曹泊宇　曹泊川

[摘 要] CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁（CEMENT FLYASH GRAVEL PILE）的簡稱，是由碎石、石屑、粉煤灰摻適量水泥加水攪拌制成的一種粘結(jié)強度較大的樁，可以全長范圍內(nèi)受力，具有沉降小、穩(wěn)定快的特點，能有效提高高速公路的工程質(zhì)量和行車安全。

[關(guān)鍵詞] CFG樁 軟基處理 施工

在公路工程建設(shè)中遇到的軟土地基處理，成為公路工程關(guān)鍵問題之一。在軟土地區(qū)修建公路，高路堤存在穩(wěn)定性差和過大的變形沉降，而低路堤在交通荷栽作用下，也常使道路沉降變形，嚴重影響道路的質(zhì)量和使用，由此造成的經(jīng)濟損失是巨大的。在高等級公路建設(shè)中，對軟土路基處理問題巳成為影響工程造價和道路使用質(zhì)量的突出矛盾之一。尤其在深圳等地區(qū)，幾乎每條（高等級）公路的修建，都有遇到軟土路基的問題。但經(jīng)過多年來的經(jīng)驗積累，并參照國內(nèi)外對軟土路基處理的最新方法與研究成果，我們已經(jīng)有一整套比較成熟的軟基處理工藝和方案。在近年來修建的高等級公路中應用取得良好的效果與經(jīng)濟效益。

CFG 樁在基底標高上進行施工，鉆孔穿越的各土層依次為：標高-30.500～-20.500m，砂質(zhì)粘土～粉質(zhì)粘土，具有中低壓縮性；標高-20.500～-15.000m，重粉質(zhì)粘土～粘土；標高-15.000m 以下為穩(wěn)定的粘質(zhì)粉土～砂質(zhì)粉土。采用管井井點降水至標高-30.500m。

一、CFG 樁施工原理

CFG樁復合地基粘結(jié)強度樁是復合地基的代表，目前多用于高層建筑基礎(chǔ)處理中，在公路工程中應用還相對較少。CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱(即cement fIying-ash gravel pile)。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結(jié)強度樁，和樁間士、褥墊層一起形成復合地基。CFG樁復合地基通過褥墊層與路基連接，無論樁端落在一般土層還是堅硬土層，均可保證樁間土始終參與工作。由于樁體的強度和模量比樁間土大，在荷載作用下，樁頂應力比樁間土表面應力大。樁可將承受的荷載向較深的土層中傳遞并相應減少了樁間土承擔的荷載。這樣，由于樁的作用使復合地基承載力提高，變形減小，再加上CFG樁不配筋，樁體利用工業(yè)廢料粉煤灰作為摻和料，因此也大大降低了工程造價。

（一）鉆機就位→成孔→鉆桿內(nèi)灌注混凝土→提升鉆桿→灌注孔底混凝土→邊泵送邊提升鉆桿→成樁→鉆機移位。

（二）施工措施

1．為檢驗CFG 樁施工工藝、機械性能及質(zhì)量控制，核對地質(zhì)資料，在工程樁施工前，應先做不少于2根試驗樁，并在豎向全長鉆取芯樣，檢查樁身混凝土密實度、強度和樁身垂直度，根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題，修訂施工工藝。

2．通常樁頂混凝土密實度差，強度低，對此采取樁頂以下2.5m 內(nèi)進行振動搗固的措施。

3．為做到水下成樁，要求鉆桿鉆至設(shè)計標高后不提鉆，先向空心鉆桿內(nèi)灌注約8m 高的混凝土，然后再提鉆進行樁底混凝土灌注。之后，邊灌注邊提鉆，保持連續(xù)灌注，均勻提升，可基本做到鉆頭始終埋入混凝土內(nèi)1m 左右。嚴禁采用先提鉆后灌注混凝土，形成往水中灌注混凝土的錯誤作法。

4．做好成孔、攪拌、壓灌、提鉆各道工序的密切配合，提鉆速度應與混凝土泵送量相匹配，嚴格掌握混凝土的輸入量大于提鉆產(chǎn)生的空孔體積，使混凝土面經(jīng)常保持在鉆頭以上1m，以免在混凝土中形成充水的孔洞。

二、地質(zhì)分析與研究

深圳某標段屬于珠江三角洲濱海相沖積平原，上覆第四系，主要可分為亞粘土4m，粉細砂4~7m，淤泥質(zhì)亞粘土8~17.5m，中粗砂層在17.5M以下。該路基部分有軟基處理3288延米，挖除表土21076m3，砂墊層181133 m3，清淤及換填各551689m3，袋裝砂井3086950m，CFG樁655252m，預應力水泥砼管樁56000m。路基預壓與超壓填砂599872 m3，漿砌工程14598 m3，槽下封層土處理（厚40cm）218415m2。路基地下排水4494米，土工格柵487311m2，以及其它一些零星附屬工程。橋梁工程有互通立交橋1座，中小橋共9座。通道涵共3座。

