1 CFG樁處理地基的特點(diǎn)綜述

　　1.1適用范圍廣

　　CFG樁復合地基適用于條形基礎、獨立基礎,也適用于筏形基礎、箱形基礎。就土而言,適用于處理粘性土、粉土、砂土、淤泥質(zhì)土地基。從擠密效果看,既可用于擠密效果好的土,也可用于擠密效果差的土。CFG樁適用于多層建筑、高層建筑的地基處理, 目前己經(jīng)被廣泛用于高層建筑。

　　1.2承載力強

　　CFG樁樁長(cháng)可以從幾米到20多米均可,并且可以全樁長(cháng)發(fā)揮樁的側阻力,樁承擔的荷載占總荷載的百分比可在40%-75%之間變化,使得復合地基承載力的提高幅度大并且具有很大的可調性。當天然地基承載力較高時(shí),若上部荷載不大,可將樁長(cháng)設計得短一點(diǎn)。有時(shí)根據承載力要求和具體土層情況,可采用長(cháng)短樁間隔設置,發(fā)揮不同土層的端承力。

　　1.3樁體排水

　　當CFG樁在飽和的粉土和砂土中施工時(shí),由于成樁的振動(dòng)作用,會(huì )使砂土液化,土體內產(chǎn)生超靜孔隙水壓力,剛剛施工完的CFG樁將是一個(gè)很好的排水通道,孔隙水沿著(zhù)樁體向上排出,直到CFG樁樁體硬化為止。此現象不僅不會(huì )影響樁體強度,反而對減小因孔壓消散太慢引起地面的隆起和增加樁間土的密實(shí)度大為有利。

　　1.4沉降變形

　　CFG樁復合地基復合變形模量大,建筑物沉降量小是其重要特點(diǎn)之一。對于上部和中間有軟弱土層的地基,采用CFG樁進(jìn)行地基處理,樁端持力于下面較好的土層,可以獲得變形模量較高的復合地基,從而有效地控制建筑物的沉降。根據大量工程實(shí)踐得知,采用CFG 樁進(jìn)行有效的地基處理后,建筑物的沉降一般可控制在20-50mm左右。

　　1.5時(shí)間效應

　　利用振動(dòng)沉管施工時(shí),由于振動(dòng)作用,將會(huì )對樁間土產(chǎn)生擾動(dòng),特別是高靈敏度的土,會(huì )使其結構強度喪失或降低,成樁結束后,隨著(zhù)恢復期的增長(cháng),結構強度逐漸恢復,樁間土的承載力會(huì )有所增加。另外CFG樁本身強度在28d-60d過(guò)程中增長(cháng)的最快,以后強度逐漸慢慢增加。特別是高標號的混合料要到60d齡期才能達到或超過(guò)設計強度。

　　2 工程背景資料

　　某市政道路某段軟基路基寬56.0m、路線(xiàn)長(cháng)約3Km,由于整個(gè)路堤斜交座落在一條河道上,河道與附近的淤泥厚度變化極不均勻的分布,加之路堤填土高等原因,發(fā)生滑塌。

　　根據相關(guān)的設計理論和計算資料反映,滑塌段軟基CFG樁處理的設計參數為,平均樁長(cháng)20.4m,樁徑500mm,樁體強度C15(材料配合比:水泥:碎石:沙子:粉煤灰=1:6.24:3.12:0.76),樁距為1.5m,采用正方形布置,墊層厚為0.3m,采用2-4級配的碎石填料。

　　3 地基處理主要施工技術(shù)探討

　　3.1施工機械設備

　　長(cháng)螺旋鉆管內泵壓CFG樁施工工藝是由長(cháng)螺旋鉆機、混凝土泵和強制式混凝土攪拌機組成的完整的施工體系,本工程采用2臺ZKL800BB型步履式長(cháng)螺旋鉆機、1臺HBT60型混凝土輸送泵、1臺JS50型混凝土攪拌機。

　　3.2主要施工工藝

　　(1)測量定位

　　測量定位采用打孔灌石灰的方法處理,即先用直徑30的鋼管打孔300mm深的深度,然后灌入石灰粉,再插入鋼筋進(jìn)行復核樁位,施工中所有樁孔一次定位完成。

　　(2)鉆機就位

　　鉆機就位前需檢查場(chǎng)地情況,如果場(chǎng)地較軟,應增加支腿接地面積。若場(chǎng)地坡度>30°應加墊枕木施工,鉆機就位后必須平衡,啟動(dòng)四支腿油缸調整鉆機水平,確保鉆塔垂直度≯1%,對位偏差≯20mm,鉆機開(kāi)鉆前必須嚴格檢查鉆頭上楔形出料活門(mén)是否閉合。

