長螺旋鉆泵壓混凝土CFG樁工藝及質量通病控制

孔 祥 立

(中交隧道局第三工程公司，江蘇 南京 211100)

長螺旋鉆泵壓混凝土CFG樁工藝及質量通病控制

孔 祥 立

(中交隧道局第三工程公司，江蘇 南京 211100)

結合具體工程實例，論述了長螺旋鉆孔成樁工藝，并對長螺旋鉆孔內泵壓CFG樁施工過程中容易發(fā)生的堵管、竄孔及斷樁等質量通病進行了闡述，提出了相應的防治措施，對類似工程的施工具有借鑒意義。

CFG樁，施工工藝，質量通病

0 引言

CFG樁是英文Cement Fly-ash Gravel的縮寫，它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結強度樁。工程中常采用它與樁間土和褥墊層一起構成復合地基。樁越長承載力越高，且變形量小，適用于承載力要求較高的地基。

1 工程概況

DK911+880.24～DK914+043.94駐馬店西站路基工程位于石武客運專線SWZQ7標，工點前接漯駐特大橋，后接駐馬店特大橋，長2 122.96 m，地基地質類型為松軟土。

此段路基經沉降估算分析，不滿足無砟軌道工后沉降不大于15 mm的設計要求，地基采用復合加固處理。其中正線左右25 m(站場35 m)和過渡段內采用預應力管樁加固，其余站線和維修線地段采用CFG樁加固。

CFG樁樁徑0.5 m，樁間距1.6 m，正三角形布置。DK913+415～DK914+043.94左側維修線地段樁長12 m，其余地段樁長均為22 m，路基兩側最外兩排CFG樁樁間距分別為1.7 m，1.8 m，CFG樁樁頂設C15混凝土現澆樁帽，樁帽頂設碎石墊層，厚0.5 m，內鋪設一層雙向筋土工格柵，每側回折不小于2.0 m，抗拉強度不小于200 kN/m，復合地基承載力為300 kPa。

2 施工工藝

2.1 施工方案的選擇

目前CFG樁有三種成樁方法：

1)振動沉管灌注成樁法，適用于粘性土、粉土、素填土及飽和砂土層；

2)長螺旋鉆孔灌注成樁法，適用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密實以上的砂土；

3)長螺旋鉆孔管內泵壓混合料灌注成樁，適用于粘性土、粉土、砂土以及對噪聲或污染要求嚴格的場地。工程處于河南省駐馬店市市郊，綜合考慮地質、工效、經濟及周邊環(huán)境等各因素，確定選用長螺旋鉆泵壓混凝土灌注成樁工藝。

2.2 長螺旋鉆孔成樁工藝

在進行CFG樁施工前，應做好充足的施工準備，包括原材料(砂、碎石、水泥、粉煤灰、外加劑等)在進場前須確定種類、品質，并送到試驗室進行化驗和做配合比實驗；施工前場地的平整、水電等需滿足CFG樁施工要求，并按要求施放樁位。CFG樁工藝流程圖見圖1。

3 質量通病分析與控制

3.1 堵管

長螺旋鉆孔內泵壓灌注工藝施工過程中常易發(fā)生堵管現象，它影響施工效率，而且增加作業(yè)工人的勞動強度，施工中必須引起重視。堵管原因有以下幾點:

1)作業(yè)工人原因。

施工前應注意選用有豐富經驗專業(yè)的勞務隊伍和作業(yè)工人，施工過程中加強教育和培訓工作，來提高作業(yè)人員的勞動技術水平。

2)機械設備原因。

施工中應避免輸送泵壓力過小、機械故障、布管線型不合理等現象的發(fā)生。

3)混凝土質量問題。

當混凝土中的細骨料、粉煤灰、水泥用量較少時，和易性不好，容易發(fā)生堵管現象；當粗骨料粒徑過大(大于30 mm)易發(fā)生堵管；當混凝土坍落度過大，易產生泌水離析；當混凝土坍落度過小，在輸送管內流動性差，也易造成堵管。

4)操作方法不合理。

每班組作業(yè)完成后，沒有及時清洗管路，造成管內剩余混凝土凝結；輸送管過長也易發(fā)生堵管，應控制混凝土輸送管長度，一般長度不宜超過100 m；管道接口處密封不嚴漏水漏漿，也易發(fā)生堵管現象，施工中應以避免。

