水泥粉煤灰碎石樁工程中監(jiān)理工作控制要點

劉 愷

水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)是采用碎石、石屑、粉煤灰、少量水泥加水拌和后，利用施工機械，振動灌入地基中，制成一種具有粘結(jié)強度的非柔性、非剛性的亞類樁，它與樁間土形成復合地基，共同承受荷載，從而達到加固地基的目的。目前，此類樁在工程中已廣泛采用。通過CFG樁在某工程中的應用，總結(jié)了如下監(jiān)理工作控制要點。

1 工程概況

某工程地下2層，地上18層，地基采用CFG樁進行加固處理，復合地基頂面鋪設(shè)300 mm厚碎石褥墊層，基礎(chǔ)采用平板式筏形基礎(chǔ)。CFG樁設(shè)計樁端持力層為地質(zhì)報告中的第⑥層粉土層，樁長12 m(施工樁長12.5m)，樁徑為400 mm，樁間距為1 350mm，樁混凝土強度為C20，處理后復合地基承載力特征值不小于350 kPa。

2 施工工藝

2.1 放線定位

開挖至設(shè)計樁頂標高上0.5 m，平整場地后，依據(jù)設(shè)計圖紙及位置坐標控制點用全站儀進行放線定位。對軸線控制點埋設(shè)標志。對樁位置采用鋼管打眼30 cm～40 cm深灌白灰作為標志。放線定位要求:軸線不大于5 mm，樁位不大于 10 mm。

2.2 鉆機就位

檢查鉆頭出料活門是否閉合后進行鉆機就位。鉆機就位后必須平穩(wěn)，在施工時不發(fā)生傾斜、移動。調(diào)整鉆機水平度和鉆桿的垂直度，保證鉆桿的垂直度不大于1%H(樁長);鉆頭尖對準樁中心點，保證樁的水平位置偏差控制在±20 mm內(nèi)。將高程引到可靠且便于施工和檢查的位置處。

2.3 鉆進

1)檢查出料活門關(guān)閉且校核樁位孔口標高及樁孔編號準確無誤后開鉆。2)將鉆頭靠鉆桿自重壓入土中后，鉆到1 m～2 m后打開護套。如遇特殊地層(如土中含有磚頭、瓦塊、石頭等雜物)時，護套直到鉆頭穿過該地層方可打開。3)鉆進過程中，機臺應保持平衡，未達到設(shè)計標高不得反轉(zhuǎn)或提升鉆桿，如因特殊情況要提升鉆桿或反轉(zhuǎn)，應將鉆桿提升出地面，對鉆頭活門重新沖洗、疏通、閉合。4)開始鉆進或穿過軟硬層交界處時，應保證鉆桿垂直，緩慢進入;在含有磚頭、瓦塊的雜填土層或含水量較大的軟塑黏性土層中鉆進時，應盡量減少鉆桿晃動，以免擴大孔徑。

2.4 混凝土供應

混合料采用商品混凝土，將進場的商品混凝土卸至輸送泵，由輸送泵壓灌成樁。商品混凝土坍落度控制在16 cm～20 cm。

2.5 混凝土壓灌成樁

1)當鉆至樁底設(shè)計標高后，壓灌之前幾分鐘先開動混凝土輸送泵，提前將混凝土充滿整個輸送管，并將混凝土儲滿混凝土輸送泵料斗，同時備一罐混合料備用。2)壓灌與拔桿配合好壞嚴重影響著樁的質(zhì)量。當鉆至樁底設(shè)計標高后，停止鉆進，開始泵送混凝土。當鉆桿芯充滿混凝土后開始拔鉆桿，嚴禁先拔桿后送料。要保持鉆頭出料口始終埋入樁內(nèi)的混凝土中。3)提升壓灌的過程中如發(fā)現(xiàn)樁機支腿下沉，應立即停止提升，并調(diào)節(jié)鉆機水平后，方可繼續(xù)壓灌。時刻保持鉆桿內(nèi)充滿混凝土，鉆桿內(nèi)無混凝土嚴禁提升。4)壓灌時必須連續(xù)進行，泵斗內(nèi)要有一定的混凝土容量，混凝土容量要高出進料口50 mm以上，以防吸進空氣。當泵斗內(nèi)混凝土面低于進料口時應及時通知停止鉆桿提升，待泵斗內(nèi)補充混凝土后再繼續(xù)進行壓灌、拔桿。5)控制最后一次混凝土的灌入量，保證混凝土面要高出樁頂設(shè)計標高0.5 m。6)填寫《長螺旋鉆孔泵壓灌注混凝土(CFG)樁施工記錄表》。

