CFG桩复合地基承载力检测技术深度分析

文／饶建平 江西省中环岩土工程勘察院 江西南昌 330001

引言：

随着当今社会经济发展和城市化进程的加快，越来越多的建筑工程项目开始投入建设施工。而在我国目前的建筑工程中，CFG 桩筏板基础是一种非常常用的基础形式。该基础分为CFG 桩、桩间土以及褥垫层三部分，通过和基础之间的连接来达到共同承担荷载的作用。但是由于CFG 桩具有较小的间距，且桩体通常比较密集，所以其施工质量的控制难度较大。基于此，在CFG桩复合地基的建设施工中，相关单位就需要通过合理的技术措施来做好其承载力检测，以此来精准评价CFG 桩施工质量。

1.工程概况

本次所研究的是一个住宅建筑工程项目，该住宅楼的地上部分共22 层，整体结构为框架剪力墙形式。施工前，经相关资料的调查研究和现场实地考察发现，该建筑工程施工现场的天然地基无法满足其设计要求。经实际建设、应用需求和各方面因素的综合考虑之后，决定通过CFG桩复合地基技术来进行施工现场的地基处理。具体施工中，共设置了355 根CFG 桩，其桩径设计为400mm，桩间距设计为1.6m，桩身有效长度设计为12.1m，采用强度等级是C20 的混凝土进行浇筑。CFG 桩的面积置换率是4.9%，复合地基在处理之后的承载力特征值设计为235KPa。为有效确保本次工程中的CFG 桩施工质量，相关单位特对其进行了复合地基承载力检测。

2.CFG桩复合地基承载力检测的意义

在通过CFG桩复合地基处理技术对建筑工程中的地基进行处理时，CFG 桩需要通过螺旋钻来打孔，并将混凝土浇筑到孔内，从而达到成桩效果；且在完成CFG 桩施工后还需要通过小型挖掘机或人工方式进行清土和截桩处理。但是由于CFG 桩的施工质量很难得到良好保障，所以在后续的清土和截桩处理中，一旦CFG 桩自身存在质量问题，便很容易导致断桩情况发生，从而使CFG桩复合地基的承载力无法满足实际施工需求。为避免此类情况的发生，在完成了CFG 桩的施工之后，相关单位需通过复合地基承载力检测的方式来检测CFG 桩的施工质量，以便及时发现相应的质量缺陷，并使其得到有效处理[1]。这对于CFG桩复合地基承载力的保障、CFG桩复合地基应用优势的充分发挥以及整体建筑工程质量与安全的保障都具有非常深远的意义。

3.CFG桩复合地基承载力的主要检测技术措施

就目前土木工程中的CFG桩复合地基施工来看，在具体的承载力检测中，其主要的技术措施有三种，第一是荷载试验检测技术，第二是单桩承载力检测技术，第三是低应变检测技术。具体检测中，只有结合实际的工程概况与检测需求，对承载力检测技术加以合理选用，才可以实现CFG桩复合地基承载力的科学检测，从而为CFG桩复合地基施工质量的评估奠定坚实的技术基础，尽最大限度确保整体工程的施工质量。以下是对这三种主要检测技术所进行的分析。

3.1 荷载试验检测技术

CFG桩复合地基承载力试验是一种对地基承载力直接进行检测的方法，此种方法具有很高的精准性。其主要方法是将复合地基作为基础，对其上部的荷载实体进行有效检测。具体应用中，需要将CFG 桩的相关规章制度作为依据，结合实际的工程情况来进行检测，这样才可以使其检测结果足够科学，从而为后续工程施工质量及其安全性提升提供良好保障。

3.2 单桩承载力检测技术

单桩承载力检测是判断CFG桩复合地基承载力是否满足实际需求的一项先决条件。在以往的CFG桩复合地基施工中，素混凝土是最主要的单桩材料，这样的情况便会使其单桩强度不足，尤其是桩头部位更加脆弱，通常在承载力到达极限之前就会被破坏，从而影响到具体的检测结果，因此，在新的施工规范中特别提出了桩头部分的加固要求，即通过钢护筒桩帽的应用来进行加固，这样便可使其单桩强度得以有效提升。而在具体施工中，为进一步确保单桩强度的合理性，则需要通过竖向抗压静载试验检测的方式来进行单桩承载力检测。其主要检测方法是将竖向抗拔力逐级施加到CFG 桩顶部，对桩顶部随着时间变化而出现的抗拔位移情况进行观察，以此来实现其抗拔承载力的科学确定，从而为CFG桩复合地基施工提供有力参考，使其施工质量与安全得到良好保障。

3.3 低应变检测技术

在CFG桩复合地基检测中，低应变检测法也是一种常用的检测方法。具体应用中，其主要措施是通过小锤对桩顶进行敲击，通过桩顶上粘接的传感器来接收桩中的应力波信号，再通过应力波理论对桩土体系动态响应情况进行分析，并对其速度信号和频率信号的实测值进行反演剖析，以此来检测CFG 桩的完好性，从而为CFG桩复合地基的科学判断提供有力的技术支撑。

