CFG桩和袋装砂井加固技术在处理公路软基中的应用

王 军

（江苏省交通规划设计院股份有限公司，南京 210022）

CFG桩和袋装砂井加固技术在处理公路软基中的应用

王 军

（江苏省交通规划设计院股份有限公司，南京 210022）

由于软基成因类型不同，厚度不一，性质各异。因此，在实际处理中，应根据不同的软基情况，查明不同软基的特点，地质和土质条件，不同的技术要求，有针对性的应用有效的处理方法。本文就采用CFG桩+袋装沙井加固软土地基来浅述CFG桩+袋装砂井处理软土路基的施工方法。

CFG桩；施工方法；袋装沙井加固

CFG桩使用的粉煤灰是一种工业废料，具有沉降变形小、施工简单、造价低、承载力提高幅度大、适用范围较广、社会和经济效益明显等特点，环境效益是十分明显的，作为处理软土地基手段之一的CFG桩，在我国土建工程中，已得到广泛使用，而作为排水处理应用的袋装砂井则具有施工方法简便，工艺简单，成本低且经济实用的优点。

1　CFG桩和袋装砂井处理软基的作用

采用CFG桩和袋装砂井处理软土地基主要有以下作用。一是置换作用。复合地基中桩体的强度和模量比桩间土大，在荷载作用下，桩顶应力比桩间土表面应力大，桩顶将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少了桩间土承担的荷载。CFG桩具有桩体强度高的特点，在CFG桩和袋装砂井的复合地基中主要承担地基上荷载的作用。二是挤密和振密作用。采用非排土和振动成桩工艺，可使桩间土孔隙比减少、密度增加，提高桩间土的强度和模量。CFG桩和袋装砂井均采用振动沉管施工工艺，具有良好的振动、挤密效果，能有效提高桩间土的承载力。

2　袋装砂井施工

2.1施工工艺流程

施工工艺流程：平整场地→填筑一层5%向外的横坡→摊铺下层砂垫层→机具定位，打入套管→沉入砂袋→机具移位→埋砂袋头。

2.2施工工艺的技术措施

施工准备：在施工前要进行试打砂井，确定砂井的深度及提拔导管的速度。清理杂物和场地：填筑横向5%，中间宽8 m的梯形土拱坡并挤淤，碾压密实；摊铺下层砂垫层，采用中、粗砂均匀平整铺设，并用水密法振捣密实，厚度控制在30 cm以上。土基层和砂垫层压实度应达到《公路工程质量检验评定标准》一级公路≥93%。机具定位：根据设计间距采用全站仪测量定位，机具要保证导管和地面垂直，并用仪器或吊锤控制垂直度，保证在允许范围内。打入套管：袋装砂井在不同区域施工时，依据设计深度进行试打，确定深度不小于设计要求，在套管或井架上用红油漆划上标记。小于设计时，应报请设计变更。沉入砂袋：砂井灌注应连续，为防止袋内砂干燥后体积减少，造成断桩或缩颈，应灌注风干中粗砂，灌砂率不得小于90%，砂袋入井，应用桩架吊起垂直下井，防止砂袋发生扭结、缩颈、断裂和磨损。拔出套管：依据试打砂井的拔管速度提升套管，拔套管时若带出砂袋，不能保证设计深度时，应在桩位附近重新定位，补打砂井重新灌注。

2.3袋桩砂井的质量控制

袋桩砂井的质量控制要做到以下几点：一是对原材料的控制检验，符合设计和规范要求；二是桩位控制，采用全站仪或经纬仪定位放出袋装砂井施工范围主要点中桩和边桩，用钢尺配合放出砂井点位，用小木桩或硬包装绳钉设点位，控制在设计值±150 mm以内；三是袋装砂井深度控制，袋装砂井在不同区域施工时，依据设计深度进行试打，确定深度不小于设计要求，小于设计时，应报请监理工程师和设计单位变更；四是袋装砂井垂直度的控制，采用经纬仪或吊线锤控制垂直度，在砂井深度标线处焊一小吊环挂线检测，控制垂直度不超过1.5%；五是提管速度控制，依据试打确定速度提升导管，保证在导管提升时，砂袋被土体挤压均匀和不带出砂袋为宜，本标段试打后确定为提升速度不超过0.4～0.6 m/s；六是拔套管的高度控制，套管和井架的安装高度均以满足设计砂井长度为主，考虑行走架和振动锤的高度，以导管提出以后下部距离砂垫层0.5 m左右，上部振动锤顶距离井架横梁0.5 m为宜。

3　CFG桩施工工艺的技术措施

3.1施工准备

袋装砂井施工完毕后，整平施工袋装砂井工作面，钻机就位后，采用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆，确保CFG桩垂直容许偏差不大于1%。CFG桩正式施工前进行配比试验和现场成桩试验，并在桩身取样进行强度试验，以确定各类材料的合理配比和施工工艺。CFG桩长度=处理深度+砂垫层厚度。

3.2混合料搅拌

混合料搅拌按试验配合比进行配料，上料顺序为：先装碎石，再加水泥、石屑和外加剂，最后加砂，使水泥、粉煤灰和外加剂夹在砂、石之间，不易飞扬和粘附在筒壁上，也易于搅拌均匀。在泵送前，混凝土泵料斗、搅拌机搅拌筒应备好熟料，塌落度控制在3～5 cm，碎石、石屑杂质含量小于5%。

3.3钻进成孔

钻孔开始时，先关闭钻头阀门。钻进时先慢后快，这样既能减少钻杆摇晃，又容易检查钻孔的偏差，以便及时纠正。在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则容易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。

3.4灌注及拔管移机

CFG桩成孔达到设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料，当钻杆芯管充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料。成桩的提拔速度应控制1.2 m/min，每上拔1 m留振5 s，当沉管拔至离地面2 m时，应再减慢一半，且留振10 s。成桩过程应连续进行，避免因后台供料慢而导致停机待料。灌注成桩完成后，用水泥袋盖好桩头，进行保护。施工中每根桩的投料量不得小于设计灌注量，且桩顶设50 cm的保护桩长。

桥头的软基采用CFG桩+袋装砂井加固，能有效地改善软土路基的承载力，保证软土路基的稳定性达到设计要求，同时能加快施工进度，为今后同类工程的施工提供宝贵的施工经验。

10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.08.099

F273；U416.16

A

1673-0194（2015）08-0126-01

2015-02-16