CFG樁復(fù)合地基施工質(zhì)量控制

郭 成 軍

(陜西省西咸新區(qū)信息產(chǎn)業(yè)園投資發(fā)展有限公司，陜西 咸陽　712000)

0　引言

CFG樁由水泥、粉煤灰、碎石以一定比例拌合形成的一種剛性樁，通常也可用素混凝土作為原材料代替，因其充分發(fā)揮了天然地基的承載能力，無需配筋，與常規(guī)灌注樁相比，節(jié)省了原材料，應(yīng)用于高層住宅項目具有很好的經(jīng)濟(jì)性，是目前工程中廣泛應(yīng)用的地基處理技術(shù)。以西安市某住宅區(qū)改造項目CFG樁復(fù)合地基施工為背景，介紹CFG樁施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)。

1　工程概況

1.1　項目概況

西安市某改造住宅小區(qū)位于老城區(qū)內(nèi)，緊鄰商業(yè)繁華及城市主干道，項目總占地49.45畝，規(guī)劃建設(shè)4棟高層住宅及二層地下車庫，總建筑面積12.86萬m2，分兩期建設(shè)，其中Ⅰ期先建北部2棟高層及北半部車庫，設(shè)計的基礎(chǔ)形式為CFG樁復(fù)合地基。

1.2　地質(zhì)條件

1.3　基礎(chǔ)設(shè)計及要求

Ⅰ期工程新5號、7號樓地基形式采用CFG樁復(fù)合地基，樁數(shù)分別為628根、600根，設(shè)計要求如下：

1)CFG樁，樁徑400，樁長15 m，樁間距1.4 m，梅花形布置。樁身混凝土強(qiáng)度等級：C25(試樁C35)，施工工藝采用長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混凝土成樁。

2)本工程±0.000絕對標(biāo)高為410.200 m。工程樁施工完畢且待樁身混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，先進(jìn)行樁身質(zhì)量及單樁豎向承載力檢測，然后再向上做200厚級配砂石墊層，進(jìn)行復(fù)合地基承載力檢測。級配砂石褥墊層最大粒徑不應(yīng)大于30 mm，壓實系數(shù)不小于0.97。

3)工程項目設(shè)計要求單樁豎向承載力特征值不小于750 kN,復(fù)合地基承載力特征值不小于480 kPa。

2　施工方案及技術(shù)要求

2.1　施工準(zhǔn)備

1)收集施工場地的相關(guān)地質(zhì)資料，熟悉設(shè)計圖紙中的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)要求，依據(jù)設(shè)計和技術(shù)規(guī)范，編制CFG樁施工方案，組織技術(shù)交底，對施工隊進(jìn)行安全教育和安全交底，做好施工準(zhǔn)備。

2)對樁位坐標(biāo)及測量放線控制點(diǎn)進(jìn)行檢查復(fù)核，設(shè)置本場地工程樁樁位控制點(diǎn)(樁)，樁位控制點(diǎn)用牢固、顯著的標(biāo)記設(shè)立和標(biāo)定。樁位點(diǎn)測放后，須經(jīng)監(jiān)理工程師復(fù)核確認(rèn)。

3)對原材料進(jìn)行試驗，測定詳細(xì)參數(shù)，編制材料供應(yīng)計劃，并標(biāo)明材料的規(guī)格、數(shù)量、質(zhì)量要求。

4)確定施工機(jī)具和配套設(shè)施，并對機(jī)具設(shè)備進(jìn)行性能測試，確保施工機(jī)具處于良好的工作狀態(tài)。

5)及時掌握天氣狀況，做好雨季施工預(yù)防和準(zhǔn)備，場地道路硬化和排水設(shè)施符合施工要求。

2.2　施工工藝流程

施工的整體工序為：場地平整→測放樁位→CFG樁施工→樁間土開挖(檢測)→竣工驗收，工藝流程如圖1所示。

2.3　技術(shù)要求

本工程CFG樁施工采用長螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混凝土成樁施工工藝。

1)鉆機(jī)架設(shè)：鉆機(jī)就位前，先復(fù)測樁位無誤后，再安裝鉆機(jī)。鉆機(jī)安裝由專人負(fù)責(zé)指揮，做好水平、穩(wěn)固、位置準(zhǔn)確。為使鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤中心和樁位位于同一直線上，鉆孔前進(jìn)行鉆機(jī)豎桿垂直度校正，鉆機(jī)正側(cè)面均標(biāo)注有指向箭頭，正側(cè)兩箭頭都對準(zhǔn)下放的標(biāo)尺中心刻劃線，保證偏差不大于5 mm時，垂直度偏差就可以控制在1%以內(nèi)，同時在鉆進(jìn)過程中，隨時注意觀察垂球，確保鉆機(jī)不偏斜。

2)鉆進(jìn)成孔：鉆孔開始時，采用低速慢進(jìn)的鉆進(jìn)工藝，確保開孔段鉆孔的垂直度，鉆進(jìn)中如果遇到異常情況，應(yīng)立即停鉆查明情況。鉆孔深度應(yīng)依據(jù)設(shè)計高程和實際基坑地面高程進(jìn)行計算確定，并在相應(yīng)樁位上做好記錄。從鉆頭尖到鉆桿300 mm處不計入，從豎桿下部向上按樁身長度丈量鉆桿，并做標(biāo)記，施工時鉆機(jī)上下活動滑塊下落到標(biāo)記處時，鉆孔深度即達(dá)到設(shè)計要求。

