公路工程軟土路基樁施工技術探討
時間(jian):2022-09-28 10:46:22
導(dao)語(yu):公路(lu)工程軟土路(lu)基樁(zhuang)施工技術探討一文來源于(yu)網友上傳(chuan),不代表本站觀(guan)點,若需要原創文章可(ke)咨詢(xun)客服老師,歡迎參(can)考。
摘要:結合公路工程項目實際情況,從技術方案、技術參數、場地整平、樁位測放、樁機就位、鉆孔、灌注以及清渣等不同維度重點研究了軟土路基CFG樁施工技術。實踐表明,此(ci)公(gong)路工程軟土(tu)路基(ji)(ji)采用CFG樁施工技術合理、可行,形成了(le)高強(qiang)度復(fu)合地基(ji)(ji),顯著提升(sheng)了(le)軟土(tu)路基(ji)(ji)結構承載力與穩定性,并保證了(le)公(gong)路行車(che)的安(an)全性。
關鍵詞:公路工程;軟土路基;CFG樁;施工技術(shu)
1項目背景
某公路工(gong)程項(xiang)(xiang)目(mu)的(de)(de)全線(xian)長度(du)(du)(du)是(shi)17.26km,起訖(qi)樁號是(shi)K31+885~K49+145,采用的(de)(de)是(shi)雙向(xiang)四車道,設計的(de)(de)行(xing)車速度(du)(du)(du)是(shi)60km/h,路基(ji)寬(kuan)度(du)(du)(du)為25.5m。此(ci)項(xiang)(xiang)目(mu)沿(yan)線(xian)路段大(da)部分屬于軟(ruan)基(ji)土體,其(qi)中(zhong)軟(ruan)土層的(de)(de)厚度(du)(du)(du)范圍是(shi)9~26m,施工(gong)周期約25個月,項(xiang)(xiang)目(mu)現(xian)場內基(ji)本(ben)表現(xian)為河流沖擊地貌。考慮到項(xiang)(xiang)目(mu)沿(yan)線(xian)大(da)部分土層屬于軟(ruan)土層,為了保(bao)證公路工(gong)程施工(gong)質量,必須結(jie)合項(xiang)(xiang)目(mu)實(shi)際情況采取合理的(de)(de)措(cuo)施進行(xing)軟(ruan)土路基(ji)加固處理,此(ci)項(xiang)(xiang)目(mu)中(zhong)軟(ruan)土路基(ji)加固處理選擇的(de)(de)是(shi)CFG樁施工(gong)技術。
2施工技術
2.1技術方案
縱觀公路工(gong)(gong)程軟(ruan)(ruan)土(tu)路基(ji)(ji)加固(gu)處(chu)理實際情(qing)況,主要(yao)采用的(de)(de)(de)加固(gu)處(chu)理措施(shi)包(bao)含了真(zhen)空堆載(zai)預(yu)(yu)壓、墊層、CFG樁(zhuang)(zhuang)、豎(shu)向排水以(yi)(yi)及剛性樁(zhuang)(zhuang)等,其中墊層與豎(shu)向排水一般(ban)適(shi)用于(yu)厚度(du)<3m的(de)(de)(de)軟(ruan)(ruan)土(tu)路基(ji)(ji)。考慮到(dao)此(ci)項目(mu)(mu)中軟(ruan)(ruan)土(tu)路基(ji)(ji)的(de)(de)(de)厚度(du)在9~26m,不可(ke)選(xuan)(xuan)擇(ze)淺(qian)層處(chu)理施(shi)工(gong)(gong)技術;真(zhen)空堆載(zai)預(yu)(yu)壓技術適(shi)用于(yu)工(gong)(gong)期緊、軟(ruan)(ruan)土(tu)性能差(cha)(cha)的(de)(de)(de)路基(ji)(ji),而(er)此(ci)項目(mu)(mu)中工(gong)(gong)期較(jiao)為富(fu)裕,土(tu)料資(zi)源比(bi)較(jiao)豐富(fu),因(yin)此(ci)不可(ke)選(xuan)(xuan)擇(ze)真(zhen)空堆載(zai)預(yu)(yu)壓技術;相(xiang)較(jiao)于(yu)剛性樁(zhuang)(zhuang)、加固(gu)樁(zhuang)(zhuang)而(er)言,CFG樁(zhuang)(zhuang)具備良好的(de)(de)(de)抗剪強度(du),此(ci)項目(mu)(mu)中路堤填筑的(de)(de)(de)高度(du)比(bi)較(jiao)大,承(cheng)載(zai)力(li)偏差(cha)(cha),所以(yi)(yi)經過綜(zong)合(he)分析(xi)研究確定(ding)軟(ruan)(ruan)土(tu)路基(ji)(ji)加固(gu)處(chu)理選(xuan)(xuan)擇(ze)CFG樁(zhuang)(zhuang)施(shi)工(gong)(gong)技術[1]。