CFG樁施工中常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及預(yù)防措施

1、CFG樁施工中常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及預(yù)防措施1、CFG樁工程本工程位于西安市浐灞生態(tài)區(qū)滹沱寨村。據(jù)勘探揭露，場(chǎng)地內(nèi)地 層在樁長(zhǎng)深度范圍內(nèi)主要由素填土、黃土狀粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、粗砂等地層組成，地下水位為-21m。擬建構(gòu)筑物基礎(chǔ)埋深 10.4m， 地下三層，層高 32F。設(shè)計(jì)采用 CFG樁復(fù)合地基。CFG樁采 用長(zhǎng)螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混凝土的施工工藝。具體設(shè)計(jì)參數(shù)為：樁徑400mm、樁距1300mm、樁長(zhǎng) 21.0m、梅花形布置，樁身 混凝土強(qiáng)度C 30，復(fù)合地基承載力特征值620KPa。2、CFG樁施工中出現(xiàn)的問(wèn)題及預(yù)防措施本工程在施工過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題有：堵管、樁頭空芯、樁身夾泥、竄孔、斷樁、樁端不飽滿。

2、2.1 堵管問(wèn)題堵管是長(zhǎng)螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混凝土施工工藝常見(jiàn)的主要問(wèn)題，它不僅影響施工效率，增加勞動(dòng)強(qiáng)度，而且還會(huì)造成材料浪費(fèi)。2.1.1 堵管原因分析(1) 混凝土配合比不合理。當(dāng)混凝土中的細(xì)骨料用量較少，粗骨料 過(guò)大，混凝土和易性不好，常發(fā)生堵管。(2) 混凝土攪拌質(zhì)量有缺陷?；炷了涠冗^(guò)大，易產(chǎn)生離析，管 內(nèi)水浮到上面，在泵壓的作用下，水先流動(dòng)，骨料與砂漿分離， 摩擦力劇增，從而導(dǎo)致堵管；塌落度過(guò)小，混凝土在輸送管內(nèi)流 動(dòng)性差，泵送壓力過(guò)大，也容易造成堵管。(3) 設(shè)備缺陷，當(dāng)泵入混凝土后，砂塞堵住了鉆頭閥門(mén)，造成混凝土無(wú)法下落。(4) 冬季保溫措施不當(dāng)，常常會(huì)在輸送管和彎頭處造成混凝土

3、結(jié)凍； 夏季降溫措施不當(dāng)，往往由于溫度過(guò)高，導(dǎo)致混凝土中水蒸發(fā)。(5) 施工操作不當(dāng)。2.1.2 堵管預(yù)防措施(1) 施工時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)、試樁時(shí)確定的配合比進(jìn)行施工，施工時(shí)混凝土塌落度宜控制在180mm200mm ,粗骨料可采用卵石或碎石，最大粒徑不宜大于30mm。(2) 必須確保混凝土能順利通過(guò)剛性管、高強(qiáng)柔性管、彎管和變徑管而到達(dá)鉆桿芯管內(nèi)。(3) 施工時(shí)若發(fā)現(xiàn)混凝土可泵性差，可適量摻入泵送劑。攪拌好的 混凝土通過(guò)溜槽注入到混凝土泵儲(chǔ)料斗時(shí)，需經(jīng)過(guò)一定規(guī)格的過(guò) 濾柵。(4) 采用合理彎頭曲率半徑以及彎頭與鉆桿的連接形式。(5) 冬季施工采用加熱水的辦法來(lái)提高混凝土的出口溫度，混凝土的入孔溫

4、度不低于 5.0 C,通常是采用直接用火加熱儲(chǔ)水箱，水 溫不宜超過(guò) 60.0 C；夏季當(dāng)氣溫高于30 C時(shí)，宜在輸送泵管上覆蓋隔熱材料，每隔一段時(shí)間灑水降溫。(6) 鉆桿進(jìn)入土層預(yù)定標(biāo)高后開(kāi)始泵送混凝土，管內(nèi)空氣從排氣閥 排出，待鉆桿芯管及輸送管充滿混凝土，應(yīng)及時(shí)提鉆，保證混凝 土在一定壓力下灌注成樁。2.2樁頭空芯問(wèn)題截樁頭時(shí)，發(fā)現(xiàn)個(gè)別樁存有樁頭空芯現(xiàn)象。樁頭空芯是由于樁體頂部的密實(shí)度較差，樁體內(nèi)存有空隙。221樁頭空芯原因分析在施工過(guò)程中，如排氣閥不能正常工作，就會(huì)導(dǎo)致樁體內(nèi)出現(xiàn)空 隙；在鉆機(jī)鉆孔時(shí)，長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)充滿空氣，造成泵送混凝土?xí)r， 排氣閥被堵塞不能將空氣排出管外，致使樁體含有空氣