4.CFG桩复合地基承载力检测技术应用

在本次住宅建筑工程中，为全面明确CFG桩复合地基的具体承载力情况，施工单位特通过荷载试验的方式对其复合地基承载力进行了检测。具体检测中，主要对三点复合地基进行了荷载试验检测，以此来实现静荷载试验数据的获取，并以此为依据，对CFG桩复合地基承载力进行科学判断，以此来明确CFG桩复合地基承载力是否与本次工程的实际要求相符。如果经检测发现CFG桩复合地基承载力与实际的工程设计要求相符，便可判定CFG桩的施工质量合格，之后，施工单位便可在此基础上开展建筑工程的后续施工。如果经检测发现CFG桩复合地基承载力不能满足实际的工程设计要求，工作人员就需要进一步分析其承载力不足的主要原因所在，并以此为依据，结合现场实际情况，采取合理的措施来进行加固处理，以此来提升CFG桩复合地基的承载力[2]。处理后，还需要继续进行承载力检测，一直到检测合格为止。

4.1 CFG桩复合地基承载力静载试验检测

就目前的CFG桩复合地基承载力检测而言，静荷载试验检测技术是一种直接且精准的检测技术，将复合地基作为基础，可对其上部的建筑荷载实体做出有效检查。在对本次工程中的CFG桩复合地基进行承载力静载试验的过程中，主要通过压重平台来进行反力提供，该压重平台的承压板的长度和宽度均为1.60m，通过液压千斤顶进行试验加载；通过位移传感器进行沉降测量；通过油压传感器进行油压测量；通过静荷载试验仪器进行加载控制，并自动采集测量数据[3]。经上述方法对CFG桩复合地基进行承载力静载试验检测之后，获得到的检测数据如下表1所示。

表1 本次工程中的CFG桩复合地基承载力静载试验检测数据

4.2 CFG 桩单桩竖向抗压静载试验检测

对于CFG 桩的复合地基，在具体的承载力检测中，CFG 桩单桩竖向抗压静载试验检测也是一个非常必要的检测项目，只有确保单桩竖向承载力符合整体工程设计标准，才能够让整体的CFG桩复合地基承载力得以良好保障。因此，具体检测中，相关单位与检测工作人员一定要做好此项检测工作。本次单桩竖向抗压静载试验检测中，主要通过压重平台装置来进行反力提供，通过双作用形式的液压千斤顶进行试验加载；通过位移传感器进行沉降测量；通过油压传感器进行油压测量；通过静荷载试验仪器进行加载控制，并自动采集测量数据。经上述方法对CFG 桩进行单桩竖向抗压静载试验检测之后，获得到的检测数据如表2 所示。

表2 本次工程中的CFG 桩单桩竖向抗压静载试验检测数据

4.3 检测结论分析

在经上述方法对本次工程中的CFG桩复合地基承载力进行试验检测之后，通过获得到的检测数据分析，最终得出了以下结论：第一，本次工程试验检测中，共选择三点对CFG桩复合地基进行了静载试验检测，经试验检测发现，在所有试验点位上，CFG桩复合地基承载力特征实际测量值都是235KPa，与设计要求完全相符。第二，本次工程试验检测中，共选择了三根CFG 桩进行了单桩竖向抗压荷载试验检测，经试验检测发现，在所有被检测的CFG 桩中，其单桩竖向抗压承载力特征实际测量值都是530KN，与设计要求完全相符。由此可见，在本次所研究的住宅建筑工程中，其CFG桩复合地基承载力可充分满足实际设计要求，说明CFG 桩的施工质量合格，后续施工可正常进行[4]。

5.CFG桩复合地基承载力检测质量与安全控制措施

因为CFG桩复合地基承载力检测是一项比较复杂、且技术难度较大的工作。所以在具体的检测工作中，相关单位与检测工作人员一定要对其检测质量和检测安全加以良好控制。这样才可以在确保CFG桩复合地基承载力检测精准性的同时实现检测安全的良好保障，从而为此类地基处理技术的应用和建筑工程行业的发展奠定坚实基础。

