周月麗
摘 要:CFG樁是針對(duì)碎石樁承載力不足加以改進(jìn)的施工工藝。由于其施工簡單、承載力高以及適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于地基處理施工,目前已在公路軟土地基處理中得到了大力推廣。本文結(jié)合具體工程案例,對(duì)公路工程CFG樁的作用機(jī)理及施工工藝進(jìn)行了分析與探究。
關(guān)鍵詞:公路工程;CFG樁;施工工藝
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,公路工程已經(jīng)成為我國基礎(chǔ)建設(shè)中的一項(xiàng)重要建設(shè)項(xiàng)目,CFG施工技術(shù)作為公路工程施工的重要組成部分,其施工技術(shù)水平的高低直接關(guān)系著工程的整體質(zhì)量。在公路工程施工中施工企業(yè)必須重視施工準(zhǔn)備工作,對(duì)各環(huán)節(jié)質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān),防止各種質(zhì)量通病的發(fā)生,確保整體工程施工質(zhì)量達(dá)到合格水平,并努力實(shí)現(xiàn)創(chuàng)優(yōu)目標(biāo)。
1 CFG樁的作用機(jī)理
CFG樁是指水泥粉煤灰碎石樁,其主要材料包含碎石、石屑、砂、粉煤灰等,以上材料攪拌后,選用成樁機(jī)械構(gòu)成強(qiáng)度良好的可變強(qiáng)度樁。作為一種強(qiáng)度較低的混凝土樁,CFG樁可對(duì)樁間土承載力的共同作業(yè)加以充分利用,且向深層地基內(nèi)傳送,其技術(shù)成效及經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)。利用褥墊層CFG樁復(fù)合地基可連接基礎(chǔ),即便是在堅(jiān)硬土層設(shè)置樁端,也可確保樁間土用于施工。與樁間土強(qiáng)度、模量相比,樁體較大,荷載影響下,則與樁間土表面相比,樁頂應(yīng)力較大。向深層土層內(nèi)樁逐步傳遞可承受荷載,并逐漸降低樁間土承擔(dān)的荷載。此時(shí),因樁作用,將大大提升復(fù)合地基承載力,降低變形,同時(shí)因CFG樁不配筋,可選取工業(yè)廢料粉煤灰作為樁體摻合料,進(jìn)而可有效減少工程成本。其優(yōu)點(diǎn)如下:
1)可實(shí)現(xiàn)CFG樁各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)的轉(zhuǎn)變,如樁長、樁徑及樁距等,并在大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)承載力。
2)承載力較高,250%—300%為提高承載力的幅度范圍,可大大提升軟土地基承載力。
3)具有較小沉降量,變形穩(wěn)定較快。
4)具有良好施工工藝,便于灌注,且可實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量合理控制。
5)工業(yè)廢料是CFG樁成樁環(huán)節(jié)的材料,通過粉煤灰大量消耗,可節(jié)省大量施工材料,這樣不僅能夠保護(hù)環(huán)境,還可實(shí)現(xiàn)工程成本有效減少。相比預(yù)制鋼筋混凝土樁,成本可降低30%到40%之間。
2 公路工程軟基處理中CFG樁施工工藝
某公路軟基工程處理長度為200m,44.8~59.5m為其寬度范圍。因具有平緩地勢(shì),地表都為水田,11.97m為路堤中心最大填高。表層存有5m硬殼,軟土厚度在10m以內(nèi),14.7m為其最大埋深。軟土以淤泥質(zhì)土為主,大部分為軟塑狀,局部呈現(xiàn)出流塑狀。中砂層位于底層,礫巖位于下伏基巖。通過施工現(xiàn)場地質(zhì)勘察結(jié)果顯示,本工程復(fù)合地基承載力在200kpa以上,為此,可選取CFG樁作為設(shè)計(jì)地基處理方案,通過計(jì)算加固時(shí)可選取直徑為500mm振沖沉管CFG樁施工,1.5m為樁間距,加固寬度為路基坡腳外2m,打穿軟土層為加固深度,并向礫巖內(nèi)深入50cm。要求將兩層雙向土工格柵(50KN/m)、砂礫石墊層(60cm厚)設(shè)置到CFG樁頂部位置,設(shè)計(jì)總根數(shù)為5424根、總長度為92213m。
2.1 平整場地
