（中鐵八局集團(tuán)昆明鐵路建設(shè)有限公司，云南 昆明 650200）

1 工程概況

官南路（廣福路-環(huán)湖東路）改擴(kuò)建工程起于廣福路，止于環(huán)湖東路，道路全長(zhǎng)約為4.67公里，抗震烈度：8度，設(shè)計(jì)年限：15年，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)軸載：BZZ~100，路面類型為瀝青混凝土路面，設(shè)計(jì)初年每天交通流量為12000pcu/d，設(shè)計(jì)交通增長(zhǎng)率前5年8%、中間5年5%、后5年3%。，為城市Ⅰ級(jí)主干道，設(shè)計(jì)車速為50km/h。道路紅線寬度為50米，官南路沿線按雙向6車道實(shí)施，加上非機(jī)動(dòng)車道及人行道后路基寬度為40m。機(jī)動(dòng)車道路拱橫坡為2%，人行道及非機(jī)動(dòng)車道橫坡為2%。

2 CFG樁施工工藝

2.1 長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)壓泵水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）施工工藝

2.1.1 成樁的順序：對(duì)稱、間隔、鄰排斜向跳打，嚴(yán)禁從一端開(kāi)始按順序逐個(gè)施工。

2.1.2 工藝流程

樁位放點(diǎn)→攪拌混凝土→長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)就位、成孔→壓灌素混凝土→邊提升鉆桿，邊壓灌素混凝土→成樁、樁體養(yǎng)護(hù)→檢測(cè)→清樁間土及預(yù)留樁頭→鋪設(shè)褥墊層。

2.1.2.1 樁位放點(diǎn)按照地基處理圖設(shè)計(jì)的樁位、間距、數(shù)量，從已定好的2個(gè)軸線控制點(diǎn)引設(shè)出每一個(gè)樁的樁位點(diǎn)，并撒白灰作好標(biāo)識(shí)；經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)線合格后進(jìn)行下道工序。

2.1.2.2 混凝土攪拌根據(jù)設(shè)計(jì)好的配合比，混合料攪拌要求按配合比進(jìn)行配料，計(jì)量要求準(zhǔn)確，拌合時(shí)間不得少于1min?；旌狭霞铀亢吞涠龋ㄔO(shè)計(jì)要求長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵壓混合料法施工時(shí)，坍落度控制在16～20cm）。在泵送前混凝土泵料斗、攪拌機(jī)筒內(nèi)應(yīng)備好熟料。

2.1.2.3 鉆機(jī)就位及成孔將長(zhǎng)螺旋鉆就位，調(diào)整鉆機(jī)水平并固定，專人檢查將鉆頭錐尖對(duì)準(zhǔn)樁位中心點(diǎn)；螺旋鉆機(jī)就位后，司鉆人員根據(jù)鉆機(jī)架上的鉛錘調(diào)節(jié)鉆機(jī)垂直度，確保垂直度偏差≤1.0%。全部調(diào)整到位后，開(kāi)始鉆孔，在鉆機(jī)架上預(yù)先做好深度標(biāo)記，利用深度標(biāo)記進(jìn)行成孔深度控制，并由電流表的數(shù)值判斷是否進(jìn)入設(shè)計(jì)土層（大于試樁確定的160A）。鉆孔過(guò)程中，一般應(yīng)先慢后快，既能保證減少鉆桿搖晃，又便于檢查鉆孔的偏差并及時(shí)糾正。當(dāng)遇到圓礫層或卵石層，會(huì)發(fā)現(xiàn)進(jìn)尺明顯變慢、機(jī)架出現(xiàn)輕微晃動(dòng)。據(jù)此可作為判定鉆桿進(jìn)入圓礫層或卵石層的深度特征。在施工過(guò)程中，采用雙控標(biāo)準(zhǔn)控制孔深，既滿足有效樁長(zhǎng)，又保證樁端進(jìn)入持力層≥500mm。鉆機(jī)在鉆到預(yù)定深度后空轉(zhuǎn)30秒。