其中，為了縮短工期，減少路基預壓沉降工程數(shù)量，保證路（基）橋（梁）結(jié)合段的路基穩(wěn)定性，在對路基進行清淤換填基礎(chǔ)上，同時在橋頭兩端各50米范圍內(nèi)和涵洞底采用CFG樁進行軟基處理。按設(shè)計，在橋頭漸變段，實際處理寬度為97~110米，設(shè)計處理深度為20米，CFG樁采用四邊形布置，間距為1.5米，樁徑為0.4米， 樁頂鋪設(shè)塑料土工格柵B型，雙向抗拉強度＞60KN。土工格柵上設(shè)褥墊層砂墊層厚度為50cm。

三、材料質(zhì)量要求

（一）水泥采用高明協(xié)和牌普通硅酸鹽水泥，強度等級為P.032.5R。細度、比表面積等各項指標均符合GB175-1999 P.032.5R等級水泥標準。

（二）砂料：采用北江的中砂。細度模數(shù)2.33.0，含泥量不得大于5%，云母含量不得大于2%， 物質(zhì)的含量不得大于1%，硫化物及硫酸鹽的含量不得大于1%。產(chǎn)地為三水。

（三）碎石：采用六合嘴碎石場生產(chǎn)的碎石。規(guī)格為5~31.5mm，含泥量不應大于5%，碎石為花崗巖石加工而成，壓碎指標不得小于12%，針狀片狀含量不大于10%，含泥土量小于2%，硫化物和硫酸鹽的含量不大于1%，顆粒級配采用連續(xù)級配，過篩率為100。

（四）粉煤灰：采用廣州博譽環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)的粉煤灰。細度不大于12%，燒失量不大于5%，三氧化硫量不在于3%，需水量比不大于95，符合GB/T1596-1991之II級技術(shù)要求。

（五）土工格柵：采用浙江辰鑫公路工程材料廠有限公司生產(chǎn)的雙向加肋土工鋼塑格柵，型號為C×SS60-60?？估瓘姸龋?0KN，各項指標符合JTJ/T 060-98試驗規(guī)程要求。

四、CFG樁施工過程

施工采用DZ60樁機內(nèi)壓混凝土施工工藝，施工前先進行試樁以確定水泥、摻入比等的最佳配比，以及人員機具的配套組織，施工時嚴格按以下規(guī)程進行：

（一）利用鉆機塔身的前后和左右垂直標桿檢查塔身導桿，校正位置，使鉆桿垂直對準樁位中心，確保CFG樁垂直容許偏差不大于1.5%。

（二）混合料攪拌嚴格配合比進行配料，上料順序為先裝碎石，再加水泥、粉煤灰、砂，使水泥、粉煤灰夾在砂石之間，不易飛揚和粘附在筒壁上，也易于攪拌均勻， 每盤料攪拌時間不小于60秒，混合料塌落度控制在6～10cm，攪拌機攪拌筒備好熟料。

鉆進成孔采用先慢后快的方法進行，這樣既能減少鉆桿搖晃，又容易檢查鉆孔偏差，以便及時糾正。當鉆頭到達設(shè)計樁長預定標高時，于動力頭底面停留位置在相應的鉆機塔身處作醒目標記，作為施工時控制樁長的依據(jù)。

移動至下一根樁施工時，還應根據(jù)軸線或周圍樁的位置對需施工的樁位進行復核，保證樁位準確。

五、CFG樁施工質(zhì)量檢驗

CFG 樁樁體強度滿足C20的設(shè)計要求。樁身結(jié)構(gòu)完整的一類樁385根;樁身結(jié)構(gòu)

基本完整、樁身局部輕微離析、對樁的使用不構(gòu)成影響的二類樁33根。一、二類合格樁共418根，占檢測樁總數(shù)424根的98.58%。其中淺部斷裂樁6根，占檢測樁總數(shù)的1.42%，經(jīng)開挖核實斷裂在距樁頂0.5m 左右處，斷裂處混凝土對接吻合，分析為剔鑿保護樁頭混凝土不慎所致。經(jīng)清理后復測，發(fā)現(xiàn)下部樁身質(zhì)量基本均勻完整，屬合格樁。

（一）根據(jù)以往施工的施工經(jīng)驗及參照其他工程的使用效果，復合路基中由于CFG樁樁體材料可以摻入工業(yè)廢料粉煤灰、不配筋以及充分發(fā)揮樁間土的承載能力，其受力和變形類似于素混凝土樁，具有路基承載力高、變形小、穩(wěn)定快、施工簡單易行、工程質(zhì)量易保證等優(yōu)點，經(jīng)濟效益明顯。

（二）CFG樁處理路基是一種效果明顯的處理方法。用CFG樁加固后的復合路基抗變形能力有明顯提高，路基沉降穩(wěn)定。

（三）在CFG樁處理路段設(shè)置增加了中粗砂的砂墊層為褥墊層以及雙向鋼塑土工格柵材料，直接影路基的整體穩(wěn)定，對路基的橫向整體穩(wěn)定起著重要作用，對于路線縱向的作用，結(jié)合CFG樁地基處理，可以使路橋結(jié)合段緊密聯(lián)系，減少局部沉降。

（四）由本工程證明應用CFG樁軟基處理方案，質(zhì)量易控制，造價相對較低，施工進度快，經(jīng)濟、環(huán)境效益明顯，有極大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

參考文獻

[1] JGJ 94-94，建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

[2] 佛山市和順至北滘公路主干線工程，施工招標文件（2004.5）