CFG樁施工常見問題及預防措施

褚艷華

(河北省文安縣交通局公路管理站)

CFG樁是英文Cement Fly-ash Gravel的縮寫，意為水泥粉煤灰碎石樁，由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和，用各種成樁機械制成的可變強度樁。通過調整水泥摻量及配比，其強度等級在C5～C25之間變化，是介于剛性樁與柔性樁之間的一種樁型。CFG樁和樁間土一起，通過褥墊層形成CFG樁復合地基共同工作。

CFG樁與水泥攪拌樁相比雖然造價較高，但其解決了長度大于15 m的水泥攪拌樁施工質量無法控制難題，因此其作為深度大于15 m的水泥攪拌樁的替代方案，在高速公路地基處理中被廣泛的應用。

1 CFG樁施工方法

1.1 施工準備

施工前進行場地平整，清除地表樹根、雜草、雜物和生活垃圾，修筑進場便道，準備供電設備。

1.2 測量放樣

采用先定線后定點的方法，即根據布置圖，先放樣定出路基兩側最外邊的四個角點CFG樁的樁位，根據設計樁距，用鋼尺量距法定出其它樁位。校核樁的數量和在縱橫上的間距，其樁距校核差為±100 mm。放出每根樁處原地面標高，以控制樁長和樁底標高。

1.3 鉆機就位

鉆機就位后，使鉆桿垂直對準樁位中心，確保CFG樁垂直度容許偏差不大于1%。現場控制采用在鉆架上掛垂球的方法測量該孔的垂直度。每根樁施工前現場工程技術人員進行樁位對中及垂直度檢查，滿足要求后，開鉆鉆進。

1.4 成孔

鉆孔開始時，關閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸地時，啟動馬達鉆進，先慢后快，同時檢查鉆孔的偏差并及時糾正。在成孔過程中發現鉆桿搖晃或難鉆時，放慢進尺，防止樁孔偏斜、位移和鉆具損壞。根據鉆機塔身上的進尺標記，成孔到達設計標高時，停止鉆進。

1.5 混合料攪拌

混合料攪拌上料順序為先裝碎石，再加水泥、粉煤灰、砂，嚴格按照經監理工程師審批的配比進行，采用集中拌和，灌車運輸，每盤料攪拌時間不少于1 min，混合料出廠時塌落度控制在180～220mm。根據設計樁長、配合比計算投料量。

1.6 灌注

成孔至設計深度后，現場指揮員通知鉆機停鉆提升鉆桿30 cm，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，超過樁頂設計標高50 cm，以保證樁頂標高和樁頂混凝土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，混合料的連續性，以防斷樁、縮頸。灌注混凝土之前，檢查管路是否順暢穩固;第1根樁灌注前，用水泥砂漿濕潤管路。壓灌混凝土時一次提鉆高度小于25 cm;現場設專人負責檢查混凝土灌注質量及意外情況的處理;施工過程中應認真填寫施工記錄，每機每臺班留取試塊1～2組。成樁過程中應對已打樁的樁頂進行位移監測。施工垂直度偏差不應大于1%。冬季施工時混合料入孔溫度不得低于5℃，對樁頭和樁間土應采取保溫措施。

1.7 樁頭處理

(1)第一步清土在CFG樁施工完畢后立即將多余混凝土鏟除;

(2)第二步在成樁后7 d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;預留至少20 cm進行人工清除，找平;

(4)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;

(5)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 常見問題及預防措施

(1)堵管。堵管是長螺旋鉆孔、管內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樁混合料失水或結硬，增加了再次堵管的幾率，給施工帶來很多困難。產生堵管的原因有以下幾點。

①混合料配合比不合理。當混合料中的細骨料和粉煤灰用量較少時，混合料和易性不好，常發生堵管。因此，坍落度控制在180～220 mm之間。

②混合料攪拌質量有缺陷。在CFG樁施工中，混合料由混凝土泵通過剛性管、高強柔性管、彎頭最后到達鉆桿芯管內。混合料在管線內借助水和水泥砂漿潤滑層與管壁分離后通過管線。坍落度太大的混合料，易產生泌水、離析，泵壓作用下，骨料與砂漿分離，摩擦力加劇，導致堵管。坍落度太小，混合料在輸送管路內流動性差，也容易造成堵管。

③施工操作不當。鉆孔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。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)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。

預防措施:及時清除或外運樁口出土，防止下籠時混入混凝土中;樁頂浮漿多因孔內出水或砼離析造成，應保證超灌50 cm后，排除浮漿才終孔成樁。

(3)施工不當造成斷樁。為避免樁頂浮漿與松散混凝土帶來的質量缺陷，CFG施工中參照混凝土灌注樁，樁頂高程至少要比設計高程高出0.5 m，這高出的0.5 m通常稱為“樁頭”。在樁頭部分樁間土開挖和截取樁頭過程中，一些施工單位使用大型機械鉤挖或不注意控制機械的活動就會造成CFG樁淺部斷樁。在碎石褥墊層施工中，一些施工單位動用大噸位卡車運輸碎石直接進入場地，或者使用重型壓路機進行碾壓。由于樁上填土較薄，局部碾壓下可能破壞樁體和樁帽，造成斷樁和樁帽破裂。而在路基填筑具有一定的高度后，填土對局部壓力的應力擴散作用才能對CFG樁體和樁帽起到足夠的保護作用。

預防措施:樁間土開挖、截樁和褥墊層施工過程中加強旁站，及時制止不當施工行為。遇到斷樁嚴格要求按接樁處理，遇到破裂樁帽嚴格要求返工。

(4)CFG樁樁身垂直度偏差控制不到。CFG樁樁身垂直度偏差控制不到造成樁帽傾斜，樁帽頂平面地基土不規則變形，造成CFG樁偏心受壓，可能導致該樁受彎折斷，危及復合地基穩定。

預防措施:鉆桿必須雙向設置吊錘控制垂直度，CFG樁樁體垂直度允許偏差1%。