長螺旋鉆機管內泵壓灌注CFG樁施工質量問題控制措施

河南省地礦局 第一地質工程院 楊 巍

長螺旋鉆機管內泵壓灌注CFG樁施工質量問題控制措施

河南省地礦局 第一地質工程院 楊 巍

一、CFG樁

水泥粉煤灰碎石樁（Cement Fly-ash GravelPile），簡稱CFG 樁。它是由水泥、粉煤灰、碎石(或石屑、砂)加水拌和灌注形成的高黏結強度樁；CFG 樁成樁后與樁間土、褥墊層一起形成復合型地基。CFG 樁復合型地基可以較大幅度地提高天然土層的承載能力，減小路基的基礎沉降，具有建造方法簡單、施工周期短、成本造價低、環境污染小等優點，在建筑、路基基礎處理中應用廣泛。但由于受多種因素的影響，在長螺旋鉆機管內泵壓灌注CFG樁成樁過程中，質量事故時有發生，因此，如何在施工環節通過適當的措施來保證成樁質量，是一個值得研究的問題。

二、 施工遇到的質量問題分析及控制措施

1.竄孔。竄孔是指在灌注完前一根CFG樁后，鉆相鄰下一根樁時，前一根樁的混凝土面突然大幅度下降，甚至將前一根樁的混凝土鉆出，使下一根CFG樁灌注困難的現象。

（1）導致竄孔的原因分析。常見的有：被加固土層中有松散飽和粉土、粉細砂；相鄰樁在豎直方向上有相互連通的空洞或裂紋，二者形成一個“連通器”。

（2）控制措施。采取大樁距的設計方案，從而避免新打樁對已打樁的剪切擾動；調整打樁順序，采取隔樁或隔排跳打方法，跳打順序視樁間距和土層情況而定；改進鉆頭，提高鉆進速度，減少鉆進對飽和砂土、粉細砂的剪切擾動和能量積累，減弱土體液化態勢。如果竄孔現象很嚴重，建議設計單位重新勘探設計，加大樁間距或者改用其他地基加固方法，如預制樁打入等。

2.堵管。堵管是指在CFG樁灌注過程中，混凝土凝固在輸送泵管中，混凝土不能正常輸送。特別是故障排除不暢時，已攪拌的CFG樁混合料會失水或結硬，增加了再次堵管的概率，給施工帶來很多困難。

（1）產生堵管的原因。一是混合料配合比不合理。當混合料中的細骨料和粉煤灰用量較少時，混合料和易性不好，易發生堵管。二是施工操作不當。正常操作時，應在鉆孔進入土層預定標高后開始泵送混合料，即管內空氣從排氣閥排出，待鉆桿內管及輸送軟、硬管內混合料連續時即可提鉆。若提鉆時間過晚，在泵送壓力下，鉆頭處的水泥漿液就會被擠出，容易造成管路堵塞。三是設備缺陷。設備缺陷也有可能造成堵管，如彎頭曲率半徑、彎頭與鉆桿不能垂直連接等。

（2）控制措施。保證粗骨料的粒徑、混凝土的配比和坍落度符合要求，泵送時坍落度應控制在170～190 mm，混合料的拌和時間應不小于120 s。灌注管路應避免過大變徑和彎折，每次拆卸導管都必須清洗干凈。加強施工管理，專人指揮協調鉆機操作手和混合料泵車操作手，使混合料泵送和鉆桿提升配合默契，及時發現和解決問題。

3.偏孔。偏孔分為平面位置位移偏移和垂直度超過1%而不滿足要求的兩種情況。

（1）產生偏孔的原因。平面位置偏移產生原因有布設樁位時點位不精確，從而導致控制樁位的鋼釬被破壞而導致樁機對位不準確。垂直度偏差產生的原因有鉆機未完全調平就開始鉆進和地層的原因等。

（2）控制措施。布置點位要做到細致認真，精確測量定位；定位鋼釬要深入原地面30 cm以下；防止清除鉆渣時破壞點位；在樁機開鉆前和鉆孔過程中都要對垂直度進行檢查。

4.抱鉆。抱鉆也是灌注CFG樁施工時常見的問題之一。

（1）產生抱鉆的主要原因。鉆孔土層為流塑狀態的飽和土。這種土的黏聚力太大。或者是鉆孔過程中由于機械故障或停電導致鉆進中斷，停鉆時間太長而使鉆桿無法轉動。

（2）控制措施。及時清理鉆桿，防止黏性土黏在鉆桿上不脫落；鉆孔保持連續進行，準備后備電源。

5.斷樁。

（1）產生斷樁的原因。斷樁是由于提鉆太快，泵送混凝土跟不上提鉆速度，鉆頭上的泥塊落入樁孔內或是用大型機械（裝載機或挖掘機）野蠻清理樁間土，造成CFG 樁身淺層斷樁。

（2）控制措施。保持后場混凝土供應及時和灌注過程中不堵管，這樣可保證混凝土灌注的連續性，如果混合料中斷，灌注時間超過混合料初凝時間，則要拔下鉆桿重新鉆孔后再灌注混合料；控制拔管速度，使之與泵送混合料速度匹配，保證鉆頭始終埋在混凝土下。

6.樁頭質量問題。樁頭質量問題主要有樁頭空芯、樁端不飽滿和夾泥、氣泡等問題。

（1）產生樁頭質量問題的原因。樁頭空芯主要是因施工過程中,排氣閥不能正常工作所致；鉆機鉆孔時,管內充滿空氣,泵送混合料時,排氣閥將空氣排出,若排氣閥堵塞不能正常將管內空氣排出,就會導致樁體存氣,形成空芯。樁端不飽滿主要是因為施工中為了方便閥門的打開,先提鉆后泵料所致；這種情況可能造成鉆頭上的土掉入樁孔或地下水浸入樁孔,影響CFG 樁的樁端承載力。夾泥、氣泡、砼不足、浮漿太厚等，一般是由于操作控制不當造成。

（2）控制措施。保證排氣閥的正常工作；嚴守操作規程，不可先提鉆、后泵料；應及時清理孔口浮土，防止孔口土塊混入砼中；保持鉆桿頂端氣閥開啟自如，防止砼中積氣造成樁頂砼含氣泡；樁頂浮漿多因孔內出水或混凝土離析造成，應超灌排除浮漿后才終孔成樁。