李炎軍

（江蘇開(kāi)通建設(shè)工程有限公司，江蘇 淮安 223001）

CCMG砂漿樁橋頭軟基處理中的應(yīng)用

李炎軍

（江蘇開(kāi)通建設(shè)工程有限公司，江蘇 淮安 223001）

CCMG砂漿樁作為新型橋頭軟基處理形式，近年來(lái)不斷地在上海及周邊地區(qū)公路工程上應(yīng)用。通過(guò)工程實(shí)踐范例，簡(jiǎn)要介紹該工藝的特點(diǎn)、操作流程、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、施工質(zhì)量控制措施以及該工藝的初期檢測(cè)成果與效果。

工程技術(shù)；CCMG砂漿樁；橋頭軟基處理

1 工程概況

橋梁與道路沉降差異引起的橋頭跳車(chē)是公路工程的通病，尤其是地處長(zhǎng)江入海口地區(qū)的上海市，由于其特殊的地理位置和地質(zhì)情況，在早期已建成的公路均不同程度存在跳車(chē)現(xiàn)象。目前國(guó)內(nèi)在處理臺(tái)后路基段軟土地基采用的方式普遍是堆載預(yù)壓、水泥土攪拌樁、粉噴樁、高壓旋噴樁和PTC預(yù)應(yīng)力薄壁管樁等。崇明島位于長(zhǎng)江入海口，是個(gè)典型的河口泥沙淤積形成的沙島土質(zhì)。本次借鑒已施工的上海地區(qū)長(zhǎng)江隧橋、A15公路、A16公路、嘉閔通道部分橋頭路段的CCMG砂漿樁施工經(jīng)驗(yàn)，在崇啟通道（上海段）向化互通橋梁橋頭路段采用了CCMG砂漿樁工藝處理。

2 施工方法

2.1 工藝特點(diǎn)

CCMG砂漿樁是一種新型軟基處理形式，其原理主要是利用鉆孔機(jī)械鉆至設(shè)計(jì)深度 （鉆孔直徑Φ100），然后用大型壓注鉆機(jī)就位插入專(zhuān)用注砂漿管道，通過(guò)專(zhuān)用高壓壓注設(shè)備將已攪拌均勻的水泥砂漿體壓入孔底，并逐步慢速提升注漿管，砂漿由下向上逐步壓入土體。由于其壓注料為水泥、砂、粉煤灰和水按一定比例混合而成的濃漿體，在高壓壓入后很快產(chǎn)生泌水，使得其流動(dòng)性變差無(wú)法滲入土體孔隙，而只能擠壓原位周?chē)馏w變形，連續(xù)不斷壓入的高壓漿體對(duì)周?chē)馏w產(chǎn)生持續(xù)推擠形成一定空間，形成球串狀或圓柱狀類(lèi)似“糖葫蘆串”樁體。高壓砂漿推擠樁周土體，使得樁間土體擠壓密實(shí)，從而實(shí)現(xiàn)以樁體為點(diǎn)結(jié)合樁周擠密土體面形成整體加固效果。

擠壓砂漿樁與土體構(gòu)成的復(fù)合地基的特點(diǎn)：樁間土體被擠密，承載力有所提高，壓縮性有所下降，砂漿樁自身具有較高的抗壓強(qiáng)度和變形模量，樁-土之間能夠有效共同作用，提高復(fù)合地基的承載力和變形模量，并能更有效地將地面荷載分散傳至較深的土體，從而減小工后深層軟基地層的沉降影響。與其他軟基處理方式相比，其特點(diǎn)在于：采用低流動(dòng)性砂漿，高壓泌水后的漿體自身具有較高的抗壓強(qiáng)度和變形模量；樁間土體未參與置換而是被擠密壓縮，提高了復(fù)合地基承載力；相對(duì)于常規(guī)注漿的漿體流動(dòng)性不可控的特點(diǎn)有了很大改善；常規(guī)水泥攪拌樁只能利用水泥，而砂漿樁可以利用當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有的砂和粉煤灰資源。

