CFG桩复合地基检测技术的应用研究分析

CFG桩复合地基检测技术的应用研究分析

隋昌升

岛金源盛工程检测有限公司 山东省青岛市266300

摘要：CFG桩复合地基检测技术的实践与应用主要是借助褥垫层的功能优势，使桩与基础之间处于分离状态，该技术手段的实践与应用是对传统设计理念的更新，并且缓解了以往设计环节的诸多困扰，提升了垂直荷载效果。随着技术的更新与优化，以往的桩基设计方案得到了进一步创新优化，桩数随之减少，同时技术手段也在逐步更新，突出了桩基设计环节的技术优势。在桩体设计的过程中，CFG桩复合地基检测技术设计方案下，利用石屑及废料粉煤灰通过拌和达到施工设计标准，同时，相应地降低资金投入。

关键词：CFG桩；复合地基；检测技术；应用

1工程概况

本道路工程位于东南沿海，路线为东西走向，全长约3km，道路规划等级为城市次干路，道路规划红线宽度为34m，设计速度为40km/h。沿线所经区域主要为村民房、鱼塘、菜地及基建工地。道路沿线多沟渠、池塘，地貌单元为冲海积、冲洪积平原。地层主要由素填土、粘土、淤泥质土、残积砂质粘性土及不同程度风化的花岗岩组成。该道路工程的重要性、地质复杂程度等级属二级，拟建道路的建筑抗震设防属丙类。

2CFG桩施工的常见问题

CFG桩施工工艺相对简单、施工方便、对环境影响比较小、造价较低、生产效率高、工期较短、机械移动较方便、可大规模同时施工。但施工过程中存在以下一些常见问题：如桩身垂直度及桩位偏差、短桩、浅层断桩或桩头疏松、桩身离析、桩端未进入相应的持力层、桩头未达到设计标高、甚至接桩现象发生等。这些问题都需引起重视。

3CFG基桩完整性波形分析

3.1完整桩

Ⅰ类桩，增强体结构完整。波形圆滑规则，在激振峰之后，无明显桩间子波反射，桩底有反射。该工程桩波形经指数放大后若能见到不明显正相位反射，表明该场地桩土阻抗匹配良好，即桩土阻抗差异不明显。

3.2浅部缺陷桩

Ⅱ类桩，增强体结构存在轻微缺陷；Ⅲ类桩，增强体结构存在明显缺陷；Ⅳ类桩，增强体结构存在严重缺陷。在激振峰之后，波形出现较轻微的正相位反射波，波幅较小，桩底反射波不明显。该工程桩波形前支段在激振峰之后，呈锯齿状小震荡寄生波形反射，测算在桩头浅部附近有轻微缺陷。

浅部缺陷波形有时呈低频震荡。由于浅部缺陷对桩的作用影响较大，当浅部缺陷波形特征很明显或严重时，都应严格判定为Ⅲ、Ⅳ类桩。由此，浅部缺陷问题也便于处理。

4CFG桩复合地基检测技术的应用

4.1CFG桩质量检测方法

CFG桩主要的质量检测方法包括低应变检测方法以及静载试验方法，其中低应变法主要进行桩身完整性检测，而静载试验主要是检测单桩的承载力。此外，低应变检测需要在成桩7d之内完成，抽取数量需要达到总桩数的10%,之后开展低应变动力试验，以此分析桩身是否完整，检测方法需要达到《桩基低应变动力检测规程》(JGJT93—95),而静载试验通常是在成桩28d之后进行，抽取比例为总桩数的2‰,然后开展单桩荷载试验，确保每项单体工程至少3根，单桩承载力也不能低于设计要求的承载力。

4.2低应变法检测

(1）水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）采用低应变法检测桩身完整性，效果值得肯定。其波速比正常混凝土基桩波速偏低。如果设计的强度等级较高，或检测时基桩养护龄期稍长（超过28d）时，波速相对会略高。本工程CFG桩设计强度为C15，动测日期为成桩后7～25d（因现场施工条件，很难满足成桩28d之后进行检测），波速根据部分桩底反射明显的桩设置，一般在2700～3300m/s。

