摘要：公路工程施工过程中，经常会遇到不同类型的软土路基，这一现象在沿海地区尤为突出。针对不同的地质情况，如何科学合理地选择处理方法，都将对施工难易度，工期长短及工程造价产生一定的影响。本文通过对沿海地区公路施工中涉及到的软土路基处理方法进行阐述，对比各自的优缺点，从而为沿海地区的相类似的软土路基施工提供一定的参考作用。
关键词：沿海地区；软土路基；处理方法；总结 1 引言
软土是指淤泥、粉质粘土和填土等其他高压缩性土。由软土构成的地基统称为软土地基。软土地基特点在于含水量高、孔隙比大、压缩系数高、抗剪强度低、渗透性差、具有明显的流动性等。软土在不变剪应力的作用下，会连续产生缓慢的剪切变形，并可能导致抗剪强度的衰减。本文结合位于福建沿海地区的厦漳同城大道相关施工经验，对软基处理中应用到的CFG桩和水泥搅拌桩进行阐述。
厦漳同城大道（K12+242~K15+980）全长3.738公里，均位于九龙江江滩上，微地貌主要淤泥滩、鱼塘、虾塘、藕塘或水田等，江堤外基本为淤泥滩或溪沟；江堤内多为鱼塘、虾塘，表层为人工填土，其下为淤泥质土，其他依次为细砂、粉质粘土、中砂等；下伏基岩为燕山晚期侵入花岗闪长岩的风化层，残积性粘土、全风化、强风化、中-微风化层。按照设计文件，本段路基主道采用CFG桩处理，辅道采用水泥搅拌桩处理。本文主要介绍水泥搅拌桩和CFG桩施工工艺及质量控制措施。 2 处理方法概述
CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，它是将临时堵住下端开口的即沉管沉入到设计深度，然后向沉管内灌注水泥粉煤灰碎石混凝物，再将沉管拔出地面，水泥粉煤灰碎石混凝物留在地下形成的桩。CFG桩是具有较高粘结度的刚性桩，它与桩间土、褥垫层共同形成复合地基，对地基产生桩体作用、挤密作用，从而提高软基承载力和抗侧向变形能力。
水泥搅拌桩（湿法）是将水泥浆作为固化剂，利用搅拌桩机将水泥浆喷入土体并充分搅拌，使水泥浆与土发生一系列物理化学反应，使软土固结而提高基础强度。经水泥搅拌桩处理后的软土基础，加固效果显著，能够很快投入使用。 3 施工工艺 3.1 水泥搅拌桩 （1）水泥搅拌桩的特点 1）受力特点
水泥搅拌桩（湿法）是通过深层搅拌机，将软土与水泥浆就地进行强制搅拌，土体与水泥浆发生物理化学反应，形成具有一定强度的水泥土加固体。水泥搅拌桩对软土进行就地加固，能够很大限度地利用原状土的承载力。 2）施工特点
水泥搅拌桩适用于处理由淤泥、淤泥质土、粉土、砂性土、泥炭土等各种成因的饱和软粘土、含水量较高且地基承载力标准值不大于120kPa的粘性土等地基；水泥搅拌桩加固深度大，施工工期短、成本低，施工机械化程度高，主要用于形成复合地基、支护结构、防渗帷幕。
（2）施工工艺流程
水泥搅拌桩施工工序详见“图3.1-1 水泥搅拌桩施工工艺流程图”。
图3.1-1 水泥搅拌桩施工工艺流程图
1）整平地面，桩位测量放样，桩机就位，对中。按设计及规范要求，垂直度小于1.0%桩长，施工时采用吊线锤控制导向架垂直度。
2）启动深层搅拌桩机转盘，待搅拌头转速正常后，方可使钻杆沿导向架边下沉边搅拌，按设计要求进行，下沉时通过档位调控下沉速度。
3）深层搅拌机预搅下沉同时，后台拌制水泥浆液，待压浆前将浆液放入集料斗中。 4）下沉到达设计深度后，开启灰浆泵，通过压浆管路将水泥浆压送至搅拌头出浆口，出浆后启动搅拌桩机，按设计及试桩确定的提升速度（0.50～0.8m/min）一边喷浆搅拌一边提升钻杆，使水泥浆液和土体充分拌和。