3)泵壓混合料：泵壓混合料采用標(biāo)號為C25的商品混凝土，坍落度控制在160 mm～200 mm，保證單樁的投放量大于理論計算量。開始泵壓施工前，先開啟混凝土泵排除導(dǎo)管內(nèi)的空氣，再進(jìn)行混合料泵壓施工。施工中必須保證泵送與鉆桿提升呈同步狀態(tài)，提鉆時保持勻速，保持鉆桿內(nèi)始終有4 m～5 m高混凝土。一般情況下，泵壓施工時應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不得中斷，避免停工待料，也應(yīng)防止泵壓速度過快導(dǎo)致堵塞導(dǎo)管。樁泵壓施工達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后按設(shè)計要求將樁身混合料超灌500 mm，以保證樁頭鑿除后樁頂混凝土強(qiáng)度。在成樁的過程中，定時檢查樁身混合料坍落度、成孔深度、提鉆速度、混合料灌注量，并做好記錄。

4)移機(jī)：泵壓混合料完畢后，移機(jī)至下一根樁繼續(xù)施工。移機(jī)時注意對周邊已完成樁的成品保護(hù)。同一排樁的移機(jī)可采用鉆機(jī)機(jī)座的導(dǎo)軌自動平移。

5)樁間土開挖及鑿除樁頭：CFG樁施工完畢后，待樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后方可開挖樁間土，樁間土開挖和鑿樁頭時防止擾動樁間土和斷樁。開挖樁間土可采用小型機(jī)械與配合人工開挖，并有專人指揮，保證鏟斗與樁之間的安全距離，樁身周邊的余土采用人工開挖，避免造成樁身的破壞。鑿樁頭采用人工破除，采用水準(zhǔn)儀和塔尺將標(biāo)高按設(shè)計圖紙要求反映到樁身上，并用油漆做好標(biāo)記，然后采用切割機(jī)將樁頭切除，保證樁頭截面為平面。如有斷樁，按設(shè)計要求進(jìn)行補(bǔ)樁或接樁。

3　施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

1)樁體垂直度偏差小于1.5%，樁位偏差小于16 cm，成樁直徑允許偏差不大于2 cm，樁長允許偏差+10 cm。

2)CFG樁施工時采用間隔跳打施工，用以避免造成相鄰樁斷樁、縮徑和偏位。在粘性土中易造成地面的擠壓隆起，在施工新樁時，應(yīng)與已打好的樁時間間隔大于7 d。

3)按試樁時確定的提鉆速度參數(shù)嚴(yán)格控制提鉆速度，依據(jù)樁的參數(shù)和試樁數(shù)據(jù)合理確定泵送混凝土的灌注量，保證鉆頭始終處于混凝土面以下，泵送混合料連續(xù)供應(yīng)。

4)現(xiàn)場CFG樁灌注施工時必須保證混合料的密實性，鉆頭提升速度應(yīng)保持勻速，且不得大于混凝土的灌注速度，保證樁的截面尺寸達(dá)到要求，防止斷樁和縮徑等問題的發(fā)生。

5)鉆機(jī)應(yīng)按照樁基編號圖對號施工，邊成樁邊消號，認(rèn)真做好成孔成樁記錄，防止漏樁。

6)樁頭鑿除與處理時，采用樁頂標(biāo)高面切割法來鑿除多余的上部樁頭，以保證樁頭的完整性與強(qiáng)度。

7)若施工中發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)條件，施工困難，或與設(shè)計有較大偏差時，應(yīng)及時聯(lián)系監(jiān)理、甲方、設(shè)計、勘察等單位技術(shù)人員現(xiàn)場踏勘后，確定處理方案。

4　CFG樁及復(fù)合地基檢測

工程樁施工完畢且待樁身混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，進(jìn)行復(fù)合地基和單樁檢測，圖2為CFG樁檢測現(xiàn)場情況。采用低應(yīng)變法進(jìn)行樁身完整性檢測，Ⅰ類樁占檢測樁數(shù)的95%，Ⅱ類樁占檢測樁數(shù)的5%，未出現(xiàn)Ⅲ類樁和Ⅳ類樁，樁身質(zhì)量合格。采用豎向增強(qiáng)體載荷試驗進(jìn)行單樁承載力檢測，加載至750 kN時，相對沉降量介于3.83 mm～5.96 mm，加載至極限荷載1 500 kN時，最終沉降量介于14.74 mm～18.45 mm，單樁豎向承載力特征值大于750 kN，滿足設(shè)計要求。采用單樁復(fù)合地基載荷試驗進(jìn)行復(fù)合地基承載力檢測，加載至480 kPa時，相對沉降量變形值6.67 mm～7.16 mm，加載至極限荷載960 kPa時，最終沉降量介于13.98 mm～19.19 mm，復(fù)合地基承載力特征值大于480 kPa，滿足設(shè)計要求。

5　結(jié)語

高層住宅采用CFG樁復(fù)合地基已十分普遍，在滿足承載力要求的前提下，可取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。實踐證明，采用長螺旋鉆管內(nèi)泵壓混合料法施工CFG樁，成孔率高，不易塌孔，成樁質(zhì)量高，是一種值得推廣的施工工法。