　　(3)鉆進(jìn)成孔

　　鉆進(jìn)過(guò)程中根據地層變化和動(dòng)力頭工作電流值對鉆壓、轉速和鉆進(jìn)速度進(jìn)行合理調整,鉆進(jìn)采用間歇式鉆進(jìn)方法,即鉆進(jìn)一空鉆一鉆進(jìn),鉆進(jìn)至設計深度后空車(chē)30-60s,待電流穩定確認樁長(cháng)滿(mǎn)足要求后終孔停鉆。

　　(4)混凝土攪拌及泵送

　　混凝土攪拌應該嚴格按配合比配料,嚴格控制好進(jìn)場(chǎng)原材質(zhì)量,每盤(pán)攪拌時(shí)間≮90s,經(jīng)常檢查混凝土的和易性及坍落度,控制好混凝土的攪拌質(zhì)量。

　　(5)每樁灌混凝土結束后,應及時(shí)進(jìn)行封頂以保護樁頭。

　　(6)施工中遇到地下障礙使樁位偏移時(shí)應及時(shí)處理后再次就位,并對混凝土泵送中遇到輸料管堵塞或鉆進(jìn)中出現的異常問(wèn)題及時(shí)正確處理。

　　3.3施工質(zhì)量控制

　　在制作樁體時(shí)應特別注意撥管的高度與速度。在沒(méi)有施工現場(chǎng)成樁試驗等有關(guān)參數時(shí),樁管內灌滿(mǎn)混合料后,應先錘擊5-10s,再開(kāi)始邊錘擊邊撥,以防止樁底出現吊腳現象。每次撥管高度宜控制在0.5-1.0m,每撥管一次停撥錘擊5-los或者反插深度0.3-0.5m;撥管過(guò)程中,應分段添加混合料,樁管內混合料始終高于拔管高度1.5m,以保證樁身的完整性。撥管速度控制在1.5m/min以?xún)?當撥管通過(guò)淤泥夾層時(shí),應適當放慢撥管速度,以防止樁身出現縮徑現象;

　　在施工過(guò)程中,發(fā)現有些樁成孔到設計深度,開(kāi)始泵料時(shí),鉆頭閥門(mén)打不開(kāi),無(wú)法成樁。經(jīng)調查,鉆頭閥門(mén)打不開(kāi)有兩種原因:鉆頭問(wèn)題,當鉆頭加工不合理時(shí),成孔過(guò)程中土中的砂�；蛐÷咽�易卡死閥門(mén),造成閥門(mén)打不開(kāi);由于樁端落在砂土層,樁端土質(zhì)具有良好滲透性,導致閥門(mén)外的水頭壓力大于鉆桿內混合料的壓力,造成閥門(mén)打不開(kāi)。本工程鉆頭穿越細砂、圓礫、卵石層,終孔于粉細砂層及細中砂層上,很容易導致閥門(mén)打不開(kāi)。經(jīng)設計組和施工組共同商量改用防水鉆頭或者是適當增加樁長(cháng),中低壓縮性的粉質(zhì)粘土層或粘質(zhì)粉、砂質(zhì)粉土層,避免閥門(mén)打不開(kāi)的情況發(fā)生。

　　混凝土坍落度控制在70-90mm,水灰比宜在0.6-0.8之間;樁位應保證準確,其偏差允許不大于150mm,樁身保持垂直,垂直度偏差不應大于1%;按序跳打施工,向一個(gè)方向逐漸推進(jìn),以防止地冒,在已成樁的樁頂埋設標尺,觀(guān)察施工對己成樁的擠壓情況,防止已成樁受擠壓而斷裂并了解地面地冒情況;若遇孤石,則樁位應適當移位,以保證樁體滿(mǎn)足設計要求;根據樁機頂部吊下的垂球即可控制垂直度,垂直度控制在1%以?xún)?定期對樁機進(jìn)行檢測,保證施工的連續性。

　　CFG樁作為一種新的道路軟基處理方法,在應用上有其與一般房建不同的地方和自身的特征。本文根據道路軟基處理特點(diǎn)和質(zhì)量要求,以解決實(shí)際工程問(wèn)題為背景,從實(shí)用設計方法、和施工控制等方面系統的對CFG樁在市政道路軟基處理中的應用進(jìn)行了研究。