試論CFG樁復(fù)合地基處理工藝及施工

楊文超　李彬

摘要：在復(fù)合地基中，CFG樁復(fù)合地基的黏結(jié)強(qiáng)度是其主要的代表，應(yīng)用于當(dāng)前許多的高層建筑中。CFG樁簡(jiǎn)稱為水泥粉煤灰石柱，是樁間土、褥墊層和高黏結(jié)強(qiáng)度樁共同作用下形成的一種復(fù)合地基，其中高黏結(jié)強(qiáng)度樁由水泥、粉煤灰等原料攪拌而成。文章分析了CFG樁成樁的基本工藝，并探討了CFG樁復(fù)合地基處理處理工藝施工中的質(zhì)量監(jiān)控要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：CFG樁；復(fù)合地基；地基處理工藝；成樁工藝；地基施工 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TU745 文章編號(hào)：1009-2374（2015）11-0117-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.11.058

CFG樁復(fù)合地基能改變?nèi)靿|層的厚度、樁距、樁體配比，以提高復(fù)合地基的承載力，調(diào)控性強(qiáng)。對(duì)CFG樁復(fù)合地基的主要施工方法有長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注成樁、長(zhǎng)螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混合材料灌注成樁及振動(dòng)沉管灌注成樁法，其中后兩者是當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的方法。長(zhǎng)螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混合材料灌注成樁法主要適用于粉土、黏性土及砂土的地質(zhì)環(huán)境，對(duì)泥漿污染要求高，振動(dòng)沉管灌注成樁適用于素填土、黏性土及粉土地基。CFG樁復(fù)合地基的施工特點(diǎn)有施工簡(jiǎn)單、成本低、沉降變化小等，在對(duì)地基的處理與加固中受到各大工程的青睞。

1 常用的CFG樁成樁施工工藝

1.1 振動(dòng)沉管灌注成樁施工

1.1.1 施工準(zhǔn)備。對(duì)打樁場(chǎng)地進(jìn)行平整清理碾壓，并且將寬度向外延伸3～5m，以此確保樁基施工的位置，很好地為施工工作做好墊層。同時(shí)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案中設(shè)定好的樁間距來測(cè)量放樁位置，然后把打樁基及配套設(shè)置搬運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，安裝調(diào)試完成后準(zhǔn)備開始施工。

1.1.2 施工。施工主要分為六個(gè)步驟，具體如下：第一步，施工人員將鉆機(jī)擺放就位后，要仔細(xì)檢查樁位的垂直度和樁位，讓樁管以垂直的方向?qū)?zhǔn)樁位中心，垂直度的誤差范圍不能超過1%。第二步，基本檢查完畢后，施工人員要開啟振動(dòng)錘，把樁管振動(dòng)入土，入土的深度要與設(shè)計(jì)相符，同時(shí)要確保樁管周圍的土層能得到嚴(yán)密的擠壓。第三步，利用振動(dòng)錘進(jìn)行沉管時(shí)，施工人員要做好數(shù)據(jù)、信息等基本資料的記錄工作，樁管沒沉下1m就在電流表上記錄1次電流，并完整說明土層的變化。第四步，沉管的深度與設(shè)計(jì)要求相符后，才能停止沉管，并在已經(jīng)沉入的樁管上段加料，實(shí)際的加入數(shù)量根據(jù)試樁來確定。第五步，投料時(shí)，可以邊投料邊拔管，沉管拔出1.2m左右時(shí)要立即停止拔管，進(jìn)行振動(dòng)，每次停拔的時(shí)間控制在5～10s，重復(fù)這樣的動(dòng)作直到將沉管完全拔出。第六步，施工人員要檢測(cè)每盤混合料的塌落度，只有檢查通過后才能投放混合料。為了避免浪費(fèi)混合料，施工人員可以進(jìn)行混合料試驗(yàn)檢查，每臺(tái)班選三塊進(jìn)行混合料試塊，檢測(cè)混合料的抗壓力，一般試驗(yàn)時(shí)間在一個(gè)月左右。

