临近既有线CFG桩施工的安全与质量控制

3.4.6 桩顶浮浆过多。拔管速率过慢会造成水泥浆分布不匀，桩项浮浆过多，桩身强度不足和形成混和料离析现象。混合料坍落度过大，也会形成桩项浮浆过多，桩体强度也会降低。
3.5 施工质量验收
3.5.1 施工过程质量检验主要应检查施工记录、混合料坍落度、桩数、桩位偏差、桩顶标高和桩体试块抗压强度。
3.5.2 桩位允许偏差：0～50mm、桩身倾斜不大于1%、桩体有效直径不小于设计值。
成桩质量验收标准
主控项目 1 水泥、粗细骨料的品种、规格、质量符合设计要求
2 混合料的坍落度 180～220mm
3 混合料的强度见后附试验报告
4 桩的数量、布桩形式正方形布置间距1.6米
5 单桩投料量符合设计要求
6 桩的有效长度不小于设计桩长
7 桩身质量符合设计要求，见后附试验报告
一般项目 1 允许偏差桩位（mm） 50
2  桩身垂直度 1%
3  桩体有效长度不小于设计桩长
4、桩的质量检测
4.1 桩身完整性检测
采用低应变动力检测桩身的完整性。检验方法：反射波法是建立在一维弹性杆波动理论基础上，在桩顶部进行竖向激振，弹性波沿桩身向下传播，当桩身存在明显波阻抗差异界面（如桩底、断桩和严重离析等）或桩身截面积发生变化（如缩径、扩径），将产生反射波，经接收、扩大、滤波和数据处理，可识别来自不同部位的反射信息。通过对反射信息进行分析计算，判断桩身混凝土的完整性，判断桩身缺陷的程度及其位置。低应变检测需要在桩头位置打磨出至少3个面积不小于10的平面，位置分别在桩中心和距桩中心2/3R处。见下图

（1）桩身波速平均值的确定：
当桩长已知、桩底反射信号明显时，选取相同条件下不少于5根I类桩的桩身波速按下式计算桩身平均波速：
=     =
=2L·
式中——桩身波速的平均值（m/s）;
      ——参与统计的第i根桩的桩身波速值（m/s）；
      L——测点下桩长（m）；
      ——时域信号第一峰与桩底反射波峰间的时间差（ms）；
       ——幅频曲线上桩底相邻谐振峰间的频差（Hz）,计算时不宜取第一与第二峰；
       n——参与波速平均值计算的基桩数量（n≥5）
（2）桩身缺陷位置按下列公式计算：
          =·△·c     =·
         式中——测点至桩身缺陷的距离（m）；
            △——时域信号第一峰与缺陷反射波峰间的时间差（ms）；
            △——幅频曲线上缺陷相邻谐振峰间的频差（Hz）
             c——桩身波速（m/s），无法确定时用值替代。
   （3）桩身完整性类别应结合缺陷出现深度、测试信号衰减特性及设计桩型、成桩工艺、地质条件、施工情况，按下表所列实测时域或幅频信号特征进行综合判定。（附基桩低应变完整性测试波形）
桩身完整性判定
类别时域信号特征幅频信号特征
Ⅰ 2L/c时刻前无缺陷反射波，有桩底反射波桩底谐振峰排列基本等间距，其相邻频差Δf≈c/2L
Ⅱ 2L/c时刻前出现轻微缺陷反射波，有桩底反射波桩底谐振峰排列基本等间距，其相邻频差Δf≈c/2L，轻微缺陷产生的谐振峰与桩底谐振峰之间的频差Δf’＞c/2L
Ⅲ 有明显缺陷反射波，其他特征介于Ⅱ类和Ⅳ类之间
Ⅳ 2L/c时刻前出现严重缺陷反射波或周期性反射波，无桩底反射波；或因桩身浅部严重缺陷使波形呈现低频大振幅衰减振动，无桩底反射波缺陷谐振峰排列基本等间距，相邻频差Δf’＞c/2L，无桩底谐振峰；或因桩身浅部严惩缺陷只出现单一谐振峰，无桩底谐振峰
注：对同一场地、地质条件相近、桩型和成桩工艺相同的基桩，因桩端部分桩身阻抗与持力层阻抗相匹配导致实测信号无桩底反射波时，可按本场地同条件下有桩底反射波的其他桩实测信号判定桩身完整性类别。
4.2 单桩承载力检测
采用慢速维持荷载法对单桩承载力进行检测。本次试验仪器采用徐州市建筑工程研究所的JCQ-503A静力荷载测试仪自动控制电动油泵与油压千斤顶加压、反力采用地锚和钢梁组成的联合反力系统。加载等级分为10级，每级加载增量为100KN，最终加载量为1000KN，第一级加载量为分级荷载的2.0倍，为200KN。由安装在承压板两侧的50mm量程位移传感器自动量测沉降值。每级荷载施加后按第5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次。直至每小时内桩顶沉降量不超过0.1mm，并连续出现两次，再施加下一级荷载。当满足以下条件时停止加载：
(1) 荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍；
(2) 某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定标准；
(3) 已达到设计要求的最大加载量1000KN。
单桩承载力按下列方法综合分析确定：
(1) 根据沉降随荷载变化的特征确定：对于陡降型Q-S曲线，取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值。（附Q-S曲线图）
(2) 根据沉降时间变化的特征确定：取S-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值。（附S-lgt图）
(3) 某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚达到相对稳定标准时，取前一级荷载值。
（4）对于缓变型Q-S曲线可根据沉降量确定，宜取s=40mm对应的荷载值；当桩长大于40m时，宜考虑桩身反弹性压缩量；对直径大于或等于800mm的桩，可取s=0.05D(D为桩端直径)对应的荷载值。
5、结束语
   通过以上控制保证了CFG桩临近既有线施工的安全和质量。确保了工程的顺利进行。

基桩低应变完整性测试波形

单桩竖向抗压静载试验曲线图
工程名称: 哈齐铁路客运专线4标段DK192+400—DK192+460 试桩编号: 25-7
桩径: 400mm 桩长: 14.84m 检测日期: 2010-8-27
荷载
（kN） 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
沉降
（mm） 0.49 0.98 1.82 2.81 3.93 5.68 7.30 9.12 11.37

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