CFG樁復合地基施工中的質(zhì)量技術(shù)分析

李玉軍

摘要：CFG樁（鉆孔壓灌素混凝土樁）復合地基為近幾年研究采用的一種新型地基處理方案，以其施工方便、承載力高、及其廣泛的適用性等優(yōu)點而得到迅速的推廣和發(fā)展。對于CFG樁復合地基中存在的施工問題，例如，長螺旋鉆成孔孔斜、卡管、堵管、竄孔、斷樁等。為了以后更好地控制CFG樁復合地基質(zhì)量問題，特對CFG樁復合地基做出以下施工技術(shù)分析。

關鍵詞：CFG樁;施工工藝;質(zhì)量控制

1 前言

隨著建筑工程的飛速發(fā)展。地基處理手段越來越多樣化，復合地基由于充分利用樁間土和樁的特有優(yōu)勢以及相對低廉的工程造價，目前CFG樁復合地基技術(shù)已在全國推廣應用，并取得良好的經(jīng)濟和社會效益。大量工程實踐證明，CFG樁復合地基承載力不會有問題，可能出現(xiàn)的問題是CFG樁的施工質(zhì)量控制問題，例如，長螺旋鉆成孔孔斜、卡管、堵管、竄孔、斷樁等問題。為了以后更好地控制CFG樁復合地基質(zhì)量問題，現(xiàn)對CFG樁復合地基做出以下施工技術(shù)分析

2 基本原理

CFG樁為樁體中摻加適量石屑、粉煤灰和水泥加水拌和，制成一種粘結(jié)強度較高的樁體，與樁間土和褥墊層一起構(gòu)成CFG樁復合地基。樁，樁間土與基礎之間必須設置一定厚度的褥墊層，即褥墊層是高粘結(jié)強度樁復合地基的一部分。

CFG樁屬高粘結(jié)強度樁，與素鹼樁的區(qū)別僅在于樁體材料的構(gòu)成不同，在其受力和變形特性方面無什么區(qū)別。復合地基性狀和設計計算，對其它高粘結(jié)強度樁復合地基都適用。CFG樁可適用于條形基礎、獨立基礎，也可用于筏基和箱形基礎。就土性而言，CFG樁可用于填土、飽和及非飽和粘性土，既可用于擠密效果好的土，又可用于擠密效果差的土。

3 施工工藝

定位放線→啟動樁機對準樁位→樁機調(diào)平、鉆桿調(diào)直→關閉鉆頭閥門啟動錘頭鉆進到設計樁底標高、同時進行混合料的攪拌→開動混凝土輸送泵灌料、同時啟動卷揚機提升鉆桿直至施工設計樁頂標高→成樁完畢→停機移位至下一樁位

4 施工辦法

4.1 鉆機就位

CFG樁施工時，在鉆機就位后，應先用鉆機塔身的前后和左右的垂直標桿檢查塔身導桿，校正位置，使鉆桿垂直對準樁位中心，確保CFG樁垂直度偏差不大于1%。

4.2 混合料攪拌

混合料攪拌要求按配合比進行配料，計算要求準確，上料順序為：先裝碎石或卵石，再加水泥、粉煤灰和外加劑，最后加砂，使水泥、粉煤灰和外加劑夾在砂、石之間，不易飛揚和粘附在筒壁上，這樣也易于攪拌均勻。每盤混合料攪拌的時間不應小于60s。混合料坍落度應控制在16～20cm之間。在泵送前，混凝土泵料斗、攪拌機攪拌筒應備好孰料。

4.3 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，啟動馬達鉆進。一般應先慢后快，這樣既能減少鉆桿搖晃，又容易檢查鉆孔偏差，以便及時糾正。在成孔過程中，如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難以鉆進時，應放慢進尺，否則較易導致樁孔偏斜、移位，甚至使鉆桿、鉆具損壞。鉆進的深度取決于設計樁長，當鉆頭到達設計樁長預定標高時，應在與動力頭底面停留位置相應的鉆機塔身處做醒目標記，作為施工時控制樁長的依據(jù)。正式施工時，當動力頭底面到達標記處，樁長即滿足設計要求。施工時還應該考慮施工工作面的標高差異，做相應的增減。鉆進過程中，當遇到圓礫層或卵石層時，會發(fā)現(xiàn)進尺明顯的變慢，機架會出現(xiàn)輕微晃動。在有這些情況出現(xiàn)時，就可根據(jù)這些特征來判定鉆桿進入圓礫層的深度。

