楊 燕（西安培華學(xué)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(zhì)土和非欠固結(jié)人工填土地基中，具有良好的技術(shù)性能與經(jīng)濟效果。在復(fù)雜巖土地質(zhì)條件下采用CFG樁基施工技術(shù)，可能出現(xiàn)在飽和無粘性土液化導(dǎo)致樁基工程失穩(wěn)、沉陷、不均勻沉降等問題，要求工程監(jiān)理加強CFG樁基施工監(jiān)理，預(yù)防和控制CFG樁施工質(zhì)量問題，確保樁基工程施工質(zhì)量符合工程設(shè)計和技術(shù)規(guī)范要求。本文結(jié)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(shù)應(yīng)用優(yōu)勢，并結(jié)合工程項目深入研究了CFG樁施工監(jiān)理要點，以期為CFG樁施工質(zhì)量控制提供有益參考。

1 CFG樁應(yīng)用優(yōu)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(jié)作用、褥墊層作用等。

1.1 荷載集中優(yōu)勢

CFG樁通過連接褥墊層和樁端基礎(chǔ)，可保證樁間土始終參與承擔(dān)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(yīng)力較樁間土表面應(yīng)力大，可將樁端承受的荷載傳導(dǎo)至較深土層，從而提高了復(fù)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(jié)優(yōu)勢

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

1.3 與褥墊層形成復(fù)合樁基

在CFG樁基工程中，CFG樁與樁間土之間設(shè)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(fù)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(dān)樁端荷載，減少了樁端應(yīng)力集中問題，分擔(dān)了樁端承擔(dān)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(biāo)高3.5m，標(biāo)準層高為3.0m。建筑工程基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)，基礎(chǔ)設(shè)計等級甲級。根據(jù)巖土工程報告，該工程基礎(chǔ)為軟質(zhì)基礎(chǔ)，為滿足基礎(chǔ)承載力性能要求，該工程采用CFG復(fù)合基礎(chǔ)施工技術(shù)，設(shè)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(zhì)黏土層，CFG樁數(shù)量共計646根。根據(jù)工程設(shè)計，樁端承載力特征值為500kPa，樁端沉降量應(yīng)小于70mm。

3 CFG樁施工質(zhì)量控制要點

3.1 施工準備監(jiān)理要點

施工準備環(huán)節(jié)，工程監(jiān)理應(yīng)加強施工組織設(shè)計方案審核，結(jié)合本工程施工技術(shù)重點、難點問題審核技術(shù)方案針對性措施，確保CFG樁施工質(zhì)量控制措施可行性、技術(shù)性、經(jīng)濟性良好。施工組織設(shè)計經(jīng)審核通過后，施工單位應(yīng)加強施工技術(shù)交底，施工單位應(yīng)將CFG樁施工工藝流程、施工技術(shù)難點、施工質(zhì)量要求等技術(shù)交底至施工人員，工程監(jiān)理應(yīng)加強技術(shù)交底監(jiān)督檢查工作，防止因技術(shù)交底不到位而造成工程質(zhì)量問題[3]。

3.2 施工材料和混合料質(zhì)量控制

在CFG樁施工中，施工材料質(zhì)量直接影響CFG樁成樁質(zhì)量。為確保CFG樁澆筑施工質(zhì)量，工程監(jiān)理應(yīng)加強水泥、砂、石子、外加劑等工程原料進場檢驗。水泥品種、標(biāo)號等應(yīng)符合工程設(shè)計要求。砂、石子粒徑應(yīng)符合連續(xù)級配要求，砂含泥量應(yīng)小于5%，石子含泥量應(yīng)小于1%，且應(yīng)避免使用堿活性粗骨料。外加劑品種、生產(chǎn)廠家和相關(guān)指標(biāo)應(yīng)符合混凝土配合比通知單要求。

混合料拌和時，工程監(jiān)理應(yīng)加強混合料拌和質(zhì)量檢查，混合料投料應(yīng)嚴格按工程設(shè)計要求準確計量后投料，投料比例應(yīng)符合工程混凝土配合比試驗要求，投料計量誤差應(yīng)符合工程設(shè)計要求，粗細骨料投料偏差小于3%，水、水泥投料誤差小于2%?；旌狭习韬蜁r，拌和時間應(yīng)不小于90s，混凝土坍落度控制在140mm～180mm范圍內(nèi)，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(yīng)根據(jù)設(shè)計單位、業(yè)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(wǎng)和水平測量網(wǎng)，根據(jù)測量網(wǎng)測放出CFG樁位。樁位測量時，施工單位應(yīng)采用極坐標(biāo)法或在角度交匯法確定樁位，樁位測量后插釬作為樁位標(biāo)識，且樁位應(yīng)經(jīng)復(fù)核測量無誤后方可驗收通過。工程監(jiān)理應(yīng)加強樁位測量復(fù)核過程監(jiān)督，復(fù)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(jiān)理應(yīng)檢查現(xiàn)場樁位控制點和樁位保護措施，防止因樁位保護措施不當(dāng)造成樁位偏位問題[5]。

