渡槽地基處理CFG樁試驗(yàn)分析

□郭凈芳（汝陽縣水利局河道管理所）

渡槽地基處理CFG樁試驗(yàn)分析

□郭凈芳（汝陽縣水利局河道管理所）

科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、合理的基礎(chǔ)處理試驗(yàn)得出的試驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠有效指導(dǎo)施工，即保證了建筑物基礎(chǔ)處理的質(zhì)量，又能有效降低施工成本。文章結(jié)合蘭河涵洞渡式渡槽槽基礎(chǔ)處理CFG樁具體工程，水泥粉煤灰碎石樁樁徑采用500 m m，用長螺旋鉆機(jī)成孔及泵送混合料灌注，CFG樁垂直度容許偏差≤1%，樁位容許偏差≤0.40倍樁徑；灌注水泥粉煤灰碎石混合料，泵送混合料配合比坍落度分別為180～195 m m，拔管速度控制在2.50～2.70m/m i n進(jìn)行施工。各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，運(yùn)行良好。

CFG樁；長螺旋鉆機(jī)；泵送混合料；坍落度；拔管速度

1　工程簡介

蘭河涵洞式渡槽槽身段為CFG樁（水泥粉煤灰碎石樁）。CFG樁設(shè)計(jì)樁長12 m，樁徑500 mm，樁距2000 mm，呈矩形布置，樁頂和基礎(chǔ)之間設(shè)厚200 mm的15%水泥土墊層；施工樁頂標(biāo)高應(yīng)高于設(shè)計(jì)標(biāo)高≥500 mm。樁基區(qū)域面積4097.37 m2，可布置CFG樁約1175根，灌注混合料約2882 m3。水泥粉煤灰碎石樁樁徑500 mm，碎石褥墊層厚20 cm，材料為碎石，碎石最大粒徑≤20 mm。

2　施工準(zhǔn)備

工程進(jìn)口閘渡連接段、出口閘渡連接段、上游左側(cè)翼墻、上游右側(cè)翼墻、下游左側(cè)翼墻、下游右側(cè)翼墻六個(gè)部位工程樁總數(shù)為651根，單樁復(fù)合地基靜載試驗(yàn)檢檢測數(shù)量按總樁數(shù)的0.50%抽取，≥3點(diǎn)，取6點(diǎn)，樁身完整性檢測數(shù)量≥總樁數(shù)的10%，為73根；槽身段工程樁總數(shù)為527根，單樁復(fù)合地基靜載試驗(yàn)檢檢測數(shù)量按總樁數(shù)的0.50%抽取，≥3點(diǎn)，取3點(diǎn)，樁身完整性檢測數(shù)量≥總樁數(shù)的10%，為62根。

試樁位置按工程樁位布置，檢查合格后做工程樁處理。檢測不合格的做補(bǔ)樁處理。CFG樁身混合材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度采用50 cm樁徑15 MPa強(qiáng)度，坍落度要求：泵送混合料控制在180～220 mm，施工配合比由實(shí)驗(yàn)室根據(jù)施工需要確定。

施工前，測量放出CFG施工工作面，場地開挖回填至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高（預(yù)留50 cm），再進(jìn)行平整、碾壓，經(jīng)檢測原地表承載力符合設(shè)計(jì)要求，場地成型后，進(jìn)行樁位精確放樣，樁中心采用鋼釬定位，并用白灰標(biāo)記，同時(shí)準(zhǔn)備好需要的各種機(jī)械、材料以及人工。鉆塔上每米做出鉆進(jìn)深度標(biāo)記，對該段地質(zhì)情況進(jìn)行探測，做好地質(zhì)探測孔以復(fù)核地質(zhì)勘測資料，并記錄地質(zhì)變化情況，為CFG施工采集有效校對數(shù)據(jù)。然后鉆機(jī)就位、對點(diǎn)，并對垂直度進(jìn)行控制，偏差≤1%。

3　CFG樁施工方法

3.1平整場地

根據(jù)所測得的原地面標(biāo)高和設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高對照結(jié)果，平整鉆孔場地，使平整后地面標(biāo)高比樁頂高50 cm左右。

