摘要:本文首先对CFG桩组成部分及应用作用作出简要阐述,然后结合实际工程案例,对CFG桩在软土路基中的处理方法展开探讨,希望可以对业内起到一定参考作用。
关键词:CFG桩;软土路基;处理方法
随着城市化进程的持续推进,我国道路建设事业取得巨大成就,现阶段,因为CFG桩本身具有施工速度快、工期短、成本投入少等特点,在我国交通工程项目中得到了广泛应用,在软土路基处理过程中,掌握CFG桩应用处理要点,可以为软土路基处理质量提供保证。
1 CFG桩相关概述
CFG桩主要组成部分为褥垫层、桩间土、桩体,其中褥垫层可以对上部荷载进行分散处理,并发挥协调变形效果;其中桩间土可以让上部荷载作用得到有效分担;其中桩体可以对大部分荷载予以承担,并将其传递至下部持力层中。褥垫层多为砂石料组成,桩体多为粉煤灰、水泥、碎石混合料与水拌合组成。在工程建设中,CFG桩应用作用可以归纳为:
(1)承载。CFG桩应用可以让大部分荷载传递至地层深部,与此同时,桩体自身可以起到承载作用。
(2)排水。CFG桩成桩前期,受成孔扰动影响,可以调动地基土孔隙水压力,在成桩后,可以让良好地基排水通道得以形成,进而让地基水体得到排出。
(3)约束。通过将一定侧限作用施加给地基土,可以让模量得以升高,在荷载作用下,可以减小土体变形情况。
2 CFG桩在软土路基中的处理方法
2.1 工程概况
以我国某国道公路工程为例,该段工程全长约为17.6km,设计等级是一级,路宽为23m,为双向4车道。在工程施工中,涉及特殊岩土是坡洪积软塑、可塑粉质粘土,是高压缩性土、中压缩性土,粉质粘土在遇到水之后,会有软化情况产生,进而让高填方侧向失稳,与此同时,该路段土层较为松软,具有较差地基承载力,考量该工程施工需求与CFG桩应用地基土范围,在本工程中,为提升地基承载力,保证工程安全性,主要选择使用长螺旋+泵送混凝土工法施工技术,该技术在应用过程中不会产生较大噪音,不会对周边环境造成过大污染。
2.2 施工工序
在工程项目软土路基处理过程中,应用CFG桩施工工序可以概括为:施工准备→清理、平整场地→桩机就位→钻孔处理→提钻投混合料→凿桩头清理桩间土→检查验收→铺设褥垫层。在施工准备阶段,应完成施工方案技术交底等工作;在清理、平整场地后,应完成测量放线工作与原材料进场、检验工作,桩机混合料斗安装工作;在桩机就位后,应完成混合料搅拌工作;在凿桩头清理桩间土后,应完成养护工作;在检查验收同时,应开展质量记录工作,针对质量不合格之处需要进行处置、再验收。
2.3 施工准备
在施工准备过程中,施工单位应控制关键工作要点为:
(1)应对工程勘察资料、设计资料进行全面收集,对图纸进行认真阅读,完成分区、编号施工区桩体工作;
(2)应对场地进行清理,对建筑场地周边情况进行调查,对地下管线、障碍物开展排查工作,为桩体施工提供方便;
(3)应对桩位、基线、CFG桩轴线定位点进行复核处理,与此同时,应对施工场地设置水准点进行检查,判断施工是否会影响水准点;
(4)施工单位应对场地进行硬化处理,并做好排水工作、防水工作;
(5)施工单位应对施工顺序进行科学安排,可以使用施打、跳打等措施,为避免因为土体挤压让桩质量造成影响,可以使用跳打方法,如果为满堂布桩,可以应用从中心向外推进方法。
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2.4 施工要点
CFG桩在软土路基处理过程中,应掌握关键施工要点为:
(1)在钻机就位以后,应复检钻机位置,保证桩位置点、螺旋钻中心偏差在规定数值范围以内,与此同时,应控制钻机钻进速度,在开孔过程中,需要放慢下钻速度;
(2)软土地基具有较小渗透系数,在高速钻进工作开展中,局部暂时孔隙水压力可能会明显提升,如果区域含水量相对较大,那么就会让缩孔情况产生,进而让偏斜、卡钻、异响等情况出现,针对此类情况,需要进行停钻处理,在针对原因进行有效解决后,可以开展作业;