該公路工(gong)(gong)程項目(mu)(mu)軟(ruan)(ruan)土(tu)路基(ji)(ji)的(de)(de)(de)整(zheng)體性能比(bi)較(jiao)差(cha)(cha),采用CFG樁(zhuang)(zhuang)進行加固(gu)處(chu)理之后能夠有(you)效控制沉(chen)降(jiang)(jiang),根據基(ji)(ji)本規范要(yao)求,將(jiang)樁(zhuang)(zhuang)體處(chu)于(yu)極限狀(zhuang)態(tai)下的(de)(de)(de)承(cheng)載(zai)力(li)與沉(chen)降(jiang)(jiang)量作為驗算條(tiao)件及控制條(tiao)件,此(ci)項目(mu)(mu)允許的(de)(de)(de)施(shi)工(gong)(gong)后沉(chen)降(jiang)(jiang)≤0.3。詳(xiang)細(xi)加固(gu)處(chu)理方案設(she)計時,必須認真(zhen)、仔(zi)細(xi)勘察待處(chu)治路段的(de)(de)(de)具體地(di)質條(tiao)件、沉(chen)降(jiang)(jiang)量與承(cheng)載(zai)力(li)情(qing)況,然后選(xuan)(xuan)取土(tu)樣實施(shi)室內試驗,通過試驗得出土(tu)層相(xiang)關(guan)力(li)學性能參數,同(tong)時以(yi)(yi)此(ci)為依據實施(shi)CFG樁(zhuang)(zhuang)復合(he)地(di)基(ji)(ji)設(she)計。
2.2技術參數
CFG樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)長一般是(shi)(shi)(shi)0.4m,針對基巖起伏相對偏大的(de)(de)(de)位(wei)置,需(xu)要根據地(di)面(mian)(mian)至基巖的(de)(de)(de)實(shi)際(ji)深度合(he)(he)(he)理(li)確定樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)長,以(yi)提升(sheng)軟土(tu)(tu)(tu)地(di)基加(jia)固處理(li)效(xiao)果。為(wei)(wei)了保證CFG樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)可以(yi)均勻承(cheng)(cheng)受結構(gou)荷載,以(yi)及(ji)實(shi)現(xian)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)間土(tu)(tu)(tu)的(de)(de)(de)均勻性擠(ji)密(mi),此項目中(zhong)(zhong)CFG樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)必須采用(yong)等(deng)邊三角(jiao)形實(shi)施布設,同時把其孔間隔距離控(kong)制為(wei)(wei)1~1.5m。(1)式(shi)中(zhong)(zhong),A為(wei)(wei)單(dan)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)承(cheng)(cheng)載面(mian)(mian)積,m2,取值范圍是(shi)(shi)(shi)1.0~2.0m2。單(dan)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)與(yu)復合(he)(he)(he)地(di)基的(de)(de)(de)承(cheng)(cheng)載力(li)(li)、沉(chen)(chen)(chen)(chen)降(jiang)量等(deng)相關參數(shu)必須根據地(di)基處理(li)技術規(gui)范要求(qiu)公式(shi)及(ji)方法進行確定,公式(shi)如下:(2)式(shi)中(zhong)(zhong),qs為(wei)(wei)CFG樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)周圍土(tu)(tu)(tu)的(de)(de)(de)摩(mo)擦力(li)(li)均值,其中(zhong)(zhong)黏土(tu)(tu)(tu)是(shi)(shi)(shi)12~15kPa,淤泥(ni)質土(tu)(tu)(tu)是(shi)(shi)(shi)8~12kPa,淤泥(ni)是(shi)(shi)(shi)5~8kPa;L為(wei)(wei)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)身長度,m;S為(wei)(wei)