CFG樁施工中常見的問題及處理方法

陶雨

【摘要】本文詳細列舉了CFG樁施工中常見的問題，并對出現的各個問題逐一進行了細致的分析，同時提出了解決及預防問題的處理方法和技術措施。

【關鍵詞】CFG樁 常見問題 處理方法

1 前言

所謂CFG樁是在碎石樁體中摻入石子、砂、粉煤灰和水泥加水拌和，制成一種粘結強度較高的樁體，又稱水泥粉煤灰碎石樁。CFG樁基復合地基技術是中國建筑科學研究院地基所20世紀80年代末開發的一項新的地基加固技術。該技術于1994年被列為建設部全國重點推廣項目，被國家科委列為國家級全國重點推廣項目。1997年被評為國家級工法，并制定了中國建筑科學研究院企業標準，現正列入國家行業標準<<建筑地基處理技術規范>>。

2 工程概況

武康二線襄胡段II標一工區施工范圍由鐵四院設計，基礎設施設計時速為200KN，地基加固處理形式主要為CFG樁，樁體材料由石子、砂、粉煤灰和水泥加水拌和組成，設計樁體強度為C15，樁徑0.4m，樁長13～18m，間距1.4m，正方形布置，共計8.9萬延米。

3 施工工藝簡況

3.1 施工機械

采用振動沉管樁機，樁尖采用活瓣試樁靴，沉管直徑38cm，滾筒攪拌機。

3.2 工藝流程

3.2.1 沉管振動下沉至設計樁底標高

3.2.2 拌制混合料，拌合時間1～2min/盤，坍落度3～5cm。

3.2.3 向管內投料，直到混合料與進料口齊平。

3.2.4 留振5～10S，開始拔管，提升速度為1.2～1.5 m/min，直至成樁。

4 施工中常見問題的分析及處理

在CFG樁施工過程中容易出現問題，造成事故，影響成樁質量及承載力。所以，在施工中應及時發現問題、分析及解決問題，避免事故的發生，下面對CFG樁施工過程中經常出現的問題分別進行分析：

4.1縮徑和斷樁

在施工前，對樁位處的地質情況不了解，施工方法不當極易出現縮徑和斷樁。在飽和軟土中成樁，樁機的振動力較小，新打樁對已打樁的作用表現為擠壓，使得已打樁被擠扁成橢圓形或不規則形，嚴重的則產生縮徑和斷樁。在上部有較硬的土層或中間夾有硬土層的地層中成樁，樁機振動力較大，對已打樁的影響主要為振動破壞。若已打樁結硬強度不太高，將會被新打樁時的機樁振動力震裂。

針對此現象，施工前須查明樁位處的地質情況，并進行工藝性試樁確定施打順序，主要考慮新打樁對已打樁的影響。施打順序分兩種類型：一是連續施打，如圖（一），從1號樁開始，依次連續打下去。二是間隔跳打，可以隔一根樁也可以隔多根樁。如圖（二），先打1、3、5······，后打2、4、6······。

連續施打可能造成的缺陷是樁徑被擠扁或縮徑。如果樁距不太小，混合料尚未初凝，連打一般較少發生斷樁現象。隔樁跳打，先打樁的樁徑發生縮徑現象，但土質較硬時，在已打樁中間補打新樁時，已打的樁可能發生被震裂或震斷。施打順序與土性和樁距有關，在軟土中，樁距較大可采取隔樁跳打；在飽和的松散粉土中施工，如果樁距較小不宜采用隔樁跳大，因為松散粉土振密效果較好，先打樁施工完后，土體密度會有明顯增加，而且打的樁越多，土的密度越大，樁越難打。因此，在補打新樁時，一是加大了沉管的難度，二是非常容易造成已打樁斷樁。

為了避免縮徑和斷樁現象，必須在正式施工前進行工藝性試樁，掌握確切的地質資料，通過試樁確定正確的施打順序。

4.2 樁體強度不均勻

在CFG樁施工過程中，樁體強度不均勻現象時有發生，主要是由于提升沉管的速度沒有控制好所造成的。提升速度太快時，提升過程中，一般采用提升一段距離，留振一段時間，而在非留振時，可能造成樁徑不均，導致樁體強度不均勻；提升太慢或留振時間過長，使得樁體的端部水泥含量較少，且混合料容易產生離析現象，導致樁體強度不均勻。

提升速度與兩個因素有關：一是樁機本身的機械性能造成的。由于國產振動沉管樁機的拔管速率都較快，可以通過增加卷揚機系統中滑輪組的動滑輪數量來改變提升速度，也可以通過電動機的變速箱系統來實現。二是施工工藝中確定的提升速度不當造成的。施工前必須進行工藝性試樁確定提升速度，提升速度一般以1.2～1.5m/min的線速度控制，并根據地層的變化調整檔位、變換提升的線速度，如遇淤泥或淤泥質土，提管速率還應放慢。

4.3土、料混合

在采用活瓣樁靴成樁時，可能出現樁靴開口打開的寬度不夠，混合料下落不充分，造成樁端與土接觸不密實，或樁端一段樁徑較小。此問題在施工中不容易被發現，有時會被誤認為縮徑。

由于CFG樁與其它散體樁不同，后者可通過反插來解決此問題，而CFG樁若采用反插的方法，則會導致由于樁管垂直度很難保證，反插容易使土與樁體材料混合，導致樁身摻土，影響樁體強度及承載力。在施工中，發現采取在沉管提升前先留振一段時間，再邊振動、邊拔管，使樁靴的活瓣充分的打開，留振時間一般為5～10S，便可以解決此問題。

4.4 樁頂浮漿過多

上面提到的提升速度太慢容易造成樁頂浮漿過多，施工中如嚴格按照工藝要求控制提升速度，此問題便容易解決。造成樁頂浮漿過多的主要原因是由于混合料的坍落度過大。在我工區的CFG樁試樁過程中，試驗現場進行了坍落度為8～10cm和3～5cm的沉管制樁試驗，發現坍落度為8～10cm的混合料沉管制樁完畢，樁頂浮漿較多，最大厚度達1m左右。坍落度為3～5cm的混合料沉管制樁完畢，樁頂浮漿較少，只有0.1m左右，見表一。坍落度大，漿液較多、較稀，由于拔管的振動作用使混合料密實，填滿孔隙后多余的浮漿均被振至樁頂，因而影響樁身質量。坍落度較小，樁頂浮漿較少，對樁身質量有利。另外，由室內配比試驗得出，坍落度小，需水量少，水灰比大，混合料強度高。

通過試驗得出，CFG樁樁身混合料采用3～5cm左右的坍落度，成樁后樁頂浮漿較少，比較適合施工過程中坍落的的控制。

5 結語

目前，CFG樁在軟土地基加固處理技術中已廣泛應用，而在施工過程中，卻容易出現各種問題，造成事故。作為工程技術人員，了解施工中可能出現的問題，以及如何預防和解決這些問題，避免工程事故的發生是非常重要的。

參考文獻

1、 改建鐵路滬漢蓉通道武漢至老河口東段增建二線工程施工圖集

2、 鐵路路基施工規范（TB10202-2002）

3、 鐵路路基工程質量驗收標準（TB10414-2003）