1.2 長(zhǎng)螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混合材料的灌注成樁施工

1.2.1 長(zhǎng)螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混合材料的灌注成樁法的施工工藝同樣分為施工準(zhǔn)備和施工，其施工準(zhǔn)備的方法與振動(dòng)沉管灌注成樁施工的施工準(zhǔn)備完全相同。

1.2.2 施工。施工主要分為六個(gè)步驟，具體如下：第一步，施工人員將鉆機(jī)擺放就位后，要仔細(xì)檢查樁位的垂直度和樁位，讓讓樁管以垂直的方向?qū)?zhǔn)樁位中心，垂直度的誤差范圍不能超過1%。在鉆架上掛垂直球的方法來測(cè)量垂直度，或者使用鉆機(jī)自身的垂直度調(diào)整器來進(jìn)行調(diào)節(jié)。第二步，開始鉆孔前，要先閉合鉆頭的閥門，以先慢后快的方法進(jìn)行，要檢查鉆孔是否存在偏差，如有要及時(shí)調(diào)整。如果在成孔時(shí)鉆桿不穩(wěn)固時(shí)，要慢放進(jìn)尺，以免損壞鉆具，造成樁孔位移。以鉆機(jī)塔身上的進(jìn)尺作為標(biāo)志，達(dá)到該標(biāo)志表明完成鉆進(jìn)。第三步，鉆孔完成后要投入混合料進(jìn)行灌注，在此之前要先配混合料?；旌狭习凑赵O(shè)定好的配合比攪拌，攪拌的時(shí)間控制在1.5～2.0min，將混合料的塌落度維持在180～200mm之間。第四步，完成鉆孔和配混合料后，將鉆桿拔出20～30cm，投放混材料，同時(shí)要確保每一根樁的投料量都不得少于設(shè)計(jì)的灌注量。當(dāng)鉆桿的芯管充滿了混合材料后進(jìn)行連續(xù)拔管。樁頂?shù)母叱桃仍O(shè)計(jì)高程高約30～50cm，結(jié)束灌注成樁后，蓋土封閉樁頂，為養(yǎng)護(hù)做準(zhǔn)備。第五步，整個(gè)灌注施工過程，最好選擇禁止提拔鉆桿的方法，即禁止在移動(dòng)或運(yùn)動(dòng)的情況下拔桿，速度要控制在每分鐘2～3m，灌注以控制標(biāo)高的標(biāo)準(zhǔn)相符后開始下一根樁的施工。第六步，施工人員要檢測(cè)每盤混合料的塌落度，只有檢查通過后才能投放混合料。為了避免浪費(fèi)混合料，施工人員可以進(jìn)行混合料試驗(yàn)檢查，每臺(tái)班選三塊進(jìn)行混合料試塊，檢測(cè)混合料的抗壓力，一般試驗(yàn)時(shí)間在一個(gè)月左右。

2 在CFG樁復(fù)合地基處理工藝與施工中的質(zhì)量控制和注意要點(diǎn)