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)周長,cm;α為(wei)(wei)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)端(duan)土(tu)(tu)(tu)承(cheng)(cheng)載力(li)(li)的(de)(de)(de)折減系數(shu);Ap為(wei)(wei)CFG樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)截面(mian)(mian)積,m2;fk為(wei)(wei)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)端(duan)土(tu)(tu)(tu)承(cheng)(cheng)載力(li)(li)[2]。通過(guo)建立褥墊(dian)層能夠(gou)提升(sheng)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)體與(yu)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)間土(tu)(tu)(tu)的(de)(de)(de)密(mi)實(shi)性,利用(yong)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)間土(tu)(tu)(tu)擠(ji)密(mi)作用(yong)產生復合(he)(he)(he)地(di)基。待復合(he)(he)(he)地(di)基承(cheng)(cheng)受上部結構(gou)的(de)(de)(de)垂(chui)直荷載之后就會出現(xian)垂(chui)直沉(chen)(chen)(chen)(chen)降(jiang),此時沉(chen)(chen)(chen)(chen)降(jiang)量是(shi)(shi)(shi)由(you)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)復合(he)(he)(he)層受到壓縮(suo)變形與(yu)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)土(tu)(tu)(tu)復合(he)(he)(he)地(di)面(mian)(mian)下土(tu)(tu)(tu)體沉(chen)(chen)(chen)(chen)降(jiang)引發(fa)的(de)(de)(de),由(you)于該項目中(zhong)(zhong)復合(he)(he)(he)底(di)面(mian)(mian)大部分是(shi)(shi)(shi)基巖,因此無需(xu)考慮樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)土(tu)(tu)(tu)復合(he)(he)(he)底(di)面(mian)(mian)下土(tu)(tu)(tu)體的(de)(de)(de)沉(chen)(chen)(chen)(chen)降(jiang)變形。
2.3CFG樁(zhuang)工藝
從本質(zhi)上分(fen)析(xi)(xi),CFG樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)基(ji)本包含(han)了(le)長螺旋鉆(zhan)管內泵壓成樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)、泥(ni)漿護(hu)壁鉆(zhan)孔灌(guan)注樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)以(yi)(yi)及振(zhen)動(dong)(dong)沉(chen)(chen)管樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)等(deng)。其(qi)中振(zhen)動(dong)(dong)沉(chen)(chen)管樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)主要適用于黏性(xing)土(tu)、砂土(tu)以(yi)(yi)及淤泥(ni)質(zhi)土(tu)等(deng),具有(you)施工操作(zuo)簡單特點,能夠(gou)顯(xian)著提(ti)(ti)升樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)間(jian)土(tu)緊密性(xing)以(yi)(yi)及有(you)效控(kong)制沉(chen)(chen)降變形(xing),避免(mian)土(tu)體出現液化[3]。