薛小軍 韓淼兵 張雙龍 李后福 牛鵬飛

中國(guó)建筑第八工程局有限公司總承包公司 上海 201204

1 CFG樁的適用范圍和工藝原理

1.1 CFG樁的工藝原理

水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合成的粘結(jié)強(qiáng)度較高的樁就是水泥粉煤灰碎石樁，即為CFG 樁，且褥墊層、樁間土、樁共同組合為復(fù)合地基。地基上，CFG 樁可置換碎石樁，強(qiáng)度很高，會(huì)向深土層傳遞荷載，實(shí)現(xiàn)對(duì)地基的有效加固。CFG 樁復(fù)合地基有著十分嚴(yán)格的處理技術(shù)流程，從移動(dòng)機(jī)器到位至旋轉(zhuǎn)鉆孔和用鉆機(jī)成孔的整個(gè)過(guò)程均應(yīng)按流程開(kāi)展操作，任何環(huán)節(jié)都不允許出現(xiàn)問(wèn)題，否則之前的所有努力都將白費(fèi)。完成加固處理后，地基的承載力能夠滿足設(shè)計(jì)地基承載力要求，被廣泛的應(yīng)用在地基加固中。

1.2 CFG樁施工要點(diǎn)

1.2.1 施工定位

施工開(kāi)始之前，應(yīng)對(duì)施工點(diǎn)放樣，同時(shí)定位長(zhǎng)螺旋樁機(jī)，根據(jù)設(shè)計(jì)高程及場(chǎng)地實(shí)際標(biāo)高確定鉆孔深，調(diào)整機(jī)架高度，樁機(jī)到位后，應(yīng)對(duì)鉆桿的垂直度進(jìn)行驗(yàn)證，通常應(yīng)將誤差合理控制在距樁中心線5cm 范圍之內(nèi)。

1.2.2 成孔要求

具體鉆孔時(shí)，應(yīng)先使用鉆桿將孔鉆到相應(yīng)的設(shè)計(jì)深度，之后使用管道輸送混凝土，鉆桿開(kāi)始反向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)緩慢提升鉆桿，提升速度一般為每分鐘約1～1.5m。在單樁施工時(shí)，應(yīng)確保連續(xù)性成樁，結(jié)束施工以后，應(yīng)對(duì)CFG 樁樁頭進(jìn)行有效保護(hù)，并對(duì)成品進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和保護(hù)。

1.2.3 樁機(jī)移位

完成一根CFG 樁施工后，開(kāi)始下根樁施工時(shí)，因在鉆孔過(guò)程中，提升出較多廢土，影響鉆機(jī)移動(dòng)及覆蓋樁位，需對(duì)廢土及時(shí)清理，清理完成后，為保證定位的精準(zhǔn)性，必須復(fù)核樁位，這樣一根CFG 樁的完整施工就完成了。

2 CFG樁施工質(zhì)量中的問(wèn)題

2.1 樁短

使用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)鉆取樁深，當(dāng)樁深滿足要求后，將鉆提起，然后灌注混凝土；短樁主要是因?yàn)槲淳珳?zhǔn)復(fù)測(cè)原始地面標(biāo)高，未精準(zhǔn)控制長(zhǎng)螺旋鉆桿尺寸，提鉆太快而使下部位置出現(xiàn)空樁。地面標(biāo)高問(wèn)題主要是由于CFG 施工中，有很多渣土堆積，因渣土未及時(shí)出渣，使得已測(cè)的原始地面標(biāo)高持續(xù)增加，這等同于機(jī)械低標(biāo)高無(wú)形被提升，最終導(dǎo)致樁長(zhǎng)減小。具體施工中，會(huì)嚴(yán)重的磨損長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)，長(zhǎng)此以往，會(huì)使設(shè)備上尺寸標(biāo)線模糊，鉆進(jìn)操作中不能有效控制尺寸。

2.2 施工間距、數(shù)量不足

具體施工之前的測(cè)量放線時(shí)，因儀器缺乏精準(zhǔn)度，使現(xiàn)場(chǎng)施工間距滿足不了設(shè)計(jì)要求，特別是邊線四周；鉆機(jī)具體施工時(shí)，破壞了已放線的點(diǎn)，且測(cè)量者沒(méi)放點(diǎn)，做人人員結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況隨機(jī)定位，使得樁數(shù)量缺乏；CFG 施工中，未清晰標(biāo)記完成和未完成的樁，有漏樁情況存在；具體鉆進(jìn)中，由于渣土的堆積，使得現(xiàn)場(chǎng)已放點(diǎn)被掩埋，抑或出土?xí)r機(jī)械破壞了現(xiàn)場(chǎng)樁點(diǎn)，從而使得樁點(diǎn)定位不準(zhǔn)確。

