趙雪梅 (福建省閩西交通工程有限公司,福建 廈門(mén) 361000)
軟土地基處理的目的是同時(shí)滿足穩(wěn)定性要求和沉降要求。軟土的存在,使得路基沉降以及失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生頻率大大增加,為避免這種現(xiàn)象的發(fā)生,就必須對(duì)軟土地基進(jìn)行有針對(duì)性的處理。本文就晉江市370縣道A3合同段工程施工中采用CFG樁復(fù)合地基處理方法進(jìn)行闡述和分析。
晉江市370縣道軟土地基主要段落包括YK14+840-YK15+760、ZK14+787-ZK15+800,為晉江東石鎮(zhèn)安海灣沿海灘涂地,主要地質(zhì)為淤泥質(zhì)粘土和粉質(zhì)粘土層。設(shè)計(jì)采用CFG樁復(fù)合地基處理的方式,CFG樁采用長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵壓施工工藝;樁身混凝土強(qiáng)度為C25,設(shè)計(jì)樁徑0.5m,樁長(zhǎng)22m~25.5m,樁間距2.4m、2.2m和2.0m,共13036根,總長(zhǎng)318522m。樁帽混凝土強(qiáng)度為C30,為雙面配筋的現(xiàn)澆鋼筋混凝土板,樁頂設(shè)置50cm厚級(jí)配碎石砂加筋褥墊層,單層聚丙烯單向土工格柵(180kN/m)。
CFG樁即水泥粉煤灰碎石樁,可采用沉管灌注成樁、泥漿護(hù)壁鉆孔灌注成樁以及長(zhǎng)螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓施工等工藝。成樁后通過(guò)連接樁帽及級(jí)配碎石褥墊層形成復(fù)合地基。因本項(xiàng)目與泉廈漳聯(lián)盟路共線設(shè)計(jì),考慮到擠土效應(yīng)對(duì)已施工完成的橋梁基礎(chǔ)的影響,本工程設(shè)計(jì)采用長(zhǎng)螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓施工工藝。
施工工藝流程:樁機(jī)就位、調(diào)平→鉆孔至設(shè)計(jì)高程→泵送混合料→拔管、灌注混合料至樁頂設(shè)計(jì)高程→移機(jī)→分別插入6根豎向鋼筋→樁頂混凝土達(dá)到一定齡期后,清理樁間土,并鑿除樁頭→基底驗(yàn)槽合格后,澆筑樁帽→鋪設(shè)褥墊層。
根據(jù)樁位布置圖及測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn),由專職測(cè)量人員測(cè)放樁位線,在樁中心點(diǎn)用木質(zhì)短棍插入地下,并綁扎紅繩明示,定位的準(zhǔn)確性直接影響成樁的效果,對(duì)復(fù)合地基的整體受力均勻性有著較大影響。
本項(xiàng)目設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為22~25.5m,長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)鉆桿有效高度控制根據(jù)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)、鉆孔深度,確保樁長(zhǎng)不小于設(shè)計(jì)值。鉆機(jī)就位后通過(guò)調(diào)整鉆機(jī)自帶的水準(zhǔn)儀以及通過(guò)鉛垂來(lái)人工調(diào)整導(dǎo)向架的豎直,確保樁體的豎直度偏差小于1%。
鉆進(jìn)過(guò)程中先慢后快,減少鉆桿搖晃,隨時(shí)檢查鉆孔的偏差、底盤(pán)的水平及導(dǎo)向架的豎直,并及時(shí)修正;如果鉆進(jìn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃得很厲害或鉆進(jìn)困難時(shí),調(diào)整進(jìn)尺速度,不能盲目鉆進(jìn)而導(dǎo)致樁孔出現(xiàn)傾斜、樁位產(chǎn)生偏移甚至造成鉆機(jī)損壞。
鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,通過(guò)旋出的渣樣及鉆機(jī)電流變化值來(lái)判斷持力層是否與設(shè)計(jì)相符,如不相符報(bào)設(shè)計(jì)處理;如相符則停止鉆進(jìn),泵壓混合料,當(dāng)芯管充滿混合料后開(kāi)始提鉆,不能先提鉆后泵料,否則會(huì)造成樁底空心,成樁后樁體下沉。機(jī)手和地泵控制人員要密切配合提鉆和泵壓混合料。提鉆過(guò)程中保證鉆頭沒(méi)入混合料面。
因混合料需要通過(guò)地泵進(jìn)行泵壓,混合料的坍落度控制在180mm左右為宜;出現(xiàn)離析的混合料不得用于施工,配合比嚴(yán)格按試驗(yàn)配合比要求控制,每根樁的投料量不少于設(shè)計(jì)灌注量。
①樁間土清理:CFG樁施工完畢后,待樁體達(dá)到一定強(qiáng)度后(一般為7d),開(kāi)始清理樁間土,先利用機(jī)械清理至樁帽頂,后用人工清除至樁頂。