3.2施工放樣

在樁位放樣點(diǎn)處，用直徑8 mm的鋼釬豎直打入成一20 cm深孔，在孔內(nèi)灌注石灰水或石灰粉，并在孔內(nèi)插入木樁，以便在鉆孔過程中被泥土埋沒后查找。

3.3鉆機(jī)就位

鉆機(jī)就位后，用鉆機(jī)塔身的前后和左右的垂直標(biāo)桿檢查塔身導(dǎo)桿，校正位置，使鉆桿垂直對準(zhǔn)樁位中心，確保CFG樁垂直度容許偏差≤1%，樁位容許偏差≤0.40倍樁徑。每根樁施工前由技術(shù)員進(jìn)行樁位對中和垂直度檢查，滿足要求后方可開鉆。

3.4鉆進(jìn)

按設(shè)計(jì)樁徑、間距、樁深成孔，根據(jù)地面標(biāo)高、樁頂標(biāo)高推算出鉆孔深度。鉆孔開始時(shí)，關(guān)閉鉆頭閥門，向下移動(dòng)鉆桿至鉆頭觸及地面時(shí)，啟動(dòng)馬達(dá)鉆進(jìn)。先慢后快，同時(shí)隨時(shí)檢查鉆桿的垂直度、偏位并及時(shí)糾正。在成孔過程中，發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆進(jìn)時(shí)放慢進(jìn)尺，防止樁孔偏斜、位移及鉆桿、鉆具損壞。鉆頭到達(dá)設(shè)計(jì)樁長預(yù)定標(biāo)高時(shí)，于動(dòng)力頭底面停留位置相應(yīng)的鉆機(jī)塔身處作醒目標(biāo)記，作為施工時(shí)控制樁長的依據(jù)。鉆孔棄土應(yīng)及時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)到指定場地。成孔的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)見下表1。

表1　成孔驗(yàn)收指標(biāo)及偏差要求表

3.5灌注水泥粉煤灰碎石混合料

成孔驗(yàn)收后進(jìn)行混合料灌注。混合料在一號營區(qū)HZS-120型拌合站集中拌制，由8？混凝土罐車運(yùn)至作業(yè)面，經(jīng)混凝土輸送泵輸入管內(nèi)。混合料的坍落度應(yīng)控制在16～20 cm，攪拌時(shí)間要在90 s。泵送混合料，嚴(yán)禁先拔管后泵送混凝土，拔管時(shí)鉆桿必須停止轉(zhuǎn)動(dòng)，嚴(yán)禁邊拔管邊轉(zhuǎn)動(dòng)，拔管速度宜為1.20～1.50 m/min，拔管應(yīng)連續(xù)，混凝土泵送也必須連續(xù)。若混凝土供應(yīng)不及時(shí)，造成鉆機(jī)等料的情況，時(shí)間較長可能造成斷樁或抱鉆現(xiàn)象，尤其是在飽和砂土、粉土層。混凝土應(yīng)灌注至設(shè)計(jì)CFG樁頂標(biāo)高以上50 cm，停止泵送混凝土。灌注混凝土方量不得少于設(shè)計(jì)樁身加樁頭的體積。原材料計(jì)量偏差應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定，見下表2。

