CFG樁復合地基承載力檢測技術深度分析

文／饒建平 江西省中環(huán)巖土工程勘察院 江西南昌 330001

引言：

隨著當今社會經(jīng)濟發(fā)展和城市化進程的加快，越來越多的建筑工程項目開始投入建設施工。而在我國目前的建筑工程中，CFG 樁筏板基礎是一種非常常用的基礎形式。該基礎分為CFG 樁、樁間土以及褥墊層三部分，通過和基礎之間的連接來達到共同承擔荷載的作用。但是由于CFG 樁具有較小的間距，且樁體通常比較密集，所以其施工質量的控制難度較大?；诖?，在CFG樁復合地基的建設施工中，相關單位就需要通過合理的技術措施來做好其承載力檢測，以此來精準評價CFG 樁施工質量。

1.工程概況

本次所研究的是一個住宅建筑工程項目，該住宅樓的地上部分共22 層，整體結構為框架剪力墻形式。施工前，經(jīng)相關資料的調查研究和現(xiàn)場實地考察發(fā)現(xiàn)，該建筑工程施工現(xiàn)場的天然地基無法滿足其設計要求。經(jīng)實際建設、應用需求和各方面因素的綜合考慮之后，決定通過CFG樁復合地基技術來進行施工現(xiàn)場的地基處理。具體施工中，共設置了355 根CFG 樁，其樁徑設計為400mm，樁間距設計為1.6m，樁身有效長度設計為12.1m，采用強度等級是C20 的混凝土進行澆筑。CFG 樁的面積置換率是4.9%，復合地基在處理之后的承載力特征值設計為235KPa。為有效確保本次工程中的CFG 樁施工質量，相關單位特對其進行了復合地基承載力檢測。

2.CFG樁復合地基承載力檢測的意義

在通過CFG樁復合地基處理技術對建筑工程中的地基進行處理時，CFG 樁需要通過螺旋鉆來打孔，并將混凝土澆筑到孔內，從而達到成樁效果；且在完成CFG 樁施工后還需要通過小型挖掘機或人工方式進行清土和截樁處理。但是由于CFG 樁的施工質量很難得到良好保障，所以在后續(xù)的清土和截樁處理中，一旦CFG 樁自身存在質量問題，便很容易導致斷樁情況發(fā)生，從而使CFG樁復合地基的承載力無法滿足實際施工需求。為避免此類情況的發(fā)生，在完成了CFG 樁的施工之后，相關單位需通過復合地基承載力檢測的方式來檢測CFG 樁的施工質量，以便及時發(fā)現(xiàn)相應的質量缺陷，并使其得到有效處理[1]。這對于CFG樁復合地基承載力的保障、CFG樁復合地基應用優(yōu)勢的充分發(fā)揮以及整體建筑工程質量與安全的保障都具有非常深遠的意義。

3.CFG樁復合地基承載力的主要檢測技術措施

就目前土木工程中的CFG樁復合地基施工來看，在具體的承載力檢測中，其主要的技術措施有三種，第一是荷載試驗檢測技術，第二是單樁承載力檢測技術，第三是低應變檢測技術。具體檢測中，只有結合實際的工程概況與檢測需求，對承載力檢測技術加以合理選用，才可以實現(xiàn)CFG樁復合地基承載力的科學檢測，從而為CFG樁復合地基施工質量的評估奠定堅實的技術基礎，盡最大限度確保整體工程的施工質量。以下是對這三種主要檢測技術所進行的分析。

3.1 荷載試驗檢測技術

CFG樁復合地基承載力試驗是一種對地基承載力直接進行檢測的方法，此種方法具有很高的精準性。其主要方法是將復合地基作為基礎，對其上部的荷載實體進行有效檢測。具體應用中，需要將CFG 樁的相關規(guī)章制度作為依據(jù)，結合實際的工程情況來進行檢測，這樣才可以使其檢測結果足夠科學，從而為后續(xù)工程施工質量及其安全性提升提供良好保障。

