【摘要】介紹了CFG樁的設計原理及特點，適用范圍。CFG樁施工工藝，安全措施及質量控制指標，技術經濟指標分析

　　【關鍵詞】CFG樁  設計原理  范圍  施工工藝  安全措施  質量指標

　　Abstract ：CFG pile design principles and characteristics, the scope of application. CFG pile construction techniques, safety measures and quality control indicators, technical analysis of economic indicators

　　Key Words： CFG pile; design principles; range; construction technology; security measures; quality indicators

　　中圖分類號：         TV512     文獻標識碼：A           文章編號：

　　1. 前言

　　某高速公路粵境段東接某高速公路，西連某高速公路，是國家高速公路主干道的連接線；全長125.33km，內域與G106和G323兩條國道以及5條省道連接，是省高速公路網以及某市規劃的"三縱、三橫、一環"高速公路網的重要部分，項目建設對打造廣東粵北區域中心城市地位，珠三角與長三角的經濟聯系，構建和諧社會發揮十分重要的作用。在軟土地基綜合處治設計時，應用了CFG樁處治方式，起得了明顯的經濟效益和使用效果，達到了穩定路基，減少工后沉降發揮了重要作用。本文作為參建者之一，介紹給同仁。

　　2. CFG樁設計原理、特點及適應范圍

　　2.1、CFG樁設計原理。本路段位于某高速公路K67+170～320處，設計依據在經過勘測調查和野外試驗后，確定軟基處治方式為CFG樁，其試驗成果如下表一所示，其設計參數如下表二所示。

　　軟土路基分布及處理方案   表一

　　CFG樁為樁體中摻加適量石屑、粉煤灰和水泥加水拌和，制成一種粘結強度較高的樁體，與樁間土和褥墊層一起構成CFG樁復合地基。樁，樁間土與基礎之間必須設置一定厚度的褥墊層，即褥墊層是高粘結強度樁復合地基的一部分。經過分析，雖然CFG樁屬高粘結強度樁，但與素砼樁的區別僅在于樁體材料的構成不同，在其受力和變形特性方面沒有什么區別。復合地基性狀和設計計算，對其它高粘結強度樁復合地基都適用。公路CFG樁復合地基處治設計適用于填土高度大于8m，軟基土底部埋深大于6m的路段或預制砼樁不適用的路段。

　　3. CFG樁施工工藝

　　3.1施工主要設備

　　螺旋鉆機，混凝土輸送泵，攪拌機。

　　3.2施工前準備

　　1）熟悉設計圖紙及領會設計意圖,熟悉公路建筑物所在場地的地質勘探報告。

　　2）熟悉CFG樁布樁圖以及設計說明。

　　3）建筑物場地的水準控制點和公路平面位置控制坐標等資料。

　　4）施工時,具備"三通一平"條件。樁體施工前應疏干地表水，清除表水土，整平場地。

　　3.3技術措施

　　1)確定施工機具和配套設備，按施工平面圖放好樁位。復核測量基線、水準點及樁位標高、CFG樁的軸線定位點。

　　2）施工前材料供應計劃，本項目樁體所用水泥為42.5級普通硅酸鹽水泥，，砂選用當地的中砂。粉煤炭宜選用三級或三級以上灰；碎石粒徑為20～50㎜，并摻入石屑填充碎石的空隙。碎石墊層采用級配碎石，粒徑不得大于2㎝。

　　3）開工前施工方應在監理、業主監督下進行成樁試驗，以確定合適的成樁工藝。試成孔應不少于3～5個，以復核地質資料以及設計、工藝是否適宜，核定選用的技術參數。

　　4）確定施打順序

　　施打順序與土性與樁距有關。軟土中樁距較大，樁采用隔樁跳打、由中心向兩側打設。飽和的松散粉土中施工，如果樁距較少，不直采用隔樁跳打方案；滿堂布樁，無論樁距大小，均不宜從四周轉圈向內推進施工。

　　5）振動沉管機沉管表面應有明顯的進尺標記（以米為單位）。

　　3.4施工工藝

　　1）樁機進入現場，根據設計樁長，沉管入土深度確定機架高度和沉管長度。

　　2）樁機就位，調整沉管與地面垂直，確保垂直度偏差不大于1.5%。

　　3）啟動馬達沉管到預定標高，停機。

　　4）沉管過程中做好記錄，每沉1米記錄電流表電流一次，

　　5）停機后立即向管內投料，直到混合料與進料口齊平。混合料按設計配合比經攪拌機加水拌和，拌和時間不得小于60S，坍落度要求160～200㎜，樁料應拌和均勻，每盤料拌和時間不宜小于60s，混合料塌落度控制在160～200㎜。樁機就位后，應認真校對位置，以確保樁體垂直度偏差不大于1.5%，成樁后，鉆管的提拔速度宜控制在1.2～1.5m/min。

