cfg桩复合地基质量检测中的若干问题.doc
CFG桩复合地基质量检测中的若干问题水泥粉煤灰碎石桩(Cement Fly-ash Gravel pile)简 称CFG桩,自上个世纪八十年代在我国应用以来,因其具有 造价低、建筑物沉降量小等优点迅速得到推广,本省已大量 应用于甲、乙类住宅建筑中,但在其施工质量检测中存在着 承载力检测数量、桩身浅部断裂质量评价和桩长不足工程处 理等问题值得探讨。 1、关于承载力检测数量问题CFG桩的承载力检测数量,相关规范均规定为按总桩数的 0.5%~1%确定。范围值较大。规范编者意图,可能是具体检 测数量由检测单位根据工程重要程度、建设场地地层情况和 施工情况与有关单位协商确定。但在实际工作中,建设方为 了节约投资常取下限,即按总桩数的0.5%确定承载力检测数 量与承包方(检测方)签订合同;如系招标项目,投标方为 达到“低标中”目的,亦根据此下限做标书。由于规范中规 定的承载力检验项目属重要项目,其中规定的检测数量均指 最低值,故不分建筑物重要性程度,一律按0.5%这一下限确 定承载力检测数量显然不够科学,如果说对丙类建筑取0.5% 是合理的,则对甲乙类建筑来说,在某种程度上便存在着结 构安全隐患。我们建议:对CFG桩承载力检验数量取总桩数的0.5%~1%这 一条款应予细化,具体意见是:对丙类建筑取总桩数的0.5%;对乙类建筑取总桩数的0.75%;对甲类建筑取总桩数的 1%;且各类建筑每个单体工程的检验数量不应少于3点。 2、关于桩身浅部断裂问题2.1 规范规定和造成桩身浅部断裂原因《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)(以下简称 JGJ 79-2002规范)第9.3.4条规定:CFG桩施工完毕在“清 土和截桩时,不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。 ”为此,清土应避免机械设备超挖,并应预留至少50cm用人 工清除,截桩则应用钢钎或电锯等工具沿桩周向桩心逐次剔 除,而不可用重锤猛力横向击打,但缺乏经验或为了赶进度 又疏于管理的施工单位,往往因截桩不当而使桩顶标高以下 0.5m~1.5m范围内桩身断裂。2.2 桩身浅部断裂工程实例2.2.1 工程概况某工程,位于西安市建工路与万寿路十字西南角,地下 1层地上 14层,建筑面积约15000m2。框剪结构,梁板式筏 形基础。建设场地地层自上而下依次为:人工填土、第四系 上更新统风积黄土、古土壤、中更新统风积黄土及冲洪积粉 质粘土等。该工程设计采用CFG桩复合地基,桩径400mm,桩长 12.0m,桩间距1400mm,正方形布置,桩总数880根,桩身混 凝土强度等级为C25,CFG桩单桩复合地基承载力特征值 fspk≥320kPa。 CFG桩施工采用400mm螺旋钻成孔,C25商品混凝土灌注 成桩。施工28天后采用小型挖掘机和人工联合清土和截桩。2.2.2 施工质量检验结果(1) 承载力检验结果本工程采用配重堆载静载荷试验法检验CFG桩单桩复合 地基承载力。共检测5点。根据试验结果,在最大加载量 pmax=640kPa时,5个检测点的压板沉降量介于 8.65~15.66mm,在加载量p=320kPa时,5点压板沉降量为 3.89~7.64mm,其最大相对变形 s/b=7.64/1400=0.005<0.010,为此,判定该CFG桩复合地 基承载力特征值fspk≥320kPa,满足设计要求。(2) 桩身完整性检测结果本工程采用低应变法检测桩身完整性(采用美制PIT型 桩身完整性检测仪施测)。进行了两次检测。第一次按桩总 数的20%检测了176根桩,经分析,发现约有10%桩的桩身波 形异常,经开挖验证为桩身浅部断裂,判为Ⅳ类桩。