(3)需要全面考量混凝土泵材料性能,科学选取桩型特征参数,在设置材料输送管道时,需要对弯道予以减少,让水头损失得以减少,与此同时,应保证泵、钻机位置距离在一定数值以内,如果工程经验较为缺乏,可以开展现场试验工作;
(4)需要控制混凝土输送泵管单跨长度,保证其位置水平,如果泵管单跨长度相对较长,应进行垫块处理,并利用一定措施对其进行固定;
(5)应避免泵送压灌有等灰情况出现,在移位过程中,需要连续搅拌泵料斗内灰,在泵送混凝土过程中,需要保证料斗内高度在400mm以上,让夹空情况得到有效规避;
(6)在夏季施工过程中,为让泵送管高温造成工作异常情况得到有效避免,在气温处于30℃以上时,需要将隔热材料覆盖在输送泵管上,并依照固定时间完成洒水降温处理工作;
(7)在钻至设计桩底标高之后,需要对混凝土进行泵送处理,为防止桩体蜂窝孔情况出现,需要对其进行停顿处理,然后,可以对钻杆进行缓慢提升,依照泵送量以及地层颗粒粗细深度,可以对提钻速度进行科学设定;
(8)需要科学设置1.0~1.2桩体充盈系数,为让桩头完整性得到保证,需要确保桩顶混凝土高度在0.3m以下;
(9)在成桩工作完成后,为防止后续管道使用出现堵塞现象,施工单位需要对泵管内残留混凝土以及钻杆开展清理工作,在具体清理过程中,可以在停置长时间后利用清水对其进行处理;
(10)在截桩过程中,需要使用专业切割工具开展具体操作,如果存在条件限制,需要对桩体标高位置开展牙口凿出处理,然后使用钢钎、重锤对其进行凿除。
2.5 质量控制
在使用CFG桩对软土路基进行处理过程中,需要针对常见施工缺陷对其实施科学质量控制工作,具体缺陷处理措施可以归纳为:
(1)导管堵塞问题。此问题产生主要原因是混凝土配合比不足、坍落度不足,或是管道存在弯折现象,为对此类问题进行有效处理,首先,应对其混合料配合比、粗集料粒径、坍落度进行检查;其次,应保证灌注泵管没有过大弯曲现象产生,并在拆卸时完成残留混凝土清除工作;最后,需要在灌注时保证前台灌注、后台泵送具有配合协调性,速率具有基本一致性[5]。
(2)偏桩问题。此问题产生原因主要是施工场地限制,地质情况复杂,为对此问题进行有效处理,首先,应在施工工作开展之前对地表、地下障碍物进行清除;其次,应对放样中可能出现误差的操作进行控制;最后,需要在开钻工作开展之前对桩机垂直度、水平度进行检查,并在钻进时开展复核工作。
(3)断桩夹层问题。产生此问题主要原因是提钻速度不佳,在灌注过程中,需要保证混凝土灌注具有高度连续性,可以对混合料泵送量予以增大,与此同时,应严格控制钻杆提升速度,保证钻杆内混合材料数量在0.1m3以上。
(4)桩身强度不足。为避免桩身强度不足问题,施工单位应依照地下水、桩直径条件,全面优化粗集料级配;与此同时,应合理选择外加剂,并依照配合比试验完成粉煤灰选择、确定工作。
结束语:
综上所述,在软土路基处理过程中,通过科学制定施工工序、充分开展施工准备、严格管控施工要点以及全面落实质量控制的主要措施,可以让CFG桩在软土路基处理中得到有效应用,进而提升路基承载力,为工程项目顺利竣工提供保证。
参考文献:
[1]李石坚.CFG桩在公路软土路基设计中的应用[J].工程与建设,2019,33(02):268-270.
[2]殷小林,杨健.CFG桩在软土地基处理中的应用分析[J].中国标准化,2019(06):82-83+87.
[3]孙惠.公路施工中软土路基病害成因分析及处理方法[J].科技经济导刊,2019,27(06):35-36.
[4]张晓清.高速公路软土路基处理中CFG桩的应用研究[J].山西建筑,2017,43(34):158-159.
[5]李建斌.软土路基沉降问题研究[J].山西建筑,2017,43(27):111-112.
论文作者:林杰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
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