo)高較難控制。如控制不當(dāng)則樁頂標(biāo)高不足或超高，造成樁的整體質(zhì)量差和材料的浪費(fèi)、效益的降低。
　　樁頂標(biāo)高的控制應(yīng)根據(jù)施工機(jī)械采用理論和實(shí)際相結(jié)合的原則。關(guān)鍵為控制輸料量和最后一次泵送量。施工時(shí)應(yīng)做好最后一次泵送量成樁高度的理論計(jì)算和實(shí)際調(diào)整，施工時(shí)應(yīng)根據(jù)泵送一次輸出量、鉆桿內(nèi)混凝土量及實(shí)際孔深及時(shí)調(diào)整。
　　
　　圖6標(biāo)高控制-超灌
　　6.5樁頭破除
　　在破除樁頭前應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)量樁頂標(biāo)高，并在縱橫向掛線標(biāo)示樁頭水平位置。鑿除樁頭時(shí)嚴(yán)禁單邊打眼鑿樁頭，防止樁頭成斜面或破損，截取后的樁頭面應(yīng)是水平面。清理樁間土和截取樁頭時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的預(yù)防措施，防止造成樁頂標(biāo)高以下樁身斷裂和擾動(dòng)樁間土。
　　7成樁時(shí)應(yīng)注意的質(zhì)量問(wèn)題及采取相應(yīng)的措施
　　7.1樁位偏差
　　樁位偏差指樁軸心位置偏離設(shè)計(jì)樁位并超出規(guī)程、規(guī)范允許偏差值。造成樁位偏差主要原因如下：
　　A、測(cè)量放線時(shí)，放線、設(shè)點(diǎn)發(fā)生偏差。
　　B、施工中樁位點(diǎn)模糊不清,以至螺旋鉆機(jī)對(duì)準(zhǔn)樁位點(diǎn)時(shí)發(fā)生偏差。
　　C、施工時(shí)遇到障礙物時(shí),發(fā)生偏差。
　　D、樁位偏差經(jīng)常是人為的疏忽，應(yīng)加強(qiáng)管理引起注意。
　　采取相應(yīng)預(yù)防措施如下：
　　A.加強(qiáng)管理，技術(shù)人員須持證上崗，嚴(yán)格按照規(guī)程、規(guī)范，設(shè)計(jì)要求進(jìn)行測(cè)放樁位。設(shè)置樁位點(diǎn)必須有明確標(biāo)志。
　　B.要求施工機(jī)械安放穩(wěn)固水平，鉆桿垂直對(duì)準(zhǔn)樁位。遇到地下障礙物時(shí)必須及時(shí)清除。
　　C.施工中，由于部分樁位被成孔時(shí)涌到地面的土掩埋，可預(yù)先用細(xì)鋼筋插入樁位點(diǎn)，使之不被掩埋�？商岣邔�(duì)樁位點(diǎn)的準(zhǔn)確度和施工效率。
　　7.2堵管
　　堵管是指鉆桿在提升過(guò)程中，砼阻塞在鉆桿或輸料管中，不能連續(xù)灌注，嚴(yán)重時(shí)造成管路爆裂，危及人身安全。
　　主要原因如下：
　　A、螺旋鉆排氣不暢，施工人員對(duì)機(jī)械參數(shù)不明確或調(diào)整不當(dāng)，螺旋鉆提升速度與泵送量不協(xié)調(diào)。
　　B、混凝土泵送壓力偏低：混凝土中粗骨料粒徑過(guò)大過(guò)多。
　　采取相應(yīng)預(yù)防措施如下：
　　A、施工人員應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格培訓(xùn)并考核合格后,持證上崗。
　　B、每次泵送混凝土前應(yīng)檢查排氣孔是否通暢。
　　C、嚴(yán)格控制螺旋鉆提升速度，并與泵送量保持良好協(xié)調(diào)。
　　D、嚴(yán)格控制混凝土的原材料質(zhì)量及混凝土攪拌時(shí)間，保證混凝土有良好的和易性及流動(dòng)性。
　　7.3串孔
　　打完X號(hào)樁后，在施工樁相鄰的Y樁時(shí)，發(fā)現(xiàn)未結(jié)硬的X號(hào)樁的樁頂突然下落，當(dāng)Y號(hào)樁泵入混合料時(shí)，X號(hào)樁的樁頂開始回升，此種現(xiàn)象稱為串孔。發(fā)生串孔的原因如下：
　　A、被加固土層中有松散飽和粉土、粉細(xì)砂。
　　B、鉆桿鉆進(jìn)過(guò)程中剪切作用對(duì)土體產(chǎn)生擾動(dòng)。
　　C、土體受剪切擾動(dòng)能量的積累，足以使土體發(fā)生液化。
　　采取相應(yīng)預(yù)防措施如下：
　　A、減少在串孔區(qū)域的打樁推進(jìn)排數(shù)，減少對(duì)已打樁擾動(dòng)能量的積累。
　　B、合理提高鉆頭鉆進(jìn)速度
　　8．總結(jié)
　　科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，隨著新材料、新工藝、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，對(duì)高速公路施工的要求也越來(lái)越高，施工企業(yè)正面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。CFG樁作為高速公路軟基處理中的一個(gè)新工藝，具有廣闊的市場(chǎng)前景。如果施工企業(yè)能盡快的去了解和適應(yīng)新工藝，就能快人一步的進(jìn)入市場(chǎng)，為公司創(chuàng)造更大的效益。由于本人水平有限，文中難免有不妥之處，歡迎批評(píng)指正。
參考文獻(xiàn)
1 CFG樁復(fù)合地基的原理與設(shè)計(jì),《地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)》,黃榮,鄧躍光
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3 復(fù)合地基理論及工程應(yīng)用》,龔曉南編著,中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版