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

1、CFG榊適l：作業(yè)CFG樁施工中常見的問題、質(zhì)量限制舉措及應(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(qiáng)度樁,與樁間土和褥墊層一起形成復(fù)合地基.CFG樁是 針對碎石樁承載特性的一些缺乏加以改良開展起來的.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)揮樁間土的承載水平,工程造 價(jià)一般為樁基的1/31/2,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益非常顯著.山于CFG樁復(fù)合地基 技術(shù)具有施丄速度快、工期短、質(zhì)量容易限制、工程造價(jià)低廉的特點(diǎn),U前已成 為應(yīng)用較為普遍的地基處理技術(shù).長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工工藝是山長螺旋鉆機(jī)、混凝土泵

2、和強(qiáng)制式混凝 土攪拌機(jī)組成的完整的施工體系圖lo其中長螺旋鉆機(jī)是該工藝設(shè)備的核心部 分.目前長螺旋鉆機(jī)根據(jù)其成孔深度分為12m、16m、18m、24m和30m等機(jī)型, 施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)樁長確定施工所采用的設(shè)備.2施工中常見的問題及質(zhì)量限制舉措 21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樁的施丄效率,增加工人勞動(dòng)強(qiáng)度,還會(huì)造成材料浪費(fèi).特別是故障排除 不暢時(shí),使已攪拌的CFG樁混合料失水或結(jié)硬,增加了再次堵管的兒率,給施工 帶來很多困難.產(chǎn)生堵管有如下兒種原因：2. 1. 1混合料配合比不合理細(xì)骨料和粉煤灰用量較少時(shí),混合料和易性不好,常發(fā)生堵管.因此

3、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限制在 6080kg m'3o2.1. 2混合料攪拌質(zhì)量有缺陷施工過程中混合料山混凝土泵通過剛性管、高強(qiáng)柔性管、彎頭到達(dá)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別離通過管線.因此設(shè)計(jì)和 攪拌的混合料必須保證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).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(dòng),骨料與砂漿別離,摩擦力劇增,從而導(dǎo)致堵管.坍落度太小, 混合料在輸送管內(nèi)流動(dòng)性差,也容易造成堵管.施工時(shí)坍落度宜限制在 16cnT20cm,假設(shè)混合

4、料可泵性差,可適量摻入泵送劑.攪拌好的混合料通過溜槽注入到混凝土儲(chǔ)料斗時(shí),需經(jīng)一定尺寸的過濾柵. 有時(shí)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(chǔ)料斗. 泵送混合料時(shí),大石塊或片石可能在管線內(nèi)或動(dòng)力頭內(nèi)腔管處堵塞,造成堵管.2. 1. 3設(shè)備缺陷彎頭是連接鉆桿與高強(qiáng)柔性管的重要部件,當(dāng)泵送混合料時(shí),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.假設(shè)彎頭 的曲率半徑不合理,會(huì)發(fā)生堵管；輸送管與鉆桿垂直連接,也將發(fā)主堵管.正確 的連接方式如圖2所示.混合料輸送管無論是剛性管還是高強(qiáng)柔性管,假設(shè)施工結(jié)束后清洗不徹底,管 內(nèi)易產(chǎn)生混合料硬塊體,會(huì)阻礙潤滑

5、砂漿流動(dòng),造成堵管.此外,管接頭不牢固, 墊圈破損,導(dǎo)致水泥砂漿流失,也會(huì)造成堵管.8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(yuǎn)傳壓力表；12-壓力顯示器有些生產(chǎn)廠家的鉆機(jī),鉆頭設(shè)計(jì)不合理,密封不嚴(yán),在具有承壓水的粉細(xì)砂 中成樁時(shí),承壓水帶著砂通過鉆頭間隙進(jìn)入鉆桿芯管.有時(shí)形成長達(dá)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(jìn)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

6、舉措不當(dāng)在北方或高原嚴(yán)寒地區(qū)等,冬季施工時(shí),混合料輸送管及彎頭均需做防凍保 護(hù),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 施丄經(jīng)常采用加熱水的方法來提升混合料的出口溫度.通常是直接用火加熱儲(chǔ)水 箱,水溫不能很好限制,一旦水溫過高,如超過60°以上,攪拌混合料時(shí),會(huì) 使混合料早凝,也產(chǎn)生堵管.CFG榊甩I：作業(yè)K2. 1. 5施工操作不當(dāng)鉆桿進(jìn)入土層預(yù)定標(biāo)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(shí)提鉆,保證混合料在一 定壓力下灌注成樁.假設(shè)注滿混合料后不及時(shí)提鉆,混凝土泵一直泵送,在泵送壓 力下會(huì)使鉆頭

7、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.22竄孔在飽和粉土、粉細(xì)砂層中施工常遇到這種情況.打完1號(hào)樁后,接著打相鄰 的2號(hào)樁時(shí),隨著鉆桿的鉆進(jìn),發(fā)現(xiàn)已打完尚未結(jié)硬的1號(hào)樁樁頂忽然下落,有 時(shí)甚至達(dá)加以上.當(dāng)2號(hào)樁泵入混合料時(shí),能使1號(hào)樁下降的樁頂開始上升. 泵入2號(hào)樁的混合料足夠多時(shí),1號(hào)樁樁頂恢復(fù)到原標(biāo)高.工程中稱這種現(xiàn)象叫 竄孔.實(shí)踐說明,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(xì)砂.(2) 鉆桿鉆進(jìn)過程中葉片剪切作用對土體產(chǎn)生擾動(dòng).(3) ±體受剪切擾動(dòng)能量的積累,足以使土體發(fā)生液化.大量工程實(shí)例證實(shí)

