CFG桩在高速公路桥头深厚软土处理中的应用

总435期2017年第21期（7月 下）CFG桩在高速公路桥头深厚软土处理中的应用贾上游（河北路桥高速公路养护有限公司，河北 石家庄 050000）摘要：高速公路桥头深厚软土处理是工程施工的重要内容，为提高处理效果，应该结合具体需要采取相应对策。CFG桩是重要的技术措施，在工程施工中应用能取得良好效果。结合工程实例，就CFG桩在高速公路桥头深厚软土处理中的应用进行分析，并提出相应的处理对策，希望能为实际工作开展提供启借鉴。关键词：CFG桩；高速公路；桥头深厚软土处理；桥头跳车中图分类号：U445 文献标识码：B2.2 设计方案该软土地基处理应用CFG桩，考虑该工程基本情况，以提高软土处理效果为出发点，方案设计如下。桩径0.40m，桩距2.0～2.2m，桩端落在持力层上，桩体设计强度6MPa，CFG桩施工后铺设50cm砂垫层，形成复合地基，进而有效增强施工效果，保证地基承载力和软土处理效果。CFG桩呈正方形布置，桥头复合地基处理长度20m，桩距2.0m并搭设10m过渡段，桩距2.2m，台前处理长度1.5H，桩距2.2m，H为桥台填土高度。根据该施工处理方案，结合工程基本情况，施工中应用变间距法。这样不仅能顺利完成处理任务，还能确保工后沉降均匀，有效保障过渡段工程质量，减少沉降变形现象[1]。2.3 断面沉降量计算 桥头过渡段、处理段与台前处理段选3个计算断面，大桩号桥头路基填高5.1m，小桩号填高4.6m，断面沉降量计算如表1所示。根据计算结果，发现沉降量在0.041～0.094m之间，满足规范标准值，利用该方式开展软土路基施工，能顺利完成软土路基处理任务，实现对沉降的有效控制。有利于提升路基的稳固性与可靠性，为车辆顺利通行创造条件，对防止桥头跳车，保障车辆行驶安全具有积极作用。表1 桥头路基沉降计算表计算位置大桩号桥头路基小桩号桥头路基K67+885K67+875K67+857K67+577K67+587K67+605计算断面填高（m）4.85.13.64.14.63.1施工期沉降（m）0.0530.0330.0250.0520.0250.022工后沉降（m）0.0410.0230.0210.0350.0230.019总沉降（m）0.0940.0560.0460.0870.0480.041桥头过渡段桥头处理段台前段桥头过渡段桥头处理段台前段具体位置0 引言高速公路建设中，桥头深厚软土处理是非常重要的内容。通常在工程建设完成，通车运营一段时间后，桥头会出现沉降现象。如果没有及时处理，可能会导致沉降进一步加剧，最终出现桥头跳车现象，影响车辆行驶安全。为有效应对这些问题，采取有效的处理措施是十分必要的。CFG桩是常见的技术处理措施之一，工程施工中应用越来越受到关注，应用也更加广泛。1 工程概述某高速公路全长35.9km，其中K12+320～K14+210段分布着大面积软土，主要为淤泥和粉质黏土，深度在13.8～18.5m之间，天然含水量介于25.4%～56.2%之间，孔隙比在0.688～1.329之间，压缩模量在2.21～4.18之间。其承载力小，难以满足施工规范要求，对工程建设可能带来不利影响，需要有针对性的采取处理措施。施工中，常用方法有置换法、排水固结法等。根据该工程具体情况，采用CFG桩进行处理，以提高地基承载力，预防桥头跳车现象，实现对工程质量的有效控制。2 高速公路桥头深厚软土处理CFG桩的设计CFG桩处理之前，为确保施工效果，首先应该进行工程设计，从而有效指导后续施工，保证软土处理效果。2.1 材料要求粗骨料选用质地坚硬的碎石，最大粒径在2.0cm以内，并优化集料级配，合理加入石屑，填充碎石孔隙，保证压实和处理效果。采用级配为32.5的普通硅酸盐水泥，加强混合料配合比设计，严格按要求添加原材料质量，用电子称对材料称重。保证水泥、碎石、砂、石屑、粉煤灰等填料添加的质量准确，塌落度控制在30～50mm之间，提高配合比设计水平，保证CFG桩施工效果。收稿日期：2017-05-20作者简介：贾上游（1983—），男，助理工程师，研究方向为公路桥梁施工。106

