摘要：通過分析某新建鐵路路基試驗(yàn)段CFG樁基質(zhì)量檢測的數(shù)據(jù)，總結(jié)出淺層斷樁和縮徑是CFG樁最主要的質(zhì)量缺陷，并分析了造成此類缺陷的主要因素，最后從加強(qiáng)員工教育和培訓(xùn)、摻入早強(qiáng)劑、優(yōu)化施工順序、控制提管速度、設(shè)置保護(hù)樁長等五個(gè)方面提出了防治措施。
　　關(guān)鍵詞：CFG樁，軟土路基，質(zhì)量缺陷，防治措施，優(yōu)化
　　
　　0引言
　　CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁（cementfIying-ashgravelpile）的簡稱，它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結(jié)強(qiáng)度樁，在砂土、粉土、粘土等路基中均有大量成功應(yīng)用的實(shí)例。但在處理軟土路基時(shí)卻一直存在單排樁或單根樁的成樁質(zhì)量差的現(xiàn)象，一定程度上制約了該技術(shù)的推廣應(yīng)用。筆者以某鐵路路基工程為背景，就CFG樁主要的質(zhì)量缺陷類型和成因進(jìn)行分析，探討出防治質(zhì)量缺陷的有效措施。
　　1工程概況
　　某新建鐵路站路基段處于某剝蝕丘陵邊緣與海積平原區(qū)，海積平原區(qū)地形平坦開闊，多辟為農(nóng)田，為典型的軟土地基。車場全長2800m，站場設(shè)六股道，為Ⅰ級(jí)雙線電氣化鐵路站場，設(shè)計(jì)行車速度200Km/h，近期運(yùn)營為客貨雙層集裝箱混合運(yùn)輸，遠(yuǎn)期為客運(yùn)專線。
　　為滿足客運(yùn)專線鐵路路基的技術(shù)要求，經(jīng)鐵道部審核，設(shè)計(jì)院確定在該線首次采用“樁—網(wǎng)”結(jié)構(gòu)加固鐵路軟土地基工程。“樁”是指CFG樁，“網(wǎng)”是指樁帽頂鋪設(shè)的土工格柵和褥墊層，CFG樁與樁頂上鋪設(shè)的土工格室和褥墊層形成“樁—網(wǎng)”結(jié)構(gòu)，“樁—網(wǎng)”結(jié)構(gòu)相對(duì)于復(fù)合地基突略了樁間土的受力作用，形成“路基橋”的作用。
　　CFG樁直徑為0.5m，路基面寬度范圍內(nèi)樁間距1.6m，路基面寬度范圍以外樁間距1.8m，呈正方形布置。CFG樁的設(shè)計(jì)要求單樁豎向承載力為500kN，CFG樁樁底嵌入硬底：卵石土、碎石土層內(nèi)不小于0.5m，黏土、粉質(zhì)粘土、花崗巖全風(fēng)化層內(nèi)不小于4.0～6.0m，樁長5.5～23m。
　　項(xiàng)目組取100m試驗(yàn)段進(jìn)行研究，共成樁1040根。待成樁以后，組織質(zhì)量檢測，檢測結(jié)果為：①小應(yīng)變檢測1040根，其中I類樁851根，Ⅱ類樁18根，Ⅲ類樁171根；Ⅲ類樁比率達(dá)16.5%。②樁靜載試驗(yàn)200根，承載力均大于500kN，最大極限承載力達(dá)1000kN，承載力達(dá)標(biāo)率為100%。
　　2質(zhì)量缺陷及其產(chǎn)生原因分析
　　2.1質(zhì)量缺陷分析
　　鑒于Ⅲ類樁比率高達(dá)16.5%，項(xiàng)目組從現(xiàn)場隨機(jī)抽取55根（抽查率32%）進(jìn)行調(diào)查分析。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，Ⅲ類樁質(zhì)量問題主要有斷樁、混凝土離析、縮徑、浮樁等，具體情況如表1所示。
　　表1：缺陷CFG樁質(zhì)量情況統(tǒng)計(jì)表
　　分布部位 根數(shù) 占Ⅲ類樁百分比%
　　淺層斷樁和縮徑 40 73%
　　淺層疏松 9 16.4%
　　深層縮徑 5 8.8%
　　其它 1 1.8%
　　合計(jì) 55 100%
　　從表1中可以看出，淺層斷樁和縮徑是主要的質(zhì)量問題。CFG樁淺層斷樁和淺層縮徑形態(tài)如圖1、圖2所示。
　　
　　圖1：CFG樁淺層斷樁
　　
　　圖2：CFG樁淺層縮徑
　　2.2缺陷原因分析
　　2.2.1非主要因素分析
　　（1）樁機(jī)存在缺陷。機(jī)自身操作系統(tǒng)存在缺陷，如需要較大的配重導(dǎo)致樁機(jī)總重較重，機(jī)械本身的缺陷不可避免。
　�。�2）樁機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)半徑大。樁機(jī)移位時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)半徑過大，樁機(jī)自身重量傳遞至樁身上部。