②樁頭截除:樁間土清除后,采用人工將樁頂夾渣及有浮漿的混凝土鑿除,不能使用挖機(jī)直接將樁頭挖斷。
①測(cè)量定點(diǎn):依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn),測(cè)量單根樁樁帽頂面高程,在標(biāo)記鋼筋上用紅油漆做標(biāo)記標(biāo)出樁帽頂面線,拉線確定模板頂高程。
②樁頭處理:采用風(fēng)槍將樁頭浮漿鑿除,表面鑿平并打磨,清理干凈,直至露出新鮮混凝土面,確保樁頭與樁帽之間良好連接。
③模板安裝:采用定型鋼模板,整體結(jié)構(gòu),根據(jù)測(cè)量確定的標(biāo)高及位置,準(zhǔn)確安裝牢固,接縫嚴(yán)密不漏漿,模板內(nèi)涂有脫模劑,模板內(nèi)無(wú)雜物、無(wú)積水。
④樁頭的預(yù)留鋼筋要按設(shè)計(jì)要求與樁帽鋼筋進(jìn)行綁扎,確保樁身與樁帽的有效連接。
⑤樁帽混凝土澆筑:樁帽混凝土施工中,控制混凝土的澆注速率,防止樁帽偏位;澆筑混凝土后,對(duì)樁帽頂面進(jìn)行收面,確保樁帽頂面的水平、平整。
⑥養(yǎng)護(hù):樁帽混凝土澆筑后,及時(shí)采用土工布覆蓋并灑水養(yǎng)生,防止混凝土開(kāi)裂。
首先,對(duì)輸送管之間的連接加強(qiáng)注意,混凝土的輸送過(guò)程中,需要使用到鉆桿芯管、高強(qiáng)柔性管以及剛性管,利用彎頭將其進(jìn)行有效的連接,通常情況下,使用的都是半圓形且曲率半徑合理的彎頭,另外,輸送管和鉆桿之間不能進(jìn)行垂直連接,對(duì)其選擇合理的方法,從而降低堵管現(xiàn)象的發(fā)生概率。其次,對(duì)管道進(jìn)行有效清洗,當(dāng)施工完成之后,需要對(duì)管道進(jìn)行有效的清洗,這樣可以使堵管現(xiàn)象得到有效的緩解,泵送混凝土前先泵送砂漿進(jìn)行潤(rùn)管。
施工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)經(jīng)常對(duì)排氣閥的工作狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格檢查,當(dāng)發(fā)現(xiàn)堵塞現(xiàn)象時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清洗。鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),應(yīng)先泵送混凝土并停頓10~20s,再緩慢提升鉆桿。
施工時(shí)不能先提鉆后泵料;鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,應(yīng)先泵入混凝土,使鉆桿芯管充滿混凝土,并停頓10~20s,再緩慢均勻提升鉆桿,做到鉆頭始終埋入混凝土內(nèi)1m左右。施工中前、后臺(tái)工人應(yīng)密切配合,保證提鉆和泵料的一致性。
竄孔現(xiàn)象通常會(huì)出現(xiàn)在飽和粉土、細(xì)砂層等成樁之中,竄孔現(xiàn)象主要指的是:在完成1號(hào)樁打樁之后,進(jìn)行相鄰2號(hào)樁施工過(guò)程中,出現(xiàn)1號(hào)樁樁頂突然下沉的現(xiàn)象,當(dāng)2號(hào)樁泵送混合料施工完成時(shí),1號(hào)樁樁頂又開(kāi)始不規(guī)則的升高??刹扇∫韵麓胧┻M(jìn)行防治:
①改進(jìn)鉆頭,減少對(duì)土體的擾動(dòng)。
②采用隔排、隔樁跳打的施工順序。
③當(dāng)提鉆灌注混合料到發(fā)生竄孔土層時(shí),停止提鉆,連續(xù)泵送混凝土,泵送壓力加大,迫使竄孔樁混凝土液面恢復(fù)到原設(shè)計(jì)標(biāo)高。
①拔管速度控制在1.2~1.5 m/min,不能太快也不能太慢,太快會(huì)造成斷樁,太慢會(huì)造成擴(kuò)孔不利于成本控制。同時(shí)泵送混凝土速度與拔管速度要同步,保證樁身的完整性。
②混凝土終凝后,采用小型輪式挖掘機(jī)清理樁間土?xí)r,必須有專人指揮,確保小型挖機(jī)在樁體之間行走,不得碾壓樁體;在樁體混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求之前禁止任何機(jī)械進(jìn)入施工區(qū)。
樁帽施工完成達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后回填樁間土,采用小型壓實(shí)機(jī)具進(jìn)行壓實(shí)后施工級(jí)配碎石褥墊層,從而完成整個(gè)CFG樁復(fù)核地基的施工。
軟土地基處理采用CFG樁施工工藝效率高,有利于施工進(jìn)度的控制。晉江市370縣道A3合同段CFG樁復(fù)合地基的施工過(guò)程控制及后期檢測(cè)結(jié)果顯示,沿海灘涂軟土地基采用CFG樁復(fù)核地基的處理方式效果較好,設(shè)置褥墊層可協(xié)調(diào)樁土之間的變形,形成樁體復(fù)合地基,較大的提高了路基的承載能力。