为保证 建筑结构安全和查清全数桩的桩身完整性情况,建设单位决 定对其余未检桩进行全数检测。根据低应变法检测结果,发现97根桩桩身存在浅部断裂 缺陷,占880根受检桩的11.02%。桩身浅部断裂桩低应变法检测曲线如图2.2.2(2)所示, 波形呈低频振荡特性。图2.2.2(2) 桩身浅部断裂的低应变法检测曲线2.2.3 桩身浅部断裂桩的处理根据相关规范和科技书籍中关于“桩体断至桩顶设计标 高以下者,必须采取补救措施”的阐述,本工程对桩身浅部 断裂桩采取了如图2.2.3所示接桩头的方法予以处理。 图2.2.3 浅部断裂桩补强措施 D-CFG桩直径;h—桩身断裂面至桩顶设计标高距离2.3 桩身浅部断裂桩工程处理讨论2.3.1 相关规范规定 (1) 《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)第9.3.4 条规定,“清土和截桩时,不得造成桩顶标高以下桩身断裂 和扰动桩间土”。这里用“不得”二字,属“严格”用词。(2) 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 (GB50202-2002)表4.13.4规定桩身完整性检测为“一般项 目”,“允许偏差或允许值及检查方法按基桩检测技术规范” 。(3) 中国建筑工程总公司编制的《建筑地基基础工程施 工质量标准》(ZJQ00-SG-014-2006)表4.13.4规定,桩身 完整性检测为“主控项目”,并在条文说明中指出:“桩身 完整性和桩长是水泥粉煤灰碎石桩复合地基设计的重要参数, 本标准将其列为主控项目。”允许偏差或允许值及检查方法 按“建筑基桩检测技术规范”。(4) 《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)条文说 明第3.4.1~3.4.5条指出:桩身完整性和单桩承载力是两个 独立概念。“竖向承载力满足设计要求而完整性为Ⅲ类或Ⅳ 类也可能存在安全和耐久性方面的隐患。如桩身出现水平整 合型裂缝(灌注桩因挤土、开挖等原因也常出现)或断裂, 低应变完整性为Ⅲ类或Ⅳ类,但高应变完整性可能为Ⅱ类, 且竖向抗压承载力可能满足设计要求,但存在水平承载力和 耐久性方面的隐患。”该规范在条文说明第3.5.3条还指出: “工程基桩整体评价满足设计要求的必要条件应理解为:包括补强处理后复检在内的承载力和完整性应全部符合要求”。2.3.2 两种不同看法我省当前建筑工程界(以下简称业界)对CFG桩桩身浅 部断裂问题存在两种看法,兹分述如下:(1) 第一种看法:CFG桩桩身浅部断裂问题不重要,可不 进行补强处理。此种看法认为CFG桩桩身浅部断裂问题不重要的理由是: GB50202-2002规范规定CFG桩质量检验标准中桩体完整性为 “一般项目”,并据此推理说既然是一般项目,则桩身完整 性只须80%合格就可以了。持此种看法认为CFG浅部断裂桩“如果断裂部分无垂直 方向偏移,在复合地基承载力特征值满足设计要求的前提下, 对断裂桩体不必进行补强处理,可直接进行下道工序施工”, “这样,既可节约建设资金,又可缩短建设工期”。(2) 第二种看法:CFG桩桩身浅部断裂属桩身存在明显缺 陷或严重缺陷,应评价为Ⅲ类桩或Ⅳ类桩,须进行补强处理。 我们支持此看法,理由如下:1) 应该认真执行相关的技术规范。从本文第2.3.1条可 以看出,对浅部断裂的CFG桩是应判定为Ⅲ类桩或Ⅳ类桩的, 《建筑基桩检测技术规范》条文说明第3.4.1~3.4.5条明确 指出:对于Ⅲ、Ⅳ类桩,即使竖向抗压承载力满足设计要求, 但存在水平承载力和耐久性方面的隐患,因此,从消除隐患