CFG樁復合地基施工常見質量問題的控制措施

【摘要】CFG樁具有沉降變形小、施工簡單、造價低、承載力提高幅度大、適用范圍較廣、社會和經濟效益明顯等特點，廣泛地用于工業廠房和民用住宅的地基處理和加固。但采用CFG樁質量控制難度大，影響因素多，對建筑物的結構安全性影響大。是質量控制的難點和重點。

【關鍵詞】CFG樁；質量問題；控制措施

1、CFG樁基特點及主要施工方法

水泥粉煤灰碎石樁，是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高粘結強度樁（簡稱CFG樁），通過在基礎和樁頂之間設置一定厚度的褥墊層使得樁、樁間土共同承擔荷載，使樁、樁間土和褥墊層一起構成復合地基。

CFG樁最常用的成樁施工方法有振動沉管灌注成樁和長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注成樁兩種方法。本文重點講述長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注成樁。

2、CFG樁施工工藝

2.1測量放線

利用全站儀測放出線路的中、邊線，在坡腳線外側，根據CFG樁平面布置圖放出每根樁施工樁位，用竹簽或木樁標示。

2.2鉆機就位

做好鉆機定位，要求鉆機安放保持水平，鉆桿保持垂直，其垂直度偏差不得大于1.0%，鉆頭對準孔位中心，允許偏差在50mm以內，鉆桿與鉆孔方向一致。

2.3鉆進成孔

鉆孔開始時，關閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸及地面時，啟動電機，將鉆桿旋轉下沉至設計標高，關閉電機，清理鉆孔周圍土。為控制鉆進深度在支撐臂上每一米做出標記，成孔時應先慢后快，以避免鉆桿搖晃、及時檢查并糾正鉆桿偏位的差值。

2.4灌注及拔管

CFG樁成孔到設計標高后，停止鉆進，開始泵送混合料，（泵送混合料前檢查其坍落度，控制在160～200mm）當鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管，嚴禁先拔管后泵料。成樁的提拔速度按照工藝性試驗的確定的參數2m/min進行，成樁過程必須連續進行，避免供料出現問題導致停機待料。樁頂超灌50～70cm。

2.5移機

移機前對下一根樁的樁位進行清理辨識，確保樁位的準確性。移機后清洗鉆桿和鉆頭

2.6封樁

灌注完成后，鉆桿拔出地面，確認成樁樁頂標高符合設計要求的標高后，用粒狀材料或濕粘性土封頂。

2.7樁頭處理

CFG樁成樁后達到一定強度（一般為3～7天）時，先找出樁頂設計標高，然后人工用鋼釬等將多余樁頭鑿除，造出后表面平整，樁長必須不短于設計值。

3、長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注成樁施工質量問題和控制措施

3.1堵管

堵管是長螺旋鉆孔管內泵壓混凝土施工工藝常見的主要問題，它不僅影響施工效率，增加勞動強度，而且還會造成材料浪費。產生的原因有以下幾點：

1） 混合料配合比不合理。當混凝土中的細骨料用量較少，粗骨料過大，混凝土和易性不好，常發生堵管。施工時混凝土塌落度宜控制在160mm～200mm，粗骨料最大粒徑不宜大于30mm。

2）混合料攪拌質量有缺陷。混凝土塌落度過大，易產生離析，管內水浮到上面，在泵壓的作用下，水先流動，骨料與砂漿分離，摩擦力劇增，從而導致堵管；塌落度過小，混凝土在輸送管內流動性差，泵送壓力過大，也容易造成堵管。

3）施工操作不當。

4）冬季保溫措施不當，常常會在輸送管和彎頭處造成混凝土結凍；夏季降溫措施不當，往往由于溫度過高，導致混凝土中水蒸發。冬季施工采用加熱水的辦法來提高混凝土的出口溫度，混凝土的入孔溫度不低于5.0℃，通常是采用直接用火加熱儲水箱，水溫不宜超過60.0℃；夏季當氣溫高于30℃時，宜在輸送泵管上覆蓋隔熱材料，每隔一段時間灑水降溫。

5）設備缺陷。當泵入混凝土后，砂塞堵住了鉆頭閥門，造成混凝土無法下落。采用合理彎頭曲率半徑以及彎頭與鉆桿的連接形式。

3.2 竄孔

穿孔的原因：

⑴主要是溶洞、新填土不密實等地質條件，其次是輸送泵的壓力過大及樁間距小。

⑵被加固土層中有松散飽和粉土、粉細砂；

⑶鉆桿鉆進過程中葉片剪切作用對土體產生擾動；

⑷土體受剪切擾動能量的積累，足以使土體發生液化。

竄孔采取的預控措施：

⑴查明原因，當地質原因不適合采用CFG樁加固時；當遇見竄孔是因回填未夯實時，重新開挖，回填必須密實。當泵壓力過大時及時調整壓力。

⑵采取隔樁、隔排跳打方法；

⑶減少竄孔區域一次連續施工的樁數，減少對已打樁擾動能量的積累；

⑷合理提高鉆頭鉆進速度。

3.3樁頭空芯

在施工過程中，如排氣閥不能正常工作，就會導致樁體內出現空隙；在鉆機鉆孔時，長螺旋鉆管內充滿空氣，造成泵送混凝土時，排氣閥被堵塞不能將空氣排出管外，致使樁體含有空氣，在泵送完混凝土料后，混凝土在自重作用下下沉，形成樁頭空芯的現象。成孔至設計標高時，泵送混凝土前，拔管過快。為避免樁頭空芯，施工中應經常檢查排氣閥的工作狀態，發現堵塞及時清洗。

3.4 樁端不飽滿

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。為避免這種情況， 施工時不能先提鉆后泵料。鉆機鉆至設計標高后，應先泵入混凝土，使鉆桿芯管充滿混凝土，并停頓10～20s，再緩慢均勻提升鉆桿，做到鉆頭始終埋入混凝土內1m左右。

實踐證明，CFG樁是一種施工中便于操作，在地基加固中可以取得較好的效果，所以重視和研究其質量防控措施就顯得尤為重要。要求施工單位應加強自身建設，規范管理，精心施工，粗活細做，一次成活，避免返工，造成損失；監理單位的監理人員（或建設單位工地代表），應當加強監管力度，發現問題，及時糾正，才能保證CFG樁的施工質量。

參考文獻：

[1]《建筑地基處理技術規范》JGJ79-2012，（備案號J220-2012），中國建筑工業出版社，2012.

[2]CFG樁復合地基技術及工程實踐，中國水利水電出版社，2006.

[3]《建筑樁基技術規范》JGJ94-2008，中國建筑工業出版社，2008.