2.3 材料問(wèn)題

混凝土為CFG 樁使用的材料；對(duì)于混凝土而言，無(wú)論原料、配比、還是現(xiàn)場(chǎng)澆筑等都會(huì)對(duì)CFG 樁的施工質(zhì)量形成一定影響，為此，一個(gè)嚴(yán)格檢測(cè)各工序，確保都與標(biāo)準(zhǔn)要求相符；澆筑混凝土?xí)r，由于CFG 樁基施工對(duì)混凝土需要的方量較小，兩樁基礎(chǔ)混凝土澆筑間隔時(shí)間長(zhǎng)，未嚴(yán)控混凝土澆筑過(guò)程，混凝土則會(huì)有離析情況出現(xiàn)，會(huì)使CFG 樁身質(zhì)量受到影響。

2.4 樁身質(zhì)量問(wèn)題

長(zhǎng)螺旋鉆鉆進(jìn)時(shí)，穩(wěn)定樁孔護(hù)壁，能保證樁基成孔質(zhì)量。然而，鉆桿提升過(guò)程中，若為及時(shí)供應(yīng)混凝土，會(huì)使得下部有真空帶，并帶動(dòng)周圍松軟土在樁底堆積，使樁基質(zhì)量受到影響。輸送混凝土?xí)r，由于混凝土管輸送不飽滿，里面會(huì)有一些空氣，占據(jù)樁身空間，使得樁身不飽滿；連接長(zhǎng)螺旋鉆的導(dǎo)管太長(zhǎng)，CFG 樁鉆進(jìn)過(guò)程中，混凝土長(zhǎng)時(shí)間停留，會(huì)使導(dǎo)管堵塞；混凝土工作性能不佳，當(dāng)CFG 樁在間隔時(shí)間內(nèi)停留在導(dǎo)管中時(shí)，會(huì)發(fā)生離析情況；當(dāng)原始地面標(biāo)高比設(shè)計(jì)頂標(biāo)高高時(shí)，樁身長(zhǎng)度會(huì)比設(shè)計(jì)長(zhǎng)度常，從而有孔樁產(chǎn)生，若現(xiàn)場(chǎng)混凝土供應(yīng)方量未有效控制，會(huì)使樁長(zhǎng)無(wú)法達(dá)標(biāo)。

3 常見(jiàn)問(wèn)題、成因及解決措施

3.1 樁孔位偏差、孔斜

（1）成因：樁孔傾斜和樁孔位置出現(xiàn)偏移時(shí)，由于場(chǎng)地和地層平整度和密實(shí)度不足，鉆孔過(guò)程中由于地層原因引起的鉆桿偏斜；鉆機(jī)對(duì)位不準(zhǔn)，鉆桿垂直度有很大的偏差；鉆孔出現(xiàn)棄土沒(méi)有及時(shí)清理時(shí)，將其他的已定樁位標(biāo)記進(jìn)行了覆蓋。

（2）防治措施：想要避免孔位偏差和孔斜，具體施工前，應(yīng)整平施工場(chǎng)地并壓實(shí)，安裝完鉆機(jī)，應(yīng)保證其穩(wěn)固、水平及精準(zhǔn)，確保鉆桿垂直偏差不超過(guò)1%，將鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁位，保證樁心偏位不大于5cm；每根樁開(kāi)鉆前，由測(cè)量及質(zhì)檢工程師復(fù)核樁位，并經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格后方可開(kāi)鉆；開(kāi)孔時(shí)嚴(yán)格控制鉆速，采用輕壓慢轉(zhuǎn)方法確?？卓诙蔚臉渡泶怪倍龋辉阢@孔過(guò)程中若出現(xiàn)鉆桿搖晃或鉆進(jìn)困難時(shí)，應(yīng)放慢鉆進(jìn)速度，待鉆桿穩(wěn)定后再正常鉆進(jìn)。

