CFG桩在城市道路软基处理中的应用

田效朋

摘 要：近年来，随着经济的快速发展，城市道路工程建设规模逐步扩大，对原有软弱地基的处理成为道路设计及施工的重点，CFG桩复合地基法以其经济、快捷和效果良好等优点，在工程上得到了广泛的应用。为此，本文主要对城市道路软基处理中CFG桩的施工准备、施工工艺及质量控制进行了分析与探究。

关键词：CFG桩；城市道路；软基处理

当天然地基不能满足工程建设需求时，就必须采取一定措施对地基进行加固处理。地基处理的目的就是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法，对地基土进行加固，用以改良地基土的工程特性，提高地基的抗剪强度、降低地基的压缩性、改善地基的透水特性、改善地基的动力特性、改善特殊土的不良地基特性等。常用的地基处理方法很多，根据加固机理可以分为密实法、置换法、复合地基法、加筋法及灌浆等。各种地基处理方法都有自己的加固原理及适用范围。CFG桩复合地基作为一种高粘结强度桩复合地基，是由CFG桩、桩间土和褥垫层组成的新型复合地基形式，桩、桩间土通过褥垫层与基础相连接保证桩土共同承担荷载，具有适用性广、承载力提高幅度大、施工简便、工期短、造价低廉等技术优点，是70年代以来发展最快的一种方法，受到用户的欢迎，目前已在全国各地推广应用。

1 城市道路软基处理CFG桩施工准备

1、CFG桩参数的控制

由水泥、粉煤灰、碎石等材料共同组合成CFG桩，其桩体主要是通过软基钻孔灌注形成。按照相关国家施工技术指标，要求城市道路工程施工中CFG桩的强度等级必须控制在C20，由实验室在施工前期确定各种施工材料的配合比，并遵循试验结果进行配置。

2、原材料控制

在城市道路工程CFG桩原材料构成中，主要包括：水泥、粉煤灰、碎石、砂、土工格栅等。通常情况下选用一般硅酸盐水泥，其等级要在5级以上，如施工现场路基中含有腐蚀性较强的水时，应遵循国家施工水泥相关规定，选用的水泥必须具有抗腐蚀性，并确保每立方米的掺入的水泥量在300千克以下。在城市道路工程CFG桩施工中，主要选用III级或其上的粉煤灰材料。并将碎石粒径控制在5毫米到20毫米之间。确保混合料中含泥量在总混合料的5%以下。在CFG桩施工中土工格栅具有关键性的作用。所以土工格栅应选用双向拉伸高强聚酯长丝编制的材料，确保其极限抗拉强度符合施工要求。

3、机械设备选用

CFG桩多用振动沉管桩机施工，也可用螺旋钻机。对于粘性土、粉土、淤泥质土、人工填土及松散砂土，使用振动沉管桩机可以提高地基承载力、减少地基变形以及消除地基液化；对夹有硬土层的地质条件，宜采用螺旋钻预引孔，然后再用振动沉管机制桩。本工程结合实际工程地质情况，采用振动沉管桩机施工。

2 城市道路软基处理CFG桩的施工工艺

1、放样

施工前，必须对施工现场的地质材料进行准确核对，并与设计参数充分结合，确保施工材料、方式、技术及机械设备选择的正确性。随后将施工场地进行平整作业，主要将地表杂物清理干净。处理后进行施工测量与放样作业，进行轴线、打桩场地边线的确定及标记。同时还要进行相关试验，确保施工数据的准确性。

2、钻机就位

钻机到场后，必须确保钻杆与桩位中心位置垂直对应，其误差值必须控制在1%以内。为对钻孔位置的垂直度进行准确测量，可以选用将垂球挂在钻架中的方式进行，钻杆垂直度应选用带有垂直度调整器的钻机进行测量。施工前，相关施工人员必须对各个桩都进行检测，确保其符合施工要求后，才能进行开钻作业。

3、成孔

开始钻孔作业后，必须将钻头阀门关闭，将钻杆向下移动，确保钻头可以与地相接触，钻进时必须将马达启动，选用先缓慢再逐渐加快的速度进行，并对钻孔的位置进行检测，确保其质量。如施工作业时，出现钻杆晃动等情况，应查看原因，避免出现各种损坏问题，随后按照钻机自身的进尺标记进行钻孔，确保其符合设计标高后，应立即停止作业。

