摘 要:水泥粉煤灰碎石樁—CFG樁的粘結強度極高,屬于一種豎向增強體復合地基,具有施工快、工期短、單個樁體承載力高等特點,且施工質量容易掌控,既經濟,又安全環保,是目前廣為應用的一種地基處理技術。但當CFG樁復合地基施工完成后需要對其進行相應檢測,以確保其承載力達到設計要求。本文就CFG樁復合地基檢測中的常見問題進行了探討。
關鍵詞:CFG樁復合地基 檢測 常見問題
一、項目概況
該項目屬于鐵路改建工程,位于云貴高原境內,地處玉溪斷陷盆地的中心地帶,主要對正在建設的昆陽至玉溪線鐵路兩側進行擴建,本文主要涉及的是玉磨線引入玉溪西站這部分。此施工區域地形平緩而寬闊,地面高程為1617-1619m,有0-5°的自然坡度;鐵路沿線兩側分布著較為密集的村莊民房;以填方路基為主,填方高在3~9m左右。施工區域地表被第四系土層覆蓋,土層構成有人工填筑土、軟塑型粉質粘土、硬塑型粉質粘土、沖洪積;中、細砂、淤泥質土、細圓礫土;上第三系茨營組等。當處于化學侵蝕或氯化環境中時,混凝土結構會受到水的酸性侵蝕,侵蝕等級為H1。本路段的不良地質是砂土液化;特殊巖土有松軟土、泥炭土等。
二、CFG樁復合地基在此工程中使用的施工工藝
此工程中的CFG樁在橫向方向上是按照從路基線路中心向兩側延伸的順序進行鉆孔施工,縱向方向上是按照一端到另一段的順序進行,所使用的施工方法是隔排跳樁。具體施工采取的是長螺旋鉆孔和管內泵壓混合料灌注成樁的辦法,具體工藝流程如下:
1.施工準備階段。首先,對將要進行打樁的原地面進行平整、清理、碾壓。此外,為保證樁基施工位置,更好地進行墊層工作需要將打樁場地多預留出3-5cm的寬度,并在場地兩側挖出排水溝。其次,以設計方案中要求的樁間距為依據進行測量放樣,確定放樁位置。最后,將鉆機和其他配套設備運至施工現場,安裝完畢后對鉆機的垂直度進行檢查、調整。
2.施工階段。(1)在確保鉆機垂直度與樁位的基礎上,讓打樁管垂直對準樁位中心進行打樁,期間要將樁體垂直度的誤差控制在0.01以內,樁位偏差控制在50mm以內。(2)按照先慢后快的方式進行鉆孔,并隨時注意鉆孔是否出現偏差,以便及時進行調整,避免樁孔出現位移和損壞鉆具。(3)當樁孔深度達到設計要求后,用泵將預先配比好的混合料(C15混凝土)投入其中進行灌注,塌落度為160-200mm,并保證每根樁的投入量都要高于設計的灌注量;當鉆管內充滿混合料時開始拔管,大約拔出20-30cm。(4)連續進行均勻拔管,當樁頂高于設計高程30-50cm時結束灌注,蓋上土,將樁頂封閉。(5)按照隔排跳樁的施工方法進行鉆機移位,此時,下一批樁體的施工要在上一批樁體強度達到設計要求強度的80%以后才能開始施工。(6)將樁頭范圍內土清除后使用鋼釬鑿除樁頭,然后對成樁進行相應質量檢測,合格后澆筑樁帽。
三、在CFG樁復合地基施工工藝中常出現的問題及處理辦法
