內海灘涂CFG樁體質量病害原因分析

時貞祥，張 瑋，李文禎，劉子超，陳 煥

(中國電建市政建設集團有限公司，天津 300384)

0 前 言

CFG樁是一種被用于改善與加固軟土地基的施工技術，其原理是利用專業鉆機設備，將混凝土與地基深處的原土質進行融合，以此來對地基的土質進行改善，滿足地基承載的要求[1-2]。然而在內海灘涂進行CFG樁施工，不可避免地遇到含水量較高的淤泥質地層，CFG樁施工過程中會受到淤泥侵入、樁與樁之間的相互擠壓等因素影響，導致CFG樁體質量難以有效控制，施工質量無法達到預期目標[3-5]。為此，針對內海灘涂CFG樁振動施工過程樁體質量病害原因，依托福建某沿海市政道路工程，通過試樁試驗分析，對比分析CFG樁取芯質量，闡述了含水率較高的淤泥質黏土地層CFG樁施工質量問題。

1 工程概況

福建省某濱海大道二期道路工程起于站前大道與濱海大道一期平交路口，途徑濱海新城、外墩、馬洋、江美、點頭鎮、白琳鎮、翁江，終點設置在白琳鎮寒洋里接974縣道，線路全長10.69 km。標段為第一標段，起止點為站前大道與濱海大道一期平交路口至江美村海域，起訖樁號為K0+000～K4+865，全長4.865 km。CFG樁處理區域(K0+710～K1+820)地段屬典型海相沖淤積地貌，廣泛分布有軟土層(淤泥)，地形變化小，地勢較平緩。該段基底土層為淤泥層，屬于典型軟土路基，土層壓縮性高，承載力低，穩定性差。

2 試樁試驗

針對商品和自拌混凝土材料的CFG樁體質量分析，開展了CFG樁振動下沉施工試驗。根據設計樁長、沉管入土深度確定機架高度和沉管長度。樁管內不允許進入水或泥漿，當有水或泥漿進入時，應灌入1.5 m高的封底混凝土后再開始沉樁。其中，自拌混凝土材料采用混凝土拌和站集中拌制。混凝土坍落度控制在30～50 mm(規范要求現場拌和為30～50 mm，集中拌和為80～120 mm)，成樁后樁頂浮漿厚度不宜超過200(大于200 mm時要清理)。每次向管樁內灌注混凝土時應盡量多灌，混凝土可一次灌足；第一次拔管高度應控制在能容納第二次所需要灌入的混凝土量為限，不宜拔得太高。在拔管過程中設專人用測錘檢查管內混凝土面的下降情況。開始拔管時，應測得混凝土確已流出樁管后，才可進行繼續拔管。拔管時應先振5～10 s再開始拔管，邊振邊拔，每上拔0.5 m，應停拔并振動5～10 s，如此反復操作至樁管全部拔出，拔管速度應控制在1 m/min以內。成樁后樁頂標高應高出設計標高0.5 m，成樁后浮漿高度不超過200 mm。

3 試驗結果分析

采用低應變檢測和樁體取芯兩種方法，檢驗CFG樁體質量。表1給出了CFG樁低應變檢測情況。由表1可知：樁長無法有效判斷，樁體存在偏樁可能性較大。表2給出了CFG樁靜載試驗檢測情況，由表2可知：抽檢試驗樁體只有50%滿足設計要求。

表1 CFG樁低應變檢測

表2 靜載試驗檢測

圖1為CFG樁取芯試驗芯樣圖。由圖1可知：①B51-09#樁，取芯長度11 m，芯樣描述：0～2.4 m范圍為柱狀混凝土，2.4～2.7 m范圍為松散狀碎石及機制砂，2.7～3.0 m范圍為柱狀混凝土，3.0～3.3 m范圍為松散狀碎石及機制砂，3.3～8.4 m范圍為柱狀混凝土，8.4～11 m顯示為淤泥/粉質黏土,初步分析松散狀碎石及機制砂的芯樣為局部樁身縮頸導致，8.4 m以下淤泥芯樣暫無法判斷，低應變檢測顯示2.3 m左右的位置處波形異常；②D28-32#樁，取芯長度:13.2 m，芯樣描述：0～3.1 m為柱狀混凝土，3.1～3.3 m為松散混凝土，3.3～5.6 m為柱狀混凝土，5.6～10.4 m為松散混凝土，10.4～13 m為淤泥，13～13.2 m為粉質黏土。初步分析3.1～3.3 m處縮頸，5.6～10.4 m處縮頸及混凝土強度不夠；CFG樁深度和設計相差3 m是由于拔管時沉管未打開；設計地勘報告和取芯芯樣不符，設計粉質黏土在-6.5 m處，實際取芯芯樣在-9 m處。

(a)B51-09#樁

4 結 論

針對內海灘涂CFG樁振動施工過程樁體質量病害原因，依托福建某沿海市政道路工程，通過試樁試驗分析，對比分析CFG樁取芯質量，分析可知：①商品和自拌混凝土材料對于CFG樁體質量影響相對較小；②淤泥質地層對于CFG樁體侵入顯著，易造成樁體質量病害發生。

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