2.1.2.4 拔管、壓灌素混凝土成樁長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)深度且等鉆桿中孔灌滿混凝土后，開(kāi)始一邊拔管，一邊泵送素混凝土，拔管速度控制在2～3m/min。嚴(yán)禁先拔管后泵料。設(shè)專人指揮協(xié)調(diào)鉆機(jī)操作手和混凝土泵操作手保證泵送混凝土和提升鉆桿的默契配合，施工中的每根樁的投料量不得少于設(shè)計(jì)灌入量，以確保成樁質(zhì)量。提鉆的速率與混合料的泵送速率相協(xié)調(diào)，保證鉆桿孔內(nèi)混凝土表面高度始終略高于鉆桿底出料口。直至壓灌到場(chǎng)地地面為止。在飽和粉土、飽和沙土段內(nèi)，適當(dāng)放慢提鉆速度，以防流砂造成塌孔、斷樁現(xiàn)象。拔管速度放慢，拔管過(guò)程中不允許出現(xiàn)反插，不允許出現(xiàn)供料不及時(shí)現(xiàn)象。成樁過(guò)程宜連續(xù)進(jìn)行，避免因后臺(tái)供料慢而導(dǎo)致停機(jī)待料，以至造成斷樁或縮頸。如果不可避免則在檢測(cè)報(bào)告出來(lái)后視具體情況而定是否進(jìn)行補(bǔ)樁。

2.1.2.5 混凝土輸送量控制樁頂與施工作業(yè)面平齊，樁頂浮漿厚度≤200mm。確保設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高內(nèi)無(wú)浮漿；

2.1.2.6 檢測(cè)CFG樁施工完，樁體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值后，由第三方檢測(cè)單位進(jìn)行檢測(cè)。并根據(jù)檢測(cè)報(bào)告作出相應(yīng)的處理。在施工過(guò)程中作好材料的試塊的取樣工作，進(jìn)行28天后的抗壓強(qiáng)度。

2.1.2.7 清理樁間土和樁頭檢測(cè)合格后，采用鋼釬及風(fēng)鎬等工具鑿除預(yù)留樁頭至設(shè)計(jì)標(biāo)高。鑿樁頭時(shí)，鋼釬水平放置，禁止豎向劈鑿樁頭，以防破壞樁身質(zhì)量。如斜面（集水坑等坡面）按實(shí)際坡度剔除預(yù)留樁頭。鑿除樁頭后，及時(shí)清運(yùn)平整到位。

2.1.2.8 褥墊層施工CFG樁施工完后，在樁頂鋪設(shè)一層30cm的褥墊層，在褥墊層上加鋪一層鋼塑土工格柵。褥墊層采用級(jí)配良好的碎石或砂礫，也可以采用風(fēng)化玄武巖，其最大粒徑不得超過(guò)30mm。虛鋪厚度為25cm左右，虛鋪后采用靜力壓實(shí)，在樁間土含量不大時(shí)亦可夯實(shí)。樁間土含水量較高時(shí)，特別是高靈敏土，應(yīng)注意監(jiān)測(cè)施工擾動(dòng)對(duì)樁間土的影響，以避免產(chǎn)生橡皮土。

2.2 振動(dòng)沉管灌注水泥粉煤灰碎石樁CFG樁施工工藝

2.2.1 成樁順序：分段布置樁機(jī)，施工順序由小里程往大里程。連續(xù)施打可能造成的缺陷是樁徑被擠扁或縮頸，采用隔排跳打方式以避免發(fā)生已打樁樁徑被擠小或縮頸現(xiàn)象。

2.2.2 工藝流程

樁位放點(diǎn)→攪拌混凝土→走管式沉管振動(dòng)鉆機(jī)就位、成孔→壓灌素混凝土→邊提升鉆桿，邊壓灌素混凝土→成樁、樁體養(yǎng)護(hù)→檢測(cè)→清樁間土及預(yù)留樁頭→鋪設(shè)褥墊層。

2.2.2.1 樁位放點(diǎn)：（同長(zhǎng)螺旋樁樁施工）

2.2.2.2 混凝土攪拌：（同長(zhǎng)螺旋樁樁施工）振動(dòng)沉管灌注成樁施工的坍落度宜為30～50mm。

2.2.2.3 鉆機(jī)就位及成孔：將沉管振動(dòng)鉆機(jī)就位，調(diào)整鉆機(jī)水平并固定，專人檢查砼樁頭安放埋入樁位中心點(diǎn)，樁頭埋入地表下應(yīng)在30cm左右；樁機(jī)就位后，司鉆人員根據(jù)鉆機(jī)架上的鉛錘調(diào)節(jié)鉆機(jī)垂直度，確保垂直度偏差≤1.0%。

