CFG樁復(fù)合地基施工技術(shù)探析

唐永恒

【摘要】CFG樁的施工工藝是目前普遍應(yīng)用的成樁工藝，但是其在實(shí)際的施工應(yīng)用過程中還存在這一定的問題，下面本文就根據(jù)筆者的工作經(jīng)驗(yàn)，借鑒相關(guān)的資料對其進(jìn)行論述。

【關(guān)鍵詞】CFG樁??施工技術(shù)??要點(diǎn)

前言：?CFG樁復(fù)合地基是在碎石樁加固地基法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種地基處理技術(shù)。經(jīng)各地工程實(shí)踐證明是比較成熟的地基處理方法，因此，得以廣泛采用，早已列入了（《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2002）和（《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50202-2002）并取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益，在工程建設(shè)中得以廣泛發(fā)展和應(yīng)用。

一、CFG樁施工技術(shù)要點(diǎn)

（一）CFG樁施工可根據(jù)現(xiàn)場條件選用下列施工工藝：

1、長螺旋鉆干成孔灌注成樁;適用于地下水以上、提鉆不塌孔的土層條件;2、長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁;適用于粘性土、粉土、砂土、粒徑不大于60mm厚度不大于5m的卵石層（卵石含量不大于30%），以及對噪聲和泥漿污染要求高的場地;3、振動(dòng)沉管灌注成樁;適用于粘性土、粉土、素填土，對夾有較厚卵石、砂和孔隙比小液性指數(shù)較低的粘土層無合理有效的輔助措施不宜采用，軟土地基應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性;4、泥漿護(hù)壁鉆孔灌注成樁;對遇有較厚卵石、砂和孔隙比小液性指數(shù)較低的粘土層以及飽和軟土，樁端持力層具有水頭很高的承壓水，長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁容易發(fā)生竄孔，對噪聲污染要求嚴(yán)格的場地，不宜采用前述施工工藝時(shí)，可采用該工藝。

（二）當(dāng)采用擠土成樁工藝時(shí)

新打樁對已打樁可能產(chǎn)生不良影響時(shí)，可選用非擠土成樁工藝，或擠土和非擠土成樁工藝聯(lián)合使用的施工方案，擠土和非擠土成樁工藝聯(lián)合施工時(shí)，宜先打擠土樁、后打非擠土樁;在有較厚軟土的地基上施工時(shí)，混合料宜用低塌落度（3～5cm），以防止樁體自身塌落發(fā)生斷樁。

（三）振動(dòng)沉管CFG樁施工要點(diǎn)

1、通過在樁機(jī)卷揚(yáng)系統(tǒng)加動(dòng)滑輪，調(diào)整拔管線速度控制在規(guī)范建議的范圍;2、打樁前、打樁過程中測地表標(biāo)高，觀測地表隆起或下沉量;3、通過試成樁，觀測地面標(biāo)高變化和測定新打樁對已打樁的影響，確定合理的施打順序;4、軟土中可采用靜壓振拔技術(shù)，沉管過程可不啟振動(dòng)錘、靜壓沉管，減少對樁間土的擾動(dòng)，拔管啟錘使混合料振密;5、軟土中可采用大直徑予制樁尖，以獲得較大的端阻力，而保持樁身混合料用量不變;6、經(jīng)施工監(jiān)測確認(rèn)樁體斷裂并脫開，應(yīng)逐樁靜壓（跑樁）將脫開的上下樁接起來;7、拔管不宜長時(shí)間留振，防止粗骨料與水泥漿發(fā)生分離。

（四）長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁施工要點(diǎn)：

1、基礎(chǔ)埋深較大時(shí)，宜在基坑開挖后的工作面上施工，工作面宜高出有效樁頂標(biāo)高300～500mm。基坑較淺在地表打樁或部分開挖打樁空孔較長時(shí)，應(yīng)加大保護(hù)樁長，并嚴(yán)格控制樁位偏差和垂直度;2、基坑降水應(yīng)控制在標(biāo)高最低的電梯井、集水坑底標(biāo)高以下500～1000mm;3、軟土地基中施工宜通過摻加減水劑、泵送劑制備泵送性能好塌落度較低的混合料，以防止樁體自身塌落發(fā)生斷樁、或充盈系數(shù)過大;4、樁體配比碎石最大粒徑不宜大于25mm，粉煤灰選用Ⅱ級或Ⅲ級細(xì)灰，每立方米混合料摻量70～90kg為宜;5、樁端為飽和粉土、砂土和卵石層時(shí)，應(yīng)選用下開式專利鉆頭（專利號ZL?00?2?63200.4），以防止鉆頭活門打不開、樁端有虛土不能發(fā)揮土的端阻;6、嚴(yán)禁先提鉆后灌料;7、樁徑400mm時(shí)提鉆速度宜為2.5～3.5m/min，樁徑增大鉆頭活門斷面應(yīng)相應(yīng)增大，若樁徑增大而鉆頭活門斷面不變時(shí)應(yīng)相應(yīng)降低提鉆速度;8、夾有松散飽和粉土、粉細(xì)砂的土層，成孔時(shí)在剪切荷載作用下，土體液化，導(dǎo)致剛打完處于流動(dòng)狀態(tài)樁的樁周土喪失對樁的側(cè)向約束能力，樁體側(cè)向澎出、樁頂下沉，產(chǎn)生竄孔，液化區(qū)域連成片甚至導(dǎo)致基坑失穩(wěn)或周邊建筑物傾斜開裂、道路破壞，在這類地基上施工應(yīng)采取如下措施：