3 CFG桩在高速公路桥头深厚软土处理中的应用对策方案设计和计算工作完成后，接下来进行软土路基处理施工，保证CFG桩处理效果，具体措施如下。3.1 施工策略施工中，既要加强原材料质量控制工作，还要提高成桩质量，严格遵循工序要求，把握每个施工要点。（1）原材料质量控制。严格按要求采购水泥、砂石、粉煤灰等材料，遵循规范要求进行质量检测，实现对原材料质量的有效控制。只有质量合格的材料才能运往施工现场，施工现场的材料做好堆放工作，加强防潮和防雨，保证材料综合性能。定期和不定期进行抽检，保证原材料质量合格。根据设计规范要求，严格进行配合比设计，重视混合料拌和质量控制，拌和时间90s为宜。从而增强混合料和易性，有利于保证软土地基处理效果[2]。 （2）成桩施工质量控制。重视施工过程监测与管理，及时掌握沉管基本情况，关注施工仪器变化，根据电流变化和下沉速度，科学全面判定软土层的深度与厚度，掌握施工变化情况。加强拔管速度控制，一边拔管一边补充混凝土，记录管内混凝土高度。为提高施工质量，管内混凝土应该比地面高出至少2m，保证管内压力满足要求，实现对成桩质量的控制。每根桩施工后还要记录混凝土用量，清理孔口淤泥和浮浆，用中粗砂封顶，防止杂物混入管内，保证成桩质量。（3）遵循施工工序。严格遵循工序，先用隔桩跳打法进行袋装砂井施工，再完成CFG桩任务。加强每个环节控制，安排专业人员观察CFG桩，掌握施工具体内容。成桩顶部设高程观测点，测量相邻桩观测点高程，对高程和成桩质量进行有效控制，满足施工需要。如果桩顶上升大于10mm，可能断桩，需重新施工并确保成桩质量[3]。（4）进行施工检验。成桩28d时根据要求检验，掌握成桩质量，保证符合规范标准，合格后可以填筑路基。3.2 质量检验质量检验是CFG桩施工不可忽视的内容，检测标准如表2所示。桩间土承载力检测可用标准贯入、静力触探方法，物理力学指标检验用钻孔取样法。测量CFG桩表2 CFG桩施工质量标准项次项目允许偏差检测方法和频率1桩距±10cm抽查桩数3%2桩径不小于设计值抽查桩数3%3桩长不小于设计值检查施工记录4竖直度1%抽查桩数3%5桩体强度不小于设计值取芯法，总桩数的5%6单桩和复合地基承成桩数的0.2%，不少于3载力不小于设计值根交通世界TRANSPOWORLD28d抗压强度，保证混合料强度合格，检测单桩和复合地基，主要内容为桩身质量、静荷载试验。检测后，对不合格部位及时处理，实现对CFG桩质量有效控制[4]。4 CFG桩在高速公路桥头深厚软土处理中的应用效果施工中，在路基中线与路肩边设沉降板，坡脚处设测斜仪，加强沉降监测工作，动态掌握CFG桩施工基本情况。该工程沉降观测所得数据如表3所示。表3 桥头路基处理段沉降观测表计算位置观测断面填高施工期沉工后沉降总沉降（m）降（m）（m）（m）大桩号桥头路基K67+8755.10.0430.0340.077小桩号桥头路基K67+5874.60.0340.0290.063分析表3数据可以得知，总沉降分别为0.077m和0.063m，小于0.1m，满足施工要求。由此可见，采用CFG桩处理桥头软土地基，实现对沉降有效控制，保证路基稳定可靠。同时也预防桥头跳车，为车辆安全通行提供保障。5 结语桥头深厚软土处理是路桥施工的关键内容，如果忽视质量控制，很容易导致不均匀沉降，桥头跳车等问题出现。因此，施工单位应该加强质量控制，采取有效措施，做好过渡段路基处理工作，增强过渡段稳定性与可靠性，确保路基工程质量。工程应用表明，CFG桩满足桥头过渡段路基处理需要，有利于控制路基沉降，防止桥头跳车。此外，高速公路桥头深厚软土处理中，还要综合对比不同方案的技术性与经济性，满足工期要求，严格遵循工艺流程，在保证软土路基处理效果的前提下，选用质量更优、造价更低的方案，有利于保证施工效益。施工中应该合理设置路基处理过渡段，降低路基间的沉降差异，重视桥台处理，注重过渡段排水施工，实行对不均匀沉降的控制。进而提高过渡段软土路基处理效果，确保路桥工程建设质量和效益，为车辆安全顺利通行创造条件。参考文献：[1] 王晓硕. CFG桩在高速公路桥头深厚软土处理中的应用[J]. 交通标准化， 2014（14）：70-73.[2] 王子清，李鹏，陈栋. 某高速公路拓宽段CFG桩复合地基处理效果的数值分析[J]. 公路工程，2013（4）：246-250.[3] 马永峰，周丁恒. 大型石化CFG桩复合地基现场试验与数值模拟[J]. 中国海洋大学学报， 2016（1）：86-92.[4] 彭波. FG桩在高速公路桥头深厚软土处理中的应用[J]. 湖南交通科技，2013（2）：42-46.（编辑：刘学文）107