CFG樁基施工技術(shù)在紙紡河倒虹吸工程中的應(yīng)用

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一、前言

CFG樁簡(jiǎn)稱水泥粉煤灰碎石樁，是地基加固處理的一種方法，適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基，在施工時(shí)應(yīng)選擇承載力相對(duì)較高的土層作為樁端持力層，設(shè)計(jì)采用水泥粉煤灰碎石處理地基時(shí)應(yīng)進(jìn)行地基變形驗(yàn)算。

水泥粉煤灰碎石樁施工有三種施工工藝：（1）長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注成樁：適用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密實(shí)以上的砂土地基；（2）長(zhǎng)螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁：適用于粘性土、粉土、砂土以及對(duì)噪聲或泥漿污染有要求嚴(yán)格的場(chǎng)地；（3）振動(dòng)沉管灌注成樁：適用于粉土、粘性土及素填土地基。在實(shí)際施工時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件比較后選用。

二、設(shè)計(jì)要求

河南省南水北調(diào)中線一期工程紙坊河倒虹吸位于焦作2段第五施工標(biāo)段，工程所處的位置地質(zhì)為卵石層、黃土狀重粉質(zhì)壤土層和重粉質(zhì)壤土層，倒虹吸出口漸變段和閘室段、斜管段建基面位于黃土狀重粉質(zhì)壤土的下部，該層承載力標(biāo)準(zhǔn)值為140kPa，不能滿足要求，設(shè)計(jì)采用CFG樁基進(jìn)行加固處理。

根據(jù)紙坊河出口段地基處理設(shè)計(jì)施工圖紙要求，出口14#和15#斜管段、出口閘室段、出口漸變段1#、2#翼墻基礎(chǔ)均采取CFG樁進(jìn)行處理（等邊三角形布置，樁徑0.5m，樁距1.5m）：14#和15#斜管段樁數(shù)量設(shè)計(jì)331根，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)7m，設(shè)計(jì)復(fù)合地基承載力不＜350kPa；出口閘室段樁數(shù)量514根，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)7m，設(shè)計(jì)復(fù)合地基承載力不＜195kPa；出口漸變段1#、2#翼墻基礎(chǔ)樁數(shù)量242根，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)9m，設(shè)計(jì)復(fù)合地基承載力不＜240kPa。

三、施工程序及流程

（一）施工程序

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況，項(xiàng)目部選擇長(zhǎng)螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓水泥粉煤灰碎石樁施工工藝，水泥粉煤灰碎石樁施工程序見(jiàn)施工示意圖。

水泥粉煤灰碎石樁施工程序

水泥粉煤灰碎石樁施工示意圖

（二）施工流程

長(zhǎng)螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓水泥粉煤灰碎石樁施工流程如下。

四、技術(shù)要求

一是，大規(guī)模施工前選擇有代表性的地段進(jìn)行試樁試驗(yàn)；二是，長(zhǎng)螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁施工的塌落度規(guī)范要求宜為160～200mm。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，焦2～5標(biāo)段紙坊河出口段CFG樁體混凝土強(qiáng)度等級(jí)為10N/mm2；三是，長(zhǎng)螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁施工在鉆至設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)準(zhǔn)確掌握提拔鉆桿時(shí)間，混合料泵送量應(yīng)與拔管速度相配合；四是，施工樁頂標(biāo)高宜高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高不少于0.5m。樁身垂直度偏差不＞1%，對(duì)滿堂布樁基礎(chǔ)，樁位偏差不＞0.4倍樁徑。

五、施工過(guò)程質(zhì)量控制

（一）配合比控制

在施工之前，項(xiàng)目部委托第三方試驗(yàn)室（河南科源水利建設(shè)工程檢測(cè)有限公司）出具了CFG樁臨時(shí)配合比（設(shè)計(jì)樁體強(qiáng)度為10N/mm2）見(jiàn)表1。

表1 CFG樁臨時(shí)配合比表

（二）施工過(guò)程質(zhì)量控制

項(xiàng)目部采用CFG23型長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)、HBT30型混凝土輸送泵，于2009年8月24日選擇有代表性地段組織CFG樁機(jī)開(kāi)始試樁施工工作。在鉆進(jìn)過(guò)程中，左岸漸變段翼墻基礎(chǔ)、閘室段和斜管段均出現(xiàn)鈣質(zhì)膠結(jié)卵石層，鉆機(jī)無(wú)法繼續(xù)鉆進(jìn)，經(jīng)設(shè)計(jì)同意并與建管、監(jiān)理溝通達(dá)成一致意見(jiàn)后，所有樁基在鉆進(jìn)時(shí)要求必須達(dá)到鈣質(zhì)膠結(jié)卵石層上。人停機(jī)不停，現(xiàn)場(chǎng)安排施工和質(zhì)檢人員24h值班，加強(qiáng)過(guò)程質(zhì)量控制，項(xiàng)目部對(duì)技術(shù)人員和施工班組長(zhǎng)進(jìn)行了書面安全技術(shù)交底。

六、質(zhì)量檢驗(yàn)

（一）樁身完整性檢測(cè)

根據(jù)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》(JGJ106-2003)規(guī)定，選取樁體總數(shù)量20%進(jìn)行抽檢，檢測(cè)結(jié)果只有一個(gè)是Ⅱ類樁外，其余都是Ⅰ類樁，滿足設(shè)計(jì)要求。

（二）復(fù)合地基承載力檢測(cè)

根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2002）第9.4質(zhì)量檢驗(yàn)第9.4.3條規(guī)定，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理共隨機(jī)抽取12個(gè)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，各測(cè)點(diǎn)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

七、施工中注意事項(xiàng)

一是，嚴(yán)格控制樁身的垂直度和樁位位置，偏差不得超過(guò)規(guī)范規(guī)定；二是，嚴(yán)格按配合比控制原材料，拌制的混合料塌落度必須符合配合比設(shè)計(jì)要求，以杜絕泵管堵塞；三是，對(duì)地面標(biāo)高準(zhǔn)確測(cè)量，保證提鉆桿終灌時(shí)的樁頂標(biāo)高高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高0.5m以上；四是，灌注時(shí)應(yīng)采取有效措施防止灌注時(shí)孔口部位的土塊和雜物落入孔內(nèi)混凝土中；五是，灌注時(shí)應(yīng)使混合料泵送量應(yīng)與拔管速度相配合，防止因提速過(guò)快造成斷樁；六是，清土和截樁時(shí)，杜絕野蠻施工行為，不得造成樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以下樁身斷裂和擾動(dòng)樁間土。