CFG桩在市政道路工程软基处理中的质量控制和应用

1、    cfg桩在市政道路工程软基处理中的质量控制和应用    邓华兴摘要：cfg桩复合地基具有高承载力特性，通过设置褥垫层充分发挥了桩间土的承载能力，该种地基加固处理方法具有明显的社会效益和经济效益。关键词：cfg桩；质量控制；复合地基一、gfg桩原理介绍cfg桩复合地基是在碎石桩加固地基处理法的基础上发展起来的一种地基处理技术。cfg桩是由水泥、粉煤灰、碎石和细砂加水搅拌形成的粘结强度较高的桩体，和桩间土及褥垫层一起形成的复合地基。与碎石桩相比，cfg桩改善了桩体的刚性，不仅能很好地发挥全桩的侧阻作用，同时也能发挥其端阻作用，因此得以在提高市政道路复

2、合地基承载力方面被广泛应用，取得了良好的经济和社会效益。本文主要是浅析市政道路工程软基处理cfg桩的特点、质量控制及应用。二、工程概况泉州市晋江某市政道路工程，城市二级次干道，双向四车道，设计行车速度40km/h，标准设计轴载bzz-100kn，长853.7m，宽50m，总造价3400万元。位于晋江市陈埭镇，现场地势平坦，局部起伏变化，属海积平原地貌，场地范围内土质情况为：杂填土厚度1.2-2.4米，成分主要为粘性土；淤泥深灰色、流塑状、饱和、有机质含量为0.752.6%，局部变相为淤泥质土，干强度高，厚度9.523.2米；中砂局部变相为砂砾，厚度1.84.1米；卵石松散、中密，厚度4.67.

3、2米；强风化花岗岩属极软岩，厚度5.27.2米。cfg桩直径500mm，桩间距2.0*2.0m，砼强度c20，桩长按12米控制，共8493根，总桩长101916m，桩顶设置800*800mm钢筋混凝土桩帽，及60cm级配碎石褥垫层，两层双向土工格栅。三、施工工艺及质量控制措施1）工艺流程钻机就位一成孔一钻杆内灌注混凝土一提升钻杆一灌注混凝土一边提钻边灌注混凝土一成桩一钻机移位。2）cfg桩复合地基施工中常见的质量问题主要有缩径、断桩、混合料离析等。其中缩径和离析对承载力危害明显，不但起不到提高地基承载力的作用，有些情况下甚至造成结构的脆性破坏；断桩对地基承载力的影响有多大目前仍有较大争论，不同

4、的断面形式影响不同，在不考虑断面对水平力影响的情况下，对竖向承载力的影响较大。主要质量控制措施如下：2.1 正式大面积施工前，应先选择在有代表性的地段做试验桩，试桩数量不少于3根。为检验cfg桩施工工艺、机械性能及质量控制，核对地质资料，须在竖向全长钻取芯样，检查桩体混凝土密实度、强度和桩身垂直度。并根据发现的问题，及时改进施工工艺。2.2 根据地质条件合理选用机械设备。对于密实度较高的土，宜先采用螺旋钻预引孔，后用振动沉管桩成桩。这样组合设备可避免已完桩体被振动破坏或扰动桩间土导致桩间土的结构破坏，从而降低复合地基的强度。2.3 采用合理的施工顺序。在饱和软土中成桩，桩机的振动力较小，但当采

5、用连打作业时，由于饱和软土的特性，新打桩将挤压已打桩，形成椭圆或不规则形态，产生严重的缩颈或断桩。此时，应采用隔桩跳打施工方案，即每隔一根施工一根，另一根桩必须在上次施工的桩强度达到设计强度的80%后方可施工。而在饱和的松散粉土中施工，由于松散粉土振密效果好，先打桩施工完后，土体密度会有显著增加。而且，打的桩越多，土的密度越大。在补打新桩时，一是加大了沉管难度，二是非常容易造成已打桩断桩，此时，隔桩跳打亦不宜采用。当满堂布桩时，不宜从四周转向内推进施工，宜从中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工。但仅凭打桩顺序的改变并不能完全避免新打桩的振动对已结硬的已打桩产生影响。此时，应采用螺旋钻引孔

6、的方案，避免新打桩的振动造成已打桩的断桩。2.4严格控制拔管速率。拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀，桩顶浮漿过多，桩身强度不足和形成混和料离析现象，导致桩身强度不足。故施工时，应严格控制拔管速率。正常的拔管速率应控制存1.2米1.4米/分钟。2.5控制好混合料的坍溶度。大量工程实践表明，混合料坍落度过大，会形成桩顶浮浆过多，桩体强度也会降低。坍落度控制在3050mm，和易性好，当拔管速率为1.2米1.4米/分时，一般桩顶浮浆可控制在10cm左右，成桩质量容易控制。2.6设置保护桩长。使桩在加料时，比设计桩长多加0.5米，将沉管拔出后，用插入式振捣棒对

7、桩顶混合料加振35秒，提高桩顶混合料密实度。上部用土封顶，增大混合料表面的高度即增加了自重压力，可提高混合料抵抗周围土挤压的能力，避免新打桩施工振动导致已打桩受振动挤压，混合料上涌使桩径缩小。2.7拔管过程避免反插。在拔管过程中若出现反插，由于桩管垂直度偏差，容易使土与桩体材料混合，导致桩身掺土影响桩身质量，应避免反插。2.8做好临时排水设施。若地下水位较高，水压力较大，地下水有可能会在邻近桩尚未初凝的桩身内形成排水通道，影响桩身质量。2.9加强对成桩的保护。施工过程中避免机械开挖造成大面积的浅层桩；灌料结束后注意保养桩头，在龄期未到之前禁止重型机械碾压，并不得填土加载。2.10加强施工过程中

8、的监测。在施工过程中，应加强监测，及时发现问题，以便针对性地采取有效措施，有效控制成桩质量，重点应做好以下几方面的监测：（1）施工场地标高观测。（2）已打桩桩顶标高的观测。（3）对有怀疑桩的处理。对桩顶上升量较大或怀疑发生质量问题的桩应开挖查看，并做出必要的处理。四、竣工检测1）施工质量检验主要是检查施工记录、褥垫层厚度、桩体砼试块强度。2）桩身完整性通过低应变和抽芯结合检测。抽取不少于总桩数的15%的桩进行低应变检测，对桩身有怀疑的桩进行抽芯。3）复合地基检测：检验数量不少于总桩数的0.5%，且每个单体工程的试验数量不应少于3点，设计要求不小于120kpa。4）检测结果：根据设计及规范要求，本工程共制作c20砼标准养护试块25组，试验结果全部合格，合格率100%；完成桩身完整性检测共1274根，其中类桩1156根，占90.7%，类桩118根，占9.3%；复合地基检测，采用堆载、慢速维持荷载法进行，共完成6点，复合地基承载力特征值满足设计地基承载力要求的2倍，最大沉降量为15.53mm。五、结论本工程所采用的cfg桩成桩质量良好，与级配碎石褥垫层形成良好的整体复合地基，最大限度地