【摘 要】結(jié)合南陽恒大帝景首期32#樓CFG樁基工程實(shí)例,介紹了在該工程長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)施工CFG樁出現(xiàn)的樁身不足及復(fù)合地基承載力不足質(zhì)量問題,并提出應(yīng)對(duì)措施。
【關(guān)鍵詞】CFG樁;樁身不足;復(fù)合地基
長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)施工CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁,Cement Fly-ash GravelPile),它是由水泥、粉煤灰、碎石(或石屑、砂)加水拌和灌注形成的高黏結(jié)強(qiáng)度樁,主要適用于處理粘性土,粉土,砂土以及淤泥質(zhì)的地基。文章以南陽恒大帝景首期32#樓CFG樁基工程出現(xiàn)質(zhì)量問題為實(shí)例,從長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)施工CFG樁的施工工藝出發(fā),對(duì)長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)CFG樁施工出現(xiàn)樁短及復(fù)合復(fù)合地基承載力不足進(jìn)行分析,并總結(jié)應(yīng)對(duì)措施滿足工程要求。
一、工程概況
南陽恒大帝景32#樓CFG樁基工程于2015年12月26日開鉆,到2015年12月31日。開動(dòng)一臺(tái)鉆機(jī),鉆機(jī)型號(hào)為:CFG26型深孔長(zhǎng)螺旋鉆孔機(jī)(鄭州正弘樁工機(jī)械設(shè)備有限公司),完成樁徑400mm,樁長(zhǎng)9.5m,CFG鉆孔233根,進(jìn)尺2345.1m(含空樁)。
二、質(zhì)量問題分析
(一)地層原因
完整樁體樁底在第五層礫砂層底部,而樁身不足的問題樁均進(jìn)入第四層粗砂或第五層礫砂層上部,由于地層原因造成樁短的原因有:一是第4層粗砂fak=180kpa或第5層礫砂fak=230kpa,均為較硬的持力層,容易使施工人員錯(cuò)判。二是由于施工場(chǎng)地采取降水,使得礫砂層含水率降低,粘度變小,流動(dòng)性變大容易形成流砂,鉆機(jī)進(jìn)尺達(dá)到設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高后,由于提鉆過早且提鉆速度大于泵送量,商混不能及時(shí)跟進(jìn),閥門不能及時(shí)打開,當(dāng)鉆桿壓力達(dá)到一定程度時(shí)才使得閥門打開,此時(shí)底部已被流砂充填,大量的商混只能在流砂上部聚集造成擴(kuò)徑,這也正是樁身不足但單樁承載力及復(fù)合地基承載力符合設(shè)計(jì)要求的原因。
(二)施工工藝欠佳
試樁施工時(shí)間匆忙,沒有給工程樁施工提供合理的參數(shù)。試樁試驗(yàn)參數(shù)應(yīng)該有,成樁難易程度(成樁時(shí)間)、充盈系數(shù),提鉆速度、鉆具低拍門的提起高度和泵送混凝土開送的時(shí)間,以及混凝土輸送泵的泵壓,開泵時(shí)間,停止泵送的時(shí)間等沒有按要求嚴(yán)格操作。
(三)監(jiān)管不利
施工單位未安排技術(shù)人員24小時(shí)輪流值班監(jiān)管,對(duì)施工過程中出現(xiàn)的問題未及時(shí)解決。施工單位對(duì)混凝土的管理按照每棟樓的樁基理論使用量控制充盈系數(shù),過于偏粗,沒有按照每車商品混凝土量所灌注樁數(shù)進(jìn)行樁孔充盈系數(shù)控制。
三、應(yīng)對(duì)措施
(一)樁身不足應(yīng)對(duì)措施
1.開工前,認(rèn)真審閱場(chǎng)地工程地質(zhì)勘查報(bào)告。對(duì)地層情況做到心中有數(shù),避免僅靠經(jīng)驗(yàn)而忽略場(chǎng)地實(shí)際情況,造成誤判。
2.做好初始標(biāo)識(shí)。開鉆前施工人員應(yīng)使用反差較大的反光布條進(jìn)行標(biāo)識(shí),開鉆前施工技術(shù)人員應(yīng)對(duì)標(biāo)尺,刻畫進(jìn)行復(fù)核。
