淺談CFG樁的檢測

趙樂

淺談CFG樁的檢測

趙樂

一、概述

水泥粉煤灰碎石樁（簡稱CFG樁，下同）復合地基適用于處理黏性土、粉土、砂土和自重固結已完成的素填土地基。對淤泥質土應按地區經驗或通過現場試驗確定其適用性。通過調整水泥摻量及配比，其強度等級在C15～C25之間變化，是介于剛性樁與柔性樁之間的一種樁型。CFG樁一般不用配筋，并且還可利用工業廢料粉煤灰和石屑作摻和料，進一步降低了工程造價。CFG樁對獨立基礎、條形基礎、筏基都適用。

CFG樁樁間距一般根據基礎形式、設計要求的復合地基承載力和變形、土性及施工工藝確定：非擠土成樁工藝和部分擠土成樁工藝，樁間距一般采用3～5倍樁徑；擠土成樁工藝和墻下條形基礎單排布樁的樁間距一般采用3～6倍樁徑；樁長范圍內有飽和粉土、粉細土、淤泥、淤泥質土層，采用長螺旋鉆中心壓灌成樁施工中可能發生竄孔時一般采用較大樁間距。

樁頂和基礎之間有褥墊層，其厚度一般為樁徑的40%～60%。褥墊層采用中砂、粗砂、級配碎石和碎石等，最大粒徑不宜大于30mm。褥墊層鋪設宜采用靜力壓實法，當基礎底面下樁間土的含水量較低時，也可采用動力夯實法，夯填度不應大于0.9。

近幾年，由于CFG樁成樁速度快、施工成本低，廣泛用于高層建筑物的基礎處理。但基樁工程畢竟屬于隱蔽工程，保證其質量比較困難，為了使建筑物的結構質量安全可靠，應對其各項指標進行檢測，檢測重要內容分為承載力及完整性兩大部分。

本文介紹了CFG樁的承載力和完整性檢測，簡單描述了檢測要求、單樁靜載荷、單樁復合地基靜載荷、低應變法的試驗方法及原理。強調指出CFG樁成樁后應對樁頭和樁間土進行保護，避免工程基礎開挖時對其質量造成破壞。明確了CFG樁檢測的重要性，必須要嚴格按照規范要求，公正、科學、嚴謹、實事求是，重視檢測過程中出現的每一個細節，應把質量問題消滅在形成過程中，以預防為主。

二、檢測的要求及方法

1.質量檢驗要求

施工質量檢驗應檢查施工記錄、混合料坍落度、樁數、樁位偏差、褥墊層厚度、夯填度和樁體試塊抗壓強度等。

竣工驗收時，應進行復合地基靜載荷試驗和單樁靜載荷試驗。承載力檢測宜在施工結束28d后進行，其樁身強度應滿足試驗荷載條件；復合地基靜載荷試驗和單樁靜載荷試驗數量不應少于總樁數1%，且每個單體工程的復合地基靜載荷試驗數量不應少于3點。

采用低應變動力試驗檢測樁身完整性，檢查數量不低于總樁數10%。

2.單樁靜載荷試驗

確定單樁豎向抗壓極限承載力；判定豎向抗壓承載力是否滿足設計要求；通過樁身內力及變形測試、測定樁側、樁端阻力。

采用慢速維持荷載法。加載使用油壓千斤頂，反力裝置通常有上部堆荷載法。測量沉降系統為位移測試表（百分表、千分表、高精度位移傳感器）。具體做法是按一定要求將荷載等量分級加到試樁上，每級荷載保持不變，直至樁頂下沉降量達到一定穩定標準，然后加載下一級荷載，最大加載量為預估極限承載力或者特征值的2倍，再分級卸荷，直至荷載卸完，同時觀察每一時段的沉降量。

為確定單樁極限荷載，一般要繪制Q-s，s-lgt等曲線（Q荷載，s沉降量，t時間），然后根據規范規定，結合曲線走勢，確定承載力。

3.單樁復合地基靜載荷試驗

確定單樁復合地基承載力極限值是否滿足設計要求。

試驗采用慢速維持荷載法。復合地基荷載板的選取按置換率或樁間距確定，檢測時選取具有一定剛度的載荷板。

為確保試驗與實際情況相符，試驗點處壓板底高程與基礎底面設計高程基本一致，各試驗點的樁頭頂面均修鑿平整；為保證承壓板和樁的良好接觸，樁頂與樁四周應鋪設10～20mm的粗砂找平。

一般采用堆載法，目標加載值為單樁處理面積乘以處理后復合地基承載力特征值的2倍，加載等級分為9級。每加一級荷載，在加載前后各測讀承壓板沉降一次，以后每隔30min測讀一次，當一小時內沉降不大于0.1mm，即可加下一級荷載。當加載不少于設計荷載2倍時，終止加載。

4.低應變法

檢測樁身缺陷及其位置，判定樁身完整性類別。

工程中絕大多數樁具有樁長大于樁徑這一特點，其原理是將嵌入土中的樁看作為阻尼介質中上端自由、下端彈性聯結的一維彈性桿件。當在樁頂施加一瞬態激振后，樁頂將產生縱向振動，彈性應力波沿著樁身向下傳播，如果遇到樁體內存在明顯波阻抗差異的界面（樁端、斷裂、離析等部位）或樁身截面變化處（縮徑、擴徑）將產生反射波，并被安裝在樁頂上的傳感器所接收。這樣通過對采集到的樁身內反射波時域信號特征的分析并結合頻譜特性進行研究，即可對基樁質量進行判別。

三、注意事項

CFG樁檢測方法主要還是以靜力載荷試驗為主，它是通過模擬上部荷載直接作用于單樁和樁間土之上，假設復合地基實際受力狀態，目前是公認的最直觀、最可靠的試驗方法。CFG樁的完整性檢測以低應變為主，檢測范圍廣、技術成熟、檢測成本低，保證了樁身質量檢測的可靠性。

CFG成樁后應對樁頭和樁間土進行保護，冬期施工時，混合料入孔溫度不得低于5℃，對樁頭和樁間土應采取保溫措施；雨季施工時，應減少樁頭和樁間土浸泡；清土和截樁時，應采用小型機械或人工剔除等措施，不得造成樁頂標高以下樁身斷裂或樁間土擾動。

四、結語

檢測質量關系生命，必須要嚴格按照規范要求，公正、科學、嚴謹、實事求是，重視檢測過程中出現的每一個細節，為人民把關，為社會盡責。檢測只是成樁后質量把控的最后一道關口，工程質量應把質量問題消滅在形成過程中，質量第一，預防為主

（作者單位：安徽省·水利部淮委水利科學研究院 233000）