長螺旋ＣＦＧ樁施工常見質(zhì)量問題及控制措施

王晶龍

摘 要：CFG 樁是水泥、粉煤灰、碎石樁的簡稱，已在施工中得到廣泛應(yīng)用。但在施工過程中也出現(xiàn)了不少如堵管、竄孔等，有時甚至造成工程質(zhì)量事故。筆者根據(jù)施工中的實踐經(jīng)驗，對長螺旋CFG樁常見的質(zhì)量問題進行了總結(jié)分析，并提出了應(yīng)對措施，供施工時參考。

關(guān)鍵詞：CFG樁 質(zhì)量問題 控制措施

1.CFG樁施工方法

1.1準備工作結(jié)束，具備鉆機施工條件后，首先鉆機就位，當鉆進到設(shè)計深度后，不加壓原地空轉(zhuǎn)20s，同時開始泵送混合料，邊提鉆邊泵送，直至樁頂設(shè)計標高。

1.2施工工藝流程：樁位放線→鉆機就位→調(diào)整樁機垂直度→確定鉆進深度標識→潤濕泵管→鉆孔→成孔至設(shè)計標高→泵送混合料至設(shè)計標高→清理樁間土→鑿樁頭→樁身質(zhì)量檢驗。

2.施工中常見質(zhì)量問題及控制措施

2.1堵管

2.1.1現(xiàn)象

CFG樁成樁期間，砼阻塞于輸料管或鉆桿芯管等部位，造成砼不能沿輸送通道運動，即為堵管。

2.1.2原因分析

（1）砼泵送量與提鉆速度不協(xié)調(diào)。當提鉆速度遠小于砼泵送量時，造成鉆頭閥門出口阻力增大，這時鉆桿內(nèi)和輸送管路上砼輸送壓力增大，砼容易發(fā)生泌水離析。對于失水失漿后的砂、碎石而言，管道或鉆桿芯管接縫、彎道和糙面都會使它的傳輸受阻，并很快擠壓密實，導(dǎo)致堵管。

（2）管道接口處密封不嚴漏水、漏漿。砼在管道中的泵送壓力靠砼的液相物質(zhì)傳遞，如管道接縫處密封不嚴就會漏水或漏漿，使砼失水、失漿而使輸送阻力增大，導(dǎo)致堵管。

（3）鉆頭閥門設(shè)計不合理或類型選擇不當。有的鉆頭其閥門密封不嚴，當在飽和砂土或粉土層中施工時，螺旋葉片剪切液化形成的超孔隙水壓力，會使泥砂通過閥門接觸縫隙進入鉆頭，形成一定厚度的砂塞，使砼無法正常下落，造成堵管；有的鉆頭閥門的長度和開啟角度設(shè)計不合理，造成閥門不能打開到正常位置，也是造成堵管的原因之一；有的鉆頭閥門不靈活，摩阻力過大，砼泵入鉆桿后因壓力小而無法打開，造成堵管。

（4）彎頭排氣閥不能正常開啟。砼泵送前和泵送過程中管內(nèi)充有空氣。為排出空氣,在導(dǎo)向彎頭與內(nèi)腔管的接合部位設(shè)置排氣閥，以排出砼輸送過程中管內(nèi)空氣，當排氣閥損壞或被砼堵塞時,則因其不能正常工作而造成堵管。

2.1.3防治措施

（1）要使提鉆速度和砼泵送量達到動態(tài)平衡，即實現(xiàn)鉆頭同樁孔中砼料面相對位置的動態(tài)平衡，也就是說對于M米高的樁體，其等體積的砼需泵送時間t1 應(yīng)等于鉆桿提拔M米需要的提拔時間t2，計算公式為:

t1 = M ·a ·π·D²/ (4 ·B)

t2 = M/V

t1 = t2

ν = 4 ·B/ ( a ·π·D²)

式中: t1 —砼泵泵送時間,min

t2 —提鉆時間，min

V—提鉆速度，m/ min

B—砼泵實際平均輸出量，m3 / min

a—樁體充盈系數(shù)

D—樁徑，m

（2）在施工前和施工過程中要隨時檢查管道連接處的密封情況，提前預(yù)防，及時解決，避免堵管。

（3）選用鉆頭時要檢查鉆頭閥門的密封性、靈活性和閥門長度、開啟角度的合理性。目前長螺旋鉆頭有側(cè)開門和底開門。前者在鉆頭兩邊設(shè)計兩個拋物線型閥門，鉆進過程中兩閥門關(guān)閉，防止泥砂進入鉆桿內(nèi)堵塞。后者是鉆頭閥門和鉆尖為一整體，向下鉆進時密封，提鉆時閥門在砼擠壓下向下開啟，當?shù)貙訛轱柡头弁粱蛏巴習(xí)r，應(yīng)選用底開門鉆頭。

