浅析CFG桩在软基处理中应用

摘 要：在高速公路中施工中，软基处理的好坏直接影响到工程施工的进度和质量及竣工后行车的效果和安全。CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩）是由水泥、煤粉灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，由桩、桩间土和褥垫层一起构成的复合地基，目前大量用于高速公路软基及地基的加固。由于其具有施工速度快、工期短、质量容易控制、工程造价低廉的特点，该技术已在全国各条高速公路地基处理中得到广泛应用，目前已成为应用非常普遍的地基处理技术之一。

关键词：CFG桩；软基处理；技术应用

一、工程地质情况

本工程位于益阳市赫山区，本项目位于益阳城区周边，地形起伏较小，海拔介于50～170m之间，相对高差20～120m，走廊带总体地势变化不大，西-东向山脉与河谷相间排列。路线走廊带内地形地貌主要为低山剥蚀丘陵地貌。沿线区域地势较高，植被发育，山体多呈棱形，部分浑圆状，山坡坡角20°～50°，最大高程176m，最小高程约50m。其地质结构为：第四系全新统人工填土，第四系全新统冲积粘质黄土，粉质黏土、粉细砂、中砂、粗砂、砾砂、细圆砾土。地下水为第四系松散层孔隙潜水，存于砂土层中，上部局部存于粘土质黄土中，水量丰富。勘探观测地下水位变化较大，地下水位在6―10米之间。

二、试桩场地选择

试桩工点选于DK498+700-DK498+800段，试桩范围为一段10.71米长的路基范围，该段路基宽19米，试桩面积203.5平方米（既19m10.71m）；试桩前进行表面清除腐植土，对松散土层碾压，修筑机设备进出道路，排除地表水；施工区周边作排水沟以确保场地排水通畅防止积水。查明场地范围内地下构造物和管线的位置及标高，采取必要措施，防止因施工造成损坏。

三、试桩方案、方法

1.试桩数量及采取方法

（1）CFG桩设计情况：该段的CFG桩设计桩径为0.4m，桩长（有效）为13m，桩间距为1.8m，呈正三角形布置。

（2）试桩数量：定为CFG桩84根，为同一场地。

（3）施工顺序：采用长螺旋法施工；根据客运专线施工作业指导书要求，CFG桩采用跳打法进行施工布置。

2.试桩前实验工作：

（1）CFG桩：（1）桩体（钻孔前）及桩间土（成桩后）范围内各层土的力学性能指标，它包括以下几点：①土的含水率；②土的重度；③ 土的干密度；④土的空隙比；⑤土的压缩系数；⑥土的压缩模量。

（2）桩体原材料检验、坍落度检验、配合比选定全部完成并上报监理站等。

四、质量控制

（1）设计及规范进行工艺性试桩，确定各项技术参数，并按规范要求进行养护28天后再进行试验。全部合格后方能进行正式施工。

（2）桩数量、布置方式、桩径、深度标高必须全部符合设计要求。施工时，必须制作试件进行28天检验，并对复核地基承载力和单桩承载力进行试验。

（3）砼必须在拌合场集中拌制，配合比严格按试验确定的配合比进行准确计量，坍落度等技术参数必须符合设计参数，控制在16―20cm之间，并随时接受监理工程师检查。

（4）冬季施工时必须采取防寒措施，混合料入孔温度不得低于5度。必要时对原材料入库保存，砼运输时采用帆布进行覆盖保温。成桩后对桩顶覆盖养护。

（5）清理桩间土时，必须待桩过到设计强度后采用人工进行清除和外运，桩顶采用人工从上至下凿除，不得采用机械推铲，防止造成将桩身断裂和扰动桩间土层。

（6）整个施工过程中，监理、技术、质检、试验、材料人员全部到场，随时处理现场发生的各种问题，确保施工正常进行。

（7）桩基每道工序施工完毕后，必须报请监理工程师签认，方能进行下道工序。

五、安全文明施工措施

（1）施工便道、砼搅拌站、灰土拌合厂及施工营地的设置，要合理、紧凑，严禁随意搭建，尽量减少对既有绿化植被的坡坏。搅拌站等高噪音生产设施尽可能远离居民区。

（2）施工现场周围采用彩钢板进行临时围护，并开挖排水沟，做到施工场地内排水畅通，不积水、积污。

（3）施工场地和运输道路定期洒水降尘，避免产生扬尘，必要时设专人进行清扫。

（4）材料堆放场四周进行围护，地面进行硬化，粉装材料全部进行覆盖，防止粉尘飞扬。料场四周设置排水沟，将生产污水净化后有组织排水。

（5）在居民区附近施工时，采取避开休息时间或对施工机械安装消音器等措施达到不扰民；少数高噪音设备尽可能不在夜间施工作业，必须在夜间施工时，应先安装消音设备或提前通知附近居民，以征得附近居民的理解；

（6）加强机械设备的维修保养，保证机械设备的完好率，确保施工噪声达到环境保护标准要求。

六、冬季保护措施

（1）组织参战施工人员进行学习培训，技术部门编制冬季施工质量措施进行技术交底，将施工过程控制落实到人，责任到人，分工明确。

（2）项目部提前备足冬期防寒物资设备（如：草帘、麻布、彩条布、保温棚、燃料、加热设备、防冻剂等）。

（3）粗骨料堆放时必须进行覆盖，防止风吹、雨雪淋湿，保证粗骨料干净，不含冰雪冻结物及冻裂的矿物质，确保不受到二次污染；其他技术指标严格满足相关规范要求

（4）CFG桩桩身砼原材料按要求进行加热、保温。砼运输车、输送泵、全部采用帆布进行包裹，并尽量降底运输途中热量的损耗。保证浇筑砼时砼温度在5℃以上。

（5）钻孔成孔后，立即进行浇筑砼，浇筑完成后桩头采用不少于70厘米的土层、砂或草帘进行覆盖，确保冻结深度达不到桩身。待达到设计强度后方可挖凿桩头。

（6）复合地基处理时，所有材料全部进行入库存放或覆盖保温，防止冻结和混入冰雪；混合料材料随拌随用，杜绝使用含有冰块或冻块的原料。

七、结论

高速公路上遇到的复杂地质情况使基础工程越来越重要，其工程造价占整个工程总投资的比例也越来越大。现在广泛应用的钻孔灌注桩、振动沉管灌注桩等固有的缺陷十分突出，主要表现在施工速度慢，场地污染严重，成桩质量难以保证，材料浪费大，容易出现各种弊病，而CFG桩表现出较大的优势，桩体材料价格低，施工方便，节省投资，是一种较为理想的地基处理技术，具有显著的经济效益和广阔的推广前景。

参考文献：

[1]《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）

[2]《公路工程技术标准》（JTG B01―2003）

[3]阎明礼，张东刚.《CFG桩复合地基技术及工程实践》（中国水利水电出版社）

[4]徐至钧.《水泥粉煤灰碎石桩复合地基》（机械工业出版社）

[5]廖代广，孟新田.《土木工程施工技术》（武汉理工大学出版社）