5、，在泵送 完混凝土料后，混凝土在自重作用下下沉，形成樁頭空芯的現(xiàn)象。 成孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，泵送混凝土前，拔管過(guò)快。2.2.2 樁頭空芯預(yù)防措施為防止樁頭空芯的質(zhì)量問(wèn)題，在施工中應(yīng)當(dāng)經(jīng)常對(duì)排氣閥的工作狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)堵塞現(xiàn)象時(shí)應(yīng)及時(shí)的進(jìn)行清洗。鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)先泵送混凝土并停頓 1020s，再緩慢提升鉆桿。 2.3樁身夾泥問(wèn)題樁身夾泥是指樁身內(nèi)存在泥土夾層，使樁身截面減小或隔斷。2.3.1 樁身夾泥原因分析主要由以下原因形成：在飽和淤泥層中施工時(shí)，拔管速度過(guò)快或 樁身材料中粗骨料粒徑過(guò)大，坍落度過(guò)小，拔管時(shí)樁身材料尚未 流出，鉆頭沒(méi)有埋在混凝土里，周?chē)馏w即涌入樁身，造成夾泥。2.3.2

6、 樁身夾泥預(yù)防措施灌注混凝土?xí)r保證鉆頭埋入混凝土內(nèi)Im，控制混凝土坍落度和石料的粒徑，保證混凝土的和易性，防止堵管造成斷樁和夾泥。2.4竄孔問(wèn)題在高壓縮性淤泥層、流塑淤泥質(zhì)土層、承壓水的砂土層、流砂層、 飽和細(xì)砂層、粉砂層中施工常遇見(jiàn)竄孔現(xiàn)象。在一般情況下，完 成一根樁所需時(shí)間為 8min 一 10min。假如完成 A樁后，在 B 樁鉆進(jìn)成孔過(guò)程中，A樁混合料尚未凝固而流向 B樁鉆孔中，發(fā) 現(xiàn)已完的A樁突然下落。工程中稱這種現(xiàn)象為竄孔。2.4.1 竄孔原因分析施工時(shí)鉆桿鉆進(jìn)過(guò)程中葉片剪切作用對(duì)土體發(fā)生擾動(dòng)，土體受剪切作用而發(fā)生液化或能變，從而產(chǎn)生竄孔。242竄孔預(yù)防措施(1) 采取大樁距的設(shè)計(jì)

7、方案。增大樁距的目的在于減少新打樁對(duì)已打樁的擾動(dòng)。(2) 改進(jìn)鉆頭，減少對(duì)土體的擾動(dòng)。(3) 減少打樁推進(jìn)排數(shù)，如將一次打好幾排改為2排或1排，盡快離開(kāi)已打成的樁，減少對(duì)已打樁擾動(dòng)能量的積累。(4) 必要時(shí)采用隔樁、隔排跳打方案。(5) 當(dāng)提鉆灌注混合料到發(fā)生竄孔土層時(shí)，停止提鉆，連續(xù)泵送混凝土，泵送壓力加大，迫使竄孔樁混凝土液面恢復(fù)到原設(shè)計(jì)標(biāo)高。2.5斷樁問(wèn)題斷樁是由于提鉆太快泵送混凝土跟不上提鉆速度，鉆頭上的泥塊落入孔內(nèi)樁，或是用大型機(jī)械野蠻清理樁間土，造成CFG樁身淺層斷樁。2.5.1 斷樁原因分析(1) 挖掘機(jī)械使用不當(dāng)，造成基樁受到擾動(dòng)與碰撞，在剪力作用下CFG樁發(fā)生斷裂的現(xiàn)象；(2

8、) 提鉆過(guò)快，會(huì)造成泵送混凝土料和提鉆速度匹配不恰當(dāng)，空氣未全部釋放出來(lái)，混凝土未及時(shí)填充，致使樁身產(chǎn)生斷面裂縫；(3) 樁間土開(kāi)挖施工中成品保護(hù)不完善，導(dǎo)致樁身被挖斷；(4) 截?cái)鄻额^時(shí)施工工藝不合理。2.5.2 斷樁預(yù)防措施(1) 在施工中，要嚴(yán)格控制機(jī)械的施工，防止因施工不當(dāng)造成成品破壞，米用小挖掘機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)， 挖斗尺寸比樁間凈排距小 20 30cm ;同時(shí)人工配合清理樁身周?chē)耐粒?2) 嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行配料和攪拌的施工；(3) 在施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制拔管速度，并且泵送混凝土料和拔管應(yīng)該連續(xù)均勻，拔管速度通常為23m/min ；當(dāng)樁體施工完成后，必須等待CFG樁達(dá)到一定的強(qiáng)度，才能

