□文/肖國挺 賈培海 趙小龍
CFG樁基施工過程中的質(zhì)量管控
□文/肖國挺 賈培海 趙小龍
CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱,是近年來北方常見的一種樁型。由于樁基施工的隱蔽性,在施工過程中也出現(xiàn)了不少質(zhì)量問題。文章結(jié)合某工程實(shí)際,對施工中出現(xiàn)頻率較高的部分質(zhì)量問題進(jìn)行總結(jié)分析并提出一些應(yīng)對措施。
CFG樁基;施工;質(zhì)量問題;管控措施
某住宅小區(qū)樁基工程,共包含10棟洋房及2棟高層。洋房有地上4層、地下2層和地上6層、地下2層兩種,高層為地上26層,地下2層。根據(jù)層高與結(jié)構(gòu)不同,分別采用樁徑410 mm、有效樁長7 m,樁徑410 mm、有效樁長14.7m,樁徑500 mm、樁長26 m的CFG樁地基處理方案。保護(hù)樁長均為0.5m;褥墊層采用級配砂石,厚度為200mm。
2.1CFG樁基特點(diǎn)
CFG樁的全稱是水泥粉煤灰碎石樁,是由水泥、粉煤灰、碎石等拌和形成的高粘結(jié)強(qiáng)度樁。目前一般采用商品混凝土作為CFG樁泵壓成樁混合料,本工程混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C25。CFG樁成樁后由樁、樁間土和褥墊層一起形成復(fù)合地基,通過褥墊層與基礎(chǔ)連接,無論樁端落在一般土層還是堅(jiān)硬土層上,均可保證樁間土始終參與工作,充分發(fā)揮樁與樁間土的作用,具有成樁速度快、施工簡單、適用范圍廣、經(jīng)濟(jì)效益顯著等特點(diǎn)。
2.2CFG樁施工方法
2.2.1施工工藝流程
1)測量定點(diǎn)。采用電子經(jīng)緯儀配合全站儀確定樁位。首先使用全站儀通過原始坐標(biāo)點(diǎn)測出定位軸線,然后用電子經(jīng)緯儀配合鋼卷尺確定各樁位并將樁位用鋼筋或木樁標(biāo)記清楚。
2)樁機(jī)就位。根據(jù)標(biāo)記的樁點(diǎn)位置,使樁機(jī)緩緩就位并時(shí)刻校正使鉆桿中心與樁點(diǎn)對齊且鉆桿應(yīng)豎直。
3)螺旋鉆孔。根據(jù)鉆桿長度確定鉆孔的深度,在鉆孔過程中應(yīng)有不少于2名施工人員清理螺旋鉆帶上來的泥土。
4)泵壓澆筑混凝土。當(dāng)鉆至設(shè)計(jì)深度后開始邊提鉆邊壓灌混凝土,澆筑過程應(yīng)保持連續(xù)性,澆筑時(shí)應(yīng)測量混凝土坍落度是否符合設(shè)計(jì)要求并根據(jù)試驗(yàn)要求留置試塊。
5)提鉆至樁頂。根據(jù)各樓有效樁長及0.5m的保護(hù)樁長,當(dāng)混凝土澆筑設(shè)計(jì)要求樁頂標(biāo)高時(shí),停止?jié)仓炷痢?/p>
6)提鉆至孔口。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,樁頂至孔口有一段空樁,停止?jié)仓炷梁?,?yīng)繼續(xù)提鉆至孔口。在樁機(jī)移位后用挖機(jī)將空樁回填并夯實(shí)。
7)樁機(jī)移位。當(dāng)上一根樁成樁后,將樁機(jī)移至下一個(gè)樁點(diǎn)位置。
具體工藝流程見圖1。
圖1 CFG樁施工工藝流程
以本工程27#樓樁基工程為例進(jìn)行了分析總結(jié),共設(shè)計(jì)CFG樁396根,實(shí)際完成396根,其中發(fā)現(xiàn)存在質(zhì)量問題樁數(shù)為61根,主要問題涉及樁位偏移、斜樁(樁身不垂直)、縮頸、斷樁、堵管等。
4.1原因分析
4.1.1樁位偏移
造成樁位偏移的原因是多方面的,一般可能是由于定位放線時(shí)儀器操作失誤或數(shù)據(jù)有誤而又未進(jìn)行樁點(diǎn)復(fù)核,導(dǎo)致樁位放點(diǎn)有較大偏差;也可能是由于打樁擠土或挖土不當(dāng)造成的且當(dāng)鉆桿遇到碎石塊或老樁等堅(jiān)硬物時(shí)也會(huì)造成樁位挪動(dòng);另外當(dāng)采用連打作業(yè)時(shí),新打樁對已打樁造成擠壓也會(huì)導(dǎo)致樁的偏移。
4.1.2斜樁
樁傾斜也是本次調(diào)查中比較常見的質(zhì)量問題,主要是由于鉆進(jìn)過程中鉆桿不垂直造成的。一方面可能在樁機(jī)就位時(shí)施工人員對鉆桿垂直度調(diào)整未達(dá)到驗(yàn)收要求且未進(jìn)行復(fù)核;另一方面可能樁周圍土體較松散,在樁機(jī)鉆進(jìn)過程出現(xiàn)不均勻沉降導(dǎo)致樁機(jī)發(fā)生了傾斜且未進(jìn)行過程調(diào)整從而造成斜樁;另外,本工程樁基施工處在雨季,可能在施工過程突遇降雨造成樁機(jī)下土體流失導(dǎo)致樁機(jī)傾斜。
4.1.3縮頸和斷樁