　　成樁后浮漿厚度以不超過20㎝為宜。

　　6）啟動馬達，留振5-10s，撥管，撥管速度為1.2～1.5m/min（撥管速度為線速）如遇淤泥或淤泥質土，撥管速率還可放慢。撥管過程中不允許反插，如上料不足，須在撥管過程中空中投料，以保證成樁后頂標高達到設計要求，成樁后樁頂標高應考慮計入保護樁。

　　7）沉管撥出地面，確認成樁符合設計要求后，用粒狀材料濕粘土封頂，然后移機進行下一根樁的施工。

　　8）施工過程中，砼必須按要求抽樣做試塊，便于動態控制砼施工質量，砼試件有7d及28d抗壓強度。CFG樁施工完畢28d后對CFG樁和CFG樁復合地基進行檢測，要求復合地基承載力達到要求承載力。CFG樁單樁承載力和復合地基承載力

　　9）待樁體達到一定強度（一般3-7天），進行開槽及樁頭處理。樁頭處理完畢后進行墊層鋪設，墊層所用材料為級配砂石，最大粒徑不超過2㎝. 墊層一般厚度30㎝，松鋪后采用靜力壓實，墊層高度比基礎寬度要大，其寬出部分不宜小于墊層的厚度。CFG樁工藝流程如下：

　　4.安全措施及質量控制

　　4.1安全措施

　　1）施工前對施工人員進行安全專項交底。現場設專職安全員，負責現場安全施工。電器系統設專人負責，配備電器保護裝置，隨時檢查。

　　2）施工人員進入現場必須戴安全帽，遇刮風，閃電打雷，應停工離開現場。

　　3）設備定期檢修，鉆機，混凝土泵，攪拌機等必須由專職人員按操作規程操作。

　　4.2、質量控制指標。

　　1）樁的質量應符合設計及【公路橋涵施工技術規范】JTJ041-2000要求，樁長允許差≤10㎝；樁徑允許差≤設計值；垂直度允許差≤1.0%。

　　2）樁位允許偏差：

　　孔的中心位置（mm）：群樁：100；單排樁：50.  傾斜度：小于1%；孔深：支承樁：比設計深度超深不小于50mm。

　　3）本項目公路路基CFG樁施工完工28d后，廣東省公路工程質量監測站采用了美國樁基PIT動測儀，對CFG樁樁身和CFG樁復合地基進行無損檢測。從檢測結果匯總表及數據圖表可知，樁滿足設計要求。檢測頻率要求：對樁完整性檢測(20%頻率動測試驗)和單樁承載力1%頻率靜載試驗檢測，樁體取蕊為2%~5%的頻率。樁的承載力，均達到樁的設計要求的。規程依據為：JGJ/TF81-01-2004《公路工程基樁動測技術規范》

　　4）CFG樁經檢測符合設計及規范要求后，應使用土工橋柵采用GSL50/PE型聚乙烯土工格柵。如設置多層時，土工格柵相鄰層的間距為30㎝。縱橫向屈服抗拉強度不小于80kN/m，并要求5%應變時的抗拉強度不小于56 kN/m，縱橫向屈服伸長率不超過13%，光老化等級為N級。鋪設土工格柵時，主受力方向須沿路基橫向鋪設，橫向不得搭接，縱向搭接，搭接寬度為20㎝，并用扎扣扎牢靠。

　　5.技術經濟指標分析

　　5.1、有資料記載，已使用過CFG樁樁長可以從6米到30多米，使整樁長發揮樁的側阻力，樁承擔的荷載的百分比可在40%～75%之間變化，使得復合地基承載力大幅度提高，并具有很強的整體工作能力，減少工后沉降。

　　5.2、CFG樁復合地基通過墊層與基礎聯接，保證樁間土始終參與工作，與舒張的樁基相比，樁的數量可大太減少，且CFG樁不配筋，樁體利用粉煤灰和石屑做為摻合料，又大太降低了工程造價。

　　5.3、該高速使用CFG樁復合地基自治后，避免了軟土覆蓋層厚，采用大填大挖（如換填）的處治方式，節省工程造價，減少工后沉降，提高工作效率，起到非常可觀的經濟價值和使用效果。

　　6.結論

　　6.1、某高速使用CFG樁的軟土路基路段，委托南京水利科學研究院勘測設計院，軟基沉降與穩定監控量測觀測，從2009.8.1~2009.8.31監測月報,K67＋190累計沉降匯總表、地表位移匯總表數據結果表明，路基工后沉降速率均小于設計要求不大于5mm/d, 位移速率均小于設計要求不大于4mm/d，完全滿足設計要求。

　　6.2、通過CFG樁從設計、施工、質量等方面論述了CFG樁的工程性質特點，經濟使用價值，務必在公路工程軟基處治方式中，積極推廣和合理使用，將產生良好的經濟效益和社會效益。

　　6.3、 CFG樁可適用于條形基礎、獨立基礎，也可用于筏基和箱形基礎。就土性而言，CFG樁可用于一般填土、飽和及非飽和性粘性土，既可用于擠密效果好的土，又可用于擠密效果差的土。