水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）复合地基处理中的应用

水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）复合地基处理中的应用

余明炎

江门市路桥集团有限公司广东江门529000

摘要：本文分析了旧路加宽部分软土路基的基本特性，同时阐述了CFG桩的优点，最后总结了旧路加宽部分软土路基中CFG桩的施工要点。旨在明确旧路加宽部分软土路基存在的问题，了解CFG桩对改善软土路基的优势所在，保障道路改建工作的顺利进行，提高道路整体结构的安全性与稳定性。

关键词：旧路加宽；软土地基；水泥煤灰碎石桩（CFG桩）；复合地基；应用

一、旧路加宽部分软土路基的基本特性

旧路加宽道路维护工程中由于受到道路施工现场本身的土质影响，道路工程的结构稳定性和安全性会有所差异。特别是我国地理面貌较为丰富，地质情况十分的复杂，存在着大量的软土质层，比如我国沿海地区、长江中下游地区以及华南地区等等，这些地区的土质的含水量较高、孔隙比较大，能够很容易的被压缩，意味着土方的抗压能力较弱。这些软土质层的特性，导致了软土质地区的道路工程建设本身存在一定的难度，土层上方的道路结构稳定性较差，容易产生路基沉降问题。而且随着时间的推移，道路的路基沉降更加的严重，导致在进行旧路加宽维护施工时，不仅只是新建和拓宽道路工程，同时还需要先处理好软土层路基的沉降问题，需要保证道路工程的整体质量。

二、CFG桩概述

（一）CFG桩介绍

CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，同时也直接表明了CFG桩的主要原料为水泥、粉煤灰以及碎石等，常用于建筑工程施工，后来经过优化和改良应用到道路工程之中。主要是通过对碎石桩添加水泥、粉煤灰、石屑等材料，实现对碎石桩的胶结强度、和易性等性能的优化，然后采用螺旋钻孔灌注或者是振动沉管灌注施工工艺，最终形成更加适合道路建设、软土路基处理的复合地基材料。与传统地基相比，CFG桩的强度和抗压能力更强，能够应对更加复杂多变的土质土况，特别适合解决软土质地区的路基建设问题，能够有效缓解软土路基的压缩性，保持道路整体结构的稳定。同时，CFG桩的施工工艺并不复杂，难度较低，使得CFG桩能够很好的被推广，也不会耗费较大的经济成本，是目前我国旧路加宽部分软土路基处理中最常用的方法。

（二）CFG桩的主要特点

1.应用范围广

软土地基能够细分为砂土、粉土、粘性土以及淤泥质土等多个不同类别，CFG桩能够有效对这些、多种种类的软土地基进行加固，且不论是砂土还是淤泥质土等软土地基的加固工艺都十分简便，这是CFG桩多种软土质应用范围广的一个体现。另外，CFG桩除了在道路旧路加宽工程中有所应用之外，还能够广泛的用于房屋建设的条形基础、箱型基础以及筏形基础，甚至还能用于铁路建设施工中的软土路基改建工程，这是CFG桩建筑工程类别应用范围广的一个体现。CFG桩之所以能够拥有如此快应用推广，主要还是因为CFG桩本身的施工工艺较为简单，且在CFG桩使用的材料也比较便宜，其中粉煤灰的掺加相当于对工业废料粉煤灰的再次利用，既能够节约施工成本，还能够减少工业废料处理，保护自然环境，具有十分优秀的应用推广价值。

2.承载力好

与传统碎石桩相比，CFG桩的承载力要更加的强，且由于CFG桩施工时与基础部分相连接的部分采用了褥垫层形式，使得无论地基下层的土质是什么情况，都能够保证CFG桩和桩间土共同承力，相当于缓解了路基整体结构的承力强度。同时，由于CFG桩的桩体和模量比桩间土要大，因此CFG桩的桩顶应力是最大的，然后随着土层深度的增加逐渐减小，使力的分布更加的科学和均匀，因此说CFG桩的承载力比传统碎石桩要好一些。另外，针对旧路加宽改建施工地区不同的土地土质，可以调整CFG桩的桩长，通过改善地基深度进一步的提高CFG桩的承载能力，实现CFG桩在更复杂土质环境下的应用。