3.2 單樁承載力檢測技術

單樁承載力檢測是判斷CFG樁復合地基承載力是否滿足實際需求的一項先決條件。在以往的CFG樁復合地基施工中，素混凝土是最主要的單樁材料，這樣的情況便會使其單樁強度不足，尤其是樁頭部位更加脆弱，通常在承載力到達極限之前就會被破壞，從而影響到具體的檢測結果，因此，在新的施工規(guī)范中特別提出了樁頭部分的加固要求，即通過鋼護筒樁帽的應用來進行加固，這樣便可使其單樁強度得以有效提升。而在具體施工中，為進一步確保單樁強度的合理性，則需要通過豎向抗壓靜載試驗檢測的方式來進行單樁承載力檢測。其主要檢測方法是將豎向抗拔力逐級施加到CFG 樁頂部，對樁頂部隨著時間變化而出現(xiàn)的抗拔位移情況進行觀察，以此來實現(xiàn)其抗拔承載力的科學確定，從而為CFG樁復合地基施工提供有力參考，使其施工質量與安全得到良好保障。

3.3 低應變檢測技術

在CFG樁復合地基檢測中，低應變檢測法也是一種常用的檢測方法。具體應用中，其主要措施是通過小錘對樁頂進行敲擊，通過樁頂上粘接的傳感器來接收樁中的應力波信號，再通過應力波理論對樁土體系動態(tài)響應情況進行分析，并對其速度信號和頻率信號的實測值進行反演剖析，以此來檢測CFG 樁的完好性，從而為CFG樁復合地基的科學判斷提供有力的技術支撐。

4.CFG樁復合地基承載力檢測技術應用

在本次住宅建筑工程中，為全面明確CFG樁復合地基的具體承載力情況，施工單位特通過荷載試驗的方式對其復合地基承載力進行了檢測。具體檢測中，主要對三點復合地基進行了荷載試驗檢測，以此來實現(xiàn)靜荷載試驗數(shù)據(jù)的獲取，并以此為依據(jù)，對CFG樁復合地基承載力進行科學判斷，以此來明確CFG樁復合地基承載力是否與本次工程的實際要求相符。如果經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)CFG樁復合地基承載力與實際的工程設計要求相符，便可判定CFG樁的施工質量合格，之后，施工單位便可在此基礎上開展建筑工程的后續(xù)施工。如果經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)CFG樁復合地基承載力不能滿足實際的工程設計要求，工作人員就需要進一步分析其承載力不足的主要原因所在，并以此為依據(jù)，結合現(xiàn)場實際情況，采取合理的措施來進行加固處理，以此來提升CFG樁復合地基的承載力[2]。處理后，還需要繼續(xù)進行承載力檢測，一直到檢測合格為止。

4.1 CFG樁復合地基承載力靜載試驗檢測

就目前的CFG樁復合地基承載力檢測而言，靜荷載試驗檢測技術是一種直接且精準的檢測技術，將復合地基作為基礎，可對其上部的建筑荷載實體做出有效檢查。在對本次工程中的CFG樁復合地基進行承載力靜載試驗的過程中，主要通過壓重平臺來進行反力提供，該壓重平臺的承壓板的長度和寬度均為1.60m，通過液壓千斤頂進行試驗加載；通過位移傳感器進行沉降測量；通過油壓傳感器進行油壓測量；通過靜荷載試驗儀器進行加載控制，并自動采集測量數(shù)據(jù)[3]。經(jīng)上述方法對CFG樁復合地基進行承載力靜載試驗檢測之后，獲得到的檢測數(shù)據(jù)如下表1所示。

表1 本次工程中的CFG樁復合地基承載力靜載試驗檢測數(shù)據(jù)

4.2 CFG 樁單樁豎向抗壓靜載試驗檢測

對于CFG 樁的復合地基，在具體的承載力檢測中，CFG 樁單樁豎向抗壓靜載試驗檢測也是一個非常必要的檢測項目，只有確保單樁豎向承載力符合整體工程設計標準，才能夠讓整體的CFG樁復合地基承載力得以良好保障。因此，具體檢測中，相關單位與檢測工作人員一定要做好此項檢測工作。本次單樁豎向抗壓靜載試驗檢測中，主要通過壓重平臺裝置來進行反力提供，通過雙作用形式的液壓千斤頂進行試驗加載；通過位移傳感器進行沉降測量；通過油壓傳感器進行油壓測量；通過靜荷載試驗儀器進行加載控制，并自動采集測量數(shù)據(jù)。經(jīng)上述方法對CFG 樁進行單樁豎向抗壓靜載試驗檢測之后，獲得到的檢測數(shù)據(jù)如表2 所示。