　�。�3）混合料坍落度大�；旌狭咸�落度過大，提管至樁身頂部時(shí)，混合料內(nèi)部壓力較小無法抵抗樁周側(cè)向土壓力。
　�。�4）淺層淤泥含水量高。本路基淤泥層為典型的海積灘涂，具有三高一低的特點(diǎn)。
　　2.2.1主要因素分析
　�。�1）質(zhì)量意識(shí)不強(qiáng)。施工人員質(zhì)量意識(shí)差，技術(shù)水平不穩(wěn)定，易產(chǎn)生質(zhì)量問題。
　�。�2）打樁順序不合理�，F(xiàn)場全面施工時(shí)，有部分機(jī)械為了提高打樁速度，并沒有完全按指導(dǎo)書意見——隔樁跳打，造成對(duì)已施完工但強(qiáng)度不高的“碎性樁”產(chǎn)生過大的水平剪力。
　　（3）提管速度過快。振動(dòng)沉管樁機(jī)為人為操作機(jī)械，不能很準(zhǔn)確的控制提管速度，使得提管速度過快，由于提管速過快混合料未充分振搗，當(dāng)提管至樁身頂部時(shí)，砼由于提管速度過快使樁體抵抗樁周側(cè)向土壓力的能力太少（容易產(chǎn)生縮徑）。
　　（4）未設(shè)置保護(hù)樁長。樁在加料時(shí)，未比設(shè)計(jì)樁長多加0.5～0.7m米，施打結(jié)束后，上部也未用土封頂，樁頂壓力不夠，新打樁振動(dòng)引起已打樁受振動(dòng)擠壓從而導(dǎo)致混合料上涌使樁徑縮小。
　�。�5）凝固速度不合理�；旌狭系脑缙谀�固速度太慢，導(dǎo)致鄰樁施工時(shí)還未達(dá)到一定強(qiáng)度，樁體處于碎性狀態(tài)即“碎性樁”，無法抵抗水平剪力。
　　3防治措施研究
　　針對(duì)得出的主要因素，項(xiàng)目組有針對(duì)性地制定了如下防治措施。
　　3.1加強(qiáng)員工教育和培訓(xùn)
　�。�1）健全項(xiàng)目部質(zhì)量管理系統(tǒng)，編制了技術(shù)管理辦法和質(zhì)量管理辦法等。
　　（2）加強(qiáng)培訓(xùn)和教育，施工人員在入場時(shí)進(jìn)行入場“三級(jí)教育”培訓(xùn)，經(jīng)過考試合格后方能入場參加工作；
　�。�3）落實(shí)崗位職責(zé)，制定相應(yīng)的獎(jiǎng)罰制度，如將CFG樁的成樁質(zhì)量與工資、獎(jiǎng)金掛鉤，充分發(fā)揮各個(gè)崗位的崗位職責(zé)。
　　3.2摻入早強(qiáng)劑
　　在混合料的拌合過程中摻入早強(qiáng)劑，使混合料的凝固速度加快，縮短樁體處于“碎性”狀態(tài)的時(shí)間。
　　3.3優(yōu)化施工順序
　　樁機(jī)橫線路、朝向路基外側(cè)方向架設(shè)側(cè)向位移打樁，從路基中線向路基兩側(cè)隔排連續(xù)施工，按S形走行，隔排回打的間隔時(shí)間不少于7天。走樁施打順序如圖3所示。
　　
　　圖3：走樁施打順序示意圖
　　3.4控制提管速度
　�。�1）提管時(shí)提管速度控制在1m/分鐘內(nèi)，以使樁身砼得到充分振搗；
　�。�2）提管到頂部時(shí)每提管50cm留振5秒。
　　3.5設(shè)置保護(hù)樁長
　　樁在加料時(shí)，比設(shè)計(jì)樁長多加0．5米，將沉管拔出后，用插入式振搗棒對(duì)樁頂混合料加振3～5秒。
　　
　　4結(jié)束語
　　將上述五點(diǎn)防治措施，嚴(yán)格運(yùn)用到后續(xù)CFG樁施工中。經(jīng)樁基檢測發(fā)現(xiàn)，I類樁達(dá)98%；4個(gè)月的沉降觀測顯示樁頂最大累計(jì)沉降量為3mm，樁身質(zhì)量和承載力完全可以滿足設(shè)計(jì)要求。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]陳東佐、梁仁旺.CFG樁復(fù)合地基的試驗(yàn)研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào),2002(04)
　　[2]姜蓉,李昌寧.軟土地基CFG樁加固技術(shù)[J].交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào),2004(03)
　　[3]馮震,王連俊等.CFG樁橫向荷載作用下豎向沉降和承載力的試驗(yàn)研究[J].北京交通大學(xué)學(xué)報(bào),2007(04)
　　[4]馮玉芹,王英浩.CFG樁復(fù)合地基承載力及沉降分析[J].內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報(bào),2007(04)