高層建筑CFG樁基施工監理管理要點研究

楊 燕（西安培華學院，陜西 西安 710125）

CFG樁即水泥粉煤灰碎石樁，是一種低強度混凝土樁，可充分利用樁間土的承載力共同作用將荷載傳遞到深層地基中，適用于黏性土、粉土、砂土、淤泥質土和非欠固結人工填土地基中，具有良好的技術性能與經濟效果。在復雜巖土地質條件下采用CFG樁基施工技術，可能出現在飽和無粘性土液化導致樁基工程失穩、沉陷、不均勻沉降等問題，要求工程監理加強CFG樁基施工監理，預防和控制CFG樁施工質量問題，確保樁基工程施工質量符合工程設計和技術規范要求。本文結合某建筑工程項目CFG樁基工程，深入研究了CFG樁基施工技術應用優勢，并結合工程項目深入研究了CFG樁施工監理要點，以期為CFG樁施工質量控制提供有益參考。

1 CFG樁應用優勢研究

在建筑工程樁基工程中，CFG樁主要起到荷載集中作用、排水固結作用、褥墊層作用等。

1.1 荷載集中優勢

CFG樁通過連接褥墊層和樁端基礎，可保證樁間土始終參與承擔樁端荷載，并將樁端荷載傳遞至樁端。在荷載作用下，由于樁頂應力較樁間土表面應力大，可將樁端承受的荷載傳導至較深土層，從而提高了復合地基承載力。在樁基施工完成后，隨著CFG樁沉降量減小，CFG樁體剛度增加，樁體承載作用顯著提高，起到荷載集中作用[1]。

1.2 排水固結優勢

在建筑工程采用CFG樁施工技術，隨著樁基工程施工，受CFG樁沉降、拔管振動施工影響，土體產生超孔隙壓力，孔隙水沿樁體向上排出，直至CFG樁固結，降低了地下水含量，有利于改善巖土物理力學性質，提高樁基承載力性能。

1.3 與褥墊層形成復合樁基

在CFG樁基工程中，CFG樁與樁間土之間設置一定厚度的散體狀材料組成的褥墊層，通過改變樁長、樁距、褥墊層厚度和樁體配合比，能夠顯著提高CFG復合樁基承載力，樁間土承載力通過褥墊層作用傳遞至樁間土，由樁端、褥墊層、樁間土共同承擔樁端荷載，減少了樁端應力集中問題，分擔了樁端承擔的垂直荷載，具有沉降變形小、施工簡單、造價低、承載力高、使用范圍廣等特點[2]。

2 工程概況

某建筑工程建筑面積為26812.62m2，地上建筑33層，地下室2層，地下1層高度4.5m，地下2層高度4.3m。地上首層標高3.5m，標準層高為3.0m。建筑工程基礎為筏板基礎，基礎設計等級甲級。根據巖土工程報告，該工程基礎為軟質基礎，為滿足基礎承載力性能要求，該工程采用CFG復合基礎施工技術，設計CFG樁徑400mm，樁長為20.5m，有效樁長20m，樁間土為⑤-2中砂層，樁端持力層為⑦-3粉質黏土層，CFG樁數量共計646根。根據工程設計，樁端承載力特征值為500kPa，樁端沉降量應小于70mm。

3 CFG樁施工質量控制要點

3.1 施工準備監理要點

施工準備環節，工程監理應加強施工組織設計方案審核，結合本工程施工技術重點、難點問題審核技術方案針對性措施，確保CFG樁施工質量控制措施可行性、技術性、經濟性良好。施工組織設計經審核通過后，施工單位應加強施工技術交底，施工單位應將CFG樁施工工藝流程、施工技術難點、施工質量要求等技術交底至施工人員，工程監理應加強技術交底監督檢查工作，防止因技術交底不到位而造成工程質量問題[3]。

3.2 施工材料和混合料質量控制

在CFG樁施工中，施工材料質量直接影響CFG樁成樁質量。為確保CFG樁澆筑施工質量，工程監理應加強水泥、砂、石子、外加劑等工程原料進場檢驗。水泥品種、標號等應符合工程設計要求。砂、石子粒徑應符合連續級配要求，砂含泥量應小于5%，石子含泥量應小于1%，且應避免使用堿活性粗骨料。外加劑品種、生產廠家和相關指標應符合混凝土配合比通知單要求。