表2 本次工程中的CFG 樁單樁豎向抗壓靜載試驗檢測數(shù)據(jù)

4.3 檢測結論分析

在經(jīng)上述方法對本次工程中的CFG樁復合地基承載力進行試驗檢測之后，通過獲得到的檢測數(shù)據(jù)分析，最終得出了以下結論：第一，本次工程試驗檢測中，共選擇三點對CFG樁復合地基進行了靜載試驗檢測，經(jīng)試驗檢測發(fā)現(xiàn)，在所有試驗點位上，CFG樁復合地基承載力特征實際測量值都是235KPa，與設計要求完全相符。第二，本次工程試驗檢測中，共選擇了三根CFG 樁進行了單樁豎向抗壓荷載試驗檢測，經(jīng)試驗檢測發(fā)現(xiàn)，在所有被檢測的CFG 樁中，其單樁豎向抗壓承載力特征實際測量值都是530KN，與設計要求完全相符。由此可見，在本次所研究的住宅建筑工程中，其CFG樁復合地基承載力可充分滿足實際設計要求，說明CFG 樁的施工質量合格，后續(xù)施工可正常進行[4]。

5.CFG樁復合地基承載力檢測質量與安全控制措施

因為CFG樁復合地基承載力檢測是一項比較復雜、且技術難度較大的工作。所以在具體的檢測工作中，相關單位與檢測工作人員一定要對其檢測質量和檢測安全加以良好控制。這樣才可以在確保CFG樁復合地基承載力檢測精準性的同時實現(xiàn)檢測安全的良好保障，從而為此類地基處理技術的應用和建筑工程行業(yè)的發(fā)展奠定堅實基礎。

5.1 檢測質量控制措施

具體檢測中，為實現(xiàn)整體檢測質量的有效控制，相關單位和檢測工作人員需要對以下幾項控制措施加以重視：第一，在具體的工程檢測中，所有的檢測設備應用、檢測技術實施以及各方面的管理工作都應該嚴格按照國家和行業(yè)的規(guī)范標準來執(zhí)行，讓整個檢測過程保持準確、科學、公正。第二，具體檢測中，相關單位與管理者需要將整個檢測過程看作是一個系統(tǒng)性的工程，對該工程中各個環(huán)節(jié)的檢測質量加以嚴格控制，以此來確保整體檢測工作質量。第三，所有主要的檢測工作人員都應該做到持證上崗；所有應用到檢測中的儀器設備都不可超過有效期；應用到的所有輔助材料和設備都應該足夠安全可靠。第四，對于所有的檢測儀器設備，都應該嚴格按照相應的出廠規(guī)定與質量管理手冊來進行校驗和檢定。第五，檢測中應用到的所有標準、規(guī)范都應該為現(xiàn)行有效的標準規(guī)范，不可沿用已廢止的標準規(guī)范。第六，對于各個檢測環(huán)節(jié)，都應該安排專門的工作人員做好質量控制，讓所有的檢測質量均與相關規(guī)定相符；對于所有的原始檢測數(shù)據(jù)，都應該進行全面的室內檢查與驗收，經(jīng)驗收確定無誤之后才可以批準檢測工作人員撤離檢測現(xiàn)場。第七，對于檢測工作人員所提交的檢測報告，審核與管理人員一定要慎重核對，避免檢測結果誤判情況的發(fā)生。

