CFG樁施工常見質量問題及措施

【摘 要】CFG樁是水泥、粉煤灰、碎石樁的簡稱，已在全國大部分地區得到廣泛應用。但在施工過程中也出現了不少質量問題，有時甚至造成工程質量事故。本文對CFG樁長螺旋鉆孔施工時常見的質量問題進行了分類總結分析，并提出了應對措施。

【關鍵詞】CFG樁:質量問題:措施

The Common Quality Problems and Measures of CFG Pile Construction

Chen Xiao-xia

(Anyang Institute of Technology Anyang Henan 455000)

【Abstract】CFG pile is the abbreviation of cement-flyash-gravel pile，it has been widely applied in the most districts of China.But it appeared lots of quality problems，even engineering failures.This article analyzes the common quality problems of CFG pile and raises some measures.

【Key words】CFG Pile;Construction;Quality problems;Measures

1. 引言

CFG樁的施工應根據設計要求和現場地基土的性質、地下水埋深、場地周邊是否有居民、有無對振動反應敏感的設備等多種因素選擇施工工藝。常見的三種施工工藝:長螺旋鉆孔灌注成樁;長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料成樁;振動沉管灌注成樁。長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料成樁工藝，是國內近幾年來使用比較廣泛的一種新工藝，屬非擠土成樁工藝，具有穿透能力強、低噪音、無振動、無泥漿污染、施工效率高及質量容易控制等特點。本文列舉了CFG樁長螺旋鉆成孔、管內泵壓混合料施工中常見的一些質量問題，并提出了解決措施。

2. CFG樁長螺旋鉆孔施工常見質量問題及解決措施

2.1 堵管。

堵管是長螺旋鉆管內泵壓CFG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。

成因1拌合料配合比不合理

CFG樁樁體混合料由水泥、卵石(或碎石)、砂、粉煤灰加水在攪拌機中強制攪拌而成，當混合料中的水泥和粉煤灰用量較少時，混合料和易性不好，容易發生堵管。

措施1嚴格控制拌合料配比

混合料配合比要注意水泥和粉煤灰兩種材料的摻入量，特別要注意粉煤灰摻量宜控制在70Kg/m3～90Kg/m3。實際施工中CFG樁強度等級一般為C15～C20，其水泥標號一般選用425號普通硅酸鹽水泥，這樣既不影響和易性和密實度，又在粉煤灰的摻入下加大了流動性，滿足了泵送的要求，而且也不影響混合料其它技術性能，重要的是不易發生堵管現象。

成因2拌合料拌制質量有缺陷

在CFG樁施工過程中，混合料由混凝土泵通過剛性管、高強柔性管、彎頭到達鉆桿芯管內?；旌狭显诠芫€內是以圓柱體形狀，借助水和水泥砂漿潤滑層與管壁分離后通過管線的。因此所設計和攪拌的混合料必須確?；旌狭蠄A柱體能順利通過剛性管、高強柔性管、彎管和變徑管而到達鉆桿芯管內。

工程實踐證明，坍落度太大的混合料，易產生泌水、離析，在管線內水浮到上面，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。坍落度太小，混合料在輸送管內流動性差，也容易造成堵管。

措施2嚴格控制拌合料攪拌時間和坍落度

料攪拌時間控制在90s以上，坍落度控制在160mm～200mm，攪拌好的混合料到泵送混凝土儲料斗時，需經一定尺寸的過濾柵。若混合料可泵性差，可適量摻入泵送劑。

成因3設備缺陷

混凝土的輸送有鉆桿芯管，高強柔性管，剛性管，通過彎頭連接起來，半圓形彎頭曲率半徑不合理，彎頭有死彎，輸送管與鉆桿不能垂直連接，軟管的彎曲半徑太小等。

措施3選用正規生產廠家的彎頭

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1m，采用合理的連接方法，將不會發生堵管。

無論是剛性管還是高強柔性管，若施工結束后清洗不徹底，管內會產生混合料結硬塊體，會妨礙潤滑砂漿流動，以致造成堵管。

成因4冬季施工措施不當

冬季施工時，混合料輸送管及彎頭均需做防凍保護，一旦保溫效果不好，常在輸送管和彎頭處會出現混合料初凝前結凍，造成堵管。水溫不能很好控制，一旦水溫過高，如超過60℃以上，攪拌混合料時，會使混合料早凝，而產生堵管。

