CFG樁施工中常見的問題及質(zhì)量控制措施及應(yīng)注意的質(zhì)量問題

1、CFG樁施工中常見的問題、質(zhì)量控制措施及應(yīng)注意的質(zhì)量問題CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結(jié)強度樁，與樁問土和褥墊層一起形成復合地基。CFG樁是針對碎石樁承載特性的一些不足加以改進發(fā)展起來的。和樁基相比，CFG樁樁體材料可以摻入工業(yè)廢料粉煤灰、不配筋以及充分發(fā)揮樁問土的承載能力，工程造價一般為樁基的1/31/2，經(jīng)濟效益和社會效益非常顯著。由丁CFG樁復合地基技術(shù)具有施工速度快、工期短、質(zhì)量容易控制、工程造價低廉的特點，目前已成為應(yīng)用較為普遍的地基處理技術(shù)。1施工設(shè)備長螺旋鉆管內(nèi)泵壓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

2、組成的完整的施工體系（圖1）。其中長螺旋鉆機是該工藝設(shè)備的核心部分。目前長螺旋鉆機根據(jù)其成孔深度分為12m、16m、18m、24m和30m等機型，施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計樁長確定施工所采用的設(shè)備。圖1長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工工藝流程圖2施工中常見的問題及質(zhì)雖控制措施2.1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。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(jié)硬，增加了再次堵管的幾率，給施工帶來很多困難。產(chǎn)生堵管有如下幾種原因：2.1.1混合料配合比不合理細骨料和粉煤灰用量較少時，混合料和易性不好，常發(fā)生

3、堵管。因此要注意混合料中配合比這兩種材料的摻入量（配比）,特別是注意粉煤灰摻量宜控制在36080kgm。2.1.2混合料攪拌質(zhì)量有缺陷施工過程中混合料由混凝土泵通過剛性管、高強柔性管、彎頭達到鉆桿芯管內(nèi)。混合料在管線內(nèi)借助水和水泥砂漿潤滑層與管壁分離通過管線。因此設(shè)計和攪拌的混合料必須確?；旌狭夏茼樌ㄟ^剛性管、高強柔性管、彎管和變徑管，到達鉆桿芯管內(nèi)。坍落度太大的混合料，易產(chǎn)生泌水、離析，在管線內(nèi)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(nèi)流動性差，也容易造成堵管。施工時坍落度宜控制在16cm20cm,若混合料可泵性差，可適量摻

4、入泵送劑。攪拌好的混合料通過溜槽注入到混凝土儲料斗時，需經(jīng)一定尺寸的過濾柵。有時過濾柵不起作用，可能將混入粗骨料中的大石塊或片石漏入混土泵儲料斗。泵送混合料時，大石塊或片石可能在管線內(nèi)或動力頭內(nèi)腔管處堵塞，造成堵管。彎頭是連接鉆桿與高強柔性管的重要部件，當泵送混合料時，彎頭曲率半徑以及彎頭與鉆桿的連接形式。對混合料的正常輸送起著至關(guān)重要的作用。若彎頭的曲率半徑不合理，會發(fā)生堵管；輸送管與鉆桿垂直連接，也將發(fā)生堵管。正確的連接方式如圖2所示?；旌狭陷斔凸軣o論是剛性管還是高強柔性管，若施工結(jié)束后活洗不徹底，管內(nèi)易產(chǎn)生混合料硬塊體，會妨礙潤滑砂漿流動，造成堵管。此外，管接頭不牢固，墊圈破損，導致水泥

5、砂漿流失，也會造成堵管。圖2正確的彎頭連接示意圖1-底座；2-浮子；3-彈簧；4-杠桿；5-頂桿；6-平衡重；7-電磁閥；8-閥座；9-彎夾；10-膜片；11-遠傳壓力表；12-壓力顯示器有些生產(chǎn)廠家的鉆機，鉆頭設(shè)計不合理，密封不嚴，在具有承壓水的粉細砂中成樁時，承壓水帶著砂通過鉆頭間隙進入鉆桿芯管。有時形成長達50cm的砂塞，泵入混合料后，砂塞堵住了鉆頭閥門，混合料無法下落，造成堵管。在高水頭下，鉆頭閥門進水，泵入混合料后，使混合料離析，在鉆頭閥門處留下松散碎石，堵塞閥門，也無法保證混合料從閥門處下落。2.1.4冬期施工措施不當在北方或高原寒冷地區(qū)等，冬季施工時，混合料輸送管及彎頭均需做防凍

6、保護，一旦保溫效果不好，常在輸送管和彎頭處造成混合料結(jié)凍，造成堵管。冬季施工經(jīng)常采用加熱水的辦法來提高混合料的出口溫度。通常是直接用火加熱儲水箱，水溫不能很好控制，一旦水溫過高，如超過600以上，攪拌混合料時，會使混合料早凝，也產(chǎn)生堵管。2.1.5施工操作不當鉆桿進入土層預(yù)定標高后，開始泵送混合料，管內(nèi)空氣從排氣閥排出，待鉆桿芯管及輸送管內(nèi)充滿混合料，介質(zhì)成連續(xù)體后，應(yīng)及時提鉆，保證混合料在一定壓力下灌注成樁。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(chǎn)生無水泥漿的干硬沙漿的混合料硬塊，使管線堵塞，混合料不能下落。2.2竄孔在飽和粉土、

