CFG桩在施工过程中的要点及难点分析
2018-11-27孔超
孔超
摘要:随着建筑工程的不断发展,地基加固技术得到了进一步的提升,其中CFG桩在粘性土、粉土、砂土等地基加固中得到了广泛的应用。由于在CFG桩中加入了一些工业废料,节省了工程造价,同时在强度上也满足设计的要求。然而在施工过程中,出现了断桩、缩颈、扩径等工程质量问题,严重影响了成桩质量。本文基于一房地产工程实例,通过建立合理的施工方案,对施工过程中的要点及难点问题进行了介绍和分析,给出了相应的解决措施。
关键词:CPG桩;施工要点;难点分析
水泥粉煤灰碎石桩简称为CFG桩,其主要成分是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑等材料混合而成,再结合桩间地基土,CFG桩头垫层一层形成复合地基。
由于CFG桩在施工过程中有效地利用了桩间土的力,同时在施工时不需要配置钢筋,节省了施工造价,受到了众多施工技术人员的青睐。
CFG桩在施工时主要是通过长螺旋钻孔设备及管子输送水泥、粉煤灰、碎石等各类混合料进行成孔成桩,但在成桩施工过程中,掌握不好其施工要点,常出现断桩,扩桩,离析等现象,分析产生这些现象的原因,同时也提出了可供解决的相应方法。
1.工程概况
广东省宜春北岸新天地工程系由广东声佳实业有限公司投资建设的大型商业及住宅综合开发项目,位于广东省广州市海珠区中心区域,北靠叠景路,西临华盛南路,项目总用地39393㎡,总建筑面积203078㎡。项目工程在建筑设计上,下部的商业区主体结构采用框架结构,上部的住宅高层主体采用框架—剪力墙结构,基础结构形式为桩伐箱形基础。
经过现场勘察,场地内土质较差,地震动峰加速度为0.20g,地震动反应谱特征周期为0.45s。为了达到基坑整体稳定性的要求,需要事先对该基坑进行加固处理,经过各种加固方案对比,结合施工工期及工程造价,最终选用CFG桩来进行加固施工。
CFG桩加固区属山问盆地地貌,地势平缓,起伏小,地表高程160m~165m,相对高差小于5m,建筑周边均为耕地,鱼塘较多。建筑周边地表第四系软土、松软土、有机质土,下伏基岩为更新统松毛坡组粉质黏土,具弱一中膨胀性,为膨胀土地基,地下水对混凝土结构具有侵蚀性。
CFG桩桩径采用0.4m,桩间距1.5m-1.8m,有效桩长6m~14m不等,按三角形布置,桩长至硬底以下不小于0.5m~1m,桩顶铺设0.6m碎石垫层,内铺设二层双线土工格栅,每侧回折宽度不小于2.0m,纵、横向抗拉强度大于80KN/m。
2.CFG桩施工要点
(1)施工定位。在施工前期需要对施工的点进行放样,同时对长螺旋桩机进行定位,确定钻孔深度来调整相应的机架高度。桩机就位后需要验证钻杆的垂直度,一般误差要控制在离桩中心线5cm内。
(2)成孔要求。在钻孔过程中,首先需要通过钻杆钻孔至设计深度,然后通过管道输送各混合料,钻杆开始向逆向旋转杆件同时慢慢向上提升,一般提升速度在每分钟2m~3m左右,其施工过程不宜发生间断。施工完成后,对于CFG桩桩头要进行适当的保护,做好养护工作。
(3)桩机移位。当一根CFG桩完成施工后,在进行下一根桩施工时,由于在桩间可能堆积多余的土,需要对桩位进行复核,来确保准确定位。此时就完成了一根CFG桩的完整施工过程。
3.CFG桩检测要点
在CFG桩施工完成后,需要对其施工质量进行检测和验收,其主要内容分为过程检测及施工后的检测。
(1)过程检测。施工过程质量检验主要应检查原材料的质量、施工记录、混合料坍落度、桩位偏差、桩顶标高和桩体留置砼试块。桩位允许偏差:0~50mm、桩身倾斜不大于1%、桩体有效直径不小于设计值。