2.2 施工技術(shù)參數(shù)（表1）

表1 施工技術(shù)參數(shù)

3 工藝流程

3.1 施工準(zhǔn)備

CCMG砂漿樁所用材料基本上可以就地取材，主要材料水泥為P32.5普通硅酸鹽水泥，細(xì)砂和中砂可以利用島內(nèi)砂，粉煤灰為熱電廠灰。材料進(jìn)場(chǎng)按批次要求進(jìn)場(chǎng)復(fù)檢合格方可使用，材料進(jìn)場(chǎng)后分類(lèi)堆放、袋裝水泥要設(shè)臨時(shí)庫(kù)房進(jìn)行存放保管。主要設(shè)備投入為開(kāi)孔、壓注砂漿鉆機(jī)、攪拌機(jī)、高壓壓注砂漿泵和輪式裝載機(jī)等。對(duì)進(jìn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)場(chǎng)安裝檢測(cè)和運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試。

3.2 操作流程

（1）測(cè)量放線定位

在已整平后的場(chǎng)地上按平面布樁圖測(cè)放樁位。采用全站儀測(cè)放出邊線點(diǎn)，用50 m鋼卷尺拉線定出各樁位，并撒灰做好標(biāo)志。

（2）鉆機(jī)就位

將鉆機(jī)安放就位，使鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁位點(diǎn)，同時(shí)將樁架平臺(tái)調(diào)平，保證鉆桿軸線垂直對(duì)準(zhǔn)樁位點(diǎn)。

（3）水泥漿制備

水泥漿采用水泥：砂：粉煤灰：水=1:5~6:2~4:1~1.5進(jìn)行，水泥可采用P32.5以上等級(jí)普通硅酸鹽水泥。Φ600 mm樁其它材料按配合比。攪拌機(jī)采用350 L強(qiáng)制自落式，每盤(pán)0.35 m3，充分?jǐn)嚢杈鶆颍矶纫恢?。水泥砂漿稠度控制在70~90 s，隨著深度增加而適當(dāng)增高?？紤]到現(xiàn)場(chǎng)損耗，施工中控制基本原則為：Φ600 mm水泥用量50 kg/m，1盤(pán)/m即0.35 m3/m，Φ800 mm擴(kuò)大頭部位水泥用量75 kg/m，1.5盤(pán)/m，即0.525 m3/m。

（4）鉆孔插管

利用鉆機(jī)造漿護(hù)壁鉆孔至設(shè)計(jì)深度后，直接利用鉆桿充當(dāng)壓漿管邊旋轉(zhuǎn)提升邊壓漿。

（5）分層注漿

通過(guò)專(zhuān)用擠壓砂漿-旋噴聯(lián)合臺(tái)車(chē)，將攪拌均勻的水泥砂漿從鉆桿底端壓出，慢速提升鉆桿，砂漿由下向上逐步壓入土體，形成連續(xù)的砂漿樁體。施工中高壓泵控制在8 MPa的恒壓狀態(tài)。注漿過(guò)程采用間隔提升的方法，以形成葫蘆串型的樁體，提升間隔為0.3 m，提升速度控制在0.8 m/min以內(nèi)，注漿流量50~80 L/min，在樁頂擴(kuò)大頭部位速度較底部樁身適當(dāng)放慢。施工中注意觀察場(chǎng)地及周?chē)∑瓞F(xiàn)場(chǎng)，并控制好標(biāo)高。

（6）沖洗

壓漿到設(shè)計(jì)停漿面時(shí)，記錄下壓漿量和隆起頂標(biāo)高，清洗鉆機(jī)注漿管。

(7）機(jī)具移位進(jìn)行下一循環(huán)。

4 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量控制措施

4.1 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

（1）樁位平面：控制在±50 mm；

（2）樁頂高程：不低于設(shè)計(jì)高程；

（3）樁底高程：不高于設(shè)計(jì)高程；

（4）樁傾斜度：不大于1%；

（5）單樁水泥量：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，結(jié)合配合比計(jì)算出單樁水泥用量，施工時(shí)實(shí)際用量不得低于理論值，現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量。

