CFG 桩复合地基施工质量控制措施研究

杜咪咪

（山西八建集团有限公司，山西 太原 030027）

1 工程概况

某工程的总建筑面积为59 万m2左右，地上4 层，地下一层，其中地上面积约38700m2，地下面积18100m2。该工程所处位置的地形较为平坦，地势起伏较小，适合工程建设活动的展开。区域内的自然标高为9.0～14.0m，土层详细参数如表1 所示。建筑工程的场地类别为三类，考虑到工程用途的特殊性，将抗震设防烈度设置为Ⅷ度。

表1 土层参数

该工程选用CFG 桩复合地基作为地基基础，CFG桩直径400mm，多数桩长为21m，间距设置为2.1m×2.1m，整体采用C30 强度等级的混凝土，CFG 桩单体承载力特征值为490kN，CFG 桩复合地基承载力为200kPa，沉降量控制在50mm 以内。

2 CFG 桩复合地基概况

当施工区域地基土的承载力与工程施工建设要求不符、无法完成工程荷载时，有关人员通常会选择桩基或是复合地基开展施工建设[1]。水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）复合地基常用于软土地基的加固处理，在工程建设活动中得到了较为广泛的应用。CFG 桩的强度较高，加固效果较好。图1 为CFG 桩复合地基断面。

图1 CFG 桩复合地基断面

3 施工质量控制的科学措施

3.1 做好施工准备

施工准备工作的水平直接影响着工程施工建设的最终质量，施工人员需要重视前期准备工作，为CFG 桩复合地基的施工作业奠定良好的工作基础。

相关人员需要全面调查施工现场以及周边环境的实际情况，掌握气候、地形、地质、土质、水文、基础设施建设等多种影响工程施工建设的环境因素，从客观条件出发，规划施工建设，减少施工作业与周围环境的冲突，从而保障施工质量。

在施工材料方面，施工人员需要综合考虑工程建设需求和现场环境条件，在满足工程要求的基础上选择恰当的材料类型。采购时，相关人员需要选择产品质量过关、售后服务完善的供应商建立合作关系，并在材料到场后按照单据检查材料数量与质量，判断运输过程是否对施工材料造成了损伤，按照材料特点完善仓储环境，将材料质量维持在最佳状态。

3.2 完善设计方案

在设计方案中，施工人员需要明确地基沉降、承载力、桩身强度等较为关键的信息参数，为设计方案提供全面、真实、科学、有效的工程数据，保证设计方案的可靠性[2]。

地基承载力是十分重要的数据信息，相关人员可以利用现有的公式以较为准确的方式计算地基的承载力。可使用的公式之一如式（1）所示。

式中：fspk——加固后复合地基承载力特征值，kPa；m——面积置换率；fak——加固后桩间土承载力特征值，kPa；Ra——单桩承载力特征值，kN；Ap——单桩横截面积，m2。

计算面积置换率时，工作人员可以使用式（2）。

式中：d——桩径；de——正方形布桩。

相关人员需要从多个角度完善设计方案，准确计算CFG 桩复合地基施工所需的数据参数，在根本上保障工程质量，加强施工控制。

3.3 强化队伍建设

人员是开展工程施工建设的基本单元，其职业素质和技术能力直接影响着工程施工质量。相关人员需要强化施工队伍的建设工作，通过人员素质的提升保证施工质量。

一方面，提高施工人员的技术能力。相关人员可以举办培训学习、技能大赛等活动，提升施工作业人员相关技术工作的熟练度。以CFG 桩的成桩工作为例，施工人员需要严格把控提钻速度，为此，相关人员可以集中培训其提钻作业的技巧。施工单位应当关注施工人员的技术水平，确保施工人员可以正确使用施工工艺以及技术手段，掌握施工要领，高质量地完成CFG 桩复合地基施工。

另一方面，关注管理人员的职能发挥。管理人员的能力与施工作业的顺利进行息息相关。施工单位需要配备足够数量的管理人员，贯彻落实施工质量监督工作，关注施工进度以及各个工序的质量。管理人员应该同操作人员完成技术交底工作，关注桩位保护，强调成桩过程的隐蔽验收工作，详细划分检验批，加强施工质量的控制工作。

3.4 明确施工程序

施工程序影响着最终的工程建设成果，施工人员需要遵照基本的施工程序，按步就班完成工程建设。

测量放线是CFG 桩复合地基施工需要开展的首要工作[3]。施工人员应该按照工程施工设计方案以及图纸的规定确定CFG 桩复合地基的施工位置，保证现场施工与方案设计的一致性，确保施工作业的科学性。待测量放线工作结束、机械设备到场就位后，施工人员需要在规定位置钻孔，向孔中灌注混凝土，完成CFG 桩的施工建设。此时，施工人员需要完成桩头养护，通过养护措施提升CFG 桩的质量和性能，保证整体CFG 桩复合地基的施工质量。