3.有效控制沉降

路基沉降是软土路基的通病，也是CFG桩应用最大的功效和目的所在。CFG桩通过以下四个步骤实现对软土路基沉降问题的改善与控制：第一，CFG桩自身结构需要有一定的刚度，能够起到基本的支撑作用，能够将桩顶承受的荷载通过桩周摩擦阻力和桩端阻力传递到深层地基中。第二，CFG桩的褥垫层设置能够提高桩间土的承压能力，保证CFG桩与桩间土共同的承力状态，这一点上文已经详细分析过。第三，CFG桩的材料特性使得它同时还是一个便捷的排水通道，能够有效减少土方含水量，提高土层的紧密性。第四，CFG桩能够通过改变桩长或者桩网位置布置等行为，实现对土体承受力的提高，有效弱化软土路基的沉降现象，保证道路旧路加宽改建工程的质量。

三、旧路加宽部分软土路基中CFG桩的施工要点

（一）施工准备工作

进行CFG桩施工时，一定要注意保证施工现场环境的清洁和平整，对施工区域内的工业废料、植被和杂草以及其他生活杂物等一一清除，保证CFG桩施工的良好开始。同时，CFG桩施工时一定要按照设计好的施工图纸进行施工，首先要将图纸上CFG桩点一一在施工现场进行标记，做好放线和确认工作，保证地质资料的准确性，避免出现CFG桩相关数据参数设置与实际地质状况不符的情况，影响CFG桩的施工效率。其次还要做好施工场地沉降监测工作，设置好观测沉降的网点，实时进行沉降数据收集，及时根据数据进行施工调整，最大程度保证CFG桩的施工效率。另外在施工完成之后要对现场进行复测，详细记录和检测所有施工流程涉及到的材料、设备、检测数据等内容，保证旧路加宽部分软土路基加固工程的质量。

（二）CFG桩的配置和灌注

CFG桩配置的要点在于各原材料的混合比例确定，应当根据施工地的土质状况，在实验室确定科学合理的混合料配比值，然后严格控制原材料的质量，并且按照标准比例进行材料配比，保证混合料的质量满足施工要求。同时要注意混合料材料的加装顺序，首先应当装置碎石料，再加水泥、粉煤灰、泵送剂，最后加砂。这样的加料顺序能够有效避免在混合材料拌合过程中的材料附着现象，提高混合材料拌合效率。另外，混合材料拌合之后要一直保持着搅拌的状态进行运输，保证在两个小时以内完成CFG桩体的灌注。并且在灌注过程中多次进行混合料塌落度抽测，大量工程实践表明，混合料塌落度过大，桩顶浮浆过多，桩体强度也会降低。同时需要注意拔管的均匀，拔管速度过快，将会造成桩径偏小或缩颈断桩的现象。

灌注施工中应注意相关事项才能最大程度保证桩体灌注的效率和质量。

（三）成桩质量的检测

成桩质量检测包括检测成桩的强度、垂直度、桩体完整性、褥垫层夯填度、桩位偏差等多项参数，每个检测项目需要至少提交5根以上的桩体进行检测，最大程度保证成桩质量检测的准确性，明确成桩质量检测的意义。并且还要对桩体进行承载力检验，通过进行单桩复合地基静力载荷试验，确定成桩的沉降与承载力，保证CFG桩的施工质量，进而保证旧路加宽部分软土地基加固工作的效率和质量。

（四）质量控制措施

在进行CFG桩施工过程中，需要注意以下几点质量控制问题

第1，堵管的预防措施，混合料要严格按照试验人员提供的施工配合比进行拌和。当混合料的和易性不好时，可以通过混和料的拌和时间来实现，具体搅拌时间可根据试桩时的试验数据确定。

第2，断桩的预防措施，所有施工机械必须符合设计参数的要求，钻杆与钻具垂度应达到规范要求，最好采用双开门的钻头。注桩过程泵料应连续，避免中途停机，严禁先拔管后泵料。

第3、窜孔的预防措施，施工时应采取大桩距的施工方案，增大桩距的目的，是为了减少新打桩机的剪切扰动影响。必要时采用隔桩、隔排跳打方法，但跳打时应及时清除成桩时排出的弃土，否则会影响施工。

四、总结

综上所述，CFG桩是处理软土地基问题中较为常用的施工工艺，需要明确CFG桩的施工要点，理解CFG桩改善和优化软土地基的原理所在，不断提高软土地基处理效率，累积更多的CFG桩施工经验，进而提升旧路改建工程的实际运行效果和质量。

参考文献

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