3.2 堵管

（1）成因：混凝土配合比不合理、和易性、坍落度不好；因機(jī)械損壞或受泥漿包裹，鉆頭閥門(mén)打不開(kāi)；施工操作不當(dāng)，泵滿混凝土后不及時(shí)提鉆；泵送管道安裝不合理，管道彎頭過(guò)多、半徑偏小、線路過(guò)長(zhǎng)、管道清洗不干凈；管道接縫處密封不嚴(yán)，使混凝土漏水或漏漿，在輸送管道內(nèi)流動(dòng)性變差、摩擦力增大，這些都是產(chǎn)生堵管的原因。

（2）防治措施：正確選擇混凝土原材料，混凝土配合比要科學(xué)合理，混凝土良好的和易性和坍落度是防止管道堵塞的基礎(chǔ)條件，需將混凝土塌落度控制在180±20mm；開(kāi)鉆前，機(jī)械設(shè)備應(yīng)進(jìn)行全面的檢查及維護(hù)，檢查清理鉆頭閥門(mén)、管道，確保鉆頭閥門(mén)工作狀態(tài)良好、管道不堵塞；灌注混凝土前應(yīng)用砂漿潤(rùn)滑管道，以確保鉆桿及泵管內(nèi)壁光滑；合理布設(shè)管道，盡量直線或大半徑布設(shè)，減少?gòu)澱劭s短路徑；當(dāng)鉆桿芯管泵滿混凝土后應(yīng)及時(shí)提鉆，確?；炷琳］斔?，避免因管內(nèi)混凝土壓力過(guò)大造成堵管甚至爆管。

3.3 憋鉆及卡鉆

（1）成因：造成憋鉆的主要原因是施工人員經(jīng)驗(yàn)不足，操作不當(dāng)，沒(méi)有根據(jù)地層變化及時(shí)調(diào)整鉆速鉆壓所致；鉆進(jìn)過(guò)程中鉆速過(guò)快，螺旋葉片上的土來(lái)不及排出孔外，而擠壓在鉆桿與孔壁之間，摩擦阻力過(guò)大，使鉆桿無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，造成憋鉆；如果在某些砂礫巖層憋鉆后繼續(xù)強(qiáng)行啟動(dòng)鉆機(jī)，極易導(dǎo)致卡鉆，無(wú)法提起鉆具，一旦強(qiáng)拉，便會(huì)損壞鉆機(jī)，如動(dòng)力電機(jī)燒毀，液壓支腿損壞或主卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩拉斷等現(xiàn)象。

（2）防治措施：施鉆前應(yīng)組織施工人員熟悉施工現(xiàn)場(chǎng)地層情況，并根據(jù)試樁結(jié)果制定合理的施工方案，在施鉆過(guò)程中根據(jù)地層變化和動(dòng)力頭工作電流值對(duì)鉆壓、鉆速進(jìn)行合理調(diào)整；當(dāng)鉆進(jìn)困難時(shí)，可采用鉆進(jìn)－空轉(zhuǎn)－鉆進(jìn)的間歇式鉆進(jìn)方法，鉆至設(shè)計(jì)高程后空轉(zhuǎn)30～60s，待電流穩(wěn)定后停鉆，以避免憋鉆和卡鉆事故；若產(chǎn)生憋鉆，應(yīng)將回轉(zhuǎn)動(dòng)力電源即可關(guān)閉，使用最低速度將鉆具提起后再重新施鉆。

3.4 縮頸和斷樁

（1）成因：供料不足、停機(jī)待料所致；鉆機(jī)螺旋磨損造成樁徑不足；在飽和軟土中成樁，當(dāng)采用連打作業(yè)時(shí)，新打樁就會(huì)擠壓已打樁，當(dāng)泵送混凝土?xí)r壓力過(guò)大，而已打樁尚未達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)使得已打樁產(chǎn)生嚴(yán)重變形，造成樁體縮頸甚至斷樁現(xiàn)象；在飽和砂層中，若提鉆速度過(guò)快，泵混凝土量與提鉆速度不匹配，在鉆桿提升過(guò)程中鉆孔內(nèi)產(chǎn)生真空負(fù)壓，使孔壁塌陷造成斷樁；在復(fù)雜的地層中成樁，中間往往夾有硬土層或砂礫層，鉆機(jī)鉆進(jìn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很大振動(dòng)力，造成對(duì)已打樁振動(dòng)斷樁破壞。

