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

1、CFG樁施工中常見(jiàn)的問(wèn)題、質(zhì)量控制措施及應(yīng)注意的質(zhì)量問(wèn)題CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡(jiǎn)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，與樁問(wèn)土和褥墊層一起形成復(fù)合地基。CFG樁是針對(duì)碎石樁承載特性的一些不足加以改進(jìn)發(fā)展起來(lái)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(wèn)土的承載能力，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。由丁CFG樁復(fù)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(jià)低廉的特點(diǎn)，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(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工工藝是由長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)、混凝土泵和強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)

2、組成的完整的施工體系（圖1）。其中長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)是該工藝設(shè)備的核心部分。目前長(zhǎng)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(zhǎng)確定施工所采用的設(shè)備。圖1長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工工藝流程圖2施工中常見(jiàn)的問(wèn)題及質(zhì)雖控制措施2.1堵管堵管是長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁成樁工藝常遇到的主要問(wèn)題之一。它直接影響CFG樁的施工效率，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，增加了再次堵管的幾率，給施工帶來(lái)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(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

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(guò)程中混合料由混凝土泵通過(guò)剛性管、高強(qiáng)柔性管、彎頭達(dá)到鉆桿芯管內(nèi)?；旌狭显诠芫€內(nèi)借助水和水泥砂漿潤(rùn)滑層與管壁分離通過(guò)管線。因此設(shè)計(jì)和攪拌的混合料必須確?；旌狭夏茼樌ㄟ^(guò)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)，骨料與砂漿分離，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(guò)溜槽注入到混凝土儲(chǔ)料斗時(shí)，需經(jīng)一定尺寸的過(guò)濾柵。有時(shí)過(guò)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。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(duì)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(huì)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。混合料輸送管無(wú)論是剛性管還是高強(qiáng)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(huì)妨礙潤(rùn)滑砂漿流動(dòng)，造成堵管。此外，管接頭不牢固，墊圈破損，導(dǎo)致水泥

5、砂漿流失，也會(huì)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(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(guò)鉆頭間隙進(jìn)入鉆桿芯管。有時(shí)形成長(zhǎng)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(wú)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(wú)法保證混合料從閥門處下落。2.1.4冬期施工措施不當(dāng)在北方或高原寒冷地區(qū)等，冬季施工時(shí)，混合料輸送管及彎頭均需做防凍

6、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。冬季施工經(jīng)常采用加熱水的辦法來(lái)提高混合料的出口溫度。通常是直接用火加熱儲(chǔ)水箱，水溫不能很好控制，一旦水溫過(guò)高，如超過(guò)600以上，攪拌混合料時(shí)，會(huì)使混合料早凝，也產(chǎn)生堵管。2.1.5施工操作不當(dāng)鉆桿進(jìn)入土層預(yù)定標(biāo)高后，開(kāi)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。若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)使鉆頭處的水泥漿液擠出，同樣可使鉆頭閥門處產(chǎn)生無(wú)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(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)樁樁頂突然下落，有時(shí)甚至達(dá)2m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(kāi)始回升。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(xì)砂。(2) 鉆桿鉆進(jìn)過(guò)程中葉片剪切作用對(duì)土體產(chǎn)生擾動(dòng)。(3) 土體受剪切擾動(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)，當(dāng)被加固土層中雖然有松散粉土、粉細(xì)砂，但沒(méi)有地下水時(shí)，施工沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有過(guò)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

8、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(zhǎng)度大，成樁時(shí)間長(zhǎng)，成樁時(shí)一次移機(jī)施打周圍樁數(shù)量過(guò)多時(shí)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(duì)有竄孔可能的被加固地基盡量采取大樁距的設(shè)計(jì)方案。增大樁距目的在丁減少打新樁時(shí)對(duì)已打樁的剪切擾動(dòng)。(2) 改進(jìn)鉆頭，提高鉆進(jìn)速度。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(kāi)已打樁，減少對(duì)已打樁擾動(dòng)能量的積累。(3) 必要時(shí)采用隔樁、隔排跳打方案，但跳打要求及時(shí)活除成樁時(shí)排出的棄土，否則會(huì)影響施工進(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)生竄孔土層時(shí)，停止提鉆，連續(xù)泵送混合料，直到竄孔樁混合料液面

9、上升至原位為止。對(duì)采用上述方法處理的竄孔樁，需通過(guò)低應(yīng)變檢測(cè)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(kāi)施工過(guò)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(kāi)，無(wú)法灌注成樁。閥門打不開(kāi)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(wú)法開(kāi)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(kāi)。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)壓力大丁管外側(cè)

10、壓力時(shí)，閥門打開(kāi)，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(kāi)多為這種情況?？刹捎酶倪M(jìn)閥門的結(jié)構(gòu)形式或調(diào)整樁長(zhǎng)，令樁端穿過(guò)砂土進(jìn)入粘性土層的措施，來(lái)避免這一情況發(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(guò)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(kāi)始泵入混合料。此時(shí)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(wú)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，若發(fā)生堵塞必須及時(shí)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(shí)，當(dāng)樁端達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后為了便丁打開(kāi)閥門，泵送混合料前將鉆桿提拔30cm。這樣操作存在下列問(wèn)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。CFG樁應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案施工，遵守國(guó)家現(xiàn)行施工及驗(yàn)收規(guī)范的有關(guān)規(guī)3施工中應(yīng)注意的質(zhì)雖問(wèn)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)別丁樁基的主要特點(diǎn)就是：充分考慮利用樁問(wèn)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控制成樁質(zhì)雖CFG成樁質(zhì)量問(wèn)

12、題主要有縮頸、斷樁、樁體強(qiáng)度不均和不足。解決這些質(zhì)量問(wèn)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(dǎo)致樁徑偏小或縮頸斷樁拔管速率過(guò)慢會(huì)造成樁頂浮漿過(guò)多，樁身強(qiáng)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(diǎn)應(yīng)控制坍落度，坍落度過(guò)大，樁頂浮漿過(guò)多，樁體強(qiáng)度也會(huì)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(hù)樁長(zhǎng)每根樁在加料時(shí)，要比設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)實(shí)際所需混凝土量多加0.5m樁長(zhǎng)的混凝土，保證樁長(zhǎng)除滿足設(shè)計(jì)要求外，在樁頂多壓0.5m樁長(zhǎng)的混凝土。將沉管拔出后，用插入式振搗棒對(duì)樁頂混凝土加振35秒鐘，提高樁頂混凝土的密實(shí)度。上部用土封頂，增大混凝土表面的高度即增加了自