淺談長(zhǎng)螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料CFG樁施工

韓曉東

（天津二十冶第二建筑工程分公司，天津 300000）

1、CFG樁復(fù)合地基概述

CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡(jiǎn)稱，由碎石、石屑（砂）、粉煤灰摻適量水泥加水拌合形成的一種具有高粘結(jié)強(qiáng)度的樁，和樁間土、褥墊層一起形成復(fù)合地基。CFG樁復(fù)合地基通過褥墊層與基礎(chǔ)連接，無(wú)論樁端落在一般土層還是堅(jiān)硬土層，均可保證樁間土始終參與工作。由于樁體的強(qiáng)度和模量比樁間土大，在荷載作用下，樁頂應(yīng)力比樁間土表面應(yīng)力大，樁可將承受的荷載向較深的土層中傳遞并相應(yīng)減少了樁間土承擔(dān)的荷載，由于樁的作用使復(fù)合地基承載力提高，變形減小。再加上CFG樁不配筋，樁體利用工業(yè)廢料粉煤灰作為摻和料，大大降低了工程造價(jià)。

CFG樁可用于加固回填土、飽和及非飽和粘性土、松散的砂土、粉土等；對(duì)塑性指數(shù)高的飽和軟粘土使用應(yīng)慎重。

2、長(zhǎng)螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁施工工藝

長(zhǎng)螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料CFG樁施工工藝是由長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)、混凝土泵和強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)組成的施工體系，其中，長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)是該工藝設(shè)備的核心部分，經(jīng)過大量的工程實(shí)踐，施工設(shè)備和施工工藝已趨于完善。

2.1 CFG樁施工工藝流程

2.2 施工要點(diǎn)

2.2.1 施工準(zhǔn)備

(1)核查地質(zhì)資料,結(jié)合設(shè)計(jì)參數(shù),確定合理的施打順序及工藝。(2)測(cè)量放樣,平整場(chǎng)地,清除障礙物。(3)選擇具有代表性地段進(jìn)行成樁工藝性試驗(yàn)（每段試樁不少于2根），以復(fù)核地質(zhì)資料以及設(shè)備、工藝、施打順序是否適宜，確定混合料配合比、坍落度、攪拌時(shí)間、拔管速度等各項(xiàng)工藝參數(shù)。

2.2.2 鉆機(jī)就位。鉆機(jī)就位要達(dá)到鉆塔天輪外緣、鉆頭尖及樁位點(diǎn)三點(diǎn)成一線，鉆桿垂直，鉆頭矛尖對(duì)準(zhǔn)樁位點(diǎn)后固定鉆機(jī)，調(diào)整鉆機(jī)液壓腳，保證鉆機(jī)水平。

2.2.3 成孔。鉆機(jī)就位后，啟動(dòng)馬達(dá)，螺旋鉆桿鉆入地下，鉆孔過程做好記錄，進(jìn)入地基持力層時(shí)記錄鉆壓電流值。鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高。長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)成孔，應(yīng)勻速鉆進(jìn)，避免形成螺旋孔,成孔深度在鉆桿上應(yīng)有明確標(biāo)記，成孔深度誤差不超過0.1m，確保樁端進(jìn)入持力層深度大于200mm，垂直度偏差小于1%。

2.2.4 混凝土灌注。成孔至設(shè)計(jì)深度后，現(xiàn)場(chǎng)指揮員應(yīng)通知鉆機(jī)停鉆提升鉆桿30cm，使鉆頭滑瓣打開，并同時(shí)通知司泵開始灌注混凝土并保持連續(xù)灌注。灌注混凝土至樁頂時(shí)，應(yīng)適當(dāng)超過樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高70cm左右(至槽面上30cm左右)，以保證樁頂標(biāo)高和樁頂砼質(zhì)量均符合設(shè)計(jì)要求。司鉆和泵工密切配合，根據(jù)泵入混合料量控制提鉆速度，保證鉆頭矛尖始終埋在混合料中1m左右，以防斷樁。混合料達(dá)不到樁頭設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)及時(shí)處理，將泵管插入混合料下面50cm處補(bǔ)料，并振搗密實(shí)。灌注砼之前，應(yīng)檢查管路是否順暢穩(wěn)固；每班第1根樁灌注前，應(yīng)用水泥砂漿濕潤(rùn)管路。壓灌砼時(shí)一次提鉆高度小于25cm，混凝土埋鉆高度大于1.0m；現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專人負(fù)責(zé)檢查砼灌注質(zhì)量及意外情況的處理：混凝土進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)立即灌注(2小時(shí)內(nèi))，嚴(yán)禁長(zhǎng)時(shí)問擱置；保證樁身混凝土至少24小時(shí)養(yǎng)護(hù)，避免擾動(dòng)；施工過程中應(yīng)認(rèn)真填寫施工記錄，每臺(tái)班或每日留取試塊1～2組。