9、進(jìn)行樁間土開(kāi)挖施工，并且在樁間土開(kāi)挖時(shí)要選擇合適施工機(jī)械 和施工工藝；(5) 在截?cái)鄻额^時(shí)應(yīng)采取大錘擊打?qū)ΨQ鋼釬的方法或者切割片環(huán)切 的施工工藝。2.6樁端不飽滿問(wèn)題樁基施工完畢，對(duì)CFG樁及復(fù)合地基檢測(cè)時(shí)，用靜載實(shí)驗(yàn)檢測(cè)單樁承載力時(shí)，樁體承載力產(chǎn)生突變，急劇減??；但用低應(yīng)變反 射波法檢測(cè)樁身混凝土的完整性，樁身完整性符合要求，此現(xiàn)象 可能是由于樁端不飽滿原因引起。2.6.1 樁端不飽滿原因分析當(dāng)樁端達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，為了便于打開(kāi)閥門(mén)，泵送混合料前將鉆 桿提拔30cm。這樣操作存在下列問(wèn)題：有可能使鉆頭上的土掉進(jìn)樁孔；當(dāng)樁端為飽和的砂卵石層時(shí)提拔30cm易使水迅速填充該空間，泵送混合料后，混合料

10、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(kāi)現(xiàn)象。這兩種情況均會(huì)影響CFG樁的樁端承載力的發(fā)揮。262樁端不飽滿預(yù)防措施施工時(shí)不能先提鉆后泵料。鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，應(yīng)先泵入混凝 土，使鉆桿芯管充滿混凝土， 并停頓1020s，再緩慢均勻提升鉆 桿，做到鉆頭始終埋入混凝土內(nèi)1m左右。施工中前、后臺(tái)工人應(yīng)密切配合，保證提鉆和泵料的一致性。3缺陷樁基的一般處理方法針對(duì)以上缺陷樁的一般處理方法有復(fù)打法、接樁法、鉆孔壓漿補(bǔ)強(qiáng)法和補(bǔ)樁法。(1) 復(fù)打法：在施工過(guò)程中，一旦發(fā)生機(jī)械故障、堵管等時(shí)，馬上 進(jìn)行處理，在混凝土初凝前處理完畢的，可以在原樁位重新鉆孔 施工。(2) 接樁法：成樁后

11、當(dāng)樁頂標(biāo)高不足或者質(zhì)量問(wèn)題部位的深度較淺 時(shí)，常采用此法進(jìn)行處理。施工工藝為采用人工開(kāi)挖樁周土至問(wèn) 題截面以下不小于 200mm 處，將樁頂修平、鑿毛并清理干凈， 采用高一標(biāo)號(hào)的混凝土補(bǔ)加至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高，補(bǔ)加部分樁身直徑 宜大于原樁直徑 200mm。(3) 鉆孔壓漿補(bǔ)強(qiáng)法：此法適用條件是樁身混凝土嚴(yán)重離析、蜂窩、松散、強(qiáng)度不夠及樁長(zhǎng)不足、樁底沉渣過(guò)厚等缺陷，常采用鉆機(jī)鉆孔、高壓注漿法來(lái)處理。(4) 補(bǔ)樁法：對(duì)于質(zhì)量問(wèn)題位置在中深部時(shí)，常采用補(bǔ)樁法進(jìn)行處 理。經(jīng)設(shè)計(jì)單位驗(yàn)算后，當(dāng)需要進(jìn)行補(bǔ)樁時(shí)，應(yīng)在樁基承臺(tái)或筏 板施工前進(jìn)行補(bǔ)樁。本工程主要采用復(fù)打法、接樁法和補(bǔ)樁法進(jìn)行斷樁處理。4施工過(guò)程中的質(zhì)

12、量控制要點(diǎn)(1) 要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配合比拌和混合料，坍落度要控制在180mm200mm 之間。(2) 提鉆時(shí)嚴(yán)格按試樁調(diào)整拔管速度拔管，提拔鉆桿要采用靜止提拔，在特殊情況下采用邊旋轉(zhuǎn)提拔，同時(shí)通過(guò)混凝土輸送泵的泵 送次數(shù)來(lái)確定實(shí)際投料量，并且必須保持混凝土面始終高于鉆頭面，鉆頭低于混合料面1525cm，保證管內(nèi)有一定高度的混凝土。確保鉆桿內(nèi)管及輸送軟、硬管內(nèi)混合料連續(xù)。為了保證 CFG樁在施工時(shí)不影響相鄰樁的樁身質(zhì)量，施工中 根據(jù)地質(zhì)條件，必要時(shí)采取隔樁、隔排跳打方法施工。(4) 施工中應(yīng)經(jīng)常檢查排氣閥的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)堵塞及時(shí)清洗，以 免造成樁頭空芯。(5) 施工中提鉆與混凝土供應(yīng)必須密切配合，保證提鉆和泵料的一致，以防止樁端不飽滿而影響CFG樁的承載力。特別在遇見(jiàn)飽和砂土或飽和粉土層，不得停泵待料。(6) 施工樁頂標(biāo)高必須比設(shè)計(jì)標(biāo)高高50cm ,在后續(xù)的清土和截樁工作中，不得造