渡槽地基處理CFG樁試驗分析

□郭凈芳（汝陽縣水利局河道管理所）

渡槽地基處理CFG樁試驗分析

□郭凈芳（汝陽縣水利局河道管理所）

科學、嚴謹、合理的基礎處理試驗得出的試驗數據能夠有效指導施工，即保證了建筑物基礎處理的質量，又能有效降低施工成本。文章結合蘭河涵洞渡式渡槽槽基礎處理CFG樁具體工程，水泥粉煤灰碎石樁樁徑采用500 m m，用長螺旋鉆機成孔及泵送混合料灌注，CFG樁垂直度容許偏差≤1%，樁位容許偏差≤0.40倍樁徑；灌注水泥粉煤灰碎石混合料，泵送混合料配合比坍落度分別為180～195 m m，拔管速度控制在2.50～2.70m/m i n進行施工。各項指標達到設計要求，運行良好。

CFG樁；長螺旋鉆機；泵送混合料；坍落度；拔管速度

1　工程簡介

蘭河涵洞式渡槽槽身段為CFG樁（水泥粉煤灰碎石樁）。CFG樁設計樁長12 m，樁徑500 mm，樁距2000 mm，呈矩形布置，樁頂和基礎之間設厚200 mm的15%水泥土墊層；施工樁頂標高應高于設計標高≥500 mm。樁基區域面積4097.37 m2，可布置CFG樁約1175根，灌注混合料約2882 m3。水泥粉煤灰碎石樁樁徑500 mm，碎石褥墊層厚20 cm，材料為碎石，碎石最大粒徑≤20 mm。

2　施工準備

工程進口閘渡連接段、出口閘渡連接段、上游左側翼墻、上游右側翼墻、下游左側翼墻、下游右側翼墻六個部位工程樁總數為651根，單樁復合地基靜載試驗檢檢測數量按總樁數的0.50%抽取，≥3點，取6點，樁身完整性檢測數量≥總樁數的10%，為73根；槽身段工程樁總數為527根，單樁復合地基靜載試驗檢檢測數量按總樁數的0.50%抽取，≥3點，取3點，樁身完整性檢測數量≥總樁數的10%，為62根。

試樁位置按工程樁位布置，檢查合格后做工程樁處理。檢測不合格的做補樁處理。CFG樁身混合材料設計強度采用50 cm樁徑15 MPa強度，坍落度要求：泵送混合料控制在180～220 mm，施工配合比由實驗室根據施工需要確定。

施工前，測量放出CFG施工工作面，場地開挖回填至樁頂設計標高（預留50 cm），再進行平整、碾壓，經檢測原地表承載力符合設計要求，場地成型后，進行樁位精確放樣，樁中心采用鋼釬定位，并用白灰標記，同時準備好需要的各種機械、材料以及人工。鉆塔上每米做出鉆進深度標記，對該段地質情況進行探測，做好地質探測孔以復核地質勘測資料，并記錄地質變化情況，為CFG施工采集有效校對數據。然后鉆機就位、對點，并對垂直度進行控制，偏差≤1%。

3　CFG樁施工方法

3.1平整場地

根據所測得的原地面標高和設計樁頂標高對照結果，平整鉆孔場地，使平整后地面標高比樁頂高50 cm左右。

3.2施工放樣

在樁位放樣點處，用直徑8 mm的鋼釬豎直打入成一20 cm深孔，在孔內灌注石灰水或石灰粉，并在孔內插入木樁，以便在鉆孔過程中被泥土埋沒后查找。

3.3鉆機就位

鉆機就位后，用鉆機塔身的前后和左右的垂直標桿檢查塔身導桿，校正位置，使鉆桿垂直對準樁位中心，確保CFG樁垂直度容許偏差≤1%，樁位容許偏差≤0.40倍樁徑。每根樁施工前由技術員進行樁位對中和垂直度檢查，滿足要求后方可開鉆。

3.4鉆進

按設計樁徑、間距、樁深成孔，根據地面標高、樁頂標高推算出鉆孔深度。鉆孔開始時，關閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸及地面時，啟動馬達鉆進。先慢后快，同時隨時檢查鉆桿的垂直度、偏位并及時糾正。在成孔過程中，發現鉆桿搖晃或難鉆進時放慢進尺，防止樁孔偏斜、位移及鉆桿、鉆具損壞。鉆頭到達設計樁長預定標高時，于動力頭底面停留位置相應的鉆機塔身處作醒目標記，作為施工時控制樁長的依據。鉆孔棄土應及時轉運到指定場地。成孔的質量驗收標準見下表1。