3.4 鉆孔施工監(jiān)理

為確保工程施工技術(shù)方案符合施工現(xiàn)場實際情況，施工單位施工前應(yīng)通過試樁確定鉆孔施工參數(shù)，并根據(jù)試樁施工參數(shù)作為大規(guī)模鉆孔施工依據(jù)。該工程中，鉆孔施工監(jiān)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(xiàn)孔位偏位問題；②鉆孔垂直度控制，鉆孔過程中，工程監(jiān)理應(yīng)加強樁孔垂直度檢查，垂直度偏差應(yīng)小于1%，防止因垂直度偏差過大造成斜樁、斷樁等質(zhì)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(yīng)符合工程設(shè)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(biāo)識粘貼在鉆機導(dǎo)向架上，有利于鉆孔長度復(fù)核。當(dāng)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(shù)應(yīng)詳細記錄，防止施工單位虛增樁長；④樁機行走嚴格按規(guī)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(jiān)督，鉆孔至持力層或設(shè)計深度后，施工單位應(yīng)嚴格按試樁參數(shù)提鉆，并形成樁位、鉆孔深度、孔深、提鉆時間記錄，提鉆速度應(yīng)由施工單位、現(xiàn)場記錄人簽字確認，經(jīng)工程監(jiān)理復(fù)核無誤后作為工程驗收依據(jù)；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(shè)備進入CFG鉆孔灌注場地。挖機挖土?xí)r不得擾動樁頂標(biāo)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(jiān)理要點

CFG樁孔鉆孔到位后，工程監(jiān)理驗收樁孔質(zhì)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(xiàn)場，混凝土灌注施工前，工程監(jiān)理在應(yīng)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(zhì)量問題影響成樁質(zhì)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(xiàn)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(jiān)理應(yīng)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(jiān)理應(yīng)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(nèi)，遇淤泥或淤泥質(zhì)土?xí)r可適當(dāng)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(jiān)理應(yīng)加強混凝土供應(yīng)連續(xù)性管理，監(jiān)督施工單位制定和落實混凝土連續(xù)供應(yīng)保障措施，防止CFG樁施工中出現(xiàn)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(yīng)不及時時，應(yīng)移位0.5m～1.0m后重新鉆孔和灌注施工。CFG樁灌注至設(shè)計標(biāo)高后，繼續(xù)灌注至樁頂標(biāo)高50cm后停止灌注，灌注混凝土量應(yīng)不少于設(shè)計樁長和超灌樁頭體積，形成詳細記錄經(jīng)工程監(jiān)理簽字確認，樁孔灌注施工過程中，施工單位應(yīng)同步留置混凝土試塊，按標(biāo)準養(yǎng)護28d后進行試件抗壓強度檢測，檢測結(jié)果作為CFG樁身混凝土強度判定依據(jù)，見表1。

表1 CFG樁施工質(zhì)量標(biāo)準

CFG樁成樁28d后，人工清除樁間土，清土至設(shè)計標(biāo)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(jiān)理應(yīng)加強截樁質(zhì)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(yè)主、工程監(jiān)理等進行CFG樁單樁承載力檢測，抽查樁數(shù)不少于總數(shù)量的0.2%，且不少于3根。經(jīng)CFG樁試驗檢測合格后，人工清理樁間浮土，經(jīng)工程監(jiān)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(yǎng)護管理監(jiān)督，養(yǎng)護期不少于在7d，且養(yǎng)護期內(nèi)加強現(xiàn)場監(jiān)管，禁止無關(guān)人員或施工機碰撞破壞樁帽。

4 CFG樁工程質(zhì)量控制措施

在CFG樁施工過程中，針對堵管、斷樁、竄孔等質(zhì)量問題，工程監(jiān)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(zhì)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(fā)生堵管，因此，CFG樁工程監(jiān)理時，應(yīng)將坍落度控制在160mm～180mm范圍內(nèi)。同時，灌注導(dǎo)管彎頭過多時，混凝土容易在彎頭部位堆積導(dǎo)致堵管，因此，CFG樁灌注導(dǎo)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(dǎo)管，防止導(dǎo)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(xù)、中間存在開裂、夾渣等問題，進而影響成樁質(zhì)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(shè)計強度時，大型機械設(shè)備進入現(xiàn)場導(dǎo)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(yīng)中斷。

針對CFG斷樁問題，該工程監(jiān)理采取斷樁控制措施包括：①加強已成樁區(qū)域保護，使用鋼管圍護成樁區(qū)域，防止大型機械設(shè)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(jiān)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(jiān)督施工單位制定、落實混凝土連續(xù)供應(yīng)組織方案，選擇兩家商品混凝土攪拌站同時拌和供料，現(xiàn)場按20%配置混凝土運輸車輛，防止因混凝土供應(yīng)不足造成CFG樁灌注施工中斷而引發(fā)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(fā)現(xiàn)CFG樁存在竄孔問題，根據(jù)現(xiàn)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(zhì)量。

5 結(jié)語

CFG樁是在碎石樁加固地基基礎(chǔ)上發(fā)展形成的基礎(chǔ)處理技術(shù)，該技術(shù)改善了碎石樁剛性，有效發(fā)揮了樁側(cè)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(zhì)量可能影響樁端承載力性能，因此要求工程監(jiān)理加強施工組織技術(shù)方案審核、現(xiàn)場監(jiān)督管理，嚴格把關(guān)各工序施工質(zhì)量標(biāo)準，防范和控制CFG樁施工質(zhì)量問題，確保建筑工程樁基施工質(zhì)量。