软弱路基施工技术研究

张 永 君

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)



软弱路基施工技术研究

张 永 君

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

分析了CFG桩的地基加固作用，并以某高速公路工程为例，从施工准备、原地面处理、成孔作业、混凝土灌注等方面，阐述了CFG桩处理软弱路基的技术要点，达到了改善路基土体结构，提高地基承载力的目标。

路基，CFG桩，施工技术，混凝土

1 工程概况

某高速公路施工路基项目3标，全长4.912 6 km。该项目内有一段路基为软弱路基，拟采用CFG桩进行处理。软弱路基起讫点桩号为K210+259.5～K211+439.5，全长1 180 m。该处为路基天然地基为第三纪冲洪积物，地面以下50拆模为第三纪粘质土和粉质土层，厚度平均在300 cm以上。土基含水量高，分布不均匀，且当地雨季降雨量大，降雨后现场湿滑，施工难度大。

设计采用CFG桩对该路段软弱路基进行处理。CFG桩设计直径为500 cm，成孔直径为510 cm。设计桩长为13.5 m，有效桩长为13 m，保护桩长为0.5 m。采用1.4 m×1.4 m梅花布置形式，桩身混凝土强度为C20。

2 CFG桩的地基加固作用分析

2.1 改善土基构成

CFG桩可有效改善土基构成，提高土基承载能力。通过由水泥、粉煤灰、碎石等材料组成的CFG桩来代替原来的软弱土体，在本项目中主要以粘质土和粉质土组成的高含水量软土。根据设计要求，CFG桩强度可以达到C20，呈梅花形布置，与桩间土和褥垫层形成复合地基，这使土体自身得到了很大的改善。

2.2 挤密加固作用

采用CFG桩对土基进行加固，对地基起到了挤密作用，可有效改善路基土的各项物理力学指标。本项目对路基加固前后的物理力学指标对比见表1。

表1 对路基加固前后的物理力学指标对比

2.3 排水固化作用

CFG桩在成孔，桩体灌注到混凝土初凝前，也具有很高的渗水性。这点与砂桩、碎石桩相似，都可将土体内部的水分排出一部分。土体内部的水分排出，使土体固化成型，提高了桩间土壤的强度和承载能力。

2.4 降低土层荷载

CFG桩是通过桩体与路基土的粘结作用和端承作用构成其加固体系。通过CFG桩加固后的路基，其上部荷载主要靠桩体来承受，大大降低了路基土层的作用荷载。通过CFG桩组成一个新的受力体系，大大提高了软弱地基的承载能力。

2.5 提高桩与土体的整体性

通过CFG桩加固后的软弱地基，土体与CFG桩一同承受荷载，形成了一个新的受力单元，整体受力。在荷载作用下，CFG桩是主要的受力点，桩间土所承受的荷载较小。

3 CFG桩施工技术要点

3.1 施工准备工作

施工准备工作主要是对施工机械、施工人员培训、施工技术准备和原材料准备。

1)施工机械准备。对长螺旋钻孔机、装载机等施工机械与施工机具进行检修、测试、安装，保证施工中正常运行。2)临建准备。在施工现场选取位置进行临建布置。主要是对工人居住的彩钢房、实验室、搅拌站进行建设。现场应对原材料选取合适地点进行分类堆放，并采取防潮防雨措施。3)对施工现场临时用电和施工便道进行建设，做好施工现场排水。4)人员培训。对施工人员进行技术交底和安全交底，建立健全管理制度。