5）搅拌机钻头提升至桩顶以上50cm后，关闭灰浆泵，重复搅拌下沉至设计深度。下沉到达设计深度后，喷浆重复搅拌提升，一直提升至地面。
6）一根桩施工完后，清洗管路及搅拌头，机具移位，进行下一循环作业。 （3）施工要点和质量控制要点 1）水灰比一般采用0.4～0.5。
2）桩长、桩位的控制：桩长的通过在钻机搭架上做出明显的标记进行控制，在设计桩长深度位置和没进钻的钻顶的位置贴上（划上）明显标记并写上数字，其它刻度可用较小的数字标记；桩位控制时测量放样后应钉小桩，然后撒石灰布点；垂直度是桩位控制的关键，由于桩身的垂直度直接影响到桩的承载力，本标段要求机械的垂直度偏斜不超过1%，施工过程中采用吊线锤的方法对其进行控制。
3）水泥剂量的控制：为确保桩体水泥每米掺入量以及水泥浆用量达到设计要求，旁站技术人员应在应用比重计控制水泥浆稠度的同时，详实记录施工桩长及水泥用量。最好做到一桩一配浆，一桩一清池（灰浆池）。
4）水泥浆应充分搅拌，不得夹有硬结块，在集料斗上部装设细网进行过筛，以防硬结块进入缸体。
5）为确保水泥搅拌桩桩底、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时可根据仪表的电流读数判断是否已进入持力层，桩底必须进入持力层≥0.5m，然后在桩底部停留30秒磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在提钻至桩顶部位时进行磨桩头，停留时间亦为30秒。 6）水泥搅拌桩施工停浆面标高应高于桩顶设计标高50cm。 3.2 CFG桩
（1）CFG桩的特点 1）材料组成特点
CFG桩的桩身混合料强度等级为C15，其配合比组成的最大特点是粉煤灰的使用。利用粉煤灰配制的混合料，既降低了工程造价，又能改善混合料的和易性，同时利用其火山灰活性，能够提高混合料的后期强度。 2）受力特点
CFG桩是由桩体、桩间土和褥垫层构成的复合地基，在外部荷载作用下，可充分利用桩间土的承载力共同作用，将荷载传递到深层地基中去。 3）施工特点
CFG桩成桩速度快，施工期间无需排泥浆，不污染环境，桩体强度形成时间短，能够极大地缩短施工工期。 （2）施工工艺 1）施工流程
图3.2-1 CFG桩施工工艺流程图 2）施工准备
按照设计要求的正方形或三角形布置原则，在已平整的施工场区内施放桩位，用竹签标识，桩间距一般取1.5m，桩径40cm，桩长根据实际计算确定，一般应至少打透软土层并进入硬层1m，具体布置形式如下图：
图3.2-2 CFG桩处理软土立面图与平面布置图
机架高度根据设计桩长和沉管入土深度确定，振动沉管机钻杆应有进尺标记。桩机就位水平、稳固，调整沉管使之与地面垂直，竖直度偏差小于1%。 3）桩体施工
CFG桩体施工分为三步，即沉管、灌注混合料和拔管。施工中采用振动沉管法，灌注混合料与拔管交替进行。 ①沉管
桩机就位后，启动桩机振动沉管。沉管过程中须注意关注桩机的稳定，严禁倾斜。旁站技术人员做好施工记录，包括每米沉管的震动时间和最后1m的振动时间，对土层变化处须特别说明，直到沉管至设计桩底标高。 ②灌注混合料和拔管
沉管达到设计深度后，立即下放钢筋笼，灌注混合料，灌至管内混合料与钢管投料口平齐。投料时应边投料边拔管。