（1）降飽和粉土、粉細(xì)砂中的水;（2）采用小葉片螺旋鉆桿成孔，減少剪切能積累并對樁間土具有擠密作用;（3）合理設(shè)計(jì)施打順序和控制日成樁數(shù)量，避免在某個(gè)區(qū)域產(chǎn)生成片的液化區(qū)，也可采用跳打等方法減少剪切能量的積累;（4）快速鉆進(jìn)，減少剪切能量在可液化土層上的積累;（5）選用下開式專利鉆頭，防止閥門打不開在同一樁位多次復(fù)鉆;（6）混合料盡量采用較小的塌落度;（7）把施工因素作為基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)條件;（8）設(shè)計(jì)宜采用大樁距大樁長。注：當(dāng)上述措施仍無效時(shí)，可采用泥漿護(hù)壁鉆孔灌注成樁工藝。

（五）清土、剔樁頭防斷樁和防擾動(dòng)樁間土措施

1、打樁棄土和預(yù)留保護(hù)土層可采用人工清除、或機(jī)械人工聯(lián)合清除方案。當(dāng)采用機(jī)械人工聯(lián)合清除方案時(shí)：（1）對基坑開挖后打樁的場地，采用人工予斷樁、挖掘機(jī)清土。（2）在地表打樁后再進(jìn)行基坑開挖的場地，由現(xiàn)場試挖確定預(yù)留人工開挖深度，以保證樁的斷裂部位高于有效樁頂標(biāo)高以上。2、截樁頭宜用無尺鋸在有效樁頂標(biāo)高處切深1～2cm的園環(huán)，再用兩鋼釬相對同時(shí)敲擊斷樁。3、清土、截樁頭后禁止對樁間土產(chǎn)生擾動(dòng)的施工設(shè)備（如輪胎式運(yùn)土車等）在施工場地內(nèi)通行，防止產(chǎn)生“橡皮土”。

二、CFG樁施工常見問題及處理

（一）堵管

堵管是長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁成樁工藝常遇到的主要問題之一。若因混合料配合比不合理，和易性不好而發(fā)生堵管，需注意細(xì)骨料和粉煤灰兩種材料的摻入量，特別是注意粉煤灰摻入量宜控制在60-80kg/m3。若因混合料攪拌質(zhì)量有缺陷，需確保混合料能順利通過剛性管、高強(qiáng)柔性管、彎管和變徑管到達(dá)鉆桿芯管內(nèi)，同時(shí)控制好混合料坍落度，宜控制在16-20cm。

（二）竄孔

在飽和細(xì)砂層、粉砂層中施工常遇竄孔現(xiàn)象。可采取大樁距的設(shè)計(jì)方案，增大樁距的目的在于減少新打樁機(jī)器的剪切擾動(dòng)，避免不良影響。改進(jìn)鉆頭，提高鉆進(jìn)速度。減少打樁推進(jìn)排數(shù)，必要時(shí)采用隔樁、隔排跳打方案，但跳打要求及時(shí)清除成樁時(shí)排出的棄土，否則會影響施工進(jìn)度。

（三）斷樁

樁基施工完畢，發(fā)現(xiàn)樁身裂縫的所在部位，應(yīng)分析原因，得出自身問題是在施工時(shí)，由于提鉆速度較快，空氣未全部釋放出來，致使樁身產(chǎn)生斷面裂縫，另外是混合料的攪拌時(shí)間不夠，和易性差，出現(xiàn)蜂窩麻面樁。外部原因是土建施工時(shí)機(jī)械挖基坑平整土方時(shí)，被挖掘機(jī)和鏟車碰斷。解決方案是：淺部斷樁，對斷樁單獨(dú)進(jìn)行處理，剔除上部斷樁，用與樁身相同的混合料按樁徑設(shè)計(jì)標(biāo)高補(bǔ)樁。樁頭斷樁后進(jìn)行接樁，當(dāng)樁頂高程低于施工圖標(biāo)識高程時(shí)，如開槽或剔除樁頭必須進(jìn)行補(bǔ)樁，可采用比樁體強(qiáng)度高一等級的豆石混凝土接樁至施工圖標(biāo)識樁頂標(biāo)高，注意在接樁過程中保護(hù)好樁間土。

三、結(jié)語

1.設(shè)計(jì)階段，CFG樁復(fù)合地基承載力應(yīng)通過現(xiàn)場復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定，初步設(shè)計(jì)時(shí)可按公式（1）估算復(fù)合地基承載力特征值。復(fù)合地基竣工驗(yàn)收時(shí)，承載力檢驗(yàn)應(yīng)采用復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定。

2.復(fù)合地基靜載試驗(yàn)前，首先做樁的低應(yīng)變檢測，靜載試驗(yàn)后再做低應(yīng)變檢測和樁頂部開挖探查，對分析判斷復(fù)合地基施工發(fā)生的問題具有重要意義。

3.螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁，先提30～50cm再灌料是一種錯(cuò)誤的施工方法，應(yīng)嚴(yán)格禁止，下開式專利鉆頭可避免發(fā)生閥門打不開的情況發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

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