1.堵管問題。在應用長螺旋鉆孔和管內泵壓混合料灌注成樁的施工工藝流程中最常出現的問題就是堵管,引起堵管問題的原因有很多,既有人為因素,又有水文地質條件等客觀原因。下面主要介紹以下幾種情況:(1)管內進入地下水,使砼出現離析,進而引起管堵塞問題。此種類型的管堵問題有兩種情況,一是施工地點本身就蘊含豐富的地下水,當鉆頭的出料口沒有被密封好時,就會有大量的地下水在鉆頭不斷鉆進地面的過程中進入到鉆桿內腔,之后當砼在壓灌作用下從鉆桿頂部被沖壓到鉆桿底部的時候就會與進入鉆桿內腔的水相遇,導致砼出現離析現象,其中所含的石子、砂、水泥漿都相互分離開來,最終堵在出料口處,即產生堵管問題。二是在鉆頭向地面鉆進的過程中,鉆頭上其中一個或兩個起到封堵作用的葉片被磨掉,導致有水進入鉆桿,出現與上面一樣的堵管問題。處理辦法:當第一個原因造成的堵管問題已經發生時,要將鉆桿及時提出,對鉆頭和鉆桿進行相應的清理。若要避免此類情況發生,防患于未然,就要在下鉆之前就做好鉆頭出料口的密封處理。若是第二種原因引起的堵管問題發生,同樣要將鉆頭立即提出,或是對封堵葉片進行補焊處理,或是把備用的新鉆頭換上去。若要避免此類情況發生,應在開鉆之前就認真仔細地檢查一遍鉆頭,將封堵葉片焊接牢固。
(2)砼在輸送管道內滯留時間過久,使砼開始出現初凝現象,導致堵管。引發此種情況的原因有兩種,一是當機械設備出現故障問題時維修時間太久,導致砼在輸送管道內停留太多時間,產生初凝現象。二是受地質環境或鉆頭、鉆機功率選取不合適的影響,鉆機從一個鉆孔轉移到下一個鉆孔所用時間過長,致使輸送管內的砼出現初凝現象。處理辦法:當第一種情況已經發生時,要一邊修理機械設備,一邊在短時間內將迅速將還未完全凝固的砼清除掉。當第二種情況已經發生時,要及時將輸送管道內的砼做徹底清除處理。若要避免此類情況發生,就需要在開工之前對施工地的地質情況進行詳細勘察,有全面的了解和掌握,事前就及時把障礙物清除干凈,同時,選用合適的鉆頭和鉆機功率。
(3)混合料的配合比不合理。當細骨粉、粉煤灰的含量在混合料中所占比重較小時,容易使混合料的和易性變差,進而出現堵管問題。處理辦法:在配比混合料時注意粉煤灰或細骨粉的用量,同時要將坍落度掌握在160-200mm范圍內。
2.串孔。底層松軟或樁與樁之間的距離設計過近以及泵壓采取不當等都會引起串孔問題。處理辦法:當樁間距設計距離較近時,可采用隔排跳打或跳打的方式打樁,等到上一個樁砼凝固到一定程度后后再進行第二次補打;當泵壓選取過大時,砼會在被沖壓進孔內時對孔壁產生較大的擠壓作用力,致使孔壁坍塌,此時應根據地質、地層的實際情況調整泵壓或調換合適的設備;當鉆的提升速度與泵量不相匹配時,應根據所選取的砼輸送泵型號選取與之匹配的提升速度,并保證所選定的提鉆速度在規范要求范圍內。
3.縮徑。當單個樁體灌注的砼小于設計要求的投放量時,若鉆頭大小適宜,則可斷定此樁出現縮徑問題。當此類問題已經發生時,要及時找出問題產生原因,并在砼還未出現初凝現象或完全凝固之前再次下鉆,重新進行灌注,保證砼的實際灌注量大于設計的投放量。當提升速度過快引起縮徑問題時,要根據泵量對速度進行相應調整;當產生原因是輸送壓力不夠時,應及時檢查輸送泵壓力,將其調整到適宜壓力。
四、結語
作為應用比較廣泛的一種地基施工技術,CFG樁復合地基施工完成后需按照相關技術規范對樁身的完整性、復合地基的承載力等方面進行相應檢測,上文結合具體工程實例對檢測中常見問題進行了探討,希望能夠避免這些問題,保證檢測結果的客觀、準確。
參考文獻:
[1]葉東偉,吳學林.CFG樁復合地基檢測的相關問題[J].工程建設與設計,2015(2):75-77.
[2]羅鵬飛,佟建興,孫訓海等.CFG樁復合地基檢測常見問題[J].施工技術,2012,41(8):80-83.