CFG桩复合地基施工质量控制

2018-06-11郭成军

山西建筑 2018年13期

郭成军

(陕西省西咸新区信息产业园投资发展有限公司，陕西咸阳　712000)

0　引言

CFG桩由水泥、粉煤灰、碎石以一定比例拌合形成的一种刚性桩，通常也可用素混凝土作为原材料代替，因其充分发挥了天然地基的承载能力，无需配筋，与常规灌注桩相比，节省了原材料，应用于高层住宅项目具有很好的经济性，是目前工程中广泛应用的地基处理技术。以西安市某住宅区改造项目CFG桩复合地基施工为背景，介绍CFG桩施工工艺及质量控制要点。

1　工程概况

1.1　项目概况

西安市某改造住宅小区位于老城区内，紧邻商业繁华及城市主干道，项目总占地49.45亩，规划建设4栋高层住宅及二层地下车库，总建筑面积12.86万m2，分两期建设，其中Ⅰ期先建北部2栋高层及北半部车库，设计的基础形式为CFG桩复合地基。

1.2　地质条件

1.3　基础设计及要求

Ⅰ期工程新5号、7号楼地基形式采用CFG桩复合地基，桩数分别为628根、600根，设计要求如下：

1)CFG桩，桩径400，桩长15 m，桩间距1.4 m，梅花形布置。桩身混凝土强度等级：C25(试桩C35)，施工工艺采用长螺旋钻孔、管内泵压混凝土成桩。

2)本工程±0.000绝对标高为410.200 m。工程桩施工完毕且待桩身混凝土达到设计强度后，先进行桩身质量及单桩竖向承载力检测，然后再向上做200厚级配砂石垫层，进行复合地基承载力检测。级配砂石褥垫层最大粒径不应大于30 mm，压实系数不小于0.97。

3)工程项目设计要求单桩竖向承载力特征值不小于750 kN,复合地基承载力特征值不小于480 kPa。

2　施工方案及技术要求

2.1　施工准备

1)收集施工场地的相关地质资料，熟悉设计图纸中的关键技术参数要求，依据设计和技术规范，编制CFG桩施工方案，组织技术交底，对施工队进行安全教育和安全交底，做好施工准备。

2)对桩位坐标及测量放线控制点进行检查复核，设置本场地工程桩桩位控制点(桩)，桩位控制点用牢固、显著的标记设立和标定。桩位点测放后，须经监理工程师复核确认。

3)对原材料进行试验，测定详细参数，编制材料供应计划，并标明材料的规格、数量、质量要求。

4)确定施工机具和配套设施，并对机具设备进行性能测试，确保施工机具处于良好的工作状态。

5)及时掌握天气状况，做好雨季施工预防和准备，场地道路硬化和排水设施符合施工要求。

2.2　施工工艺流程

施工的整体工序为：场地平整→测放桩位→CFG桩施工→桩间土开挖(检测)→竣工验收，工艺流程如图1所示。

2.3　技术要求

本工程CFG桩施工采用长螺旋钻孔管内泵压混凝土成桩施工工艺。

1)钻机架设：钻机就位前，先复测桩位无误后，再安装钻机。钻机安装由专人负责指挥，做好水平、稳固、位置准确。为使钻机转盘中心和桩位位于同一直线上，钻孔前进行钻机竖杆垂直度校正，钻机正侧面均标注有指向箭头，正侧两箭头都对准下放的标尺中心刻划线，保证偏差不大于5 mm时，垂直度偏差就可以控制在1%以内，同时在钻进过程中，随时注意观察垂球，确保钻机不偏斜。

2)钻进成孔：钻孔开始时，采用低速慢进的钻进工艺，确保开孔段钻孔的垂直度，钻进中如果遇到异常情况，应立即停钻查明情况。钻孔深度应依据设计高程和实际基坑地面高程进行计算确定，并在相应桩位上做好记录。从钻头尖到钻杆300 mm处不计入，从竖杆下部向上按桩身长度丈量钻杆，并做标记，施工时钻机上下活动滑块下落到标记处时，钻孔深度即达到设计要求。

