CFG桩的几种检测方法.doc

CFG桩的几种检测方法对比分析阮麟（福州铁建工程质量检测有限公司）摘要：CFG桩在软土地基处理中的应用越来越广泛，现通过我公司在CFG桩的检测过程中，通过三种检测方法结果的对比，说明检测的重要性。关键词：CFG桩 低应变反射波法 单桩竖向抗压静载试验 钻芯法一、前言CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑和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桩桩体材料可以掺入工业废料粉煤灰、不配筋以及充分发挥桩间土的承载能力。工程造价一般为桩基的1/31/2，经济效益和社会效益非常显著。由于该技术具有施工速度快、工期短、质量容易控工程造价低廉等特点，目前普遍应用与铁路工程中的软土地基处理中。经过处理后不仅改良了软土地基不良工程地质性质也提高了地基土的承载力。由于CFG桩的数量多，分布密集，我们对部分CFG桩进行检测，所采用的检测方法有低应变反射波法、单桩竖向抗压静载试验和钻芯法试验三种方法。二、检测理论及方法低应变反射波法是目前使用较为广泛的低应变动力检测方法，其基本原理是：一维杆件的波动理论，通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到不连续界面（如蜂窝、夹泥、离析、断裂等缺陷）和桩底面时，将产生反射波。低应变检测就是通过分析反射波的传播时间、幅值、波形特征和频谱等信息来分析基桩的完整性和判定缺陷的程度及位置。单桩竖向抗压静载试验通过在桩顶施加荷载以及观测桩的沉降量来确定单桩竖向的承载力。抗压静载试验能够提供明确的单桩竖向极限承载力标准值的数据，为桩基工程设计的依据。静载试验的加载反力装置可根据现场条件选择锚桩横梁反力装置、压重平台反力装置、锚桩压重联合反力装置、地锚反力装置。加载应分级进行，采用逐级等量加载；分级荷载为最大加载量或极限承载力的1/10，其中第一级取分级荷载的2倍。每级荷载施加后按要求测读沉降量，当桩顶沉降速率达到相对稳定标准时，再施加下一级荷载。卸载应分级进行，每级卸载量取分级荷载的2倍，逐级等量卸载。钻芯法采用钻机在符合规范要求的钻孔位置进行钻孔取芯。钻芯法适用于检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性，判定或鉴别桩端持力层岩土性状。三、工程实例该工程位于福建省某工地，据勘察设计院勘察资料显示，场地上覆地层自上而下为： 素填土：r=19.0KN/m3，C=10KPa； 淤泥：灰黑色、黑色，流塑，r=15.5KN/m3，Cu=5.5KPa，Es=2.3MPa，桩周土极限侧阻力f=10 KPa； 淤泥质粘土：黑灰色，流塑，r=17.0KN/m3，Cu=10.5KPa，Es=2.5MPa，桩周土极限侧阻力f=15 KPa； 圆砾土：灰色，中密密实，饱和，桩周土极限侧阻力f=100KPa，桩尖土极限端阻力R=7000KPa； 硬塑：桩周土极限侧阻力f=40KPa，桩尖土极限端阻力R=2000KPa；设计采用水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）进行地基加固处理，桩径500mm，使用普通硅酸盐水泥。所抽检的CFG桩龄期均达到28天以上。图1为桩18-26#的低应变反射波法检测时域曲线。该桩施工桩长为17.0米，从实测波形上看在11.0米左右严重缺陷，为类桩。 图1 18-26#时域曲线 同时对该桩进行单桩竖向抗压静载试验，极限承载力为650KN，分10级进行加载。加载至650KN时该桩的累计沉降量为6.70mm，符合设计要求。图2为该桩QS曲线。 图2 QS曲线由于低应变检测和单桩竖向抗压静载试验还不能够充分说明该桩存在的问题，然后又进行了钻芯法试验。在该桩上共取2组芯样，图3为第一组芯样，该芯样直径为10cm，抽芯桩长8.4m，芯样混凝土质量良好，未见混凝土离析、裂析等缺陷，持力层硬塑土，黄褐色，土质坚硬。图4为第二组芯样，该芯样直径为5cm，抽芯桩长12.4m，芯样混凝土质量良好，也未见见混凝土离析、裂析等缺陷。图3 第一组芯样图4 第二组芯样四、结束语经过三种检测方法的比较，我们看到单桩竖向抗压静载试验虽然合格，在低应变反射波法和钻芯法检测结果中该桩还是存在问题。通过检测结果对比分析，低应变反射波法与钻芯法的平均结果还是比较吻合的，误差小于10%。如果施工单位提供的桩长与实际桩长吻合，该桩就不存在严重缺陷为合格桩，三种检测方法所检测出的结果就基本一致。造成低应变反射波法与钻芯法结果误差的原因有：低应变反射波法输入的桩长与钻芯法检测的桩长相差较大，而持力层又符合要求，这样会造成判断不一定准确；低应变反射波法实测的波形受桩周土阻力的影响（特别是地质情况变化较大的地段），造成了判断与实际有一定的差别；混凝土的强度和质量的好坏对检测的波形也有一定的影响；因此施工单位所提供的基桩资料和地质情况的准确