8、,當(dāng)被加固土層中雖然有松散粉土、粉細(xì)砂,但沒有地下 水時(shí),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(xì)砂且有地下水, 但樁距很大,每根樁成樁時(shí)間很短時(shí),也很少發(fā)生竄孔；只有在樁距較小,樁的 長度大,成樁時(shí)間長,成樁時(shí)一次移機(jī)施打周圉樁數(shù)量過多時(shí)才發(fā)生竄孔.鑒于 此,工程中常用如下的方法預(yù)防竄孔：(1) 對有竄孔可能的被加固地基盡量采取大樁距的設(shè)訃方案.增大樁距LI的 在于減少打新樁時(shí)對已打樁的剪切擾動(dòng).(2) 改良鉆頭,提升鉆進(jìn)速度.(3) 減少在竄孔區(qū)域打樁推進(jìn)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(dòng)能量的積累.(4) 必要時(shí)采用隔樁、隔排跳打方案,但跳

9、打要求及時(shí)去除成樁時(shí)排出的棄 土,否那么會(huì)影響施I：進(jìn)度.發(fā)生竄孔后一般采取如下方法處理：當(dāng)混合料灌注到發(fā)主竄孔土層時(shí),停止 提鉆,連續(xù)泵送混合料,直到竄孔樁混合料液面上升至原位為止.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(yàn),進(jìn)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(jì)要求.2.3鉆頭閥門打不開施工過程中,發(fā)現(xiàn)有時(shí)鉆孔到預(yù)定標(biāo)高后,泵送混合料提鉆時(shí)鉆頭閥門打不 開,無法灌注成樁.閥門打不開一般有兩個(gè)原因：(1) 鉆頭構(gòu)造缺陷,如當(dāng)鉆頭閥門蓋板采用內(nèi)嵌式時(shí),有可能被砂粒、小卵 石等卡住,導(dǎo)致閥門無法開啟.(2) 當(dāng)樁端落在透水性好、水頭高的砂土或卵石層中時(shí),閥門外側(cè)除

10、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)壓力小于閥門外的側(cè)壓力,致使閥門打不開.當(dāng)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(dāng)管內(nèi)側(cè)壓力大于管外側(cè)壓力時(shí),閥門 翻開,混合料忽然下落.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.可采用改良閥門的 結(jié)構(gòu)形式或調(diào)整樁長,令樁端穿過砂土進(jìn)入粘性土層的舉措,來預(yù)防這一情況發(fā) 生.2. 4樁體上部存氣截樁頭時(shí),發(fā)現(xiàn)個(gè)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(jìn)時(shí),管內(nèi)充滿空氣.鉆孔到預(yù)定標(biāo)高開始泵入混合料.此時(shí)要 求排氣閥能將管內(nèi)空氣排出.假設(shè)排氣閥被混合料漿液堵塞,不能正常

11、工作,鉆桿 管內(nèi)空氣無法排出,就會(huì)導(dǎo)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(shí)要經(jīng)常檢查排氣閥是否發(fā) 生堵塞,假設(shè)發(fā)生堵塞必須及時(shí)采取舉措加以清洗.2. 5先提鉆后泵料有些施工單位施工時(shí),當(dāng)樁端到達(dá)設(shè)訃標(biāo)高后為了便于翻開閥門,泵送混合 料前將鉆桿提拔30cm.這樣操作存在以下問題：(1) 有可能使鉆頭上的土掉進(jìn)樁孔；(2) 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,混合料缺乏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(huì)影響CFG樁的樁端承載力的發(fā)揮.CFG樁應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)方案施工,遵守國家現(xiàn)行施工及

12、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī) 定.3施工中應(yīng)注意的質(zhì)量問題3. 1減小施工擾動(dòng)土的強(qiáng)度降低CFG樁復(fù)合地基區(qū)別于樁基的主要特點(diǎn)就是：充分考慮利用樁間土的承載 力,所以施工中應(yīng)減小擾動(dòng)土的強(qiáng)度降低.3. 2限制成樁質(zhì)量CFG成樁質(zhì)量問題主要有縮頸、斷樁、樁體強(qiáng)度不均和缺乏.解決這些質(zhì)量 問題應(yīng)從以下兒方面著手：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匸那么不宜采用隔樁跳打方案.3. 2, 2限制拔管速率拔管速率太快可能導(dǎo)致樁徑偏小或縮頸斷樁拔管速率過慢會(huì)造成樁頂浮漿8CFG榊適l：作業(yè)過多,樁身強(qiáng)度不均勻.正常的拔管速率應(yīng)限制在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(diǎn)應(yīng) 限制坍落度,坍落度過大,樁頂浮漿過多,樁體強(qiáng)度也會(huì)降低坍落度限制在 35cm,和易性好,成樁質(zhì)量易限制3. 2. 4設(shè)置保護(hù)樁長每根樁在加料時(shí),要比設(shè)計(jì)樁長實(shí)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(jì)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,提升樁頂混凝土的密實(shí)度.上部用 土封頂,增大混凝土外表的高度即增加了自重壓力,可提升混凝土