表2　混凝土攪拌原材料允許偏差表

成樁過程中，抽樣作混合料試塊，每臺機(jī)械一天應(yīng)作一組（3塊）試塊，測定其立方體抗壓強(qiáng)度。

3.6鉆機(jī)移位。灌注完成后鉆機(jī)移至下一樁位鉆孔，履帶式長螺旋鉆機(jī)一般采用后退移動(dòng)施工順序。

4　CFG樁樁頭清理

CFG樁試樁達(dá)到齡期后，將樁頂保護(hù)土層開挖清除；進(jìn)行樁頭的處理：首先用水準(zhǔn)儀將設(shè)計(jì)樁頭標(biāo)高標(biāo)在樁身上，然后在同一水平面同一角度對稱放置2個(gè)或4個(gè)鋼釬，用大錘同時(shí)擊打鋼釬截?cái)喽嘤嗟臉额^。鋼釬不能向斜下方或單方向擊打，避免樁體承受彎矩造成樁體斷裂或產(chǎn)生裂縫。樁頭截?cái)嗪螅娩撯F、手錘將樁頂從四周向中間修平至設(shè)計(jì)標(biāo)高，根據(jù)規(guī)范，截?cái)鄻俄敇?biāo)高控制偏差0～+20 mm。當(dāng)有斷樁或標(biāo)高不夠時(shí)，將斷樁挖出，挖至斷裂部位后，清除樁頭松動(dòng)混凝土及泥土，用水沖洗干凈后鑿毛，用鋼板立模、支撐固定，用C20混凝土澆灌至設(shè)計(jì)標(biāo)高，樁的外圍采用與褥墊層相同的砂石進(jìn)行回填壓實(shí)。當(dāng)樁頂標(biāo)高比設(shè)計(jì)標(biāo)高低于50 mm或樁頂不完整時(shí)，采用上述同樣的方法進(jìn)行接樁。

5　CFG樁施工質(zhì)量檢驗(yàn)

5.1過程檢測

①施工過程質(zhì)量檢驗(yàn)主要應(yīng)檢查施工記錄、混合料坍落度、樁數(shù)、樁位偏差、樁頂標(biāo)高和樁體試塊抗壓強(qiáng)度。②樁位允許偏差：0～50 mm、樁身傾斜≤1%、樁體有效直徑不小于設(shè)計(jì)值。成樁質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)見表3。

5.2施工后質(zhì)量檢測

施工結(jié)束，成樁28d后進(jìn)行身完整性以及單樁反壓承載力檢測。①樁身完整性檢測：采用低應(yīng)變動(dòng)力檢測樁身的完整性。②復(fù)合地基檢測：采用單樁載荷試驗(yàn)檢測復(fù)合地基承載力，靜載試驗(yàn)要求達(dá)到樁的極限承載力。

6　試樁總結(jié)

通過在蘭河涵洞式渡槽槽身段組織實(shí)施CFG樁試樁試驗(yàn)，使我們更深入地了解了CFG樁的施工工藝流程及需要注意的問題，檢驗(yàn)了我們的施工工藝的可行性、施工準(zhǔn)備的可靠性、施工組織的合理性，為我們提供了有價(jià)值的技術(shù)參數(shù)，也為我們以后CFG樁的大規(guī)模施工積累了經(jīng)驗(yàn)，提供了一個(gè)良好的鋪墊。

6.1通過試樁分析了如何排除堵管現(xiàn)象發(fā)生

在開始泵送混凝土前，先用一方砂漿進(jìn)行潤管，確保混凝土在管內(nèi)能正常輸出，在施工過程中，如果混凝土和易性不好，容易造成堵管，因此隨時(shí)檢查混凝土的坍落度和和易性，確保混凝土符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

6.2鉆桿垂直度的控制

在施工中，垂直度采用垂球法進(jìn)行控制，垂球采用雙向懸掛，長度為3 m，進(jìn)行上下量測差計(jì)算確定樁機(jī)垂直度，試驗(yàn)樁垂直度均符合規(guī)范要求。

6.3確定施工設(shè)備和施工工藝

采用長螺旋鉆機(jī)成孔及泵送混合料灌注的方法，速度快，質(zhì)量好控制，很適合本區(qū)段CFG施工。

6.4確定相關(guān)參數(shù)

施工時(shí)，泵送混合料配合比坍落度分別為190 mm、195 mm，拔管速度根據(jù)輸送泵功率進(jìn)行推算和現(xiàn)場實(shí)際輸送泵工作情況分別控制在2.50 m/min、2.70 m/min。根據(jù)試樁施工情況確定泵送混合料配合比坍落度分別為180～195 mm，拔管速度根據(jù)輸送泵功率進(jìn)行推算和現(xiàn)場實(shí)際輸送泵工作情況分別控制在2.50～2.70 m/min。施工順序?yàn)槌膳攀┕ぃ┕r(shí)不對以成樁產(chǎn)生擾動(dòng)。

表3　成樁質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)表

（責(zé)任編輯：劉長垠韋詩佳）

U 445.55

B文章標(biāo)號：1673-8853（2016）07-0132-02

2016-05-15