(2）在CFG桩动测波形正常情况下，可以根据波形特征分析判断桩身完整性类别。完整桩有桩底反射波，波形特征与桩底持力层阻抗匹配有关，本工程大部分测试的CFG桩桩底反射波均不明显，反映桩底的桩身阻抗与持力层土质阻抗匹配良好。

(3）由于CFG桩水泥粉掺和量不多，桩体中含煤炭、碎石、砂量较多，如果桩头顶面处理整平不好，则低应变现场测试波形效果不好，将直接影响波形的解释效果。因此，现场测试前，要尽量进行桩头处理（桩头砍平，桩面平整无积水，凿去桩顶浮浆或松散破损的部分，需露出坚硬面层）。

(4）测试仪器参数设定，可适当增加采样点数，采样频率需满足采样定理。尽可能涂抹薄薄一层粘结传感器耦合剂，可选用粘稠度相对较高的黄油；传感器安装处与激振锤击处不宜太近或太远，最好控制在1/2R～2/3R范围内（R为桩的半径）。

(5)CFG桩基桩承载力检测，由于承载力要求不高，一般情况下采用复合地基载荷试验及增强体单桩载荷试验。实践表明，该工程桩承载力基本满足需求，至于桩身完整性检测，按目前规范要求，抽检量取不少于总桩数的10%，略微偏少，部分采集的数据非有效波形，无法反映桩身质量特征。建议根据工程具体要求，检测量宜取不少于总桩数的20%为宜。

4.3复合地基荷载实验技术

复合地基荷载实验技术在CFG桩复合地基检测技术中占据主要地位，该试验技术的应用可以大大提高地基处理效果，并且在实践应用中体现了十分突出的优势。复合地基荷载实验技术的应用过程中主要是分析桩与桩距离、桩身长度以及土模量等对复合地基所产生的影响，以此来判断地基的使用是否达标。在荷载实验的过程中，要借助压力平台中的内部反力装置，在确定底面设计高程与压板底高程基本一致的前提下，将粗砂铺设在压板之下，并实施有效的找平处理，处理过后压板呈现圆形状态，而后则要借助千斤顶找准试点中心的位置，相应地安置百分表，进一步测量沉降量。整个过程中要严格按照相关的建筑地基检测规范，确保相关工作的有力落实，在加载环节主要尽可能运用慢速维持荷载法，通过逐级加载的形式，将加载进行分级处理，并相应地观测沉降效果，确定沉降标准，而后再结合沉降的实际情况，进一步分析是否符合相关的规范和验收标准。

5CFG桩复合地基检测安全保证具体措施

静载试验钢梁需要按照70%的承载标准进行施加。静载荷试验平台必须确保静载荷试验的坚固性和水平性。需要使用足够长度的高压油管并连接到电线上，确保加压设备和实验仪器放置在钢梁外部。静载荷试验应确保平台的稳定性。如果观察后发现任何偏差，必须及时纠正。施工人员需要缩短观察时间。如果发现任何异常，他们应该立即离开平台并疏散到安全区域。使用橡胶电缆作为现场供电电缆时，所使用的所有仪器设备必须正确接地，容器内的电气设施也必须按照相关规定使用。不允许随意接线或过载，也不允许在检测容器内进行动火作业。检测人员在现场工作时，应穿戴劳动防护用品，值班时不得擅离职守。未经允许，其他人员不得进入检测工作范围。要建立安全教育制度、安全检查制度和交接班制度。有必要定期检查和维护设备。如果发现任何安全隐患，应及时进行整改。禁止操作有缺陷的设备。

结论

本主要针对CFG桩复合地基检测技术的应用相关内容做出分析，首先针对该技术手段中的组成部分进行分析与探究，而后确定了CFG桩复合地基检测地基施工方案，首先确定施工程序，提出了工艺应用的建议。并在以后逐步渗透先进的技术理念，使得技术应用更加科学与合理，达到更好的检测效果，符合现阶段地基检测的需求，并且达到建筑工程施工标准。

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