CFG桩在软基路段处理中的质量控制分析

2021-03-22陈木林

运输经理世界 2021年4期

陈木林

（福建华成路桥工程有限公司，福建漳州363000）

0 引言

软基具有土质松软、强度低、容易压缩、耐压性差等多种特点，常为公路、铁路的施工带来很大的困难，若不做好对软基路段的处理，将会严重影响工程整体的施工质量。CFG桩在目前的工程软基路段处理中的应用较为常见，但具体应用涉及的技术要点相对较多，需要施工人员全面重视，并结合工程施工的实际情况，有针对性地应用这一技术，保证其效用在工程施工中顺利地发挥。

1 CFG桩的应用优势概述

CFG桩是一种高黏结强度的半刚性桩，由水泥、粉煤灰、碎石等成分构成，运用于工程建设中的主要作用是增强桩与桩间土的紧密性，进而加固软基，提升路基的耐压性、强度与承载力，保障工程的稳定性。CFG桩的应用优势如下：

1.1 适用范围广

在实际的工程建设中，软基路段的成分往往具有一定的差异性。例如粉土、黏土与淤泥等，都有可能是软基中的重要成分。但不论具体的地质情况如何，将CFG桩应用于软基路段都能够达到不错的效果，可以借助其在挤密性上的优势为软基带来加固作用，提升软基稳定性。由此可见，CFG桩具有适用范围广的特点。

1.2 承载性强

CFG桩的组成成分较为复杂，水泥、粉煤灰、砂石等多种材料都属于CFG桩的原料，混合构成了桩体。相较于其他桩体，CFG桩承载性更为优秀，这是因为摩擦阻力的作用主要集中于桩侧面，施工人员可以依据具体的施工需求，有针对性地制桩，调控桩体的承载力，有效助力于工程的顺利开展。根据相关数据表明，CFG桩在软基路段处理中的承载量占地基总荷载达70%，能够显著提升软基路段的承载力，从而达到加固软基，保障工程稳定性的目的[1]。

1.3 排水性好

在粉土或者砂土类型的软基加固过程中，CFG桩在下桩时总会产生剧烈的振动，此时砂土容易出现液化现象，但液化水会在土层压力的作用下沿着CFG桩的桩体向上排出，直到桩体完全硬化后才停止排水。由此可见，CFG桩还具有良好的排水性能。

1.4 沉降量小

在对软基路段的处理中，工作人员通常会将CFG桩桩体的顶端部位放置于地质状况较好的土层位置，在增强桩体紧密性的基础上，转变软基为复合地基，增强地基的强度，进而避免沉降问题的发生。由此可见，将CFG桩应用于软土地基处理，还能够降低沉降问题的发生概率。

1.5 时间效应佳

在CFG下桩施工过程中，施工人员需要用到振动沉管技术，这一技术会让地基结构发生变化，随着土层的松动，地基的强度会不断降低，但下桩结束后，地基结构便会恢复原先的样子，同时地基的稳定性会得到显著的增强。此外，水煤灰等桩体原材料在水化反应的作用下，也会增强桩体的承载力，进而加固桩体，达到提升工程稳定性的目的。总之，将CFG桩应用于对软土地基的处理中，具有时间效应佳的优势。

2 CFG桩在软基路段处理中的具体应用

2.1 施工前期准备阶段

在应用CFG桩前，施工人员应做好前期准备工作：首先，利用前期勘察工作中取得的资料，对施工现场展开分析，依据具体的施工情况，准备好工程设备和施工原材料，组织好施工人员，按照图纸的要求，设计详尽的施工方案。对于施工中可能出现的问题应深入探讨，建立详尽的应急预案，保障工程能够安全顺利地完成；其次，在开始施工前，施工人员还应当做好试桩工作，施工人员应做好对相应规范标准的研讨，明确试桩工作中各项注意事项。一般来说，为保证这一工作的准确性，选择五根以上的CFG桩进行试验为宜，在试验过程中，还应及时记录各项数据，若试验结果难以满足工程施工的要求，可对CFG桩加以调整，直到与工程要求一致[2]。在这一阶段的工作结束后，工作人员还应及时填写试桩报告，为后续的工作提供数据参考。