3 施工中常見的問題、原因分析及監(jiān)理控制要點

3.1 縮頸、斷樁

原因分析:1)拔管速度控制不嚴。2)在冬季施工中，對水泥粉煤灰碎石樁的混合料保溫措施不當，灌注溫度不符合要求，澆灌不及時，使之受凍或達到初凝。雨季施工，防雨措施不利，材料中混入較多的水分，坍落度過大，從而使強度降低。3)冬季施工凍層與非凍層結(jié)合部易產(chǎn)生縮頸、斷樁。4)鉆出泥土清理與樁間土開挖作業(yè)不當，人為造成樁頭斷裂。5)地下水位與其土層結(jié)合處易產(chǎn)生縮頸。6)樁間距過小或群樁布置，相互擠壓產(chǎn)生縮頸。

監(jiān)理工作控制要點:1)控制拔桿速度。拔桿的速度一般控制在1.2 m/min～1.5 m/min。2)混合料的供應有兩種方法:a.現(xiàn)場攪拌;b.商品混凝土，但都應注意做好季節(jié)施工。雨期防雨，冬季保溫，都要覆蓋，并保證灌入溫度5℃以上(按冬季施工規(guī)范要求)。3)冬季施工，在凍層與非凍層(超過結(jié)合部搭接1.0 m為好)，要進行局部復打或局部翻插，避免縮頸或斷樁。4)樁施工完，鉆出泥土要及時清理，避免樁混凝土強度上來后，施工機械在清理土時碰斷樁頭。樁間土要待樁混凝土達到一定強度時(一般7 d左右)才能開挖，開挖時要避免機械碾壓樁頭，造成樁頭斷裂。5)工程開工前，要做工藝試樁，以確定合理的工藝，并保證設(shè)計參數(shù)。6)在樁頂處，必須每1.0 m～1.5 m翻插一次，以保證設(shè)計樁徑。7)打樁時采取隔排跳打施工，避免相互擠壓產(chǎn)生縮頸。8)斷樁的處理方法:接樁(見圖1)。

3.2 竄孔

原因分析:在高壓縮性淤泥層，流塑淤泥質(zhì)土層，承壓水的砂土層、流砂層和飽和細砂層、粉砂層中施工時常遇竄孔現(xiàn)象。在一般情況下，完成一根樁所需時間為30 min～40 min，完成1號樁后，在2號樁鉆進成孔過程中，1號樁混合料尚未凝固而流向2號樁鉆孔中，所以發(fā)現(xiàn)已完的1號樁突然下落，已知1號樁下沉，當2號樁泵入混合料時，泵送壓力加大，鉆桿提升速度放慢，也可在30 s內(nèi)，不提升鉆桿，迫使2號樁的混合料又流向1號樁恢復到原設(shè)計標高。這種現(xiàn)象叫竄孔。

監(jiān)理工作控制要點:要求采用隔樁、隔排跳打方案施工。

3.3 樁體垂直度偏差大

原因分析:在松軟土層上施工時，由于螺旋鉆機重量大，施工時的振動作用使樁機因沉降不均而傾斜，因此影響成孔的垂直度。

監(jiān)理工作控制要點:解決方法是用枕木調(diào)整樁機的下沉，使樁機保持平整，保證樁機施工不沉陷為準。

3.4 堵管

原因分析:1)拌合料拌制質(zhì)量有缺陷。2)設(shè)備缺陷。

監(jiān)理工作控制要點:1)攪拌時間控制在90 s以上，坍落度控制在160 mm～200 mm，攪拌好的混合料到泵送混凝土儲料斗時，需經(jīng)一定尺寸的過濾柵。若混合料可泵性差，可適量摻入泵送劑。2)混凝土的輸送由鉆桿芯管，高強柔性管，剛性管，通過彎頭連接起來，要采用半圓形，曲率半徑合理的彎頭，彎頭不能有死彎，輸送管與鉆桿也不能垂直連接，軟管的彎曲半徑要大于1 m，采用合理的連接方法，將不會發(fā)生堵管。

該工程樁通過對施工常見問題的總結(jié)及原因分析，監(jiān)理采取了一些有效的控制要點，保證了工程質(zhì)量。在施工完后，通過對樁低應變及復合地基承載力試驗，滿足設(shè)計及規(guī)范要求。

[1] 王 震.CFG樁在軟土建筑地基中的應用[J].山西建筑，2009，35(3):140-141.