2.2.5 清土及剔樁

（1）第一步清土在樁施工完畢后立即將多余砼鏟除；（2）第二步在成樁后5天左右剔樁，避免因樁身強(qiáng)度較大時(shí)剔樁困難；（3）清土采用小型機(jī)械設(shè)備及人工開挖、運(yùn)輸，避免斷樁及對(duì)地基土的擾動(dòng)；（4）清土預(yù)留至少20cm人工清除，找平；（5）清槽后人工截樁，采用3根鋼釬間隔120，沿徑向楔入樁體，直至上部樁體斷開，樁頂采用小釬修平；（6）樁頂開裂、斷裂，按樁基混凝土接樁規(guī)定，斷面鑿毛，刷素水泥漿后用高一級(jí)混凝土填補(bǔ)并振搗密實(shí)。

2.2.6 褥墊層

（1）復(fù)合地基施工、檢測(cè)合格后，方可進(jìn)行褥墊層施工；（2）褥墊層材料根據(jù)設(shè)計(jì)施工，一般采用級(jí)配砂石；褥墊層應(yīng)先虛鋪，采用平板振動(dòng)器振密，控制振速，虛鋪厚度h按h=△H/λ控制，△H是褥墊層設(shè)計(jì)厚度，λ是壓實(shí)系數(shù)，一般取0.87～0.9。

2.3 長(zhǎng)螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料CFG樁施工中常見的問題及解決方法：2.3.1堵管：它直接影響CFG樁的施工效率，增加工人勞動(dòng)強(qiáng)度，造成材料浪費(fèi)。特別是故障排除不暢時(shí)，使已攪拌的混合料失水或結(jié)硬，增加了再次堵管的幾率，給施工帶來(lái)很多困難。應(yīng)根據(jù)不同的原因及時(shí)排除故障，采取合理的措施減少堵管次數(shù)。一般情況下有下面幾種原因：混合料配合比不合理；混合料攪拌質(zhì)量有缺陷；設(shè)備原因；冬季施工措施不當(dāng)；施工操作不當(dāng)?shù)取?/p>

2.3.2 竄孔：在飽和粉土、粉細(xì)砂層中施工常遇到這個(gè)問題，鉆桿鉆進(jìn)過程中葉片剪切作用對(duì)土體產(chǎn)生擾動(dòng)；土體受剪切擾動(dòng)能量的積累，使土體發(fā)生液化。通過我單位在河北省秦皇島市盧龍縣工程實(shí)踐證明，被加固的土層中雖有松散粉土、粉細(xì)砂,但沒有地下水，施工中沒發(fā)現(xiàn)有竄孔現(xiàn)象；被加固的土層中有松散粉土、粉細(xì)砂，有地下水，但樁距很大，每根樁成樁時(shí)間很短，也很少發(fā)生竄孔；只有在樁距較小、樁的長(zhǎng)度大、成樁時(shí)間長(zhǎng)、成樁時(shí)一次移機(jī)施打周圍樁數(shù)量過多時(shí)才發(fā)生竄孔。施工中根據(jù)不同情況采取相應(yīng)的措施。

2.3.3 鉆頭閥門打不開：當(dāng)鉆頭構(gòu)造缺陷、樁端落在透水性好、水頭高的砂土或卵石層中時(shí)，會(huì)出現(xiàn)此問題;可采用改進(jìn)閥門的結(jié)構(gòu)型式或調(diào)整樁長(zhǎng)令樁端穿過砂土，進(jìn)入粘性土層的措施來(lái)避免這一情況發(fā)生。

2.3.4 樁體上部存氣：主要是施工過程中，排氣閥不能正常工作所致；為杜絕樁體存氣，必須保證排氣閥正常工作；施工過程中,要經(jīng)常檢查排氣閥是否發(fā)生堵塞。若發(fā)生堵塞必須及時(shí)采取措施加以清洗。

2.3.5 先提鉆后泵料：這樣操作會(huì)出現(xiàn)下列問題：有可能使鉆頭上的土掉進(jìn)樁孔，當(dāng)樁端為飽和的砂卵石層時(shí)，提拔30cm易使水迅速填充該空間，泵送混合料后，混合料不足以使水立即全部排走，樁端處的混合料可能存在漿液與骨料分開現(xiàn)象。兩種情況均會(huì)影響CFG樁的樁端承載力的發(fā)揮。

[1]閻明禮，張東剛編著.CFG樁復(fù)合地基技術(shù)及工程實(shí)踐.北京：中國(guó)水利水電出版社，2001.1.

[2]牛志榮等編.復(fù)合地基處理及其工程實(shí)例.北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2000363～413.

[3]閻明禮編著.地基處理技術(shù).北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1996224-260.

[4]周先榮.CFG樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)、施工與檢測(cè)，巖土工程界.第5卷.第7期,2002.

[5]方波，王光華等.CFG樁施工中的環(huán)境巖土工程問題及對(duì)策.河南科學(xué).第21卷.第5期,2003.10.