拔管前，原位留振10s，确保钢筋混合料桩尖脱离沉管。拔管过程中不留振，不反插，以免混合料离析和桩体掺土。按照设计要求的1.2m/min~1.5m/min的速度，均匀的边振边拔。 成桩桩顶标高须高出设计桩顶标高不少于50cm，确认成桩满足设计要求后，用湿粘土封顶，然后移动桩机，进入下一循环作业。
CFG桩施工完毕待桩体达到7天龄期后即可进行基槽开挖和凿除桩头。 ③褥垫层铺设
通过设置在桩顶和桩间土的上部的褥垫层，能保证荷载作用到桩间土上，使桩身和桩间土共同承担荷载。
CFG桩成桩7天后，即可开挖至设计标高，截去超灌的桩头，铺设褥垫层。褥垫层为30cm厚的级配碎石，采用静力压实法铺设。
褥垫层施工完后，再沿路基纵向铺设1层双向土工格栅。 （3）常见问题和质量控制措施 1）施工顺序
CFG桩施工时必须按照\"由左向右、隔排跳打”的原则进行施工，避免沉管时激振力和桩侧土挤压力造成的大面积土体隆起或断桩。 2）灌注混合料
混合料灌注直接关系到桩身的质量好坏，是造成缩颈、断桩及桩身强度不均匀的主要因素。经总结施工经验，本标段采取的主要质量控制措施如下：
①沉管达到设计深度后，立即灌注混合料，一方面可避免桩底渗入水或泥浆，另一方面可以减少混合料坍落度的经时损失，同时混合料送入沉管应均匀，确保排出管内的空气，以免形成气泡，影响成桩质量。
②拔管速度是灌注混合料的核心技术参数，一般提升速度为1.2m/min~1.5m/min。倘若拔管过快，容易造成管内混合料振捣不密实，形成空洞、蜂窝，严重情况下，因沉管下端的混合料还未向桩尖四周扩散就被提升，混合料受土层侧压力的作用形成缩颈或断桩。若拔管过慢，振捣过于充足，混合料易出现离析，导致碎石沉积造成卡管，此时若不能及时处理，容易造成断桩。
③拔管至距地面2m时要放缓速度，确保这段桩身直径满足设计要求。沉管拔出地面后若发现桩身混合料面低于设计桩顶标高，应立即将桩顶浮土清理干净，补灌混合料至设计标高并用振捣器振实。
④成桩后须注意保护桩头，在龄期之前禁止重型机械碾压，不得填土加载。 3）孔口涌水或涌泥
在CFG桩施工过程中，由于地下水位较高，或地下有较厚的流动性的淤泥质土层，在沉管过程中可能发生孔口涌水或涌泥。为了防止这一现象的发生，采取了如下较为有效的措施： ①调整混合料的配合比，采用较小的坍落度。施工前期，由于混合料运输距离较远，混合料运抵现场后坍落度基本保持在180mm，后经现场技术人员调整，将混合料的坍落度降低至170mm，孔口涌水或涌泥现象基本得到解决。
②调整施工工艺，采用带混合料下沉管的施工工艺。振动沉管之前，在管中灌注部分混合料，以压住管中上涌的水或泥，一般为5m左右，此措施取得了较好的效果。 4 结语
通过对水泥搅拌桩和振动沉管CFG桩施工工艺的应用，掌握了上述两种方法在公路软基处理中的施工与质量控制的初步经验。
两类桩基施工完成28天后，经对部分单桩桩和复合地基进行了检测对比，质量均满足设计和规范要求。水泥搅拌桩适用于路基不稳定，软土厚度较大地段，施工技术成熟，工期短，处理效果好，实际工程中使用广泛，相对CFG桩造价较低，但施工质量控制难度大，对软基下部搅拌不均匀，处理的深度有限；而CFG桩适用于软土厚度大、承载力要求高的桥涵构造物及高路堤地段，施工工期较短、处理效果好、质量容易控制，可处理深层软土，但施工工艺复杂，工程造价高。在实际工程中，应结合工程本身土质条件、施工条件，并按照处理达到的效果，选取最为科学合理的处理方案。 参考文献：
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