5.1 检测质量控制措施

具体检测中，为实现整体检测质量的有效控制，相关单位和检测工作人员需要对以下几项控制措施加以重视：第一，在具体的工程检测中，所有的检测设备应用、检测技术实施以及各方面的管理工作都应该严格按照国家和行业的规范标准来执行，让整个检测过程保持准确、科学、公正。第二，具体检测中，相关单位与管理者需要将整个检测过程看作是一个系统性的工程，对该工程中各个环节的检测质量加以严格控制，以此来确保整体检测工作质量。第三，所有主要的检测工作人员都应该做到持证上岗；所有应用到检测中的仪器设备都不可超过有效期；应用到的所有辅助材料和设备都应该足够安全可靠。第四，对于所有的检测仪器设备，都应该严格按照相应的出厂规定与质量管理手册来进行校验和检定。第五，检测中应用到的所有标准、规范都应该为现行有效的标准规范，不可沿用已废止的标准规范。第六，对于各个检测环节，都应该安排专门的工作人员做好质量控制，让所有的检测质量均与相关规定相符；对于所有的原始检测数据，都应该进行全面的室内检查与验收，经验收确定无误之后才可以批准检测工作人员撤离检测现场。第七，对于检测工作人员所提交的检测报告，审核与管理人员一定要慎重核对，避免检测结果误判情况的发生。

5.2 检测质量保障措施

为有效确保建筑工程CFG桩复合地基承载力检测质量，满足整体建筑工程的基础质量检测需求，检测中，相关单位与工作人员需通过以下几个方面的措施来做好其检测质量保障：第一，检测与审核人员一定要对所有的数据进行全面、科学地检测、审核，对于原始数据，一定要使其保持规范、准确；对于检测结果报告，一定要使其保持正确、客观。坚决杜绝检测结果报告结论差错和其他重大失误的产生，将检测合格率控制在100%，这样才可以有效确保整体检测质量与后续施工质量。第二，对检测数据进行科学的处理与分析，在此过程中，工作人员需要将具体的规范标准作为依据，根据实际情况，采取合理的措施来处理和分析获得到的所有检测数据，让检测成果足够可靠，避免误判情况出现，这样才可以让检测结果足具可靠性。第三，在编写检测成果报告时，工作人员首先需要对所有的原始记录做到详细、认真、全面地检查，在确保所有记录准确无误之后，才可以将检测结果录入到计算机系统中，以此来确保最终结论的准确性、可靠性和明确性[5]。

5.3 检测安全控制措施

为确保整个检测过程的安全性，检测中，相关单位与管理人员需通过以下几项措施来加以控制：第一，静载试验检测中，钢梁需要按照承重标准允许值的70%来使用。第二，静载试验平台基础一定要保持牢固、水平，连接导线和高压油管一定要足够长，这样才可以将试验设备和高压仪器都设置到钢梁外部，避免此类仪器设备对钢梁安全性的不利影响。第三，试验中，一定要确保静载试验平台的稳固和平衡效果，并通过目测的方式及时发现其偏斜情况，使其得到及时纠正。第四，检测中，工作人员在平台下方的观测时间应尽量缩短，如果发现了异常情况，应立即快速从平台下方离开，退到安全距离以外。第四，对于检测现场的所有供电设施，都应该采用橡胶电缆，并做好各种用电设备的接地处理；对于检测中所应用到的集装箱，其内部的所有用电设备都应该严格按照规定使用，不可出现超负荷运行情况，且电线不可乱接，更不可在检测应用的集装箱中生火取暖或做饭。第五，现场的所有检测工作人员都应该穿戴好安全防护装备，且工作期间不得饮酒，不得从事和工作不相关的任何事务，也不得擅自从工作岗位上离开。第六，对于现场所有的工作人员，在上岗之前，相关单位都应该做好安全教育培训工作，并做好检测过程中的安全交底，同时应严格进行现场的安全检查，以此来及时发现检测现场的不安全因素，并根据实际情况及时将其消除[6]。第七，对于检测工作中应用到的所有仪器设备，都应该严格按照规范进行维护保养，坚决杜绝任何仪器设备带病运行的情况，以此来确保仪器设备应用效果，防止不必要的安全事故发生。第八，对于检测现场所有具备危险因素的位置，都应该做好安全警示标识的设置，并严令禁止不相干人员进入，以免造成不必要的安全事故。

结语：

综上所述，CFG 桩是当今建筑工程行业地基处理中的一种典型且常用的技术形式，此种地基处理技术不仅操作简单，施工速度快，且花费到其中的工程成本也比较合理。凭借着这些优势，CFG 桩在当今的建筑工程领域中已经得到了越来越广泛的应用。虽然CFG 桩具有很多的应用优势，但此种地基处理技术也存在一些弊端，其中，最大的一个弊端就是其施工质量很难控制，从而很容易导致复合地基承载力不足的情况出现。如果此种情况得不到及时发现和处理，便会为整体建筑工程的质量和安全预留诸多隐患。基于此，在通过此项技术进行建筑工程地基处理时，相关单位一定要采取合理的技术措施来做好其复合地基承载力的检测，以便及时发现CFG 桩的施工质量问题，使其得到及时处理。通过这样的方式，才可以让CFG桩复合地基的应用优势得以充分发挥，满足建筑工程地基处理的实际需求，促进建筑工程行业在当今社会中的良好发展。