十里鋪左岸排水倒虹吸CFG樁地基處理

□蘭 疆（河南水利建筑工程有限公司）

1 工程概況

十里鋪溝左岸排水倒虹吸工程位于新鄭市觀音寺鄉(xiāng)十里鋪村東100m處，是南水北調(diào)中線工程總干渠與十里鋪溝之交叉建筑物。交叉斷面處總干渠樁號為SH（3）124+795，大地坐標(biāo)x=3803745.09，y=471780.42（I度帶）位于與總干渠交叉斷面處樁號為SH（3）124+795，主要由進口漸變段、管身段、出口漸變段等部分組成，總長179.05m，其中進口漸變段長33.05m，管身段長103 m，出口漸變段長43m。根據(jù)設(shè)計圖紙[NZSⅡ(XZ)P006-1-3-01]的設(shè)計要求，在倒虹吸進口斜管段和出口斜管段采用水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）進行基礎(chǔ)處理。水泥粉煤灰碎石樁樁徑0.50m，樁距1.80m，樁長11m，其CFG樁樁體強度不小于10MPa，

2 CFG樁施工工藝

根據(jù)現(xiàn)場情況，該項目CFG樁采用長螺旋鉆、管內(nèi)泵壓混合料灌注施工。工藝流程如圖1所示：

3 CFG樁施工程序

3.1 測量放樣

施工人員先用GPS把現(xiàn)場的控制樁位放樣出來，然后再根據(jù)事先放好的控制樁和樁位布置圖紙用尺子確定出每根CFG樁的位置，用做好的木樁標(biāo)示出來，最后再復(fù)核CFG樁的軸線位置，做好定位點。

3.2 鉆機就位

現(xiàn)場樁機操作手將樁機停好，并將鉆機鉆頭對準(zhǔn)CFG樁的位置，再根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整沉管的垂直度，并將其控制在規(guī)范要求的偏差范圍之內(nèi)，做好就緒準(zhǔn)備工作。

3.3 鉆進成孔

鉆機準(zhǔn)備就緒之后，開始準(zhǔn)備鉆孔，先把鉆頭閥門關(guān)閉，然后向下緩慢移動鉆頭鉆桿直至鉆頭基本觸及地面，隨即開始啟動機器電機，向下旋鉆至工程規(guī)范設(shè)計標(biāo)高后，再關(guān)閉電機，讓現(xiàn)場工人清理鉆孔旁邊的松土。旋鉆的時候應(yīng)注意把握節(jié)奏的變化，先慢后快，并逐步勻速向上加速，避免野蠻加速使鉆桿鉆頭搖擺振動。在平穩(wěn)旋鉆施工的過程中還應(yīng)及時檢查鉆桿位置的偏差，發(fā)現(xiàn)較大偏位應(yīng)及時糾偏。若遇到鉆桿搖晃擺幅過大或者向下鉆進較難的時候，應(yīng)該放慢進尺速度或者停機旋鉆進行檢查勘察。

3.4 混合料的攪拌

使用主營地HZS60型拌和站，并嚴(yán)格按照指定好的配比進行配制混合料,混合料坍落度宜為160～200mm，對配合料的攪拌時間≥2min。拌和完成后，檢測填寫配合比檢測報告。

3.5 灌注及拔管

圖1 CFG樁施工工藝流程圖

對CFG樁鉆孔深度達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)后，停止旋鉆施工，并開始泵送混合料。當(dāng)混合拌料充滿鉆桿芯管的時候開始拔管，禁止在沒有泵送混合料的時候先拔管等不良操作行為。混合料在鉆孔中成樁后提起鉆桿鉆孔，根據(jù)配料的配比情況宜把提拔速度控制在2m/min左右，并連續(xù)、勻速、緩慢進行，避免因為供料等問題而導(dǎo)致停機待料。

3.6 移機

灌注成樁之后，準(zhǔn)備把鉆機移動起來，對下一根樁進行施工。移動之前應(yīng)先對下一根樁的樁位進行清理辨識，確保樁位位置準(zhǔn)確無誤。若鉆頭鉆桿上面附帶泥漿泥土過多時，需將鉆機鉆桿進行清理或者清洗。

3.7 褥墊層施工

對褥墊層施工時應(yīng)采用20 t凸塊振動碾壓（靜壓），旋耕耙拌合。

4 資源配置

4.1 主要材料配置及要求

針對CFG樁的施工特點可知，該項工程施工需要的主要材料應(yīng)為水泥、碎石、砂和粉煤灰。根據(jù)工程所處環(huán)境以及設(shè)計單位對工程的設(shè)計和該段工程施工工程量清單，需選用強度等級為P.042.5普通硅酸鹽水泥123.42 t。在水泥材料使用前，要求實驗室試驗人員對水泥材料進行取樣檢測，主要檢測水泥的凝固時間、穩(wěn)定性和水泥的強度，作為混合料設(shè)計配比和生產(chǎn)控制的依據(jù)。灌裝用的碎石粒徑大小要求在20～40mm之間，石料中的雜質(zhì)含量≤5%，根據(jù)工程量計算使用碎石量為384.38m3，質(zhì)地良好的人工細(xì)砂300.72m3。采用Ⅱ級粉煤灰，用量53.24 t。根據(jù)其他項目施工經(jīng)驗，為保證CFG樁樁體強度，CFG樁施工材料應(yīng)按照C10混凝土配比要求進行施工，并保證混合料施工后28d的強度≥10MPa。使用泵送混合料的坍落度160～200mm，對混合料的攪拌時間≥2min。