但(dan)是此(ci)項技(ji)術成樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)質(zhi)量(liang)控(kong)制難度(du)(du)系數較(jiao)大,易發(fa)生斷樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)與(yu)縮經等(deng)現象,若是為硬(ying)質(zhi)地層則必(bi)須提(ti)(ti)前進(jin)行引孔。而長螺旋鉆(zhan)孔灌(guan)注樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)施工無(wu)需泥(ni)漿護(hu)壁,無(wu)擠土(tu)、塌孔以(yi)(yi)及斷樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)等(deng)現象,能夠(gou)有(you)效保證成樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)質(zhi)量(liang)。但(dan)是此(ci)工藝可能會(hui)發(fa)生竄孔、堵孔等(deng)現象,且混(hun)合料坍(tan)落(luo)度(du)(du)與(yu)泵送階段水體流動(dong)(dong)性(xing)等(deng)因素可能會(hui)引發(fa)泌水與(yu)離析(xi)(xi)等(deng)現象。通(tong)過綜合分(fen)析(xi)(xi)不(bu)同成樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)工藝以(yi)(yi)及項目實(shi)際情況,最后確定選擇長螺旋鉆(zhan)孔灌(guan)注成樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)工藝,同時混(hun)凝土(tu)坍(tan)落(luo)度(du)(du)保證處于13~18cm。
2.4場地整平
把(ba)項目(mu)施工現場(chang)中的浮(fu)土、碎(sui)石以及(ji)草(cao)皮(pi)等雜物清理(li)干凈,然后采用“挖掘機(ji)(ji)+推土機(ji)(ji)”的方式進行場(chang)地整(zheng)平處理(li),保證兩邊低中間(jian)高,以免施工現場(chang)內存在積水(shui)現象,同時確(que)保打樁機(ji)(ji)與(yu)鉆(zhan)機(ji)(ji)底(di)座準確(que)、平穩就位。
2.5樁位(wei)測放與樁機(ji)就位(wei)
以大鋼尺方式實(shi)施樁(zhuang)(zhuang)位(wei)測(ce)放(fang)(fang)、拉線以及布(bu)樁(zhuang)(zhuang),而中樁(zhuang)(zhuang)測(ce)放(fang)(fang)范圍必須(xu)保證處(chu)(chu)于CFG樁(zhuang)(zhuang)布(bu)設(she)范圍之(zhi)(zhi)內,待測(ce)放(fang)(fang)完成之(zhi)(zhi)后需要灑布(bu)白灰實(shi)施標(biao)記。根(gen)據規(gui)定(ding)要求驗收樁(zhuang)(zhuang)位(wei)測(ce)放(fang)(fang)準確度,達標(biao)之(zhi)(zhi)后才能夠進行樁(zhuang)(zhuang)機(ji)(ji)就位(wei),同(tong)時把樁(zhuang)(zhuang)機(ji)(ji)調(diao)整到水平狀態(tai),使其性(xing)能參(can)數(shu)處(chu)(chu)于最(zui)佳狀態(tai),然(ran)后進行固(gu)定(ding),保證鉆(zhan)頭(tou)與(yu)樁(zhuang)(zhuang)位(wei)中心點相一致[4]。此外,樁(zhuang)(zhuang)身固(gu)定(ding)之(zhi)(zhi)后把鉆(zhan)桿(gan)和樁(zhuang)(zhuang)位(wei)中心點進行垂直對應(ying),以保證鉆(zhan)機(ji)(ji)施工階段垂直度偏差≤設(she)計數(shu)值1%。
2.6混合料(liao)拌和(he)
此項目中混(hun)凝土(tu)拌(ban)和采用的是拌(ban)合(he)(he)站進(jin)行拌(ban)和,嚴(yan)格(ge)根據設計(ji)配合(he)(he)比與拌(ban)和要(yao)(yao)求(qiu)實(shi)施(shi)混(hun)合(he)(he)料(liao)拌(ban)和,待(dai)拌(ban)制結束之后需要(yao)(yao)進(jin)行取樣(yang)性能檢測,保(bao)證性能指標符合(he)(he)規范要(yao)(yao)求(qiu)才能夠選擇(ze)專用運料(liao)車(che)將混(hun)合(he)(he)料(liao)運輸到項目施(shi)工(gong)現場,而抵(di)達施(shi)工(gong)現場后還需要(yao)(yao)實(shi)施(shi)二次檢查,重點檢查混(hun)合(he)(he)料(liao)坍落度,以確保(bao)混(hun)凝土(tu)坍落度處于13~18cm。