3.2 原地面处理

1)对施工现场进行清表，去除路边的杂草和灌木，用推土机推倒树桩。

2)平整场地，将整个施工场地用推土机进行平整，便于后期钻孔作业，使其基本处于统一高程。

3)回填碾压。填土回填，并用静力式压路机进行碾压，使其压实度不低于90%。

3.3 施工放样

1)按照桩间距，呈梅花形布置进行施工放样。

2)用全站仪放出桩孔位置，打桩，并用白灰进行标记。

3)在施工过程中对桩进行检查，如有丢失应及时恢复。

3.4 成孔作业

1)钻机就位。将长螺旋钻孔机就位，其孔位偏差和垂直度应符合要求。现场技术人员复核合格后方可开钻。2)钻孔。长螺旋钻孔机匀速钻进，并做好记录。钻杆上应有尺寸标记，并在钻孔的同时进行地质情况复核。3)钻孔中如遇钻杆晃动或进尺慢的情况，应降低钻孔速度，防止钻孔过程中出现较大振动，增大孔位偏差。4)如遇卡钻现象，应立即停机，并查看原因，原因明确后方可开机钻进。5)钻渣应及时清理，不得在施工现场随意堆放，应运往弃渣场。6)钻孔过程中应经常对工人进行安全教育。

3.5 混凝土灌注

1)钻孔完成，验孔合格后即可进行混凝土浇筑。2)混凝土浇

筑应从钻杆内部的孔进行泵送，泵送的同时将钻杆上提，但应始终保持钻杆位于混凝土的深度不小于1 m。3)混凝土泵送应连续，间断时间不得超过混凝土初凝时间，防止出现断桩。4)混凝土泵应安设在距桩孔2 m左右，泵送中应尽量避免使用弯管，并保证接头连接牢固。5)每次对混凝土泵送时，应对混凝土坍落度进行检查，且不少于3次。6)为了对混凝土强度进行检测，应制作试件，并做好记录。7)混凝土灌注过程中采用水下灌注，以便于将桩孔内杂物排出。8)当混凝土泵送间断时间较长时，应向混凝土泵内泵送混凝土，以防止管内混凝土凝固堵管。9)所浇筑的桩高应比桩顶标高高出50 cm以上，以便将孔内杂质排出，后期将截去桩头。10)施工中应重点考虑混凝土的初凝时间，初凝时间应把运输时间考虑在内。

3.6 截去桩头

桩头是高出桩顶标高以上的部分，截去桩头可以将孔内杂质去除掉。养生28 d后即可进行截桩。1)桩头去除不得采用大型机械大力挖除，防止破坏桩体，也不得扰动桩间土。2)截桩前应使用水准仪复测桩顶标高，并用红油漆作出标记。3)如采用人工截桩，应对称凿除，防止桩身开裂。采用机械切除效果好，本项目建议采用机械切桩。4)截桩后应高于桩顶标高，且不宜超过50 cm，以保证桩体有效长度。

3.7 质量检测与验收

桩身养护达到28 d后，即可进行检测。主要对桩径、桩身垂直度、桩身混凝土密实度、强度等进行检测，并对桩身质量和完整性进行低应变检测。

4 结语

CFG桩施工成本低，对软弱路基处治效果好，近年来被广泛应用在路基施工中。CFG桩可有效改善路基土体结构，对土体结构进行挤密振实、排水固化，有效提高地基承载能力。在设计中结合软弱路基具体情况，合理选择设计参数。在施工中严格进行监管，严把施工质量，是保证CFG桩达到软弱路基处理效果的关键。文章基于高速公路软弱路基处理实践，分析了CFG桩的加固作用，全面阐述了其施工技术要点，对施工一线具有一定的指导作用。

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Research on construction technology of soft sub-grade treatment

Zhang Yongjun

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionLimitedCompany,Jinzhong030600,China)

This paper analyzed the CFG pile foundation reinforcement effect, and taking a highway engineering as an example, from the construction preparation, original ground treatment, drilling operation, concrete pouring and other aspects, elaborated the technical key points of CFG pile to treatment of soft sub-grade, gained the target to improve the sub-grade soil structure, improve the foundation bearing capacity.

sub-grade, CFG pile, construction technology, concrete

2016-11-24

张永君(1984- )，男，助理工程师

1009-6825(2017)04-0173-02

U416.1

A