(2)施工后质量检测。施工结束后对成桩28天的桩体进行桩身完整性检测,进行抽样做混合料试块,一般需要做3组标准砼试块,标准养护,测定28d抗压强度;通过取芯法检测其桩体抗压强度是否满足设计要求。
4.CFG桩施工难点及分析
4.1管道堵塞
堵管是在施工过程中经常遇到的施工问题,一般是由于机械的输送力不足,混合料级配不良,其中大颗粒占居较多,堵塞了管子的流通,严重影响了后期的成桩质量,同时也会影响桩体的施工效率,造成资料的浪费。
一般可以通过以下方法来初步的解决:①检查管子回路,在有结头和拐点处要时常取下进行清理,防止有残留的硬块存在。②按设计及管道规格要求,合理规定混合料的级配大小,可以有效防止大块物料在管子内堵塞的现象发生。③加强现场施工操作人员的培训,加强管理,建立完善的应急处理机制。
4.2桩体偏桩
一般有桩平移偏差和垂直度超标偏差两种,主要是由于场地原因,桩机对位不仔细,地层原因使钻孔对钻杆跑偏等原因造成的。
一般可以通过以下方法来解决:①在桩机移位前,需要先清楚要施工桩体周边的留土,整平场地,然后复核桩体地位,再进行桩机的移位施工;②在施工过程中要时刻关注桩身垂直度偏移值大小,超过限值时要进行及时的调整,从而控制误差。
4.3桩体断层
当施工完成后,对其进行检测试验,发现有些桩体会出现断桩的现象,两者之间完全脱离。分析其原因主要有以下几点:①在施工中输送混合料的速度太慢,跟不上提钻的速度,在某个点出现了空提;②在提钻过程中,没有很好的控制其速度大小,没有匀速进行。
一般可以通过以下方法来解决:①如果发生的断层与上部较近,可以进行接桩处理,即先凿除原先桩体的上部结构,再进行补接;②如果断层深度较深,则需要在断桩边补打另一桩,最终还是要形成三角形布桩;③再次施工时,必须严格控制混合料输送速度和提钻速度的协调进行。
5.CFG桩施工保证措施
(1)施工管理。在安全质量管理上,需要建立健全质量保证体系,设立全面组织保证体系,在项目部上专门设立一位专职的质量检查工程师,专门来监督和检查桩体施工质量,如发生不符合施工质量要求的及时令其整改。当施工质量和施工进度等发生矛盾时,必须先以施工质量为准,再来符合施工进度等方面的要求,如发生施工质量问题,必须对施工人员采取一定的处罚方法,比如扣发当月奖金等措施。
(2)質量控制。在CFG桩施工前,必要严格做好相关技术及施工内容的交底工作,坚持旁站制度,质检员、试验人员必须跟班作业。选派责任心强的检测人员,加强对整个工程的施工控制,并确保各工序、各分项工程的施工质量。严格把关施工材料质量,严格按规定做好各项检验工作,建立健全自检体系。服从业主、监理单位、设计单位的检查、指导和监督。
(3)安全保证。建立安全保证体系、施工责任制度,建立安全岗位责任制,逐级签订安全生产责任状,明确分工,责任到人。加强安全生产教育,提高全员安全意识。同时开展创安全标准工地活动,进行安全检查评比,激发全员安全生产的自觉性。加强安全防护,设置安全防护标志。作业人员严禁酒后上岗,严格遵守操作规程,创造一个安全、文明的施工环境。
6.结论
本文通过一大型商业及住宅综合开发项目,对地质情况进行勘察,需要事先对基坑进行加固,结合CFG桩的自身优势,对CFG桩的施工要点及检测要点进行了介绍说明,主要是从施工定位,成孔要求,桩机移位等施工方面及施工过程检测,施工成桩后检测等施工检测方面进行了阐述。对于CFG桩成桩施工难点,主要从管道堵塞,桩体偏移,断层等方面进行了分析,同时建立了施工保证保证措施,对施工过程中碰到的安全质量问题,施工管理问题等进行了有效的控制,经过合理的改进后,CFG成桩效果良好。