4.2 工程設(shè)備配置

根據(jù)對十里鋪左岸排水倒虹吸CFG樁地基處理施工工程量和工作面實際情況的統(tǒng)計，經(jīng)過與項目生產(chǎn)經(jīng)理溝通確定，對該項施工項的機械設(shè)備配置如下：ZF28型號的CFG樁機1臺，HZS60型號的拌和站機1臺；ZL50D型號的裝載機1臺，150KW型號的發(fā)電機1臺，混凝土輸送泵車1臺，混凝土罐車2臺。以上機械均要求運行狀況良好，并在投入使用之前要求操作人員對機械狀況進行全面檢查，在施工過程中做好機械的維護和保養(yǎng)工作。

5 CFG樁施工檢測

5.1 檢測規(guī)范要求

CFG樁檢測要求根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2002進行檢測。

5.2 檢測數(shù)量與檢測項目

檢測樁身完整性，低應(yīng)變試驗：總共280根樁，檢測10%，也就是28根樁，進口洞身段檢測14根，出口動身段檢測14根。檢測地基承載力：CFG樁全部結(jié)束28 d后，才能進行。檢測總樁數(shù)的0.50%～1%，且≥3根?？偣膊?80根，按上限1%計算也是3根，所以需檢測3根。

6 質(zhì)量控制要點

6.1 施工基本要素質(zhì)量控制

施工過程中的基本要素質(zhì)量控制主要是施工采用原材料的質(zhì)量控制、混合配料的強度質(zhì)量的控制、每根CFG樁內(nèi)投放混合配料數(shù)量和質(zhì)量的控制、灌注時樁頭的質(zhì)量控制。其中施工中采用原材料的質(zhì)量控制主要是指對工程中所用的水泥和骨料的規(guī)格、種類及質(zhì)量都要進行必要的入倉前質(zhì)量檢查檢驗，檢驗符合設(shè)計要求后方可入庫使用?；旌吓淞蠌姸鹊目刂浦饕窃谑┕み^程中要嚴(yán)格按照規(guī)定好的配合比進行拌合配料，每班次需要進行3次的抽樣檢查，檢查的主要內(nèi)容就是混合配料的塌落度，并對3次檢查結(jié)果制作成1組試件，以備日后檢查使用。對每根樁投放混合料數(shù)量及質(zhì)量的控制主要是把握對每根樁施工中投料的數(shù)量不能少于設(shè)計要求的關(guān)注計量。灌注時樁頭質(zhì)量的控制主要是在灌注過程中灌注的混合料需要稍微超出設(shè)計要求的量，要使混合料灌滿整個樁桿且有少量溢出。

6.2 長螺旋鉆管內(nèi)泵壓混合料灌注施工控制

第一，在旋鉆施工過程中遇到鉆桿擺幅過大或向下旋鉆困難時，需及時放慢速度或者停機，以免破壞鉆頭鉆桿或者工作作業(yè)面。第二，混合料要按照配比要求拌和均勻，塌落度、攪拌時間都應(yīng)按照工藝要求參數(shù)進行嚴(yán)格控制。第三，泵送混合料時需現(xiàn)將關(guān)內(nèi)的空間通過氣閥排出，避免在施工灌注混合料時產(chǎn)生空洞現(xiàn)象，造成質(zhì)量缺陷。第四，當(dāng)混合料灌注滿時，應(yīng)該立即拔管，嚴(yán)格禁止先提管后泵料而造成樁端不飽滿的錯誤操作行為，影響CFG樁的樁端承載力。

7 結(jié)語

根據(jù)設(shè)計要求地基處理后，復(fù)合地基承載力達到280 KPa。水泥粉煤灰碎石樁分布在管身段第一節(jié)和第八節(jié)、第二節(jié)和第七節(jié)、第三節(jié)和第六節(jié)基礎(chǔ)部位對稱布置，總共280根，總長3080m。褥墊層采用15%水泥土墊層，管身第一節(jié)、第三節(jié)、第六節(jié)、第八節(jié)設(shè)計寬度為11.10m，設(shè)計厚度為200mm；管身第二節(jié)、第七節(jié)設(shè)計寬度為14.40m，設(shè)計厚度為500mm?？偣?17.02m3，可以滿足設(shè)計施工要求。

[1]鄭建華.CFG成樁質(zhì)量保證施工技術(shù)[J].山西建筑，2010（04）.