4.4 灌注及拔管

CFG樁成孔到設計標高后，則停止鉆進，開始泵送混合料;當鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管，嚴禁先提管后泵料。成樁的提拔速度宜控制在2～3m/min，成樁過程宜連續(xù)進行，避免因后臺供料緩慢而導致停機待料。若施工中因其他原因不能連續(xù)灌注，必須根據(jù)勘察報告和已掌握的施工場地的地址情況避開飽和沙土和粉土層，不得在這些土層內(nèi)停機。灌注成樁后，用水泥袋蓋好樁頭進行保護。施工中每根樁的投料量不得少于設計灌注量。

4.5 移機

當上一根樁施工完畢后，鉆機移位，進行下一根樁的施工。施工時由于CFG樁排出的土較多，經(jīng)常將臨近的樁位覆蓋，有時還會因鉆機支撐腳壓在樁位旁使原標定的樁位發(fā)生移動。因此，下一根樁施工時，還應根據(jù)軸線或周圍樁的位置對需施工的樁位的位置進行復核，保證樁位準確

5 施工通病及技術(shù)分析

5.1 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，增加工人勞動強度，還會造成材料浪費。特別是故障排除不暢時，使已攪拌的CFG樁混合料失水或結(jié)硬，增加了再次堵管的幾率，給施工帶來很多困難。

5.2 竄孔

在飽和軟土層中成樁經(jīng)常會遇到這種情況，打完一棵樁后，在施工相鄰的樁時，發(fā)現(xiàn)剛施工的臨樁的樁頂突然下落，當樁泵入混合料時，臨樁的樁頂開始回升，此種現(xiàn)象稱為竄孔。發(fā)現(xiàn)竄孔的條件有如下三條：1.被加固土層中有松散飽和軟土層;2.鉆桿鉆進過程中葉片剪切作用對土體產(chǎn)生擾動;3.土體受剪切擾動能量的積累，足以使土體發(fā)生觸變。由于竄孔對成樁質(zhì)量的影響，施工中采取的預控措施：

（1）采取隔樁、隔排跳打方法

（2）設計人員根據(jù)工程實際情況，采用樁距較大的設計方案，避免打樁的剪切擾動

（3）減少在竄孔區(qū)域的打樁推進排數(shù)，減少對已打樁擾動能量的積累

（4）合理提高鉆頭鉆進速度

5.3 樁頭空芯

樁頭空芯主要是施工過程中，排氣閥不能正常工作所致。鉆機鉆孔時，管內(nèi)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(nèi)空氣排出，就會導致樁體存氣，形成空芯。為避免樁頭空芯，施工中應經(jīng)常檢查排氣閥的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)堵塞及時清洗。

5.4 樁端不飽滿

樁端不飽滿這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。為杜絕這種情況，施工中前、后臺工人應密切配合，保證提鉆和泵料的一致性。

5.5 樁孔偏斜

樁孔偏斜主要因為地面不平，導向設施出現(xiàn)偏差，鉆架不正或鉆桿彎曲，鉆桿剛度不夠所致。另外鉆進時土層硬度發(fā)生突然變化或遇到障礙物也會導致樁孔偏斜。施工前應對安裝好的鉆機設備做全面檢查，做到水平、穩(wěn)固，對鉆桿、接頭要逐個檢查，保證鉆桿順直，有足夠的剛度。在鉆進時，土層由軟變硬時要少加壓慢給進。

5.6 鉆進困難

鉆進困難主要原因為遇到地下障礙物如石塊、混凝土塊，鉆機功率不夠或鉆進速度太快造成憋鉆。應選用硬質(zhì)合金鉆頭，采用合適的鉆速。遇到障礙時如障礙物不深，應進行清除后復鉆，如不易挖出則改變樁位。

6 結(jié)語

大量的實踐證明，CFG樁復合地基施工，基本掌握了施工中常見問題有效的預防和處理措施，確保了CFG樁的施工質(zhì)量。為防止施工發(fā)生質(zhì)量問題，在樁施工過程中，要十分注意施工要點，規(guī)范施工，特別是文中提到的可能出現(xiàn)問題的地方，更要多加注意，從細節(jié)上保證施工質(zhì)量。

參考文獻：

[1] 閻明禮.地基處理技術(shù)[M].北京：中國環(huán)境科學出版社，1996.

（作者單位：甘肅中興盛鼎建筑工程公司）