■顧 靖 ■江蘇省泰州市市區(qū)超限檢測(cè),江蘇 泰州 225300
在公路施工中,某路段附近地貌類型簡(jiǎn)單,地勢(shì)比較平坦,平均海拔3.5m左右,路況比較低洼,河流較多,村莊密集,地表植被以菜田為主。該路段設(shè)計(jì)為橋頭路段高路堤,填土高度大概4米,以耕植土、亞粘土為主,工程地質(zhì)條件較差。該路段軟土內(nèi)含水量較高、強(qiáng)度較差、高孔隙比、沉降大、穩(wěn)定性差,軟土地基無法滿足高填路堤荷載的要求,需對(duì)軟土地基進(jìn)行加固處理,經(jīng)研究決定,采用CFG樁技術(shù)。
CFG樁由樁、樁間土以及墊層三部分組成,投入使用后,墊層上部路基傳來的壓力通過適當(dāng)?shù)淖冃我砸欢ǖ谋壤峙浣o樁以及樁間土,兩者共同受力。土體受到樁的擠壓提高其承載力,樁本身又受到周圍土的側(cè)應(yīng)力壓迫從而提高受力性能,兩者協(xié)調(diào)工作,形成一個(gè)復(fù)合地基受力整體,共同承載上面路基傳來的荷載。
在搭建CFG樁前需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清理工作,從而保證施工環(huán)境的整潔干凈以及施工操作的順利進(jìn)行,進(jìn)而提高施工的效率。清理現(xiàn)場(chǎng)包括以下幾項(xiàng)具體內(nèi)容:(1)對(duì)公路通道進(jìn)行整修的同時(shí),清理通道中的各種障礙物,保持施工路線的通暢。(2)對(duì)公路進(jìn)行比較徹底的垃圾處理,包括枯樹枝、廢棄電線、塑料袋等,這種比較徹底地清除方案有利于CFG樁的豎立。(3)在施工前開挖一定數(shù)量的排水坑,方便施工過程中現(xiàn)場(chǎng)的排水。(4)清理工作完成后,采用人工碾壓等方式把軟土地基壓實(shí),確?,F(xiàn)場(chǎng)施工的密實(shí)度。
施工使用的原材料是公路工程建設(shè)的重要組成部分,原材料的質(zhì)量好壞直接決定后期施工的質(zhì)量,所以在搭建CFG樁前,需要對(duì)所需的原材料有一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。CFG樁的原材料包括碎石、砂子、水泥等,除了保證這些材料的本身質(zhì)量外,對(duì)其配對(duì)的比例也要有準(zhǔn)確的計(jì)算,一般情況下水、水泥、碎石、砂的配對(duì)比例為 0.7∶1∶3.823∶2.443。
要想準(zhǔn)確的放置CFG樁,施工前對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)必不可少,一般檢測(cè)過程分為以下幾點(diǎn):(1)先在施工現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)一層適量的砂墊層,然后按照公路的實(shí)際地形狀況以及操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行科學(xué)合理的放樣。(2)檢測(cè)過程不要采取一次的數(shù)據(jù),為確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和嚴(yán)謹(jǐn)性,需要進(jìn)行多次檢測(cè),同時(shí)標(biāo)注地面的標(biāo)高,并把整理后的數(shù)據(jù)資料上交至監(jiān)理部門審批,審批通過后方可按照具體數(shù)據(jù)進(jìn)行布樁設(shè)計(jì)。(3)工作人員還需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行袋裝砂井施工,并在施工完成后進(jìn)行CFG樁的放樣操作。
(1)混凝土、添加劑、緩凝劑、粉煤灰等混合物的摻量應(yīng)該符合施工要求,按照實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的結(jié)果執(zhí)行。(2)配制CFG樁材料的過程中要嚴(yán)格按照配合比,并注意控制原材料的質(zhì)量。(3)長(zhǎng)螺旋鉆孔和混合料灌注的坍塌度要控制在160~200mm之間,而振動(dòng)沉管的施工坍塌度要控制在30~50mm之間,振動(dòng)沉管經(jīng)過灌注成樁后,浮漿的厚度要小于200mm。(4)長(zhǎng)螺旋鉆孔和混合料成樁在鉆至設(shè)計(jì)深度后,要控制拔桿的時(shí)間,沉管向上拔的速度要與混合料的遞送量相適應(yīng),如遇到飽和砂土層則暫時(shí)禁止停泵待料。(5)沉管灌注成樁工序完成后,拔管過程中盡量保持勻速進(jìn)行,一旦遇到淤泥質(zhì)土壤,就適當(dāng)放緩拔管速度。