4、搅拌

在进行CFG桩施工中，搅拌混凝料必须确保其均匀度，在施工中应集中搅拌，遵循相应施工要求进行材料的配置，根据一般混凝土搅拌时间进行，通常为1分半到2分钟。如特殊情况，应严格遵循施工要求进行。

5、灌注

确定钻孔深度符合设计规定后，钻进作业停止后，必须及时进行钻杆提拔作业，一般要提升20厘米到30厘米之间，之后进行泵送混合料及灌注施工，确保其投料量在设计灌注量以下，同时混凝土要填充整个钻杆芯管，随后进行拔管作业。与设计高程相比，施工实际高程应多出50厘米左右，完成灌注成桩作业后，封盖桩顶并开始养护施工。在混合料灌注中，选用泵压次数记录的方式进行控制混合料的灌入量，并按照泵压次数对混合料的投料量进行控制。

6、移机

选用静止提拔钻孔的方式进行灌注，将其提管速度在每分钟2到3米之间进行控制，确保其施工质量后进行下根CFG桩施工。

3 城市道路软基处理中CFG桩施工质量控制

1、桩径和垂直度。施工中应保证每颗桩实际混合料灌注量不低于设计量，灌注后的充盈系数应大于1，施工中除了保证塔身四周的垂直标杆调节塔身导杆后尚应采用水平尺检查钻机机架水平度，同时应检查钻机塔身和钻杆是否垂直，若垂直度不足则应调节塔身垂直标杆直至垂直度不超过1%。

2、拔管速率。施工中应严格控制混合料泵送量与拔管速率相匹配以免出现停泵待料现象，并避免拔管速率过快形成桩径偏小或缩颈断桩，拔管速率过慢导致水泥浆分布不均匀而形成离析，最终导致桩顶浮浆过多并影响桩身强度。

3、桩长保护。成桩后一般应较设计桩长加长0.5m左右以保证桩长，并在沉管拔出后用插入式振捣棒对桩顶混合料加振3-5s以提高该部位密实度，整桩施工完毕后应用人工进行桩间土清理和桩头凿除，凿除桩头时应严禁用大锤直接夯击桩头将桩身震碎，而应用钢钎对称将多余部分凿除，后用小锤和钢钎进行桩顶找平，最终保证桩顶不存在斜面。

4、混合料强度控制。混合料拌合时应严格按照试验配合比配料，拌合过程中应经常测定砂石含水量，并通过观察混合料塌落度等来分析其配合比，并应严格按照规定做试块以准确检测、反应成桩的抗压强度。

5、施工监测。在施工过程中，要加强监测，及时发现问题，以便采取有效措施，控制成桩质量，重点应做好以下几方面的监测：

（1）施工前要测出场地的标高，测点应有足够的数量和代表性。在打桩过程中则要随时检测地面是否发生隆起。因为断桩常和地表隆起相联系。

（2）施工过程中要随时注意已打桩桩顶标高的变化，尤其是观测桩距最小的已打桩。因为在打新桩时，测量已打桩桩顶的上升量，可估算桩径缩小的数值，以判断是否产生缩径。

（3）对桩顶上升量较大或懷疑发生质量问题的桩应进行开挖查看，并做出必要的处理。

4 结束语

综上所述，随着社会经济的不断发展，城市道路工程已经成为我国基础建设中的一项重要建设项目，CFG施工技术作为城市道路工程施工的重要组成部分，其施工技术水平的高低直接关系着工程的整体质量。在城市道路工程施工中施工企业必须重视施工准备工作，对各环节质量严格把关，防止各种质量通病的发生，确保整体工程施工质量达到合格水平，并努力实现创优目标。

参考文献

[1]杨新云.分析市政道路建设中软土路基的处理方法及质量控制[J].低碳世界.2017（17）

[2]孙元斌，赵王金.CFG桩在地基处理中的应用探析[A].软科学论坛——企业信息与工程技术应用研讨会论文集[C].2015

[3于达，杨秋萍.]市政道路工程软土地基处理技术措施分析[J].城市道桥与防洪.2015（11）

[4]王慧莎，杨深海.研究市政道路施工中的软土地基处理技术[J].低碳世界.2017（03）

[5]覃国汉.CFG桩在城市道路软基处理中的设计及应用[J].科技资讯.2012（04）endprint