（6）28 d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度：CCMG漿體2~3 MPa，樁體：淤泥質(zhì)土層中不小于1.5 MPa；

（7）單樁豎向抗壓靜荷載試驗(yàn)：不小于450 kN。

4.2 質(zhì)量控制措施

4.2.1 施工機(jī)具檢查

施工前應(yīng)認(rèn)真檢查相關(guān)設(shè)備及管路系統(tǒng)。設(shè)備性能應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。管路系統(tǒng)的密封必須檢查以確保運(yùn)行良好、通暢。鉆機(jī)樁架穩(wěn)固、就位正確，其對(duì)中點(diǎn)位偏差不得大于50 mm，鉆桿垂直度偏差不得大于1%，開(kāi)鉆前現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員必須進(jìn)行仔細(xì)檢查核對(duì)。

4.2.2 施工順序

布樁圖按正方形布置，布樁范圍為路基坡腳線邊，施工嚴(yán)格按布樁圖進(jìn)行，順序原則為“先外圍后中間”，在具體施工操作時(shí)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地情況適當(dāng)調(diào)整施工（圖1、圖2）。

圖1 CCMG砂漿樁處理段立面圖

圖2 CCMG砂漿樁處理段平面圖

4.2.3 原材料控制

水泥作為關(guān)鍵主材，采用P32.5普通硅酸鹽水泥，進(jìn)場(chǎng)水泥要有質(zhì)保書(shū)并進(jìn)場(chǎng)見(jiàn)證取樣復(fù)檢，其性能指標(biāo)均需符合要求。砂的含泥量、細(xì)度模數(shù)等指標(biāo)要符合要求。粉煤灰為輔材，同樣要有質(zhì)保書(shū)，其細(xì)度和燒失量等滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.2.4 配合比控制

嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配合比水泥：砂：粉煤灰：水=1: 5~6:2~4:1~1.5范圍摻配施工配合比,其中砂又分為細(xì)砂（海砂）：中砂=7:3。

4.2.5 注入量控制與記錄

為便于計(jì)量，標(biāo)準(zhǔn)直徑Φ600樁水泥用量為50 kg，其他材料按配合比，拌料每盤(pán)0.35 m3，考慮現(xiàn)場(chǎng)施工損耗，施工控制1盤(pán)/m，即0.35 m3/m，實(shí)際攪拌壓注量控制大于設(shè)計(jì)量。直徑Φ800樁頭部分為1.5盤(pán)/m，即0.525 m3/m。同時(shí)做好注漿壓力、注漿流速、注漿管提升速度和每根樁總壓漿量的控制與現(xiàn)場(chǎng)記錄。

4.2.6 隆起記錄

觀測(cè)記錄施工場(chǎng)地內(nèi)樁位點(diǎn)和周邊的隆起現(xiàn)象，測(cè)量樁位隆起點(diǎn)標(biāo)高，推算出隆起值。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)成樁28 d鉆芯檢測(cè)CCMG砂漿樁無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度值為2.47~2.63 MPa，滿足設(shè)計(jì)要求。在成樁28 d后，在樁身強(qiáng)度滿足荷載試驗(yàn)條件時(shí)，進(jìn)行了單樁靜載試驗(yàn)驗(yàn)證單樁極限承載力均不小于450 kN。成樁檢測(cè)結(jié)果分析、已建立的沉降觀測(cè)記錄數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)施工工后情況顯示，利用CCMG砂漿樁處理橋頭路基效果滿足設(shè)計(jì)要求，是一種有效提高軟基承載力和減少沉降值的方法。

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作者：李炎軍（1983-），男，本科，工程師，主要從事公路、橋梁和市政工程等方面工作。

As a new treatment of soft foundation at bridge head,in recent years,CCMG mortar piles have been applied continually in Shanghai and the surrounding highway engineerins.Through the example of engineering practice,a brief introduction is made to the characteristics of the process,operating procedures,quality standards and the construction quality control measures,and early detection results and effects.

engineering technology;CCMG mortar pile;soft foundation treatment at bridge head

蔚清）（

2015-7-28）