（2）防治措施：混合料準(zhǔn)備充足，有效滿足現(xiàn)場(chǎng)施工需求，避免停機(jī)待料；對(duì)鉆機(jī)螺旋直徑進(jìn)行常檢，避免由于螺旋磨損導(dǎo)致樁徑不足；根據(jù)地層不同土質(zhì)，在施工中選擇合適的成樁順序，如采用隔樁或隔排跳打方法，并根據(jù)土層情況選用適宜的施工工藝和設(shè)備；嚴(yán)格控制提鉆速度，確保泵送混凝土量與提鉆速度相匹配，混凝土充盈系數(shù)宜控制在1.3 左右，提鉆速度應(yīng)控制在2.0 ～2.5m/ min，且保持勻速提升，還要很好地控制留振時(shí)間；在鉆孔過(guò)程中發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時(shí)，應(yīng)放慢速度，采用輕壓慢轉(zhuǎn)方法降低鉆機(jī)振動(dòng)力，可避免造成對(duì)已打樁振動(dòng)斷樁破壞。

3.5 埋管

成因：由于未嚴(yán)控混凝土澆筑時(shí)間，導(dǎo)管沒(méi)有上下移動(dòng)，會(huì)讓混凝土與導(dǎo)管之間增加摩擦力，從而會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的埋管問(wèn)題。

預(yù)防措施：控制導(dǎo)管埋深，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)規(guī)范要求施工。在實(shí)際澆筑過(guò)程中，應(yīng)多測(cè)量，少拆除，如果混凝土量大且強(qiáng)度等級(jí)高，那么就可以在混凝土中適當(dāng)?shù)奶砑泳從齽?，通過(guò)這樣的方式將混凝土凝固時(shí)間提高，如果已埋管，混凝土輔助機(jī)械便可將導(dǎo)管慢慢提高并試?yán)粑刺幚砗?，混凝土也未初凝，那么便可在已灌注的混凝土中中插入一個(gè)小直徑的護(hù)筒，并用泥機(jī)吸出混凝土表面的泥渣；潛水工人也可以被派到混凝土表面下，可以在水下切斷導(dǎo)管，讓它和混凝土表面齊平；拔出小護(hù)筒，之后重下導(dǎo)管再灌注，灌注完成后，需要將上下斷層間施以補(bǔ)強(qiáng)。

4 CFG樁施工質(zhì)量監(jiān)控舉措

4.1 人員監(jiān)管

CFG 樁的施工質(zhì)量會(huì)直接受到施工人員的質(zhì)量意識(shí)、安全意識(shí)和操作技能影響，為此，應(yīng)將人員管理工作認(rèn)真做好，并定期進(jìn)行培訓(xùn)和考核，以此強(qiáng)化人員的安全、質(zhì)量及責(zé)任意識(shí)，保證每位施工人員在操作中可按有關(guān)要求將關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制工作做好。

4.2 嚴(yán)控混凝土材料

CFG 樁施工質(zhì)量會(huì)直接受到混凝土材料質(zhì)量的影響，為此，監(jiān)管中需要進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。結(jié)合工程實(shí)際狀況，對(duì)混凝土配比情況進(jìn)行確定，確保可以充分?jǐn)嚢杌炷?。混凝土的運(yùn)輸時(shí)間與距離應(yīng)嚴(yán)格控制，以免運(yùn)輸時(shí)間及距離太長(zhǎng)，使混凝土產(chǎn)生離析情況。

4.3 嚴(yán)格監(jiān)管機(jī)械設(shè)備

機(jī)械設(shè)備在工程施工中發(fā)揮著巨大的作用，為此，有必要做好機(jī)械設(shè)備的監(jiān)管工作，并派專業(yè)設(shè)備管理人員對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行管理及養(yǎng)護(hù)。施工具體開(kāi)展前，管理人員應(yīng)對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行全方位檢查，尤其是保證鉆桿尺寸刻度清晰，若出現(xiàn)了磨損，那么就要重新標(biāo)識(shí)，在實(shí)際施工中，應(yīng)該認(rèn)真觀察機(jī)械設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況，并合理控制機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用時(shí)間，以免機(jī)械超負(fù)荷運(yùn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，作為一類用以加固地基的樁，CFG 施工質(zhì)量若存在問(wèn)題，那么軟土地基無(wú)法得到有效加固，導(dǎo)致后期施工存在巨大的安全隱患。為此，相關(guān)施工人員需要應(yīng)用行之有效的監(jiān)控舉措全面監(jiān)控CFG 樁施工，以保證施工質(zhì)量可以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，最終能夠充分確保整個(gè)建筑工程項(xiàng)目的施工效益。