2.2.2.4 沉管：樁機(jī)就位后，開(kāi)始沉管，要求沉管深度達(dá)到設(shè)計(jì)深度。當(dāng)沉入深度達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，樁機(jī)前趾上抬兩次，工作電流達(dá)到100A以上仍無(wú)法下沉?xí)r，此時(shí)的沉管深度作為樁長(zhǎng)。沉管過(guò)程中，須做好記錄。終孔嚴(yán)則上按照地質(zhì)報(bào)告入④層粉砂層≥1.0m，嚴(yán)格控制最后30s的電流值，根據(jù)試樁確定貫入度和電流值。

2.2.2.5 裝料：為避免出現(xiàn)斷樁、縮脛現(xiàn)象，首次裝料應(yīng)裝滿至沉管上口以下1米處，以后用錘擊檢查，使沉管內(nèi)保持充足的砼量?；旌狭蠂?yán)格按照實(shí)驗(yàn)確定的配合比進(jìn)行配制，攪拌時(shí)間不得小于1min。拌合用的碎石、砂雜質(zhì)含量不大于5%。振動(dòng)沉管至指定位置時(shí)，盡快投料，投料時(shí)采用料斗空中投料，以保證成樁標(biāo)高滿足要求。成樁樁頂浮漿厚度一般不超過(guò)200mm。

2.2.2.6 拔管：當(dāng)混凝土料按照需要加完后，開(kāi)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，沉管原地留振10s左右，然后邊振動(dòng)邊拔管。拔管速度應(yīng)均勻控制在0.8～1.2m/min；如遇淤泥或淤泥質(zhì)土，拔管速度可適當(dāng)放慢，控制在0.6-0.8m/min間。

2.2.2.7 褥墊層鋪設(shè)做法同長(zhǎng)螺旋CFG樁。

3 施工中常見(jiàn)問(wèn)題及解決措施

3.1 長(zhǎng)螺旋CFG樁施工中常見(jiàn)問(wèn)題及解決措施

長(zhǎng)螺旋CFG樁施工時(shí)出現(xiàn)樁體斷樁、縮頸、不成樁或樁體上部存氣等情況，主要由堵管造成。

堵管主要因混合料配合比不合理、攪拌質(zhì)量有缺陷、設(shè)備缺陷、施工操作不當(dāng)?shù)纫蛩卦斐伞?/p>

3.1.1 混合料配合比不合理的情況，主要應(yīng)嚴(yán)格控制細(xì)骨料和粉煤灰的摻量。當(dāng)混合料中的細(xì)骨料和粉煤灰的用量較少時(shí)，混合料和易性不好，易造成經(jīng)常堵管。但粉煤灰的摻量宜控制在60~80kg/m3。

3.1.2 攪拌質(zhì)量有缺陷的情況，主要應(yīng)嚴(yán)格控制混合料坍落度。當(dāng)坍落度太大時(shí)，易產(chǎn)生泌水、離析現(xiàn)象，在泵管內(nèi)的水浮到上面，在泵壓作用下，水先流動(dòng)，骨料與砂漿分離，摩擦力劇增，從而導(dǎo)致堵管。當(dāng)坍落度太小時(shí)，混合料在泵管內(nèi)的流塑性差，也容易造成堵管。施工時(shí)坍落度宜控制在16~20cm，若混合料流塑性較差，可適量摻入泵送劑。另外也應(yīng)嚴(yán)格控制混合料中的粗骨料粒徑，避免大塊粗料通過(guò)格柵混入泵管內(nèi)。

3.1.3 設(shè)備缺陷主要有彎管半徑不合理、彎頭與鉆管垂直連接、施工結(jié)束后未及時(shí)清洗泵管。此外由于管接頭不牢固、墊圈破損，也會(huì)造成水泥砂漿流失，導(dǎo)致堵管。鉆頭設(shè)計(jì)不合理，密封不嚴(yán)，水泥漿流失，形成砂塞堵住閥門(mén)，混合料無(wú)法下落，造成堵管。

3.1.4 施工操作不當(dāng)?shù)那闆r，主要是在注滿混合料后未及時(shí)提鉆，在泵壓作用下會(huì)使鉆頭處的水泥漿液擠出，在鉆頭閥門(mén)處產(chǎn)生干硬性混合料塞體，使泵管堵塞，混合料不能下落。