混合料拌和時，工程監理應加強混合料拌和質量檢查，混合料投料應嚴格按工程設計要求準確計量后投料，投料比例應符合工程混凝土配合比試驗要求，投料計量誤差應符合工程設計要求，粗細骨料投料偏差小于3%，水、水泥投料誤差小于2%。混合料拌和時，拌和時間應不小于90s，混凝土坍落度控制在140mm～180mm范圍內，且拌和出料無花料、白料、離析等問題[4]。

3.3 樁位測量放線

樁位測量放線時，施工單位應根據設計單位、業主提供的測量基準點引測出主軸線位置，并測放出建筑工程高程測量網和水平測量網，根據測量網測放出CFG樁位。樁位測量時，施工單位應采用極坐標法或在角度交匯法確定樁位，樁位測量后插釬作為樁位標識，且樁位應經復核測量無誤后方可驗收通過。工程監理應加強樁位測量復核過程監督，復核樁位，確保樁位偏差小于軸線長度1/2000且小于50mm。樁位測量后，工程監理應檢查現場樁位控制點和樁位保護措施，防止因樁位保護措施不當造成樁位偏位問題[5]。

3.4 鉆孔施工監理

為確保工程施工技術方案符合施工現場實際情況，施工單位施工前應通過試樁確定鉆孔施工參數，并根據試樁施工參數作為大規模鉆孔施工依據。該工程中，鉆孔施工監理要點包括[6]：①鉆孔中心點與樁位中心點重疊，偏差控制小于20mm，防止出現孔位偏位問題；②鉆孔垂直度控制，鉆孔過程中，工程監理應加強樁孔垂直度檢查，垂直度偏差應小于1%，防止因垂直度偏差過大造成斜樁、斷樁等質量問題；③嚴格控制鉆孔深度，鉆孔至審計深度后，鉆孔深度應符合工程設計要求，鉆孔深度采用樁長和鉆孔進入持力層雙控，鉆孔長度按0.5m標識粘貼在鉆機導向架上，有利于鉆孔長度復核。當鉆機電流驟增且電壓下降時或動力頭輕微擺動、鉆頭下鉆動力減弱時可視為鉆機進入持力層。樁長參數應詳細記錄，防止施工單位虛增樁長；④樁機行走嚴格按規劃線路行走，采用跳樁套打法鉆孔施工，防止因鉆孔施工順序不到位而造成樁孔擠壓、斜樁、斷樁等問題；⑤旁站監督，鉆孔至持力層或設計深度后，施工單位應嚴格按試樁參數提鉆，并形成樁位、鉆孔深度、孔深、提鉆時間記錄，提鉆速度應由施工單位、現場記錄人簽字確認，經工程監理復核無誤后作為工程驗收依據；⑥泥土清運，鉆孔過程中，鉆孔帶出的淤泥及時清運，由小型挖機將鉆泥運至場地外由車輛運出場地，禁止其他機械設備進入CFG鉆孔灌注場地。挖機挖土時不得擾動樁頂標高以下樁間原土，且不得在已灌注CFG樁間行走和挖掘，防止破壞CFG樁頭。

3.5 CFG樁灌注施工監理要點

CFG樁孔鉆孔到位后，工程監理驗收樁孔質量無誤后方可進行樁孔灌注施工。該工程中，混凝土由商品混凝土攪拌站攪拌后運輸至施工現場，混凝土灌注施工前，工程監理在應加強進場混合料坍落度、含水率、入模含氣量檢查，防止因混合料質量問題影響成樁質量。灌注樁施工至樁頂1.0m～3.0m時，可能因澆筑壓力減小而在出現細微氣泡問題，影響CFG樁端密實度，極易引起CFG樁端破壞。為防止該問題，工程監理應加強混凝土灌注振搗，確保樁端混凝土振搗密實。同時，混凝土灌注施工時，工程監理應加強拔管速率控制，如拔管速度過快可能造成樁徑縮頸、斷樁、夾泥、樁身強度不足等問題，拔管速度控制在2.0m/min～2.5m/min范圍內，遇淤泥或淤泥質土時可適當放慢拔管速度，拔管過程不允許反插。CFG樁灌注施工過程中，工程監理應加強混凝土供應連續性管理，監督施工單位制定和落實混凝土連續供應保障措施，防止CFG樁施工中出現等料且時間間隔過長造成斷樁、抱鉆等問題，確因客觀原因造成混凝土供應不及時時，應移位0.5m～1.0m后重新鉆孔和灌注施工。CFG樁灌注至設計標高后，繼續灌注至樁頂標高50cm后停止灌注，灌注混凝土量應不少于設計樁長和超灌樁頭體積，形成詳細記錄經工程監理簽字確認，樁孔灌注施工過程中，施工單位應同步留置混凝土試塊，按標準養護28d后進行試件抗壓強度檢測，檢測結果作為CFG樁身混凝土強度判定依據，見表1。