3.5 把握施工工艺

施工人员需要关注桩与桩之间的距离，将距离数值控制在合理范围内，保证CFG 桩复合地基施工的稳定性，使整个整体施工工艺更加科学。

CFG 桩混凝土缩颈是较为常见的施工质量问题，施工人员在施工过程中应当控制提钻杆的速度，避免速度过快导致混凝土压灌数量无法达到预计标准，从而出现缩颈。施工人员需要根据混合料的泵送量确定拔杆速度，一般情况下，施工人员可以将提升速度限制在3.0～3.5m/min，保证泵料的连续性，从而减少混凝土缩颈现象的出现。针对上段空桩这一质量问题，施工人员可以在混凝土浇筑工作结束后向空桩内部回填砂土，避免CFG 桩出现位移和形变。

3.6 应用测试技术

经过长期的调查研究工作，专家学者根据CFG 桩复合地基的施工情况针对性提出了多种测试技术和手段方法。以低应变测试技术为例，该技术手段是各类测试技术中较为重要的技术类型，起到了较为良好的测试作用[4]。低应变测试技术的主要对象是CFG 桩桩身设计的完整性，检查桩身中存在的缺陷问题。通过低应变测试技术，施工人员准确了解CFG 桩的强度等级。在实际测试工作中，低应变测试技术利用竖向激振原理以及弹性波的功能优势完成CFG 桩的质量检测工作，通过弹性波曲线的变化判断桩身强度、长度、面积的数值以及变化情况，以较为准确的方式反映桩身各个部位的数据信息，控制CFG 桩以及复合地基的施工质量。需要注意的是，为了保证低应变测试结果的科学性和准确性，低应变测试需要在成桩7d 之内开展，按照检测规程的具体规定完成质量检测。除此之外，施工人员可以综合使用静载试验方法，完成CFG 桩单根桩的承载力。静载试验通常在成桩28d 之内完成，取总桩数的2%开展测试。复合地基荷载试验技术将重点放在了桩与桩之间的距离、桩身长度、土模量等指标上，判断CFG 桩复合地基的处理效果以及施工质量。施工人员可以结合慢速维持荷载法，采用逐级加载的方式完成复合地基的质量检测与控制。测试技术的使用需要将施工现场环境以及工程施工成果作为出发点和落脚点，提升质量控制的有效性。

3.7 开展工程检测

工程检测直接呈现了施工建设的质量，施工人员需要在施工结束后按照工程施工要求完成工程检测工作，控制CFG 桩复合地基的工程质量。

桩基检测是重要的工程检测项目，施工人员需要检测体桩载荷、地基载荷、桩身完整性等。图2 为该工程6#楼1059#桩竖向增强体抗压荷载试验的结果。相关人员将6#楼内的11 根CFG 桩作为检测对象，发现单桩承载力均大于550kN，最大沉降量为17.36mm，符合工程建设需求。另外，施工人员共选取1819 根CFG桩开展低应变桩身完整性检测，按照检测结果划分CFG 桩类别。其中94%为一类桩，6%为二类桩，桩身完整性较好，为CFG 桩复合地基的施工建设奠定了基础。

图2 1059# 桩竖向增强体荷载试验曲线

在此基础上，施工人员可以结合沉降观测综合检验CFG 桩的施工质量。该工程在6#和7#楼中共设置34 个沉降观测点，并将观测点之间的距离控制在16～24m，增强沉降观测结果的科学性和可靠性。沉降观测结果表明，沉降量、沉降差等均处于正常范围。

3.8 控制混凝土质量

施工人员需要关注混凝土施工材料的质量，通过合理控制混凝土配合比提升混凝土的质量和性能[5]。施工人员需要分析工程建设的实际用途，结合性能要求确定混凝土材料的性能参数，科学调整混凝土材料的构成，适当添加外加剂，确保混凝土材料符合工程建设的标准。在此基础上，施工人员需要关注施工质量，表2为CFG 桩复合地基在混凝土施工质量检查方面需要完成的工作内容。施工人员应当进行较为深入的质量检测工作，保证工程质量。

表2 施工质量检查

4 结语

综上所述，相关人员在使用CFG 桩复合地基完成工程施工建设时应当做好前期的施工准备，完善施工设计方案，强化施工队伍的专业化建设，明确施工程序，把握施工工艺，积极应用测试技术，按照施工要求开展各项工程检测，控制混凝土质量，从多个角度加强CFG 桩复合地基施工质量的控制工作，保证整体工程质量，提升工程性能，助力社会建设。