措施4選用合理的冬季施工方案

冬季施工時應采取措施避免混合料在初凝前遭到凍結，保證混合料入孔溫度大于5℃。材料加熱時根據材料加熱難易程度進行，一般優先加熱拌合水，其次是砂和石。混合料溫度不宜過高，以免造成混合料假凝無法正常泵送施工。另外泵頭管線也應采取保溫措施。施工完清除保護土層和樁頭后，應立即對樁間土和樁頭采用草簾等保溫材料進行覆蓋，防止樁間土凍脹而造成樁體拉斷。

成因5施工操作不當

鉆桿進入土層預定標高后，開始泵送混合料，若注滿混合料后不及時提鉆，混凝土泵一直泵送，在泵送壓力下會使鉆頭處的水泥漿液擠出，同樣可使鉆頭閥門處產生無泥漿干硬少漿的混合料塞體，使管線堵塞，混合料不能下落。

措施5鉆桿進入土層預定標高后，泵送混合料時應及時提鉆

鉆桿進入土層預定標高后，開始泵送混合料，管內空氣從排氣閥排出，待鉆桿內管及輸送軟、硬管內混合料連續時提鉆，保證混合料在一定壓力下灌注成樁。若提鉆時間較晚，在泵送壓力下鉆頭處的水泥漿液被擠出，容易造成管路堵塞。

2.2 竄孔。

成因 在高壓縮性淤泥層，流塑淤泥質土層，承壓水的砂土層、流砂層和飽和細砂層、粉砂層中施工常遇竄孔現象。在一般情況下，完成一根樁所需時間為30min～40min，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，所以發現已完的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30s內，不提升鉆桿，迫使2號樁的混合料又流向1號樁，使1號樁恢復到原設計標高。工程中稱這種現象為竄孔。竄孔發生的條件:被加固土層中有松散飽和粉土、粉細砂;鉆桿鉆進過程中葉片剪切作用對土體發生擾動;土體受剪切擾動能量的積累，足以使土體發生液化。

措施 工程中常采用以下措施防止竄孔的發生:

2.2.1 采取大樁距的設計方案。增大樁距的目的在于減少新打樁機器的剪切擾動，避免不良影響。

2.2.2 改進鉆頭，提高鉆進速度。

2.2.3 減少打樁推進排數，如將一次打好幾排改為2排或1排，盡快離開已打成的樁，減少對已打樁擾動能量的積累。

2.2.4 必要時采用隔樁、隔排跳打方案，但跳打要求及時清除成樁時排出的棄土，否則會影響施工進度。

一旦竄孔發生，可采取以下解決措施:當提鉆灌注混合料到發生竄孔土層時，停止提鉆，連續泵送混合料直到竄孔樁混合料液面上升至原設計標高時止。

2.3 斷樁、接樁。

成因1在上部有較硬的土層或中間有硬土層中采用隔行跳打工藝成樁，由于樁距過近，已打樁強度不太高而被振裂。

措施1淺部斷樁，對斷樁單獨進行處理，剔除上部斷樁，用與樁身相同的混合料按樁徑設計標高補樁。如果是外部原因土建單位用機械施工，造成大范圍的淺部斷樁，應與設計單位、監理單位、建設單位共同制定方案。

