一、前言

　　水泥粉煤灰碎石樁（Cement Flyash Gravel pile）簡稱CFG樁，處理軟弱地基的一種新方法，它是在碎石樁的基礎上摻入適量石屑、粉煤灰和少量水泥加水拌和后制成的一種具有一定強度的樁體。其骨料仍是碎石，用摻入石屑來改善顆粒級配，摻入粉煤灰來改善混合料的和易性，并利用其活性減少水泥用量，摻入少量水泥使其具有一定的粘結強度，具有某些柔性樁特點的高粘結強度樁。CFG樁、樁間土、和褥墊層一起構成柔性樁復合地基。

　　CFG樁90年代應用在多層和高層建筑地基處理工程，被列為建設部重點推廣技術和國家科委重點推廣研究成果。經(jīng)過十多年的研究和推廣應用使其在我國的基本建設中起了非常主要的作用。目前CFG樁在房屋、公路的地基加固中得到廣泛運用。

　　但CFG樁在我國鐵路軟土路基地基加固工程中商不成熟，尚無成熟的設計方法及施工工藝并缺乏試驗研究數(shù)據(jù)，在高速鐵路加固軟土地基是不成熟的。

　　二、工法特點

　　CFG樁通過振動沉管成樁和樁間土通過碎石褥墊層形成CFG復合地基，彌補了碎石樁和素混凝土樁的缺陷：

　　1特點：

　　1.1改變樁長、樁徑、樁距等設計參數(shù)，可使承載力在較大的范圍內(nèi)調(diào)整。

　　1.2有較高的承載力，承載力的提高幅度在250％～300％之間，對軟土地基承載力提高更大。

　　1.3沉降量小，變形穩(wěn)定快，如將CFG樁落在較硬的土層上，可較嚴格地控制地基沉降量。

　　1.4工藝性好，由于大量采用粉煤灰，樁體材料具有良好的流動性與和易性，灌筑方便，成樁質(zhì)量好，易于控制施工質(zhì)量。

　　1.5可大量節(jié)約水泥、鋼材，利用工業(yè)廢料，消耗大量粉煤灰，降低工程費用。

　　三、適用范圍

　　本工藝適用于加固砂土、粉土、松散粘土、粘土和淤泥質(zhì)粘土，一般深度小于25m的軟土地基加固。當天然地基土是具有良好的擠密效果的砂土、粉土時，有時承載力可提高2倍以上。對塑性指數(shù)高的飽和粘土，擠土作用微乎其微。由于樁間土承載力小，土的荷載分攤比低，會嚴重影響加固效果。對于強度很低的飽和軟粘土，要慎重對待。在使用前要現(xiàn)場做試樁，進行試驗，來確定其適用性。

　　四、工藝原理

　　1.CFG樁同時具有對地基的擠密加固作用和對地基的置換加固作用的雙重作用，由于CFG樁樁體強度較高，在粘性土地基上，擠密效果不佳時，CFG樁可有效地將地基荷載傳遞到深處土層，確保對地基的置換加固作用。

　　2.CFG樁復合地基通過在樁和基礎間設置柔性褥墊層，使調(diào)整樁土相對變形的問題從根本上得到解決。

　　3.CFG樁復合地基的強度和模量比較均勻，對上部結構受力和抗震極為有利。

　　4.褥墊層使樁間土的有效接觸應力增加，提高了樁周土的抗剪強度，使的樁體承載力得到提高。

　　5.褥墊層對于地基的不均勻沉降也有一定的補償作用。

　　五、工藝流程及操作要點

　　1.施工工藝流程（略）

　　2.操作要點：

　　2.1施工前鋪設一層0.5～1.0m工作墊層（C組以上填料），碾壓平整、穩(wěn)定，確保樁機施工的需要。

　　2.2把預制好的樁尖按現(xiàn)場放樣樁位就位埋好，確保樁尖頂面水平。

　　2.3樁機就位保持水平、穩(wěn)固，調(diào)整沉管與地面垂直，確保垂直偏差不大于1%；

　　2.4沉管過程中作好記錄，激振電流每米記錄一次，對土層變化處應特別說明，直至樁機反復抬起，電流明顯增大，沉管無法繼續(xù)，待沉管至設計標高并抬架時應開動馬達，原地留振不小于10s；

　　2.5終孔后須盡快用料斗進行空中投料，直到管內(nèi)混合料面與鋼管料口平齊，如上料量不夠，須在拔管過程中補充投料，以保證成樁樁頂標高滿足設計要求；

　　2.6拔管時速度盡量勻速提升，一般控制在1.0～1.5 m/min，遇淤泥或淤泥質(zhì)土，拔管速率可放慢至0.6～0.8m/min.邊振動邊拔管，在拔管過程中不允許反插；