（4）砼的輸送阻力隨坍落度降低而增大，如坍落度過小，則可能使砼的可泵性降低。但并不是坍落度越大越容易泵送，因坍落度過大會造成混合料發(fā)生泌水或離析，砼輸送管內(nèi)水浮到上面，在泵壓作用下，水先流動，骨料與砂漿分離，粗骨料處于相互接觸的狀態(tài)，磨擦力加大，從而導(dǎo)致堵管。一般,砼的坍落度宜控制在160～200mm，粗骨料采用卵石時，最大粒徑為25mm，采用碎石時，最大粒徑為20mm。

2.2竄孔、斷樁、縮徑

2.2.1現(xiàn)象

（1）當施工完一根樁而在鄰近施打另一根樁時，發(fā)現(xiàn)已打樁頂突然下沉，樁頂下落數(shù)厘米,當新打樁灌注砼成樁后，已打樁下沉樁頂有所回升，有時也可回升到原樁頂標高，這種兩樁之間的連通現(xiàn)象稱為竄孔。一般在飽和粉土和粉細砂層中施工時常遇到這種情況。

（2）樁身斷裂或樁徑達不到設(shè)計值。

2.2.2原因分析

（1）在向下鉆進時，剪切振動使飽和粉土和砂土層中能量積累，使土層液化，而后打樁提鉆過程中，由于提拔的吸力，導(dǎo)致孔內(nèi)出現(xiàn)短暫的真空狀態(tài)，鉆孔中某一時刻為真空時，相當于10m 高的水頭差，使兩樁之間液化土層向新打樁方向流動，形成了竄孔。

（2）在飽和軟土中造成縮徑和斷樁的原因是在連打作業(yè)中鉆壓過大、泵送砼壓力過大、鉆頭提拔速過快、孔距過近等。

（3）在飽和砂層中出現(xiàn)斷樁的現(xiàn)象是樁機提升鉆桿線速太快，泵砼量與鉆桿提升速度不匹配。

2.2.3防治措施

（1）盡量采取大樁距的設(shè)計方案，減少新打樁對已打樁的剪切擾動。

（2）調(diào)整打樁順序，采取隔樁或隔排跳打方法。

（3）改進鉆頭，提高鉆進速度，減少鉆進對土剪切擾動和能量積累，減弱土體液化態(tài)勢。

（4）容易竄孔的場地要及時清理鉆進棄土，以便及時觀測到打新樁過程中周邊已打樁頂下沉情況，當新打樁提鉆泵送砼到發(fā)生竄孔土層時，應(yīng)停止提鉆，連續(xù)泵送砼直到竄孔樁頂恢復(fù)到原標高。

（5）使提鉆速度和砼泵送量達到動態(tài)平衡。

2.3樁身空芯或夾砂

2.3.1現(xiàn)象

在截樁頭有時會發(fā)現(xiàn)樁身頂部出現(xiàn)了空芯或夾砂，淺的幾十厘米，深的1 米多。

2.3.2原因分析

（1）造成樁身空芯的原因是排氣閥堵塞不能正常將管內(nèi)空氣排出，導(dǎo)致樁體存氣，形成空芯。

（2）造成上部樁身中心夾砂的原因是在樁上部泵送時提鉆速度過快，鉆頭沒有埋在砼里，兩側(cè)閥門排出的砼包裹了塌在孔里的流砂。

（3）還有泵送過程中地層沒有塌陷而是閥門排出的砼將浮漿包裹而成。

2.3.3防治措施

施工中應(yīng)經(jīng)常檢查排氣閥的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)堵塞及時清洗，并保證砼泵送和提鉆速度的協(xié)調(diào)。

3.結(jié)束語

筆者認為，在施工中只要根據(jù)其施工特點和地質(zhì)情況，科學(xué)的組織，提前做好預(yù)防工作，嚴格按照防治措施施工，就可以避免或減少常見的質(zhì)量通病，提高成樁質(zhì)量，加快施工速度?！?/p>

參考文獻：

[1] 蔡曉鴻.長螺旋成孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁施工技術(shù).建筑施工，2007，1.