5.2 檢測質量保障措施

為有效確保建筑工程CFG樁復合地基承載力檢測質量，滿足整體建筑工程的基礎質量檢測需求，檢測中，相關單位與工作人員需通過以下幾個方面的措施來做好其檢測質量保障：第一，檢測與審核人員一定要對所有的數(shù)據(jù)進行全面、科學地檢測、審核，對于原始數(shù)據(jù)，一定要使其保持規(guī)范、準確；對于檢測結果報告，一定要使其保持正確、客觀。堅決杜絕檢測結果報告結論差錯和其他重大失誤的產(chǎn)生，將檢測合格率控制在100%，這樣才可以有效確保整體檢測質量與后續(xù)施工質量。第二，對檢測數(shù)據(jù)進行科學的處理與分析，在此過程中，工作人員需要將具體的規(guī)范標準作為依據(jù)，根據(jù)實際情況，采取合理的措施來處理和分析獲得到的所有檢測數(shù)據(jù)，讓檢測成果足夠可靠，避免誤判情況出現(xiàn)，這樣才可以讓檢測結果足具可靠性。第三，在編寫檢測成果報告時，工作人員首先需要對所有的原始記錄做到詳細、認真、全面地檢查，在確保所有記錄準確無誤之后，才可以將檢測結果錄入到計算機系統(tǒng)中，以此來確保最終結論的準確性、可靠性和明確性[5]。

5.3 檢測安全控制措施

為確保整個檢測過程的安全性，檢測中，相關單位與管理人員需通過以下幾項措施來加以控制：第一，靜載試驗檢測中，鋼梁需要按照承重標準允許值的70%來使用。第二，靜載試驗平臺基礎一定要保持牢固、水平，連接導線和高壓油管一定要足夠長，這樣才可以將試驗設備和高壓儀器都設置到鋼梁外部，避免此類儀器設備對鋼梁安全性的不利影響。第三，試驗中，一定要確保靜載試驗平臺的穩(wěn)固和平衡效果，并通過目測的方式及時發(fā)現(xiàn)其偏斜情況，使其得到及時糾正。第四，檢測中，工作人員在平臺下方的觀測時間應盡量縮短，如果發(fā)現(xiàn)了異常情況，應立即快速從平臺下方離開，退到安全距離以外。第四，對于檢測現(xiàn)場的所有供電設施，都應該采用橡膠電纜，并做好各種用電設備的接地處理；對于檢測中所應用到的集裝箱，其內部的所有用電設備都應該嚴格按照規(guī)定使用，不可出現(xiàn)超負荷運行情況，且電線不可亂接，更不可在檢測應用的集裝箱中生火取暖或做飯。第五，現(xiàn)場的所有檢測工作人員都應該穿戴好安全防護裝備，且工作期間不得飲酒，不得從事和工作不相關的任何事務，也不得擅自從工作崗位上離開。第六，對于現(xiàn)場所有的工作人員，在上崗之前，相關單位都應該做好安全教育培訓工作，并做好檢測過程中的安全交底，同時應嚴格進行現(xiàn)場的安全檢查，以此來及時發(fā)現(xiàn)檢測現(xiàn)場的不安全因素，并根據(jù)實際情況及時將其消除[6]。第七，對于檢測工作中應用到的所有儀器設備，都應該嚴格按照規(guī)范進行維護保養(yǎng)，堅決杜絕任何儀器設備帶病運行的情況，以此來確保儀器設備應用效果，防止不必要的安全事故發(fā)生。第八，對于檢測現(xiàn)場所有具備危險因素的位置，都應該做好安全警示標識的設置，并嚴令禁止不相干人員進入，以免造成不必要的安全事故。

結語：

綜上所述，CFG 樁是當今建筑工程行業(yè)地基處理中的一種典型且常用的技術形式，此種地基處理技術不僅操作簡單，施工速度快，且花費到其中的工程成本也比較合理。憑借著這些優(yōu)勢，CFG 樁在當今的建筑工程領域中已經(jīng)得到了越來越廣泛的應用。雖然CFG 樁具有很多的應用優(yōu)勢，但此種地基處理技術也存在一些弊端，其中，最大的一個弊端就是其施工質量很難控制，從而很容易導致復合地基承載力不足的情況出現(xiàn)。如果此種情況得不到及時發(fā)現(xiàn)和處理，便會為整體建筑工程的質量和安全預留諸多隱患?；诖?，在通過此項技術進行建筑工程地基處理時，相關單位一定要采取合理的技術措施來做好其復合地基承載力的檢測，以便及時發(fā)現(xiàn)CFG 樁的施工質量問題，使其得到及時處理。通過這樣的方式，才可以讓CFG樁復合地基的應用優(yōu)勢得以充分發(fā)揮，滿足建筑工程地基處理的實際需求，促進建筑工程行業(yè)在當今社會中的良好發(fā)展。