3.2 振動(dòng)沉管CFG樁施工中常見(jiàn)問(wèn)題及解決措施

振動(dòng)沉管CFG樁施工中易出現(xiàn)出現(xiàn)樁體斷樁、縮頸、灌量不足、成樁偏斜、達(dá)不到設(shè)計(jì)深度等情況，主要成因及防治措施如下：

3.2.1 斷樁、縮頸的原因分析及防治措施

3.2.1.1 原因分析

（1）由于土層變化，在高水位的粘性土中，震動(dòng)作用下會(huì)產(chǎn)生縮頸。（2）灌樁填料沒(méi)有嚴(yán)格按照配合比進(jìn)行配料、攪拌以及攪拌時(shí)間不夠。（3）在冬季施工中，對(duì)粉煤灰碎石樁的混合料保溫措施不當(dāng)，灌注溫度不符合要求，澆灌又不及時(shí)，使之受凍或達(dá)到初凝。雨季施工，防雨措施不力，材料中混入較多的水份，坍落度過(guò)大，從而使強(qiáng)度降低。（4）拔管速度控制不嚴(yán)。（5）冬季施工凍層與非凍層結(jié)合部易產(chǎn)生縮頸或斷樁。（6）開(kāi)挖樁頂處理不好。

3.2.1.2 防治措施

（1）控制拔管速度，一般 0.8～1.2m/min。每拔管1.5～2.0m，留振20s左右（根據(jù)地質(zhì)情況掌握留振次數(shù)與時(shí)間或者不留振）。（2）出現(xiàn)縮頸或斷樁，采取加樁處理。（3）混合料的供應(yīng)采用現(xiàn)場(chǎng)攪拌，應(yīng)注意季節(jié)施工。雨季防雨。冬季保溫，保證灌入溫度在5℃以上。（4）每個(gè)工程開(kāi)工前，都要做工藝試驗(yàn)，以確定合理的工藝，并保證設(shè)計(jì)參數(shù)，必要時(shí)要做荷載試驗(yàn)樁。（5）混合料的配合比在工藝試驗(yàn)時(shí)進(jìn)行試配，以便最后確定配合比。開(kāi)挖樁頂處理要合理選擇施工方案，否則應(yīng)采取補(bǔ)救措施，開(kāi)挖樁頂必須待樁體施工完畢并達(dá)到一定強(qiáng)度（一般7d左右）。

3.2.2 灌量不足的原因分析及防治措施

3.2.2.1 原因分析

（1）原狀土（如粘性土、淤泥土等）在飽和水或地下水中，由于振動(dòng)沉管過(guò)程中產(chǎn)生流塑狀，而形成高空隙水壓力，使局部產(chǎn)生縮頸。（2）開(kāi)始拔管時(shí)有一段距離材料不能順利流出。（3）在樁管沉入過(guò)程中，地下水或泥土進(jìn)入樁管。

3.2.2.2 防治措施

（1）根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，預(yù)先確定出合理的施工工藝。開(kāi)工前要進(jìn)行工藝試樁。（2）同“斷樁、縮頸”中的防治措施（2）、（3）。（3）克服樁管沉入時(shí)進(jìn)入泥水，應(yīng)在沉管前灌入一盤(pán)標(biāo)號(hào)為7.5MPa粉煤灰砼，起到封底作用。（4）確定實(shí)際灌入量的充盈系數(shù)。（5）用浮標(biāo)觀測(cè)檢查控制填充材料的灌量，否則應(yīng)采取補(bǔ)救措施，并做好詳細(xì)記錄。

3.2.3 成樁偏斜、達(dá)不到設(shè)計(jì)深度的原因分析及防治措施

3.2.3.1 原因分析：

（1）場(chǎng)地未進(jìn)行充分的平整壓實(shí)。（2）樁管不合格。（3）打樁時(shí)樁位、垂直度未校正。（4）打樁順序不合理。

3.2.3.2 防治措施

（1）施工前場(chǎng)地要平整壓實(shí)。（2）施工前要選好合格的管樁，穩(wěn)定樁管要雙向校正，垂直度控制在0.5～1%。（3）樁位偏差應(yīng)在規(guī)范允許范圍內(nèi)（10～20mm）。（4）選擇合理的打樁順序，不得從四周向內(nèi)推進(jìn)施工，而應(yīng)采取從中心向外推進(jìn)或從一邊向另一邊推進(jìn)的方案。