肖钦富
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摘 要:地基基础是建筑工程的重要组成部分,检测工作是工程建设活动中的重要内容。针对CFG桩复合地基检测工作中经常出现褥垫层设置不合理、荷载板刚度不足、桩头处理不符合要求等问题,提出合理的解决方法,以期为我国工程建设项目中CFG桩复合地基检测工作的正常开展提供参考。
关键词: CFG桩; 复合地基; 完整性检测; 承载力检测; 改进方法
0 引言
我国现行规范《建筑地基基础检测规范》(DBJ/T15-60-2019)规定,CFG桩复合地基施工完成后,要对桩身完整性及地基承载力等进行检测。如表1所示为检测方法一览表。CFG桩对工程质量产生直接的影响,因此,检测工作成为工程建设过程中的重要内容。当前我国工程项目实际检测工作中存在着许多问题,直接影响施工验收。因此,研究CFG桩复合地基检测的常见问题并提出改进方法,具有十分重要的现实意义。
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1 CFG桩概述
复合地基中,增强体的种类很多,有碎石桩、土挤密桩、灰土挤密桩、水泥搅拌桩、旋喷桩、夯实水泥土桩、CFG 桩以及素混凝土桩等。按材料性状,将复合地基分为两大类,散体材料增强体复合地基和有粘接强度增强体复合地基。而有粘结强度桩,又可根据其增强体强度高低分为中低黏结强度桩复合地基,如水泥土搅拌桩复合地基;以及高粘结强度桩复合地基,如CFG桩复合地基。
CFG桩是一种低强度混凝土桩,可充分利用桩间土的承载力共同作用,并可传递荷载到深层地基中去,具有较好的技术性能和经济效果。CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称,它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩,和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。CFG桩复合地基通过褥垫层与基础连接,无论桩端落在一般土层还是坚硬土层,均可保证桩间土始终参与工作。由于桩体的强度和模量比桩间土大,在荷载作用下,桩顶应力比桩间土表面应力大。桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应增加了桩间土承担的荷载。这样,由于桩的作用使复合地基承载力提高,变形减小,再加上CFG桩不配筋,桩体利用工业废料粉煤灰作为掺和料,大大降低了工程造价。
2 桩身完整性检测
2.1 检测数量
增强体强度是保证复合地基工作、提高地基承载力、减少变形的必要条件,其施工质量必须得到保证。《建筑地基基础检测规范》(DBJ/T15-60-2019)规定:有粘结强度的复合地基增强体应进行桩身完整性检测,当采用低应变法检测时,检测桩数不应少于总桩数的10%,且不得少于10根;当采用钻芯法时,抽检数量不应少于总桩数的0.5%,且不得少于3根。
2.2 完整性分类
CFG桩完整性检测应在CFG桩施工完毕、保护土层挖除和凿完桩头后,在桩顶平面上进行。桩身完整性检测结果评价,应给出每根受检桩的桩身完整性类别。桩身完整性类别包括四类,如表2所示为桩身完整性分类表。
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表2中,Ⅰ、Ⅱ类桩属于“合格”桩,Ⅲ、Ⅳ类桩属于“不合格”桩。对Ⅲ类桩应进行确认桩身缺陷对桩身结构承载力的影响程度,如可采用静载法等适宜的方法进行验证检测。桩身浅部缺陷可采用开挖验证。
Ⅳ类桩不满足验收要求,应进行工程处理。处理方法包括:补桩、设计变更或由原设计单位复核是否可满足结构安全和使用工程要求。
当CFG桩出现浅部缺陷,可将浅部缺陷开挖、移除后进行桩身二次复测,复测结果为Ⅰ、Ⅱ类桩时,可补桩头后按合格桩对待。
当采用低应变抽检桩身完整性结果为Ⅲ、Ⅳ类桩之和大于抽检桩数的20%时,宜采用低应变检测方法在未检测的桩中扩大抽检范围甚至全部检测。
3 承载力检测常见问题及改进方法
3.1 检测数量
CFG桩复合地基承载力检测应采用单桩静载荷试验和复合地基载荷试验,其桩身强度应满足试验荷载条件,复合地基宜在合理间歇时间后进行。有粘结强度的增强体复合地基:水泥搅拌桩、旋喷桩、水泥粉煤灰碎石桩等复合地基,不宜少于28d。《建筑地基基础检测规范》(DBJ/T15-60-2019)规定:有粘结强度的增强体复合地基应分别进行复合地基平板载荷试验和单桩载荷试验,平板载荷试验的试验点数量应为总桩数的0.5%~1%,且不得少于3点;单桩载荷试验抽检数量不应少于总桩数的0.5%~1%,且不得少于3根。
3.2 常见问题及改进方法
单桩承载力和复合地基承载力是复合地基工程验收的主控项目,影响承载力的因素很多,主要归纳以下几个方面:①桩身缺陷;②桩身强度;③褥垫层设置不合理;④载荷板刚度不足;⑤静载荷试验时桩头被压坏;⑥施工钻头到达桩端标高后采用先提拔钻杆后泵送混凝土,导致钻头土体或周围土体进入桩端,造成单桩端阻的弱化或丧失。
针对以上常见问题,建议:①褥垫层设置时,可将褥垫层向四周扩出一定范围,确保其四周均有约束作用力;②根据桩距的不同选择不同厚度的荷载板,保证荷载板刚度,使CFG桩与桩间土共同承受上部荷载,充分发挥复合地基基础承载力;③在进行单桩承载力检测前,应按规范要求对桩头进行加固处理;④施工时桩端位置应采用先泵送混凝土后提钻的施工方法,保证桩的端阻力。
4 结语
综上所述,CFG桩复合地基的承载力直接影响工程项目的施工质量和安全性。因此,需要在完成CFG桩施工后,对其进行桩身完整性及地基承载力进行检测。在此过程中,要结合实际情况,科学合理设置褥垫层,选择刚度符合要求的荷载板,按照规范要求对桩头进行加固处理,保证检测活动顺利开展,提高检测精确度,进而保证工程质量。
参考文献
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