2.2 CFG桩施工阶段

在施工阶段中，须注意如下要点：首先，施工人员须仔细查看施工图纸的要求，依据规定标注下桩位置，但操作钻机时，还是应当依据塔身的垂直标杆，适当校准下桩位置，避免出现过大的误差；其次，在钻孔过程中，对钻机速度的控制属于一个关键点，施工人员可先缓慢控制钻机，让其慢速旋转，保障钻头稳定性，避免出现误差；在钻头到达预定位置后，施工人员应及时标注塔身相应的位置；钻孔完毕后，提前配备好的原材料，如碎石、粉煤灰、水泥等便可发挥作用了，施工人员可将这些材料倒入钻杆的芯管中，灌注结束后便拔出芯管。此处应注意，施工人员应保证灌注工作已经完毕，再拔出芯管，同时也应做好对拔管速度的控制，每分钟1m左右为宜，过快拔管或过慢拔管都不利于施工质量。灌注结束后，施工人员可利用薄草皮、水泥袋等保护桩头，保证施工效果。

2.3 施工后期保障阶段

在CFG桩施工结束后，施工人员还需做好保障工作，以达到更好的施工效果。例如，施工人员可利用垫褥层、土工布等材料，提升桩体与地基的黏连性，进而提升加固效果。具体措施：准备大量的碎石，粒径小于2cm为宜，铺设在软基表面，厚度为25cm左右，铺设完毕后进行洒水、碾压，保证铺设的均匀性，进而调节桩体的受力程度，之后运用土工布铺设在其上方，两端预留约1m，此举是为了方便后续的反向固定工作。

3 CFG桩在软基路段处理中的质量控制措施

3.1 对施工设备的配置

在CFG桩施工过程中，施工人员可选取一些设备来配合CFG桩，例如振动沉管机械设备、螺旋钻机械设备等，前者对土层紧实度的要求更高，在对硬土层的施工过程中，若不配合其他的机械设备，难免会出现震荡力度过大的问题，进而为桩体带来伤害。一般来讲，土层密度过高，会为土层结构带来伤害，因此施工人员还应尽量降低土层的密度。施工软性黏土层时，孔隙水的压力会得到提升，土层强度会进一步下降。由此可见，在CFG桩施工过程中，施工人员务必要严格配置各施工设备，可先用螺旋钻钻孔，再运用振动沉管设备制取桩体，避免桩体断裂，进而保障软基路段加固的效果。

3.2 原料配合比控制

CFG桩由多种材料混合构成，例如粉煤灰、水泥、碎石等，这些材料的配合情况直接影响桩体的强度，因此施工人员应加强对原料配合比的控制。若原料的配合比不够科学，CFG桩的强度与承载力都会下降，进而影响施工质量，主要表现为在灌注过程中出现卡管等问题，甚至发生安全事故，危害施工安全。总之，施工人员应切实做好对原料配合比的控制，下面为CFG桩的原料配合比：水灰配比7∶10；水泥用量比为15%；坍落度不得超过5cm。总之，在CFG桩施工中，对原料配合比的控制是非常重要的，与桩体的强度和承载力以及与软基路段的加固效果息息相关。

3.3 对施工技术的合理选择

施工人员应依据具体的要求选择最为合适的施工技术，在保证施工效果能够实现的基础上，尽可能提升技术的性能。例如，当施工人员在饱和软土区域进行连续打桩作业时，设备的振动力度通常较小，新桩有可能挤压老桩，严重的话还会造成桩体的断裂。对此，施工人员便可应用跳打施工技术来解决，在应用这一技术后，若某一桩体的强度已经到达了预定强度的五分之四，施工人员便可打下一条桩体在预定的位置；若打桩区域的软基多由饱和粉土构成，在粉土特性的影响下，土层的密度在打桩完毕后，通常会有所提升，此时若施工人员还需补打桩，就不能再应用同样的技术，这是因为土层密度再增大，便会影响沉管，进而造成桩体断裂，因此施工人员可将制桩位置作为中心，之后向四周方向打桩。

3.4 提升施工监测的力度

在CFG施工中，还应做好施工监测工作。重点集中在如下几个方面：首先，在施工前应做好对场地标高的测量，收集具有足够数量与代表性的测点，在打桩过程中应依据这些测点，检测是否存在地面隆起的情况；其次，施工过程中在打新桩时，应做好对已打桩桩顶上升量的测量，估算得出桩径缩小的数值，判断是否存在缩径情况；最后，对于桩顶上升量较大或怀疑具有质量问题的桩，应及时开挖查看，从而采取必要的措施处理。