7、粉細砂層中施工常遇到這種情況。打完1號樁后，接著打相鄰的2號樁時，隨著鉆桿的鉆進，發(fā)現(xiàn)已打完尚未結(jié)硬的1號樁樁頂突然下落，有時甚至達2m以上。當2號樁泵入混合料時，能使1號樁下降的樁頂開始回升。泵入2號樁的混合料足夠多時，1號樁樁頂恢復到原標高。工程中稱這種現(xiàn)象叫竄孔。實踐表明，竄孔發(fā)生的條件為：(1) 被加固土層中有松散飽和粉土、粉細砂。(2) 鉆桿鉆進過程中葉片剪切作用對土體產(chǎn)生擾動。(3) 土體受剪切擾動能量的積累，足以使土體發(fā)生液化。大量工程實例證實，當被加固土層中雖然有松散粉土、粉細砂，但沒有地下水時，施工沒有發(fā)現(xiàn)有過竄孔現(xiàn)象；被加固土層有松散粉土、粉細砂且有地下水，但樁距很大，每根

8、樁成樁時間很短時，也很少發(fā)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(shù)量過多時才發(fā)生竄孔。鑒丁此，工程中常用如下的方法防止竄孔：(1) 對有竄孔可能的被加固地基盡量采取大樁距的設(shè)計方案。增大樁距目的在丁減少打新樁時對已打樁的剪切擾動。(2) 改進鉆頭，提高鉆進速度。減少在竄孔區(qū)域打樁推進排數(shù)，如將一次打4排改為2排或1排。盡快離開已打樁，減少對已打樁擾動能量的積累。(3) 必要時采用隔樁、隔排跳打方案，但跳打要求及時活除成樁時排出的棄土，否則會影響施工進度。發(fā)生竄孔后一般采取如下方法處理：當混合料灌注到發(fā)生竄孔土層時，停止提鉆，連續(xù)泵送混合料，直到竄孔樁混合料液面

9、上升至原位為止。對采用上述方法處理的竄孔樁，需通過低應(yīng)變檢測或靜載試驗，進一步確定樁身的完整性和承載力是否受到影響，以滿足設(shè)計要求。2.3鉆頭閥門打不開施工過程中，發(fā)現(xiàn)有時鉆孔到預(yù)定標高后，泵送混合料提鉆時鉆頭閥門打不開，無法灌注成樁。閥門打不開一般有兩個原因：(1) 鉆頭構(gòu)造缺陷，如當鉆頭閥門蓋板采用內(nèi)嵌式時，有可能被砂粒、小卵石等卡住，導致閥門無法開啟。(2) 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(cè)除了土側(cè)向壓力外，主要是水的側(cè)壓力。閥門內(nèi)側(cè)的混合料側(cè)壓力小丁閥門外的側(cè)壓力，致使閥門打不開。當鉆桿提升到某一高度后，側(cè)壓力逐漸減小，管內(nèi)混合料側(cè)壓力不變，當管內(nèi)側(cè)壓力大丁管外側(cè)

10、壓力時，閥門打開，混合料突然下落。這種情況在施工中經(jīng)常發(fā)生。閥門打不開多為這種情況?？刹捎酶倪M閥門的結(jié)構(gòu)形式或調(diào)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(fā)生。2.4樁體上部存氣截樁頭時，發(fā)現(xiàn)個別樁樁頂部存有空間不大的空心。主要是施工過程中，排氣閥不能正常工作所致。鉆桿成孔鉆進時，管內(nèi)充滿空氣。鉆孔到預(yù)定標高開始泵入混合料。此時要求排氣閥能將管內(nèi)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(nèi)空氣無法排出，就會導致樁體存氣并形成空洞。為杜絕樁體存氣，必須保證排氣閥正常工作施工時要經(jīng)常檢查排氣閥是否發(fā)生堵塞，若發(fā)生堵塞必須及時采取措施加以活洗。2.5先提鉆后泵料有些施工單

11、位施工時，當樁端達到設(shè)計標高后為了便丁打開閥門，泵送混合料前將鉆桿提拔30cm。這樣操作存在下列問題：(1) 有可能使鉆頭上的土掉進樁孔；(2) 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，這樣樁端處的混合料可能存在漿液與骨料分開現(xiàn)象。這兩種情況均會影響CFG樁的樁端承載力的發(fā)揮。CFG樁應(yīng)嚴格按照設(shè)計方案施工，遵守國家現(xiàn)行施工及驗收規(guī)范的有關(guān)規(guī)3施工中應(yīng)注意的質(zhì)雖問題3.1減小施工擾動土的強度降低CFG樁復合地基區(qū)別丁樁基的主要特點就是：充分考慮利用樁問土的承載力，所以施工中應(yīng)減小擾動土的強度降低。3.2控制成樁質(zhì)雖CFG成樁質(zhì)量問

12、題主要有縮頸、斷樁、樁體強度不均和不足。解決這些質(zhì)量問題應(yīng)從以下幾方面著手：3.2.1選擇正確的打樁順序在飽和軟土中成樁，宜采用隔樁跳打。在飽和的松散粉土中施工則不宜采用隔樁跳打方案。3.2.2控制拔管速率拔管速率太快可能導致樁徑偏小或縮頸斷樁拔管速率過慢會造成樁頂浮漿過多，樁身強度不均勻。正常的拔管速率應(yīng)控制在112115m/min。3.2.3正確的混凝土配合比配合比應(yīng)符合粉煤灰在混凝土及砂漿中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程中的規(guī)定。重點應(yīng)控制坍落度，坍落度過大，樁頂浮漿過多，樁體強度也會降低坍落度控制在35cm,和易性好，成樁質(zhì)量易控制3.2.4設(shè)置保護樁長每根樁在加料時，要比設(shè)計樁長實際所需混凝土量多加0.5m樁長的混凝土，保證樁長除滿足設(shè)計要求外，在樁頂多壓0.5m樁長的混凝土。將沉管拔出后，用插入式振搗棒對樁頂混凝土加振35秒鐘，提高樁頂混凝土的密實度。上部用土封頂，增大混凝土表面的高度即增加了自