(1)實(shí)地放樣。根據(jù)設(shè)計(jì)方案在需要施工的位置實(shí)行實(shí)地放樣,CFG樁的位置要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案執(zhí)行,如出現(xiàn)個(gè)別例外情況立即進(jìn)行靈活的調(diào)整。在這個(gè)過程中要重點(diǎn)考慮橋臺(tái)等特殊位置,并記得把橋梁樁基的位置留出來并在涵洞底部標(biāo)高。
(2)沉管。根據(jù)放樣結(jié)果,合理安裝振動(dòng)器進(jìn)行樁基沉管操作,要保證樁基沉管垂直于地面,在具體操作前先檢查設(shè)備運(yùn)行是否正常,設(shè)備驗(yàn)證合格后,將樁尖用繩子套緊,沉管過程一定要按照施工順序,沒沉下1m就記錄電流表電流一次,幫助施工人員及時(shí)掌握土層的變化,避免出現(xiàn)失誤。
(3)投料。處理地基所需要的原材料較多,工作人員應(yīng)該重視地基的處理質(zhì)量,嚴(yán)格控制所需材料質(zhì)量,在進(jìn)行混凝土配比的時(shí)候要根據(jù)設(shè)計(jì)方案以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行操作,把碎石等雜質(zhì)的含量控制在5%以下,攪拌時(shí)間要控制在2分鐘以上以保證攪拌均勻。
(4)拔管。沉管到設(shè)計(jì)位置后,先不要急于拔管,等混凝土添加到與設(shè)置投料口平齊并原地振動(dòng)5~10s后再開始拔管操作,這樣可以保證樁底混凝土充實(shí)飽滿。拔管的速度應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況有所控制,不宜過慢也不宜過快,一般遵循先慢后快、勻速操作的原則。
(5)處理樁頭?,F(xiàn)階段進(jìn)行沉管時(shí)一般使用振動(dòng)沉管法,這種操作方法雖然比較簡(jiǎn)單,但是由于樁頂部位振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致浮漿較多,無法達(dá)到設(shè)備的強(qiáng)度要求,因此要把樁頂一定長(zhǎng)度的樁頭截掉,這樣既可以保證一定的美觀性,又可以提高CFG樁的整體質(zhì)量。
(6)鋪墊砂層。在CFG樁驗(yàn)收合格后,就開始進(jìn)行鋪墊砂層的工作,鋪墊砂層分兩層施工:第一層先鋪設(shè)30cm左右的中粗砂層,然后鋪設(shè)上鋼塑格柵;第二層先鋪設(shè)20cm左右的中粗砂層,再鋪上土工布。鋪墊砂層可以分散樁土的荷載壓力,避免水平荷載對(duì)樁頭的破壞,對(duì)延長(zhǎng)CFG樁的使用壽命具有積極意義。
(1)單樁承載力檢測(cè)。在CFG樁施工過程中要注意對(duì)單樁承載性能的檢測(cè),一般選擇總樁數(shù)的1%進(jìn)行測(cè)試,通過其7d以及28d的抗壓強(qiáng)度來確定其整體的承載能力。(2)CFG樁質(zhì)量等級(jí)檢測(cè)。隨機(jī)選取20%以上的CFG樁,通過低應(yīng)變法測(cè)定其完整性,進(jìn)而確定其樁身的質(zhì)量等級(jí)。(3)地基承載力檢測(cè)。采用現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)法對(duì)單樁以及多樁的復(fù)合地基承載力進(jìn)行檢測(cè),在這個(gè)檢測(cè)過程中要注意檢測(cè)頻率的控制。(4)樁間土加固效果檢測(cè)。樁間土的加固效果關(guān)系到整體樁身的穩(wěn)定性,應(yīng)該引起施工人員的重視,并采用靜力觸探等方法進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。
CFG樁的施工過程比較復(fù)雜,存在一定的施工難度,但經(jīng)過實(shí)踐的證明,科學(xué)合理的搭建CFG樁不僅提高了公路的安全性,還節(jié)約了建設(shè)維護(hù)成本,對(duì)整個(gè)公路工程建設(shè)具有重要意義。為保障CFG樁的每一個(gè)施工環(huán)節(jié)都可以順利進(jìn)行,必須規(guī)范施工人員的操作技能,提升管理人員的綜合素質(zhì),落實(shí)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,并嚴(yán)格把關(guān)施工的質(zhì)量。
[1]于富華.CFG樁復(fù)合地基承載力計(jì)算方法的比較[J];巖土工程界;2002年11期.