CFG桩在陆丰核电站施工进场道路中的应用

　　摘要：本文介绍了陆丰核电站施工进场道路中CFG桩的振动沉管施工工艺的特点、工艺流程、施工要点及质量控制措施。
　　关键词：CFG桩，振动沉管
　　0引言
　　陆丰核电站工程位于广东省陆丰市碣石镇，设计规模为6*100万KW。陆丰核电站施工进场道路起点位于碣石镇东北大路岭处的南碣公路，终点位于田尾山接核电临时进场道路，路线全长11.5公里，路基宽度：21.5m，双向四车道。
　　该工程分三个标段，其中第Ⅱ标段路基工程中K4+700至K5+640段940米，地势平坦，为鱼塘和沼泽地，设计采用水泥粉煤灰碎石桩（CFG）对此段软弱地基进行复合地基处理，以提高地基承载力。
　　1工程地质
　　1.1地形、地貌
　　从区域地貌单元上看，碣田公路路段地势平坦，场地高程在1～35米之间，属海边平原沙丘地形。
　　1.2工程地质
　　根据地质勘察成果，该项目地层自上而下由第四系人工填土层（Qme）、第四系冲积层（Qal）、第四系残积土层（Qel）组成：
　　1.2.1第四系人工填土层（Qme）
　　本层为填筑土:平均厚度1.03米，呈灰黄、黄红色稍，稍湿，已压实；由含有较多粉砂的亚粘土、花岗岩风化残积的亚粘土堆填而成。
　　1.2.2第四系冲击层（Qal），根据其物理力学性质差异可分为7个亚层；
　　第一亚层松散状细砂：本层以细砂为主，局部中含有较多淤泥质物，局部夹薄层状淤泥质粘土。
　　第二亚层淤泥质粉质粘土：呈暗灰、灰黑色、饱和、软塑。
　　第三亚层松散淤泥质细砂：呈暗灰色，饱和，松散，由细砂与多量淤泥物质组成，局部淤泥质物达到20％以上。
　　第四亚层松散状细砂：颜色呈黄、土黄杂灰色，饱和，松散，由细砂和较多量中砂、粗砂、少量粉粘粒组成，局部含有较多粉粘粒。
　　第五亚层软可塑状粉质粘土：本层由粉粘粒和多量粉砂组成，个别钻孔含约40﹪粗砂，并不均匀夹薄层粗砂。
　　第六亚层硬可塑状粉质粘土：颜色呈土黄、土黄杂黄红、砖红杂黄色，湿，硬可塑，由粉粘粒、较多粉砂组成。
　　第七亚层稍密状中砂、粗砂、、砾砂组成；呈灰黄、土黄、黄白、褐黄色，饱和，稍密为主，局部中密。
　　1.2.3第四系残积层（Qel）
　　硬可塑状亚粘土：场地各钻孔中均见分布；呈黄、黄白、灰白、灰红杂白、灰白、砖红杂白、黄白等色，湿，硬可塑；主要由粉粒、粘粒、粉砂组成，不均匀含有较多3㎜左右的细砾，切面较粗糙，粘性弱，遇水易软化、崩解，为黑云母花岗岩风化残积土
　　2CFG桩软基处理主要特点和适用范围
　　2.1主要特点
　　2.1.1CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩（CementFly-ashGravelpile）的简称。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩。
　　2.1.2CFG桩常用的施工方法有振动沉管成桩、长螺旋钻孔灌注成桩。本工程采用振动沉管法施工，振动沉管法施工适用于多种地质条件，对桩间土具有挤（振）密效应。它是桩和桩间土、砂褥垫层及双向土工格栅一起形成复合地基。
　　2.1.3路基荷载通过“桩—网”结构传至下卧土层，其中砂褥垫层为柔性垫层，有利于调整桩间相对变形，以满足地基承载力和工后沉降控制要求。
　　2.1.4工艺流程清楚，设备简单，操作方便，工期能够得到保证。
　　2.1.5施工造价低，施工安全、质量易于控制。
　　2.1.6建筑隔震：褥垫层的设置有较好的基础隔震、抗震的效果。
　　2.1.6环保意义：首先在桩体材料中大量使用粉煤灰等工业废料，实现了对工业废料的合理利用。
　　2.2适用范围
　　适用于公路、铁路路基持力层深度为10～25m的深层软土地基的处理，主要适用于粘性土、粉土、淤泥质土、人工填土以及无密实厚砂层等地质条件。
　　3本工程主要设计参数
　　本工程中水泥粉煤灰碎石桩桩身混凝土设计强度等级为C10，设计单桩承载力不低120KN，复合地基承载力不低于120KPa。CFG桩总桩数为19421条，桩径400mm,桩距为1.5m，梅花形布设，排距为1.3m，设计桩长11～15米，设计持力层为硬可塑状粉质粘土，桩顶铺设30cm厚砂褥垫层及双向土工格栅。如图1。
　　
　　图1.特殊路基处理CFG桩示意图
　　4工艺流程和施工方法要点
　　4.1.振动沉管成桩工艺流程
　　施工工艺流程如图2所示
　　
　　图2.CFG桩施工工艺流程
　　4.2施工方法要点
　　4.2.1施工准备
　　（1）对K5+040～K5+640段沼泽地水面杂草等腐植物进行清除。
　　（2）建立打桩平台。按设计要求的填料、宽度，对K4+700～K5+640段进行回填砂，回填高程+2.5m并充分碾压或注水密实；回填砂应采用中粗砂，细度模数不小于2.7，含泥量不大于5%。
　　（3）施工测量：填砂完成并具备处理条件时，根据施工图按照南北向间距1.3m，东西向间距1.50m“梅花型”布设测放CFG桩位，定出每根CFG桩的中心点，并打入木桩（桩顶系红色标示物）与地面平齐，测量放样结果报送监理工程师审核、复测。
　　4.2.2混合填料配制
　　（1）严格选择原材料。水泥选用大厂生产优质32.5强度等级普通硅酸盐水泥，选择洁净的河砂、碎石、Ⅱ级粉煤灰等，碎石和中砂含杂质不大于5%，粉煤灰主要是改善拌和物的和易性，提高桩的施工质量。
　　（2）混合料配比严格执行规范规定。施工前按设计要求由试验室进行配合比试验，施工时严格按配合比配制混合料，以保证混合料强度达到设计要求。一般坍落度为30～50mm，成桩后浮浆厚度一般不超过200mm。
　　4.2.3移机就位
　　桩机就位须平整、稳固，调整沉管与地面垂直，确保垂直度偏差不大于1%。采用活瓣式桩尖和D325mm桩管，桩尖对准桩位。
　　4.2.4沉管造孔
　　（1）沉管过程中注意桩机的稳定，严禁倾斜和错位。沉管过程中做好记录，激振电流每沉1m记录一次沉管所耗的总时间，严格控制最后30s电机的电流电压值，并对土层变化处理应特别说明，直到沉管至设计标高。

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