表1 CFG樁施工質量標準

CFG樁成樁28d后，人工清除樁間土，清土至設計標高。截樁時，采用截樁機繞樁頭旋切一周后人工錘擊鋼楔截斷樁頭。樁頭截樁時，工程監理應加強截樁質量控制，防止樁頭截取長度偏差過大。樁頭切割完成后，施工單位組織業主、工程監理等進行CFG樁單樁承載力檢測，抽查樁數不少于總數量的0.2%，且不少于3根。經CFG樁試驗檢測合格后，人工清理樁間浮土，經工程監理驗收合格后澆筑施工樁帽。樁帽施工完成后，加強樁帽混凝土土工膜覆蓋養護管理監督，養護期不少于在7d，且養護期內加強現場監管，禁止無關人員或施工機碰撞破壞樁帽。

4 CFG樁工程質量控制措施

在CFG樁施工過程中，針對堵管、斷樁、竄孔等質量問題，工程監理采取針對性措施加以控制。

4.1 堵管問題及控制措施

CFG樁灌注施工中，堵管問題是常見的質量問題，其主要原因是混凝土中混合料和易性較差時，極易發生堵管，因此，CFG樁工程監理時，應將坍落度控制在160mm～180mm范圍內。同時，灌注導管彎頭過多時，混凝土容易在彎頭部位堆積導致堵管，因此，CFG樁灌注導管彎頭盡量避免采用彎度過大的彎頭，并在灌注施工前沖洗導管，防止導管堵塞造成灌注施工中斷。

4.2 斷樁問題及控制措施

CFG斷樁問題主要是成樁后混凝土不連續、中間存在開裂、夾渣等問題，進而影響成樁質量。造成CFG樁斷樁原因主要為：①施工保護不足，CFG樁強度未達到設計強度時，大型機械設備進入現場導致樁壓斷、樁頭壓碎；②長螺旋鉆機排氣閥被堵；③混凝土供應中斷。

針對CFG斷樁問題，該工程監理采取斷樁控制措施包括：①加強已成樁區域保護，使用鋼管圍護成樁區域，防止大型機械設備進入；②要求施工單位定期檢查長螺旋鉆機排氣閥，工程監理不定期抽查，確保長螺旋鉆機排氣閥保持開啟；③審核并監督施工單位制定、落實混凝土連續供應組織方案，選擇兩家商品混凝土攪拌站同時拌和供料，現場按20%配置混凝土運輸車輛，防止因混凝土供應不足造成CFG樁灌注施工中斷而引發的斷樁問題。

4.3 竄孔問題及控制措施

該工程試樁施工時發現CFG樁存在竄孔問題，根據現場分析研判竄孔原因，造成竄孔的主要原因是巖土飽和細砂層、粉砂層鉆孔施工時孔位過近，形成孔間擾動。針對該問題，采取增大樁距、跳樁施工方法，降低鄰樁施工相互作用，提高成樁質量。

5 結語

CFG樁是在碎石樁加固地基基礎上發展形成的基礎處理技術，該技術改善了碎石樁剛性，有效發揮了樁側阻力和樁端承載力組合作用，具有承載力高、施工簡單、成本低等特點。在CFG樁施工中，由于CFG樁屬于隱蔽工程，其施工質量可能影響樁端承載力性能，因此要求工程監理加強施工組織技術方案審核、現場監督管理，嚴格把關各工序施工質量標準，防范和控制CFG樁施工質量問題，確保建筑工程樁基施工質量。