5)環(huán)境因素影響。

冬施時，輸送管需做防凍處理，沒有做防凍處理容易發(fā)生凍結堵管現象。為了防凍，有時還采用加熱水來提高混凝土的溫度，水溫一般不要超過60 ℃，否則易使混凝土早凝，產生堵管現象；電壓低也易造成堵管，一工班1號機由于前期和2臺PHC預應力管樁打樁機共用一臺變壓器，線路也長，導致設備供應電壓低，鉆進速度慢，經常發(fā)生堵管，后來通過增加1根電纜和提高變壓器電壓來保證施工電壓，取得了良好的效果。

發(fā)現堵管現象，需立即找出堵管的位置，采取人工敲打疏通管路，若此法無效，接下來應將導管拆掉，將管內的混合料清理干凈，及時組裝好導管恢復作業(yè)。

3.2 竄孔

在飽和軟土成樁過程中，打完一根樁后，施工相鄰樁時，發(fā)現剛施工的臨樁樁頂突然下落，當樁泵入混凝土時，臨樁的樁頂混凝土開始回升，此種現象稱為竄孔。由于竄孔對成樁質量造成影響，施工中應采取如下預控措施：

1)合理安排施工順序。由于本項目地基加固為中間預應力混凝土管樁，兩側為CFG樁，為保證施工質量，防止CFG樁竄孔和斷樁，在一定范圍內，先施工管樁，再施工CFG樁；

2)加大施工樁距，減少土體剪切影響。可以采取隔樁、隔排跳打施工，也可以變更設計，加大樁距，減小影響；

3)合理提高鉆機鉆進速度，快速鉆進；

4)在滿足可泵性的前提下，盡可能減小混凝土的坍落度。

3.3 斷樁

斷樁是指CFG樁成樁后，樁身混凝土面不連續(xù)，中間有垂直于樁中心軸線的開裂或間隔。斷樁是CFG樁最大的質量事故，斷樁的原因有很多，主要有：

1)施工保護不夠，有大型機械在未達到強度的CFG樁區(qū)域運行，使樁被剪斷或樁頭被壓碎；

2)長螺旋鉆機的排氣閥被堵；

3)灌注混凝土時，混凝土灌注供應不及時；

4)地質原因，地下水豐富等，易產生斷樁；

5)拔管和泵送混凝土配合不協(xié)調；

6)樁間土開挖時，挖掘機碰撞樁頭、截除樁頭時人為的破壞都易造成淺層斷樁。

淺層斷樁處理方法見圖2。

防止斷樁的方法：

1)加強已灌注CFG樁區(qū)域的保護，嚴禁一切大型機械進入；

2)經常檢查排氣閥，并將包裹排氣閥的混凝土鑿除；

3)加強混凝土調度，保證混凝土連續(xù)供應；

4)由于地質原因造成的斷樁，施工中很難控制，對于流塑狀和地下水豐富的地質情況，應對CFG樁地基處理進行適應性論證；

5)對拔管和泵送混凝土配合不協(xié)調造成的斷樁，應尋求操作工人之間的默契配合；

6)樁間土開挖時，挖掘機易碰撞樁頭造成淺層斷樁，應待CFG樁強度達到設計強度的80%后，使用小型挖掘機開挖樁間土。

4 結語

長螺旋鉆孔內泵壓CFG樁施工過程中容易產生堵管、竄孔、斷樁等質量通病，本文針對這些問題提出了有效的質量控制措施。對類似工程的施工有借鑒意義，同時應繼續(xù)加強對這些問題的研究，從而提高該工藝的應用水平。

[1] 屈文波.客運專線CFG樁施工質量通病原因及應對措施[J].山西建筑，2009，35(3):111-112.

[2] 孫瑞民，楊鳳靈.CFG樁常見的質量問題分析和控制措施[J].工程地球物理學報，2006(6):236-240.

[3] 冀海峰.客運專線長螺旋鉆管內泵壓混合料CFG樁施工技術[J].鐵路標準設計，2008(4):37-38.

Construction technology and quality disease control of concrete pressure pumped CFG pile by long auger drilling method

KONG Xiang-li

(China Communication Tunnel Bureau 3rd Engineering Corporation, Nanjing 211100, China)

Combining with specific engineering examples, the paper discuses long auger drilling pile technology, and discusses some common quality diseases occurring in concrete pressure pumped CFG pile by long auger drilling method, such as plugging, sleeving and pile fracture and so on, and puts forward corresponding preventive measures, which has certain referring meaning for similar engineering construction.

CFG pile, construction technology, quality disease

1009-6825(2014)18-0093-02

2014-04-10

孔祥立(1980- )，男，工程師

TU473

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