[发明专利]复杂软基环境下路基施工沉降控制系统

说明书

本发明提供了一种复杂软基环境下路基施工沉降控制系统和工法。该系统包括间隔分布的CFG桩和管井、排水板，CFG桩互有交集和/或相贴连接有钢筋混凝土材质的刚性芯桩，刚性芯桩和CFG桩的交集部分或相贴部分为混凝土材质。本发明的散体桩在被旋挖钻机向周边挤压过程中，将劈裂第二桩位和第一桩位之间的桩间土，并随着喷浆作业中向裂缝中填充的水泥砂浆，在第一桩位和第二桩位之间形成连接在CFG桩和刚性芯桩之间的刚性连接结构；同时，所述劈裂第二桩位外周软土的过程，也会将软土中水分向管井和塑料排水板方向挤压，使得混凝土桩套表面为压裂表面，与软土结合更为紧密，从而提高了整体的结构稳定性。

技术领域

本发明涉及一种复杂软基环境下桥头及高填路基沉降控制技术领域，特别是涉及一种复杂软基环境下路基施工沉降控制系统和工法。

背景技术

中开高速公路项目采用“BOT+EPC”投资管理模式建设，具有工程规模大、技术条件复杂、施工难度大、作业面分布广、征地拆迁难度大、环境敏感点多、参建单位及工作交叉因素多等诸多特点，全线特殊路基处理长度为26.329km，主要分布在江门段新会区，项目软基处理工程量大且多为深淤泥质软基，含水量高，处理深度达20～30m；根据目前江门地区已建成的市政公路、高速公路等行车体验，桥头跳车情况严重，路基工后沉降量大，后期维护成本高，行车安全风险高。

CFG桩即为水泥粉煤灰碎石桩，由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和，用各种成桩机械制成的具有一定强度的可变强度桩。CFG桩是一种低强度混凝土桩，可充分利用桩间土的承载力共同作用，并可传递荷载到深层地基中去，具有较好的技术性能和经济效果，其应用范围较广能适用于处理粘性土、粉土、沙土和桩端具有相对硬土层、承载力标准值不低于70KPa的淤泥质土、非欠固结人工填土等地基，而在工地中较为重要的一个部件便是塔吊，而塔吊在建设过程中也需要安装在一个CFG桩上。在目前市场上常见的塔吊CFG桩普遍面临着，其仅设置了一根主桩，故其在软弱地基使用过程中，无法充分的散去外界推力，一旦CFG桩受到频繁的摇晃，桩体四周的泥土便会被推动从而挤压在一起，之后桩体四周便会出现较大的缝隙，使得桩体的稳定性减小，导致设备安全性降低。

在先专利CN201910532560.4公开了一种用于塔吊软弱地基的CFG桩及施工方法，包括地基，所述地基内开设有桩体槽，所述桩体槽内埋设有主桩体，且所述桩体槽的外侧等间距设置有若干个副桩槽，在所述副桩槽内设置有加强主桩体抓地力的加固副桩套，在所述加固副桩套内滑动连接有辅助安装架，该设备在主桩体四周设置了加固副桩套，当桩体进行打孔时，可在桩体槽四周钻出若干个副桩槽，同时在副桩槽内放入加固副桩套，使得副桩槽与桩体槽连通，当使用者注入料时，可以同时将副桩槽与桩体槽灌满，待料干燥后，主桩体四周的副桩体可以充分提高桩体的抓地力，使得主桩体受到强烈摇晃时，桩体四周的泥土不会轻易被推动挤压，其增大了桩体稳定性，使得塔吊使用时安全性较高。

但现有的CFG桩的施工如果处于软土中，由于软土地基地下水位高，土体含水量高，桩基施工中容易产生较大的超空隙水压力且难以消散。该问题会导致土体水平、竖向位移，甚至会造成桩身上浮、桩位偏移，影响基础的质量和稳定性。上述多联桩的形式，仍然无法接近整个多联桩容易偏移或侧倾的问题，从而导致软基环境下路基任然存在稳定性不足，沉降量不可控的问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种桩体稳定的复杂软基环境下路基施工沉降控制系统，其技术方案如下：

复杂软基环境下路基施工沉降控制系统，包括间隔分布的CFG桩和管井、排水板，CFG桩互有交集和/或相贴连接有钢筋混凝土材质的刚性芯桩，刚性芯桩和CFG桩的交集部分或相贴部分为混凝土材质。

进一步地，CFG桩外围还包覆有防渗桩套，防渗桩套由混凝土及其内掺杂的防渗球现浇而成，防渗球包括自外向内依次设置的PPS材质的外壳、堵漏止水粉末、PPS材质的内壳和水凝胶块，外壳的厚度大于内壳的厚度。

进一步地，内壳的体积不大于外壳容积的三分之一。