　　2.7由于設計滿堂布樁且間距較小，一般采取連打跳排的施打工序。但施工新樁時與已打鄰樁的間隔時間不應小于7d，必要時可在混合料內(nèi)摻入緩凝早強劑；

　　2.8當樁管拔出地面，確認樁符合設計要求后，其上部可用粒狀材料或粘土進行封頂并做好標記；

　　2.9在確定樁頂標高施工擴大樁頭前，應先鑿除樁體保護樁長至擴大樁頭底部標高�？硺额^前樁周工作墊層碎石土為避免機械擾動造成斷樁宜采用人工進行開挖�？硺额^可采用風稿自上而下鑿除混凝土至指定標高，也可用鏨子截樁至指定標高；

　　2.10當CFG樁在鑿除浮漿后或由于淺部斷樁（1.5m之內(nèi)，超過1.5m接樁挖開樁土體可能會導致相鄰CFG樁斷樁）造成樁體頂面標高低于擴大樁頭底面標高時，應采用強度高出樁身一級的混凝土進行接樁。接樁部分的樁徑應比設計樁徑大20cm，與既有樁體的咬結長度不小于20cm.如下圖：

　　2.11施工完成后14天內(nèi)不得上重型機械碾壓樁頂。

　　3.測量與試驗

　　3.1施工過程中應有計劃地進行打新樁時對已打但尚未結硬樁的樁頂位移測量，以估算頂部樁徑的縮小量；對已打并結硬樁進行樁頂位移測量，以判斷是否斷樁。一般當樁位移超過10mm，需開挖進行查驗；

　　3.2打樁過程中應隨時測量地面是否隆起，是否有浮樁，浮樁量大小如何；

　　3.3試驗人員每工班都應對混凝土坍落度進行一次抽檢；

　　3.4混合料攪拌均勻后，應隨機對每臺樁機每一個臺班做一組試塊，測定其28d抗壓強度R28.

　　4.施工注意事項

　　堵管是長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁工藝常遇到的主要問題之一。它直接影響CFG樁的施工效率，增加工人勞動強度，還會造成材料浪費。特別是故障排除不暢時，使已攪拌的CFG樁混合料失水或結硬，增加了再次堵管的幾率，給施工帶來很多困難。以下為產(chǎn)生堵管的原因和具體的預防措施：

　�、�、混合料配合比不合理。當混合料中的細骨料和粉煤灰用量較少時，混合料和易性不好，常發(fā)生堵管。

　　預防措施：要注意混合料的配合比，尤其要注意將粉煤灰摻量控制在70kg/m3～90kg/m3的范圍內(nèi)，坍落度應控制在160mm～200mm之間。

　�、�、混合料攪拌質(zhì)量有缺陷。在CFG樁施工中，混合料由混凝土泵通過剛性管、高強柔性管、彎頭最后到達鉆桿芯管內(nèi)。混合料在管線內(nèi)借助水和水泥砂漿潤滑層與管壁分離后通過管線。

　　預防措施：嚴格控制坍落度。坍落度太大的混合料，易產(chǎn)生泌水、離析，泵壓作用下，骨料與砂漿分離，摩擦力加劇，導致堵管。坍落度太小，混合料在輸送管路內(nèi)流動性差，也容易造成堵管。

　�、�、施工操作不當。鉆孔進入土層預定標高后，開始泵送混合料，管內(nèi)空氣從排氣閥排出，待鉆桿內(nèi)管及輸送軟、硬管內(nèi)混合料連續(xù)時提鉆。若提鉆時間較晚，在泵送壓力下鉆頭處的水泥漿液被擠出，容易造成管路堵塞。

　　預防措施：嚴格控制提鉆時間，在鉆桿內(nèi)管及輸送軟、硬管內(nèi)混合料連續(xù)時必須提鉆。

　�、堋⒍�期施工措施不當。冬期施工時，混合料輸送管及彎頭均需做防凍保護，防凍措施不力，常常造成輸送管或彎頭處混合料的凍結，造成堵管。

　　預防措施：冬季施工時，會采用加熱水的辦法提高混合料的出口溫度，但要控制好水的溫度，水溫最好不要超過60℃，否則會造成混合料的早凝，產(chǎn)生堵管，影響混合料的強度。

　　⑤、設備缺陷。彎頭曲率半徑不合理也能造成堵管。

　　預防措施：嚴格控制彎頭曲率半徑，彎頭與鉆桿不能垂直連接。混合料輸送管要定期清洗，否則管路內(nèi)有混合料的結硬塊，還會造成管路的堵塞。