表1　成孔驗收指標及偏差要求表

3.5灌注水泥粉煤灰碎石混合料

成孔驗收后進行混合料灌注。混合料在一號營區HZS-120型拌合站集中拌制，由8？混凝土罐車運至作業面，經混凝土輸送泵輸入管內。混合料的坍落度應控制在16～20 cm，攪拌時間要在90 s。泵送混合料，嚴禁先拔管后泵送混凝土，拔管時鉆桿必須停止轉動，嚴禁邊拔管邊轉動，拔管速度宜為1.20～1.50 m/min，拔管應連續，混凝土泵送也必須連續。若混凝土供應不及時，造成鉆機等料的情況，時間較長可能造成斷樁或抱鉆現象，尤其是在飽和砂土、粉土層。混凝土應灌注至設計CFG樁頂標高以上50 cm，停止泵送混凝土。灌注混凝土方量不得少于設計樁身加樁頭的體積。原材料計量偏差應符合規范規定，見下表2。

表2　混凝土攪拌原材料允許偏差表

成樁過程中，抽樣作混合料試塊，每臺機械一天應作一組（3塊）試塊，測定其立方體抗壓強度。

3.6鉆機移位。灌注完成后鉆機移至下一樁位鉆孔，履帶式長螺旋鉆機一般采用后退移動施工順序。

4　CFG樁樁頭清理

CFG樁試樁達到齡期后，將樁頂保護土層開挖清除；進行樁頭的處理：首先用水準儀將設計樁頭標高標在樁身上，然后在同一水平面同一角度對稱放置2個或4個鋼釬，用大錘同時擊打鋼釬截斷多余的樁頭。鋼釬不能向斜下方或單方向擊打，避免樁體承受彎矩造成樁體斷裂或產生裂縫。樁頭截斷后，用鋼釬、手錘將樁頂從四周向中間修平至設計標高，根據規范，截斷樁頂標高控制偏差0～+20 mm。當有斷樁或標高不夠時，將斷樁挖出，挖至斷裂部位后，清除樁頭松動混凝土及泥土，用水沖洗干凈后鑿毛，用鋼板立模、支撐固定，用C20混凝土澆灌至設計標高，樁的外圍采用與褥墊層相同的砂石進行回填壓實。當樁頂標高比設計標高低于50 mm或樁頂不完整時，采用上述同樣的方法進行接樁。

5　CFG樁施工質量檢驗

5.1過程檢測

①施工過程質量檢驗主要應檢查施工記錄、混合料坍落度、樁數、樁位偏差、樁頂標高和樁體試塊抗壓強度。②樁位允許偏差：0～50 mm、樁身傾斜≤1%、樁體有效直徑不小于設計值。成樁質量驗收標準見表3。

5.2施工后質量檢測

施工結束，成樁28d后進行身完整性以及單樁反壓承載力檢測。①樁身完整性檢測：采用低應變動力檢測樁身的完整性。②復合地基檢測：采用單樁載荷試驗檢測復合地基承載力，靜載試驗要求達到樁的極限承載力。

6　試樁總結

通過在蘭河涵洞式渡槽槽身段組織實施CFG樁試樁試驗，使我們更深入地了解了CFG樁的施工工藝流程及需要注意的問題，檢驗了我們的施工工藝的可行性、施工準備的可靠性、施工組織的合理性，為我們提供了有價值的技術參數，也為我們以后CFG樁的大規模施工積累了經驗，提供了一個良好的鋪墊。

6.1通過試樁分析了如何排除堵管現象發生

在開始泵送混凝土前，先用一方砂漿進行潤管，確保混凝土在管內能正常輸出，在施工過程中，如果混凝土和易性不好，容易造成堵管，因此隨時檢查混凝土的坍落度和和易性，確保混凝土符合設計規范要求。

6.2鉆桿垂直度的控制

在施工中，垂直度采用垂球法進行控制，垂球采用雙向懸掛，長度為3 m，進行上下量測差計算確定樁機垂直度，試驗樁垂直度均符合規范要求。

6.3確定施工設備和施工工藝

采用長螺旋鉆機成孔及泵送混合料灌注的方法，速度快，質量好控制，很適合本區段CFG施工。

6.4確定相關參數

施工時，泵送混合料配合比坍落度分別為190 mm、195 mm，拔管速度根據輸送泵功率進行推算和現場實際輸送泵工作情況分別控制在2.50 m/min、2.70 m/min。根據試樁施工情況確定泵送混合料配合比坍落度分別為180～195 mm，拔管速度根據輸送泵功率進行推算和現場實際輸送泵工作情況分別控制在2.50～2.70 m/min。施工順序為成排施工，施工時不對以成樁產生擾動。

表3　成樁質量驗收標準表

（責任編輯：劉長垠韋詩佳）

U 445.55

B文章標號：1673-8853（2016）07-0132-02

2016-05-15