施工前,需徹底清理干凈施工場地,將地表種植土及時(shí)挖除。向設(shè)計(jì)高程位置填換褥墊層,并選取壓路機(jī)一層一層進(jìn)行碾壓施工,以設(shè)計(jì)褥墊層頂面高程作為場地頂面高程控制面。整體CFG樁頂面高程需深入褥墊層一定深度,一般為10到20cm。平整場地,避免積水。按照設(shè)計(jì)樁長及場地高程,進(jìn)行螺旋管裝配長度的確定,與設(shè)計(jì)樁長相比,螺旋管裝配長度應(yīng)多出5—6m。以螺旋管節(jié)初節(jié)法蘭盤為起點(diǎn),將0.5m為單位的長度標(biāo)記畫在樁機(jī)機(jī)架上,為觀察鉆進(jìn)過程、鉆桿進(jìn)入深度記錄提供便利。
將電流互感器安裝到鉆機(jī)塔身前,且安裝一個(gè)400A交流電流表,馬達(dá)打開后,即可進(jìn)行互感器終端電流表顯示值等方面的詳細(xì)檢查,以此保證電流互感器能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)?;€與水準(zhǔn)點(diǎn)可在現(xiàn)場進(jìn)行復(fù)核測量,按照施工圖將CFG樁樁位點(diǎn)準(zhǔn)確放出,并對(duì)樁位高程測量出來,記錄好原始測量數(shù)據(jù)。按照相關(guān)記錄數(shù)據(jù),將各個(gè)樁的鉆進(jìn)深度計(jì)算出來,為施工控制提供便利。
2.2 鉆進(jìn)成孔
鉆機(jī)就位后,即可選取鉆進(jìn)塔身四周垂直標(biāo)桿對(duì)塔身導(dǎo)桿進(jìn)行詳細(xì)檢查,并作為校正工作,保證鉆桿垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中心,要求在1%以下控制CFG樁垂直度容許偏差,50mm以內(nèi)樁位容許偏差。
鉆孔施工前期,需對(duì)芯管頂部氣眼的通暢性、混凝土輸送軟管接頭是否良好進(jìn)行詳細(xì)檢查,避免扭曲問題產(chǎn)生。鉆孔施工中,要求先將鉆頭閥門關(guān)閉,將鉆桿向下移動(dòng)到鉆頭位置并與地面接觸,隨后將馬達(dá)開啟進(jìn)行鉆進(jìn)施工。通常應(yīng)按照由慢至快的順序進(jìn)行施工,盡可能不要晃動(dòng)鉆桿,避免出現(xiàn)鉆孔偏差問題。
2.3 泵壓混合料
向設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高位置鉆進(jìn)后,即可停止施工,開始泵送混合料,如混合料填充滿鉆桿芯管后,需及時(shí)進(jìn)行拔管施工,要求先泵料后拔管。選取靜止提拔法進(jìn)行鉆桿施工,按照工藝性試驗(yàn)進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)的確定,以此對(duì)鉆桿提拔速度、混凝土泵送量等進(jìn)行嚴(yán)格控制,確保提拔具有連續(xù)性,禁止提拔速度過快。要求在每分鐘2到3.5m之間控制成樁提拔速度。同時(shí),在施工中還需確保排氣閥能夠正常作業(yè),避免水泥漿堵塞排氣閥。完成注漿作業(yè)后,樁頭需覆蓋水泥袋加以保護(hù),與設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高相比,施工樁頂高程應(yīng)多出0.5m以上。完成上一根樁施工后,需重新進(jìn)行鉆機(jī)就位,開始下一個(gè)樁施工。
2.4 質(zhì)量控制
(1)選取電子計(jì)量法在拌合站對(duì)CFG樁樁體混合料進(jìn)行集中攪拌,通過混凝土罐車向施工現(xiàn)場進(jìn)行運(yùn)送?;旌狭仙狭享樞?yàn)樗槭?、卵石、水泥、粉煤灰及泵送劑、砂。保證在砂與石之間放置水泥、粉煤灰及泵送劑,保證在60s以上控制各盤料攪拌時(shí)間。
(2)鉆機(jī)就位之后,保證鉆桿與樁位中心垂直相對(duì),且在50mm之內(nèi)控制樁位容許偏差。選取鉆架掛垂球的方式,在其四周進(jìn)行垂直度測量,保證在1%以內(nèi)控制CFG樁垂直度容許偏差。
(3)施工中應(yīng)嚴(yán)格控制混合料泵送量與拔管速率相匹配以免出現(xiàn)停泵待料現(xiàn)象,并避免拔管速率過快形成樁徑偏小或縮頸斷樁,拔管速率過慢導(dǎo)致水泥漿分布不均勻而形成離析,最終導(dǎo)致樁頂浮漿過多并影響樁身強(qiáng)度。
3 結(jié)束語
綜上所述,在公路工程建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大的今天,各類復(fù)合地基在我國地基處理中得到了廣泛應(yīng)用。CFG樁法用于淤泥質(zhì)土處理,可有效提升地基承載力。為此,施工單位必須在充分了解CFG樁加固機(jī)理的基礎(chǔ)上,嚴(yán)格按照施工現(xiàn)場實(shí)際情況,規(guī)范施工工藝,只有這樣才能最大限度提高工程整體質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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