3.嚴(yán)格按照施工工藝施工。(1)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)原始地面標(biāo)高進(jìn)行抄平測(cè)量,原地面落差控制在±5cm,施工樁頂高程控制在高于樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高50cm處。(2)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,啟動(dòng)鉆進(jìn),一般先慢后快。成樁過程中樁機(jī)操作手和地泵操作手密切配合,鉆至設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高后按照先泵料后拔管的原則進(jìn)行施工。(3)嚴(yán)格控制拔管速度,正常的拔管速率應(yīng)控制在2m/min-3m/min。同時(shí)保證鉆頭在砼里埋深控制在1m以內(nèi),保證帶壓提鉆,充盈系數(shù)控制在1.3-1.5。
提鉆速度與砼泵送量的關(guān)系式(公式5-1):
式中:V1-砼實(shí)際輸送量,m3/min;v-提鉆速度,m/min;a-樁體充盈系數(shù);D-樁徑,m;h為常數(shù)取3.14。
(二)復(fù)合地基承載力不足應(yīng)對(duì)措施
鑒于32#樓基底土較差,換填及補(bǔ)打CFG樁施工難度較大,專家給出建議采取補(bǔ)打小樁的方式對(duì)基底土進(jìn)行處理。樁徑d=250mm,樁長(zhǎng)L=6m,樁身強(qiáng)度C20,樁的承載力特征值Ra=170kN,樁間距同原CFG樁即1.6m(個(gè)別1.5m),正方形布置,共192根。多樁型復(fù)合地基的承載力特征值仍為原設(shè)計(jì)要求的240kPa。
考慮到對(duì)前期CFG樁體及樁間土的保護(hù),及此方案施工難度較大。經(jīng)專家現(xiàn)場(chǎng)勘查更改為樁徑d=400mm,樁長(zhǎng)L=2.6m,樁身強(qiáng)度C25,設(shè)計(jì)持力層為第4層粗砂(fak=180kpa,Es0.1-0.2=11.5Mpa,壓縮性中)由LYC-40型洛陽鏟鉆孔施工。
施工方法為利用卷揚(yáng)機(jī)提升洛陽鏟,靠洛陽鏟自重及下落加速度閉合抓土,卷揚(yáng)機(jī)通過鋼絲繩提升至地面卸土,依次循環(huán)成孔。達(dá)到清底部分時(shí)采用人工操作,挖除松散土直至樁底持力層,再用重錘夯實(shí),錘重在100-200Kg之間,提升高度為2-2.5m,錘徑比樁身直徑小10cm左右。經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后,通過塔機(jī)吊送混凝土往樁孔中灌入,并使用插入式振搗器進(jìn)行振搗,以保證樁體質(zhì)量。
該方案在施工中能夠真實(shí)地反映地層的變化,其端頭是否達(dá)到持力層提供了直觀可靠的依據(jù),確保了樁身完整,同時(shí)對(duì)原有的樁體及樁間土擾動(dòng)較小。經(jīng)南陽市圣泰建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)有限責(zé)任公司進(jìn)行樁基檢測(cè),其結(jié)果樁長(zhǎng),單樁承載力及復(fù)合地基承載力均滿足設(shè)計(jì)要求。
四、結(jié)語
通過對(duì)南陽恒大帝景32#樓CFG樁基工程出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行分析,從中認(rèn)識(shí)到對(duì)工程地質(zhì)概況不了解,施工操作不當(dāng),監(jiān)督管理不到位都會(huì)影響樁的質(zhì)量。從中總結(jié)了一些措施和經(jīng)驗(yàn),為今后長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注成樁在CFG樁施工中出現(xiàn)類似的問題采取相應(yīng)的措施提供有效依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
[1] 恒大帝景32#樓復(fù)合地基加固方案.2016.