淺談長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料CFG樁施工

韓曉東

（天津二十冶第二建筑工程分公司，天津 300000）

1、CFG樁復合地基概述

CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱，由碎石、石屑（砂）、粉煤灰摻適量水泥加水拌合形成的一種具有高粘結強度的樁，和樁間土、褥墊層一起形成復合地基。CFG樁復合地基通過褥墊層與基礎連接，無論樁端落在一般土層還是堅硬土層，均可保證樁間土始終參與工作。由于樁體的強度和模量比樁間土大，在荷載作用下，樁頂應力比樁間土表面應力大，樁可將承受的荷載向較深的土層中傳遞并相應減少了樁間土承擔的荷載，由于樁的作用使復合地基承載力提高，變形減小。再加上CFG樁不配筋，樁體利用工業廢料粉煤灰作為摻和料，大大降低了工程造價。

CFG樁可用于加固回填土、飽和及非飽和粘性土、松散的砂土、粉土等；對塑性指數高的飽和軟粘土使用應慎重。

2、長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注成樁施工工藝

長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料CFG樁施工工藝是由長螺旋鉆機、混凝土泵和強制式混凝土攪拌機組成的施工體系，其中，長螺旋鉆機是該工藝設備的核心部分，經過大量的工程實踐，施工設備和施工工藝已趨于完善。

2.1 CFG樁施工工藝流程

2.2 施工要點

2.2.1 施工準備

(1)核查地質資料,結合設計參數,確定合理的施打順序及工藝。(2)測量放樣,平整場地,清除障礙物。(3)選擇具有代表性地段進行成樁工藝性試驗（每段試樁不少于2根），以復核地質資料以及設備、工藝、施打順序是否適宜，確定混合料配合比、坍落度、攪拌時間、拔管速度等各項工藝參數。

2.2.2 鉆機就位。鉆機就位要達到鉆塔天輪外緣、鉆頭尖及樁位點三點成一線，鉆桿垂直，鉆頭矛尖對準樁位點后固定鉆機，調整鉆機液壓腳，保證鉆機水平。

2.2.3 成孔。鉆機就位后，啟動馬達，螺旋鉆桿鉆入地下，鉆孔過程做好記錄，進入地基持力層時記錄鉆壓電流值。鉆至設計標高。長螺旋鉆機成孔，應勻速鉆進，避免形成螺旋孔,成孔深度在鉆桿上應有明確標記，成孔深度誤差不超過0.1m，確保樁端進入持力層深度大于200mm，垂直度偏差小于1%。

2.2.4 混凝土灌注。成孔至設計深度后，現場指揮員應通知鉆機停鉆提升鉆桿30cm，使鉆頭滑瓣打開，并同時通知司泵開始灌注混凝土并保持連續灌注。灌注混凝土至樁頂時，應適當超過樁頂設計標高70cm左右(至槽面上30cm左右)，以保證樁頂標高和樁頂砼質量均符合設計要求。司鉆和泵工密切配合，根據泵入混合料量控制提鉆速度，保證鉆頭矛尖始終埋在混合料中1m左右，以防斷樁。混合料達不到樁頭設計標高時，應及時處理，將泵管插入混合料下面50cm處補料，并振搗密實。灌注砼之前，應檢查管路是否順暢穩固；每班第1根樁灌注前，應用水泥砂漿濕潤管路。壓灌砼時一次提鉆高度小于25cm，混凝土埋鉆高度大于1.0m；現場設專人負責檢查砼灌注質量及意外情況的處理：混凝土進場后應立即灌注(2小時內)，嚴禁長時問擱置；保證樁身混凝土至少24小時養護，避免擾動；施工過程中應認真填寫施工記錄，每臺班或每日留取試塊1～2組。

2.2.5 清土及剔樁

（1）第一步清土在樁施工完畢后立即將多余砼鏟除；（2）第二步在成樁后5天左右剔樁，避免因樁身強度較大時剔樁困難；（3）清土采用小型機械設備及人工開挖、運輸，避免斷樁及對地基土的擾動；（4）清土預留至少20cm人工清除，找平；（5）清槽后人工截樁，采用3根鋼釬間隔120，沿徑向楔入樁體，直至上部樁體斷開，樁頂采用小釬修平；（6）樁頂開裂、斷裂，按樁基混凝土接樁規定，斷面鑿毛，刷素水泥漿后用高一級混凝土填補并振搗密實。

2.2.6 褥墊層

（1）復合地基施工、檢測合格后，方可進行褥墊層施工；（2）褥墊層材料根據設計施工，一般采用級配砂石；褥墊層應先虛鋪，采用平板振動器振密，控制振速，虛鋪厚度h按h=△H/λ控制，△H是褥墊層設計厚度，λ是壓實系數，一般取0.87～0.9。

2.3 長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料CFG樁施工中常見的問題及解決方法：2.3.1堵管：它直接影響CFG樁的施工效率，增加工人勞動強度，造成材料浪費。特別是故障排除不暢時，使已攪拌的混合料失水或結硬，增加了再次堵管的幾率，給施工帶來很多困難。應根據不同的原因及時排除故障，采取合理的措施減少堵管次數。一般情況下有下面幾種原因：混合料配合比不合理；混合料攪拌質量有缺陷；設備原因；冬季施工措施不當；施工操作不當等。

2.3.2 竄孔：在飽和粉土、粉細砂層中施工常遇到這個問題，鉆桿鉆進過程中葉片剪切作用對土體產生擾動；土體受剪切擾動能量的積累，使土體發生液化。通過我單位在河北省秦皇島市盧龍縣工程實踐證明，被加固的土層中雖有松散粉土、粉細砂,但沒有地下水，施工中沒發現有竄孔現象；被加固的土層中有松散粉土、粉細砂，有地下水，但樁距很大，每根樁成樁時間很短，也很少發生竄孔；只有在樁距較小、樁的長度大、成樁時間長、成樁時一次移機施打周圍樁數量過多時才發生竄孔。施工中根據不同情況采取相應的措施。

2.3.3 鉆頭閥門打不開：當鉆頭構造缺陷、樁端落在透水性好、水頭高的砂土或卵石層中時，會出現此問題;可采用改進閥門的結構型式或調整樁長令樁端穿過砂土，進入粘性土層的措施來避免這一情況發生。

2.3.4 樁體上部存氣：主要是施工過程中，排氣閥不能正常工作所致；為杜絕樁體存氣，必須保證排氣閥正常工作；施工過程中,要經常檢查排氣閥是否發生堵塞。若發生堵塞必須及時采取措施加以清洗。

2.3.5 先提鉆后泵料：這樣操作會出現下列問題：有可能使鉆頭上的土掉進樁孔，當樁端為飽和的砂卵石層時，提拔30cm易使水迅速填充該空間，泵送混合料后，混合料不足以使水立即全部排走，樁端處的混合料可能存在漿液與骨料分開現象。兩種情況均會影響CFG樁的樁端承載力的發揮。

[1]閻明禮，張東剛編著.CFG樁復合地基技術及工程實踐.北京：中國水利水電出版社，2001.1.

[2]牛志榮等編.復合地基處理及其工程實例.北京：中國建材工業出版社，2000363～413.

[3]閻明禮編著.地基處理技術.北京：中國環境科學出版社，1996224-260.

[4]周先榮.CFG樁復合地基的設計、施工與檢測，巖土工程界.第5卷.第7期,2002.

[5]方波，王光華等.CFG樁施工中的環境巖土工程問題及對策.河南科學.第21卷.第5期,2003.10.