CFG樁施工中易引起問題探討

趙 丁 齊輔懋 馬小剛

（遼寧省城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院，遼寧 沈陽 110006）

0 引言

CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱，與普通碎石樁復(fù)合地基相比，能大幅度提高地基承載力；與水泥土攪拌樁、旋噴樁復(fù)合地基相比，成樁質(zhì)量高，樁體耐久性好，適用于多層工業(yè)廠房及高層民用建筑等上部荷載較大的建筑物，同時(shí)具有較經(jīng)濟(jì)、合理、易施工，噪聲小，無泥漿排放等特點(diǎn)，因此得到了廣泛的應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

近年來，隨著CFG樁的應(yīng)用和發(fā)展，長螺旋管內(nèi)泵壓成樁工藝會(huì)引起一系列的工程問題，如當(dāng)在粉細(xì)砂等土層施工時(shí)，經(jīng)常造成周圍的地下水帶砂，地面沉降等問題，對(duì)周圍環(huán)境造成了不利影響，因此本文將探討引起這些問題的機(jī)理及影響因素，提出合理的治理措施。

1 長螺旋管內(nèi)泵壓CFG樁易引起問題

長螺旋管內(nèi)泵壓CFG樁施工引起工程問題分析如下：

（1）長螺旋管內(nèi)泵壓CFG樁的施工是先通過螺旋葉片切割土體，使土體喪失強(qiáng)度，進(jìn)而擠進(jìn)螺旋葉片之間，最終被螺旋葉片帶出地表。這對(duì)于孔壁來說就形成了不穩(wěn)定的因素，螺旋葉片對(duì)樁周土體易引起剪切擾動(dòng)，改變土體原有應(yīng)力狀態(tài)。

（2）長螺旋管內(nèi)泵壓CFG樁在成孔以后是通過泵壓灌注混合料，到達(dá)孔底部時(shí)，通常要先提鉆（方便鉆頭打開），然后灌注，這就有可能造成塌孔。

（3）堵管，堵管是長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁工藝常遇到的主要問題之一。它直接影響CFG樁的施工效率,還會(huì)造成材料浪費(fèi)。

（4）竄孔，在飽和軟土層中成樁經(jīng)常會(huì)遇到這種情況,施工相鄰的樁時(shí),發(fā)現(xiàn)剛施工的臨樁的樁頂突然下落,當(dāng)樁泵入混合料時(shí),臨樁的樁頂開始回升。

2 長螺旋管內(nèi)泵壓CFG樁引起問題的影響因素

根據(jù)調(diào)查資料，長螺旋管內(nèi)泵壓CFG樁施工引起工程問題的主要影響因素有以下幾點(diǎn)：

2.1 地層因素

長螺旋管內(nèi)泵壓CFG樁施工引起工程問題具有地域性。出現(xiàn)問題的土層基本是在一些靈敏程度高的特殊土層中。長螺旋管內(nèi)泵壓CFG樁的螺旋葉片對(duì)樁周土體的剪切擾動(dòng)，更容易使飽和粉土等具有液化的可能。

2.2 長螺旋管內(nèi)泵壓CFG樁的施工工藝

①長螺旋管內(nèi)泵壓CFG樁鉆進(jìn)過程中螺旋葉片對(duì)樁周土體切割造成剪切擾動(dòng)，使土體結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，強(qiáng)度降低，破壞后的土體液化或接近液化，呈流塑狀態(tài)，具有流動(dòng)的可能。

②產(chǎn)生堵管的原因有以下幾點(diǎn)∶混合料配合比不合理；混合料攪拌質(zhì)量有缺陷；施工操作不當(dāng)；冬期施工措施不當(dāng)；設(shè)備缺陷。

③發(fā)現(xiàn)竄孔的原因有如下幾點(diǎn)：被加固土層中有松散飽和軟土層；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,足以使土體發(fā)生觸變。

3 長螺旋管內(nèi)泵壓CFG樁引起問題的治理措施

根據(jù)前面分析的長螺旋管內(nèi)泵壓CFG樁施工引起工程問題和影響因素，提出如下治理措施：

3.1 采取跳打施工工藝或者增大樁間距

為了防止空間順序依次打樁時(shí)候相鄰樁以及樁間土的破壞效應(yīng)的累積，減小孔壓的積累效應(yīng)，可以采取跳打施工工藝。但采用跳打一定要及時(shí)清運(yùn)棄土，否則會(huì)影響施工進(jìn)度。當(dāng)建筑荷載和地層條件滿足時(shí)，應(yīng)盡量大樁距布樁，避免打樁的剪切擾動(dòng)。

3.2 減少在竄孔區(qū)域的打樁推進(jìn)排數(shù),減少對(duì)已打樁擾動(dòng)能量的積累，會(huì)減小CFG樁施工對(duì)樁周土的作用力，樁周土體就不會(huì)發(fā)生大的應(yīng)力改變，受到的擾動(dòng)作用減小。

3.3 選擇合理的提鉆方式和泵送高度

長螺旋鉆機(jī)的提鉆方式有兩種：直接提鉆和回轉(zhuǎn)提鉆。直接提鉆使螺旋葉片上的土體被孔壁壓密成柱塞，在提升鉆具時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的阻力，這樣容易使孔塌陷或鉆機(jī)失穩(wěn)。因此，以回轉(zhuǎn)提鉆的方式為宜。

3.4 選擇合理的鉆進(jìn)速度和提升速度

飽和粉土很容易受到擾動(dòng)，鉆進(jìn)速度越快，樁周土體受到的振動(dòng)次數(shù)越多，受到的擾動(dòng)程度就越大，變形就會(huì)越大，飽和粉土就越容易變成流塑狀態(tài)，因此在遇到飽和土層時(shí)應(yīng)減小鉆進(jìn)速度，從而減小對(duì)樁周土體的擾動(dòng)。

4 結(jié)論

本文通過對(duì)長螺旋管內(nèi)泵壓CFG樁施工引起工程問題的機(jī)理和影響因素的分析，提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，如采取跳打施工工藝或者增大樁間距、減少在竄孔區(qū)域的打樁推進(jìn)排數(shù)、選擇合理的提鉆方式和泵送高度、選擇合理的鉆進(jìn)速度和提升速度。

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