質(zhì)量監(jiān)控是整個(gè)CFG樁復(fù)合地基施工的重要組成部分，對(duì)提高施工質(zhì)量、改善施工條件、增加施工效益具有重要意義。具體的質(zhì)量監(jiān)控方式和注意要點(diǎn)可以從以下六點(diǎn)入手：（1）在施工之前應(yīng)先進(jìn)行成樁工藝性的試驗(yàn)，并且試驗(yàn)的根數(shù)不得少于3根，重新審核地質(zhì)材料、施工工藝、機(jī)械設(shè)備的性能等，確保上述指標(biāo)科學(xué)合理；明確各項(xiàng)工藝參數(shù)，如混合料的配合比、混合料的塌落度、拔管的方法和速度等；同時(shí)，在試樁過程中，一旦發(fā)現(xiàn)問題，就要及時(shí)調(diào)整施工工藝；（2）所有選用的設(shè)備型號(hào)均要與設(shè)計(jì)樁徑和加固深度的標(biāo)準(zhǔn)相吻合，施工工藝、施工組織、施工作業(yè)指導(dǎo)書等均要有相應(yīng)的防竄孔和防堵管的措施；（3）攪拌混合料要根據(jù)規(guī)定好的混合料配合比進(jìn)行，混合料的攪拌時(shí)間和塌落度要在工藝性試驗(yàn)后確定的參數(shù)來進(jìn)行確定和調(diào)整，但均不得少于1min。攪拌的混合材料要確保其混合料圓柱體能夠順利的通過柔性管、剛性管、變徑管與彎管而進(jìn)入到鉆機(jī)機(jī)芯之內(nèi)；（4）等到鉆孔至設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)高度之后，停止鉆進(jìn)，開始進(jìn)行混合料的關(guān)注。先提拔鉆桿20～30cm后開始進(jìn)行投入混合料，鉆桿的芯管充滿混合材料之后再開始拔管，不能先進(jìn)行拔管再進(jìn)行灌料，并且進(jìn)行連續(xù)的拔管，以預(yù)防縮徑與斷樁現(xiàn)象的出現(xiàn)；（5）在具體施工過程中，必須嚴(yán)格按照工藝性試驗(yàn)的結(jié)果和得到監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的鉆桿提拔速度與混凝土的泵送量來進(jìn)行操作，要保證好其連續(xù)的提拔，但是一定不能出現(xiàn)超速拔管的現(xiàn)象。因此，在施工中，施工人員要采用強(qiáng)制式攪拌現(xiàn)場(chǎng)集中攪拌的方法進(jìn)行攪拌，以確?；旌狭系墓嘧⒑洼斔偷倪B續(xù)性，在其施工中就應(yīng)當(dāng)采取強(qiáng)制式攪拌機(jī)現(xiàn)場(chǎng)集中攪和的方式；（6）移動(dòng)樁機(jī)時(shí)，在樁機(jī)軸線或者周圍樁的位置，重新檢查需要施工的樁位，確保樁位的位置正確。施工結(jié)束之后，要仔細(xì)檢查褥墊層的質(zhì)量、復(fù)合地基的承載力、樁位、狀體的強(qiáng)度、樁頂?shù)臉?biāo)高等。

3 對(duì)CFG樁復(fù)合地基成品的保養(yǎng)

3.1 處理樁頭

一般在成樁3～7天后，此時(shí)樁體的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)

標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 開挖土方

這個(gè)過程要盡量避免擾動(dòng)樁間土，以免破壞樁頂以下的土體。

3.3 鑿除樁頭

在此之前，工作人員要先標(biāo)志出設(shè)計(jì)樁頂?shù)木唧w標(biāo)高位置，使用鋼釬等工具鑿除多余的樁頭，順序應(yīng)該在兩個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行。切忌不能用重物樁基或者重錘樁體，直到樁頂?shù)脑O(shè)計(jì)標(biāo)高，并將樁頂進(jìn)行找平。

3.4 接樁

這種情況一般是在工作人員開挖基槽或鑿除樁頭過程中，導(dǎo)致成樁斷裂到設(shè)計(jì)好的標(biāo)高以下才能進(jìn)行。在接樁過程中，工作人員要保護(hù)好樁圖。此外，CFG樁復(fù)合地基的檢測(cè)方法一般有小應(yīng)變法和靜載法。

4 結(jié)語

綜上所述，任何一項(xiàng)技術(shù)都是在不斷的應(yīng)用中改革完善，只有根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行不斷創(chuàng)新，才能讓技術(shù)更好地服務(wù)于社會(huì)。

參考文獻(xiàn)

[1] 曾裕平，吳明軍.CFG樁-碎石樁復(fù)合地基處理方法[J].地基處理，2011，20（13）.

作者簡(jiǎn)介：楊文超（1988-），男，河北黃驊人，河北中色華冠巖土工程有限公司助理工程師，研究方向：基坑支護(hù)及樁基、勘察等。

（責(zé)任編輯：陳 倩）