2.7鉆孔
鉆孔施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)之前(qian)需(xu)要保證鉆頭閥門處(chu)于關閉狀態,等到鉆機就位且(qie)各項準備工(gong)(gong)(gong)作完成(cheng)之后才可(ke)以(yi)正(zheng)式開啟鉆機,然后按照“由慢到快”的順序(xu)實施(shi)(shi)鉆進(jin),若是鉆進(jin)施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)階段(duan)出現了偏(pian)移則必須及時停(ting)止施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)。該項目中鉆孔施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)參數必須進(jin)行仔細(xi)、認真記錄,特別(bie)是電流突(tu)變點與終(zhong)孔電流等,從而(er)為竣工(gong)(gong)(gong)驗收(shou)復核創造有利條件。
2.8灌注、拔管以及清(qing)渣(zha)
當(dang)鉆(zhan)進(jin)成孔(kong)到設計要求標(biao)高之后(hou),需要對閥門中的氣體進(jin)行檢(jian)查,同時(shi)確保氣體全部排出之后(hou),才可以(yi)正式實施(shi)(shi)混凝(ning)土泵(beng)送(song)。此項目中提(ti)鉆(zhan)速度應(ying)(ying)控制(zhi)為1.5~2.5m/min,且(qie)(qie)提(ti)鉆(zhan)階(jie)段必(bi)須(xu)保證(zheng)均勻、連續灌(guan)(guan)注(zhu)(zhu)(zhu)[5]。當(dang)混凝(ning)土灌(guan)(guan)注(zhu)(zhu)(zhu)施(shi)(shi)工(gong)結束且(qie)(qie)達到了(le)初凝(ning)狀態,則應(ying)(ying)將樁(zhuang)頂蓋住(zhu),根據設計規定要求實施(shi)(shi)養護。單根CFG樁(zhuang)成樁(zhuang)施(shi)(shi)工(gong)完成,應(ying)(ying)立即將鉆(zhan)頭與閥門位置的溢料殘渣清理干凈,同時(shi)把鉆(zhan)機平穩(wen)移(yi)動到下一個(ge)施(shi)(shi)工(gong)樁(zhuang)位,嚴格按照要求實施(shi)(shi)樁(zhuang)體灌(guan)(guan)注(zhu)(zhu)(zhu)。
3總結
本(ben)文以實際公(gong)路工程(cheng)項目(mu)為例,重(zhong)點研究(jiu)了軟(ruan)土路基(ji)CFG樁施(shi)工技(ji)術(shu),主要(yao)包(bao)含(han)了技(ji)術(shu)方案、技(ji)術(shu)參數、場地整平、樁位測放(fang)、樁機就位、鉆孔、灌注以及清渣等。研究(jiu)表明,此公(gong)路工程(cheng)軟(ruan)土路基(ji)采(cai)用CFG樁施(shi)工技(ji)術(shu)合(he)理、可(ke)行,顯(xian)著提升了軟(ruan)土路基(ji)結構承(cheng)載力與穩定性(xing)。
參考文獻:
[1]毛宗原,毛剛,王丹,等.碾壓填(tian)土地基(ji)上的CFG樁復(fu)合地基(ji)應用和研究[J].建筑技術(shu),2019,50(12):1466-1469.
[2]李鑫.局部軟弱地(di)(di)層條件下(xia)CFG樁復合(he)地(di)(di)基特性分析[J].廣東(dong)土木與建筑(zhu),2021,28(5):54-58.
[3]曾偉(wei),曹(cao)鋒.高速(su)公路CFG樁復合地基(ji)振(zhen)動成型法試驗研究[J].交(jiao)通科學與工程(cheng),2020,36(4):22-27.
[4]皇(huang)甫宗(zong)致(zhi).CFG樁在市政道路(lu)軟土路(lu)基加(jia)固(gu)處理中的應用[J].中國建設信息化,2021,27(5):64-65.
[5]史經峰.公路(lu)工程軟土(tu)地(di)基(ji)施工處(chu)理(li)中CFG樁的應用(yong)[J].中國高新科(ke)技(ji),2020,4(8):112-113.
作(zuo)者(zhe):常(chang)晉姝 單位:山西誠(cheng)達(da)公路勘察設(she)計有限公司晉中(zhong)分公司
精品范文
2公路建設