成因2通過檢測發現斷樁的部位多位于樁頂0.5m-1.5m以內，可判定斷樁是由于開挖基坑時方法不當導致淺層斷樁。

措施2CFG樁施工時，要特別注意淺部的施工質量，在開挖基坑時，在樁頂標高以上1m處，一定采用人工開挖，以免碰斷樁身，保證CFG樁的完整性和質量。

樁頭斷樁后進行接樁，當樁頂高程低于施工圖標識高程時，如開槽或剔除樁頭必須進行補樁，可采用比樁體強度高一等級的豆石混凝土接樁至施工圖標識樁頂標高，注意在接樁過程中保護好樁間土。

2.4 縮樁。

成因1飽和軟土中成樁時，由于已打樁尚未成型，新打樁對已打樁進行擠壓導致已打樁變形，造成縮頸。

措施1施工時，機長與泵工應密切配合，提升速度必須與泵入混合料的速度相配合。

成因2灌注混合料時拔管太快或振搗不到位，在樁身某個位置出現樁徑突然變細的現象。

措施2施工時，鉆桿提升的速度放慢，適當加大泵送混合料的壓力，加大混合料的流速，防止縮樁。

成因3根據打樁記錄樁長達到設計要求，但樁頭不出土。這是由于技術人員測量標高錯誤，或由于隔行打第二遍樁時原地面標高發生了變化而沒有重新測量標高所致。

措施3技術人員應正確測量標高，隔行打第二遍樁時應重新測量標高。

2.5 樁身夾泥。

成因在壓縮性淤泥層，流塑淤泥質土層的松軟土層中，鉆桿的提升速度稍快，鉆桿提出混合料面層時，容易出現樁身夾泥現象。

措施在這種松軟土層施工時，鉆桿提升的速度放慢，適當加大泵送混合料的壓力，加大混合料的流速，防止樁身夾泥。不同土層中提升的速度不一樣，砂土、砂質粘土，粘土中提升速度為1.2m/min～1.5 m/min，在淤泥質土中應適當放慢，在壓縮性淤泥層，流塑淤泥質土層，再適當慢一些，根據經驗控制，一般情況不超過1.0m/min。

2.6 樁體存氣、空心。

成因鉆桿成孔過程中，管內充滿空氣，鉆孔到設計底標高，開始泵壓注入混合料，此時要求排氣閥能將管內空氣排出，若排氣閥被混合料漿液堵塞，不能正常工作，鉆桿管內空氣無法排出管外，就會導致樁體存氣，樁身形成空洞和一截空樁，嚴重影響樁身質量。

措施為保證排氣閥正常工作，杜絕樁體存氣，產生空洞和空樁現象，施工時按施工程序操作，加強員工質量知識和業務技術的培訓，提高員工的工作能力，經常檢查排氣閥是否正常，若發現堵塞，及時采取措施加以清洗或更換。

2.7 樁體垂直度偏大。

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

措施用枕木調整樁機的下沉，使樁機保持平整，在很松軟的土層上施工時，應鋪設一定厚度的混合砂石，保證樁機施工不沉陷。

2.8 鉆頭閥門打不開。

成因1鉆頭構造缺陷。當鉆頭閥門蓋板采用內嵌式時，可能有砂粒、小卵石等卡住，導致閥門無法開啟。

措施1改進閥門的結構型式。

成因2側壓力導致。當樁端落在透水性好、水頭高的砂土或卵石層中時，閥門外側除了土側壓力外，還有很大的水的側壓力，外側壓力大于內側壓力，導致閥門打不開。

措施2調整樁長令樁端穿過砂土，進入粘性土層。

3. 總結

實踐證明，長螺旋鉆管內泵壓CFG樁是一種低噪音、無泥漿污染、成孔穿透能力強、施工效率高的施工工藝，目前已成為復合地基施工的首選工藝，被廣泛應用于地基加固、軟土處理、改善承載力等工程中。通過嚴格的質量控制和管理，長螺旋鉆管內泵壓CFG樁在軟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。

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參考文獻

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[文章編號]1619-2737(2009)09-29-144

[作者簡介]陳曉霞(1969- )，女，高級工程師?，F從事教學及科研工作。