CFG樁基施工技術在紙紡河倒虹吸工程中的應用

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一、前言

CFG樁簡稱水泥粉煤灰碎石樁，是地基加固處理的一種方法，適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結的素填土等地基，在施工時應選擇承載力相對較高的土層作為樁端持力層，設計采用水泥粉煤灰碎石處理地基時應進行地基變形驗算。

水泥粉煤灰碎石樁施工有三種施工工藝：（1）長螺旋鉆孔灌注成樁：適用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密實以上的砂土地基；（2）長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注成樁：適用于粘性土、粉土、砂土以及對噪聲或泥漿污染有要求嚴格的場地；（3）振動沉管灌注成樁：適用于粉土、粘性土及素填土地基。在實際施工時應根據現場地質條件比較后選用。

二、設計要求

河南省南水北調中線一期工程紙坊河倒虹吸位于焦作2段第五施工標段，工程所處的位置地質為卵石層、黃土狀重粉質壤土層和重粉質壤土層，倒虹吸出口漸變段和閘室段、斜管段建基面位于黃土狀重粉質壤土的下部，該層承載力標準值為140kPa，不能滿足要求，設計采用CFG樁基進行加固處理。

根據紙坊河出口段地基處理設計施工圖紙要求，出口14#和15#斜管段、出口閘室段、出口漸變段1#、2#翼墻基礎均采取CFG樁進行處理（等邊三角形布置，樁徑0.5m，樁距1.5m）：14#和15#斜管段樁數量設計331根，設計樁長7m，設計復合地基承載力不＜350kPa；出口閘室段樁數量514根，設計樁長7m，設計復合地基承載力不＜195kPa；出口漸變段1#、2#翼墻基礎樁數量242根，設計樁長9m，設計復合地基承載力不＜240kPa。

三、施工程序及流程

（一）施工程序

根據現場地質情況，項目部選擇長螺旋鉆孔管內泵壓水泥粉煤灰碎石樁施工工藝，水泥粉煤灰碎石樁施工程序見施工示意圖。

水泥粉煤灰碎石樁施工程序

水泥粉煤灰碎石樁施工示意圖

（二）施工流程

長螺旋鉆孔管內泵壓水泥粉煤灰碎石樁施工流程如下。

四、技術要求

一是，大規模施工前選擇有代表性的地段進行試樁試驗；二是，長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注成樁施工的塌落度規范要求宜為160～200mm。根據設計圖紙，焦2～5標段紙坊河出口段CFG樁體混凝土強度等級為10N/mm2；三是，長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注成樁施工在鉆至設計深度后，應準確掌握提拔鉆桿時間，混合料泵送量應與拔管速度相配合；四是，施工樁頂標高宜高出設計樁頂標高不少于0.5m。樁身垂直度偏差不＞1%，對滿堂布樁基礎，樁位偏差不＞0.4倍樁徑。

五、施工過程質量控制

（一）配合比控制

在施工之前，項目部委托第三方試驗室（河南科源水利建設工程檢測有限公司）出具了CFG樁臨時配合比（設計樁體強度為10N/mm2）見表1。

表1 CFG樁臨時配合比表

（二）施工過程質量控制

項目部采用CFG23型長螺旋鉆機、HBT30型混凝土輸送泵，于2009年8月24日選擇有代表性地段組織CFG樁機開始試樁施工工作。在鉆進過程中，左岸漸變段翼墻基礎、閘室段和斜管段均出現鈣質膠結卵石層，鉆機無法繼續鉆進，經設計同意并與建管、監理溝通達成一致意見后，所有樁基在鉆進時要求必須達到鈣質膠結卵石層上。人停機不停，現場安排施工和質檢人員24h值班，加強過程質量控制，項目部對技術人員和施工班組長進行了書面安全技術交底。

六、質量檢驗

（一）樁身完整性檢測

根據《建筑基樁檢測技術規范》(JGJ106-2003)規定，選取樁體總數量20%進行抽檢，檢測結果只有一個是Ⅱ類樁外，其余都是Ⅰ類樁，滿足設計要求。

（二）復合地基承載力檢測

根據《建筑地基處理技術規范》（JGJ79-2002）第9.4質量檢驗第9.4.3條規定，現場監理共隨機抽取12個點進行檢測，各測點檢測結果見表2。

七、施工中注意事項

一是，嚴格控制樁身的垂直度和樁位位置，偏差不得超過規范規定；二是，嚴格按配合比控制原材料，拌制的混合料塌落度必須符合配合比設計要求，以杜絕泵管堵塞；三是，對地面標高準確測量，保證提鉆桿終灌時的樁頂標高高出設計樁頂標高0.5m以上；四是，灌注時應采取有效措施防止灌注時孔口部位的土塊和雜物落入孔內混凝土中；五是，灌注時應使混合料泵送量應與拔管速度相配合，防止因提速過快造成斷樁；六是，清土和截樁時，杜絕野蠻施工行為，不得造成樁頂設計標高以下樁身斷裂和擾動樁間土。