3)泵压混合料：泵压混合料采用标号为C25的商品混凝土，坍落度控制在160 mm～200 mm，保证单桩的投放量大于理论计算量。开始泵压施工前，先开启混凝土泵排除导管内的空气，再进行混合料泵压施工。施工中必须保证泵送与钻杆提升呈同步状态，提钻时保持匀速，保持钻杆内始终有4 m～5 m高混凝土。一般情况下，泵压施工时应连续进行，不得中断，避免停工待料，也应防止泵压速度过快导致堵塞导管。桩泵压施工达到设计标高后按设计要求将桩身混合料超灌500 mm，以保证桩头凿除后桩顶混凝土强度。在成桩的过程中，定时检查桩身混合料坍落度、成孔深度、提钻速度、混合料灌注量，并做好记录。

4)移机：泵压混合料完毕后，移机至下一根桩继续施工。移机时注意对周边已完成桩的成品保护。同一排桩的移机可采用钻机机座的导轨自动平移。

5)桩间土开挖及凿除桩头：CFG桩施工完毕后，待桩身混凝土强度达到要求后方可开挖桩间土，桩间土开挖和凿桩头时防止扰动桩间土和断桩。开挖桩间土可采用小型机械与配合人工开挖，并有专人指挥，保证铲斗与桩之间的安全距离，桩身周边的余土采用人工开挖，避免造成桩身的破坏。凿桩头采用人工破除，采用水准仪和塔尺将标高按设计图纸要求反映到桩身上，并用油漆做好标记，然后采用切割机将桩头切除，保证桩头截面为平面。如有断桩，按设计要求进行补桩或接桩。

3　施工质量控制要点

1)桩体垂直度偏差小于1.5%，桩位偏差小于16 cm，成桩直径允许偏差不大于2 cm，桩长允许偏差+10 cm。

2)CFG桩施工时采用间隔跳打施工，用以避免造成相邻桩断桩、缩径和偏位。在粘性土中易造成地面的挤压隆起，在施工新桩时，应与已打好的桩时间间隔大于7 d。

3)按试桩时确定的提钻速度参数严格控制提钻速度，依据桩的参数和试桩数据合理确定泵送混凝土的灌注量，保证钻头始终处于混凝土面以下，泵送混合料连续供应。

4)现场CFG桩灌注施工时必须保证混合料的密实性，钻头提升速度应保持匀速，且不得大于混凝土的灌注速度，保证桩的截面尺寸达到要求，防止断桩和缩径等问题的发生。

5)钻机应按照桩基编号图对号施工，边成桩边消号，认真做好成孔成桩记录，防止漏桩。

6)桩头凿除与处理时，采用桩顶标高面切割法来凿除多余的上部桩头，以保证桩头的完整性与强度。

7)若施工中发现不良地质条件，施工困难，或与设计有较大偏差时，应及时联系监理、甲方、设计、勘察等单位技术人员现场踏勘后，确定处理方案。

4　CFG桩及复合地基检测

工程桩施工完毕且待桩身混凝土达到设计强度后，进行复合地基和单桩检测，图2为CFG桩检测现场情况。采用低应变法进行桩身完整性检测，Ⅰ类桩占检测桩数的95%，Ⅱ类桩占检测桩数的5%，未出现Ⅲ类桩和Ⅳ类桩，桩身质量合格。采用竖向增强体载荷试验进行单桩承载力检测，加载至750 kN时，相对沉降量介于3.83 mm～5.96 mm，加载至极限荷载1 500 kN时，最终沉降量介于14.74 mm～18.45 mm，单桩竖向承载力特征值大于750 kN，满足设计要求。采用单桩复合地基载荷试验进行复合地基承载力检测，加载至480 kPa时，相对沉降量变形值6.67 mm～7.16 mm，加载至极限荷载960 kPa时，最终沉降量介于13.98 mm～19.19 mm，复合地基承载力特征值大于480 kPa，满足设计要求。