1)樁機(jī)鉆孔至設(shè)計(jì)深度后未及時(shí)進(jìn)行混凝土澆筑,樁孔擱置時(shí)間過長導(dǎo)致孔壁土體在四周側(cè)向土壓力作用下向內(nèi)收縮。
2)提鉆時(shí)拔管速度過快或振搗不到位,造成在樁身某個(gè)位置出現(xiàn)樁徑突然變細(xì)甚至斷樁的現(xiàn)象。
3)打樁時(shí),若新打樁與已打樁之間為軟土?xí)r,新打樁對已打樁的影響主要表現(xiàn)為擠壓,嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生縮頸;若新打樁與已打樁之間存在硬土層或其他堅(jiān)硬物時(shí),則新打樁對已打樁的影響主要是振動(dòng)破壞,尤其當(dāng)新打樁距已打樁較近且已打樁已開始硬結(jié)但強(qiáng)度又不是很高的時(shí)候,可能會(huì)發(fā)生已打樁被振裂的現(xiàn)象。
4)挖土?xí)r,挖機(jī)等機(jī)械操作不當(dāng)與樁發(fā)生碰撞,樁發(fā)生折斷等。
4.1.4堵管
1)管道接口處密封不嚴(yán)漏漿?;炷翝仓^程,即用混凝土泵車泵壓混混凝土通過輸送管道進(jìn)入樁孔成樁,混凝土由于自身流動(dòng)性可使其在輸送管內(nèi)潤滑通過??梢坏┌l(fā)生漏漿現(xiàn)象,則混凝土和易性發(fā)生變化,流動(dòng)性降低,與管道內(nèi)壁之間的摩阻力增大,造成阻塞從而堵管。
2)混凝土原材料本身配合比不當(dāng),流動(dòng)性差,容易堵管。
3)輸送管道內(nèi)側(cè)長時(shí)間不清理,內(nèi)壁摩阻力大,容易造成堵管。
4)混凝土泵泵送壓力不夠,使混凝土長時(shí)間滯留管內(nèi),逐漸硬化導(dǎo)致堵管等。
4.1.5樁頭空心
施工過程中排氣閥未正常打開所致。
4.2管控措施
儀器、機(jī)械及設(shè)備進(jìn)場前應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)而全面的檢查。確保全站儀、經(jīng)緯儀等測量設(shè)備精度符合要求;樁機(jī)鉆桿垂直度符合要求;樁機(jī)排氣閥門可以正常打開;混凝土泵車壓力足夠;管道密封性良好等,從客觀上降低質(zhì)量問題發(fā)生的概率。
安排專人去混凝土攪拌站進(jìn)行技術(shù)交底并進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)抽查復(fù)核,從材料源頭上控制混凝土坍落度及配合比的準(zhǔn)確度。
施工方法應(yīng)注意以下重點(diǎn)問題。
1)采用全站儀進(jìn)行樁點(diǎn)定位時(shí),相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)進(jìn)行復(fù)核。要求軸線定位偏差<5 mm,樁位偏差<10 mm。在施工現(xiàn)場設(shè)置標(biāo)高控制點(diǎn),按各樓座分片區(qū)用水準(zhǔn)儀測量場地標(biāo)高,事先計(jì)算出施工實(shí)鉆深度、混凝土澆筑深度、預(yù)留空樁深度等,將測出的各樓場地標(biāo)高及計(jì)算出的各施工數(shù)據(jù)在各樓樁基施工圖中注明。
2)鉆機(jī)就位過程中,反復(fù)使用經(jīng)緯儀進(jìn)行雙向控制調(diào)整鉆桿垂直度;鉆機(jī)支座處加設(shè)鋼板或方木防止打樁過程中樁機(jī)發(fā)生傾斜。
3)混凝土澆筑應(yīng)及時(shí)并嚴(yán)格控制拔管速率,將拔管速率控制在1.2m/min以內(nèi)且速度均勻。
4)確定合理的打樁順序,為確保施工質(zhì)量可采用隔樁跳打方式即隔一打一,打樁順序呈梅花形布置。保證足夠樁間距,盡量避免新打樁影響已打樁。
5)為避免排氣閥阻塞,施工前應(yīng)經(jīng)常檢查并及時(shí)清洗。
6)清理樁間土?xí)r,應(yīng)安排專人現(xiàn)場指揮人工配合小型挖機(jī)進(jìn)行清理,嚴(yán)禁挖機(jī)碰撞樁頭。
本文針對CFG樁施工中常見的質(zhì)量問題進(jìn)行了深入分析,對其出現(xiàn)的原因進(jìn)行了總結(jié)并根據(jù)不同原因分別采取了相應(yīng)的管控措施??傮w來說,CFG樁復(fù)合地基與其他地基處理方式相比,在施工工藝、施工工期、經(jīng)濟(jì)效益上都具有優(yōu)勢。
□DOI編碼:10.3969/j.issn.1008-3197.2015.04.019
□賈培海、趙小龍/中建五局第三建設(shè)有限公司。
□TU753.3
□C
□1008-3197(2015)04-46-02
□2015-05-21
□肖國挺/男,1986年出生,工程師,中建五局第三建設(shè)有限公司,從事工程技術(shù)管理工作。