CFG樁復合地基施工技術探析

唐永恒

【摘要】CFG樁的施工工藝是目前普遍應用的成樁工藝，但是其在實際的施工應用過程中還存在這一定的問題，下面本文就根據筆者的工作經驗，借鑒相關的資料對其進行論述。

【關鍵詞】CFG樁??施工技術??要點

前言：?CFG樁復合地基是在碎石樁加固地基法的基礎上發(fā)展起來的一種地基處理技術。經各地工程實踐證明是比較成熟的地基處理方法，因此，得以廣泛采用，早已列入了（《建筑地基處理技術規(guī)范》JGJ79-2002）和（《建筑地基基礎工程施工質量驗收規(guī)范》GB50202-2002）并取得良好的經濟和社會效益，在工程建設中得以廣泛發(fā)展和應用。

一、CFG樁施工技術要點

（一）CFG樁施工可根據現(xiàn)場條件選用下列施工工藝：

1、長螺旋鉆干成孔灌注成樁;適用于地下水以上、提鉆不塌孔的土層條件;2、長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注成樁;適用于粘性土、粉土、砂土、粒徑不大于60mm厚度不大于5m的卵石層（卵石含量不大于30%），以及對噪聲和泥漿污染要求高的場地;3、振動沉管灌注成樁;適用于粘性土、粉土、素填土，對夾有較厚卵石、砂和孔隙比小液性指數較低的粘土層無合理有效的輔助措施不宜采用，軟土地基應通過現(xiàn)場試驗確定其適用性;4、泥漿護壁鉆孔灌注成樁;對遇有較厚卵石、砂和孔隙比小液性指數較低的粘土層以及飽和軟土，樁端持力層具有水頭很高的承壓水，長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注成樁容易發(fā)生竄孔，對噪聲污染要求嚴格的場地，不宜采用前述施工工藝時，可采用該工藝。

（二）當采用擠土成樁工藝時

新打樁對已打樁可能產生不良影響時，可選用非擠土成樁工藝，或擠土和非擠土成樁工藝聯(lián)合使用的施工方案，擠土和非擠土成樁工藝聯(lián)合施工時，宜先打擠土樁、后打非擠土樁;在有較厚軟土的地基上施工時，混合料宜用低塌落度（3～5cm），以防止樁體自身塌落發(fā)生斷樁。

（三）振動沉管CFG樁施工要點

1、通過在樁機卷揚系統(tǒng)加動滑輪，調整拔管線速度控制在規(guī)范建議的范圍;2、打樁前、打樁過程中測地表標高，觀測地表隆起或下沉量;3、通過試成樁，觀測地面標高變化和測定新打樁對已打樁的影響，確定合理的施打順序;4、軟土中可采用靜壓振拔技術，沉管過程可不啟振動錘、靜壓沉管，減少對樁間土的擾動，拔管啟錘使混合料振密;5、軟土中可采用大直徑予制樁尖，以獲得較大的端阻力，而保持樁身混合料用量不變;6、經施工監(jiān)測確認樁體斷裂并脫開，應逐樁靜壓（跑樁）將脫開的上下樁接起來;7、拔管不宜長時間留振，防止粗骨料與水泥漿發(fā)生分離。

（四）長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注成樁施工要點：

1、基礎埋深較大時，宜在基坑開挖后的工作面上施工，工作面宜高出有效樁頂標高300～500mm?；虞^淺在地表打樁或部分開挖打樁空孔較長時，應加大保護樁長，并嚴格控制樁位偏差和垂直度;2、基坑降水應控制在標高最低的電梯井、集水坑底標高以下500～1000mm;3、軟土地基中施工宜通過摻加減水劑、泵送劑制備泵送性能好塌落度較低的混合料，以防止樁體自身塌落發(fā)生斷樁、或充盈系數過大;4、樁體配比碎石最大粒徑不宜大于25mm，粉煤灰選用Ⅱ級或Ⅲ級細灰，每立方米混合料摻量70～90kg為宜;5、樁端為飽和粉土、砂土和卵石層時，應選用下開式專利鉆頭（專利號ZL?00?2?63200.4），以防止鉆頭活門打不開、樁端有虛土不能發(fā)揮土的端阻;6、嚴禁先提鉆后灌料;7、樁徑400mm時提鉆速度宜為2.5～3.5m/min，樁徑增大鉆頭活門斷面應相應增大，若樁徑增大而鉆頭活門斷面不變時應相應降低提鉆速度;8、夾有松散飽和粉土、粉細砂的土層，成孔時在剪切荷載作用下，土體液化，導致剛打完處于流動狀態(tài)樁的樁周土喪失對樁的側向約束能力，樁體側向澎出、樁頂下沉，產生竄孔，液化區(qū)域連成片甚至導致基坑失穩(wěn)或周邊建筑物傾斜開裂、道路破壞，在這類地基上施工應采取如下措施：

（1）降飽和粉土、粉細砂中的水;（2）采用小葉片螺旋鉆桿成孔，減少剪切能積累并對樁間土具有擠密作用;（3）合理設計施打順序和控制日成樁數量，避免在某個區(qū)域產生成片的液化區(qū)，也可采用跳打等方法減少剪切能量的積累;（4）快速鉆進，減少剪切能量在可液化土層上的積累;（5）選用下開式專利鉆頭，防止閥門打不開在同一樁位多次復鉆;（6）混合料盡量采用較小的塌落度;（7）把施工因素作為基坑支護的設計條件;（8）設計宜采用大樁距大樁長。注：當上述措施仍無效時，可采用泥漿護壁鉆孔灌注成樁工藝。

（五）清土、剔樁頭防斷樁和防擾動樁間土措施

1、打樁棄土和預留保護土層可采用人工清除、或機械人工聯(lián)合清除方案。當采用機械人工聯(lián)合清除方案時：（1）對基坑開挖后打樁的場地，采用人工予斷樁、挖掘機清土。（2）在地表打樁后再進行基坑開挖的場地，由現(xiàn)場試挖確定預留人工開挖深度，以保證樁的斷裂部位高于有效樁頂標高以上。2、截樁頭宜用無尺鋸在有效樁頂標高處切深1～2cm的園環(huán)，再用兩鋼釬相對同時敲擊斷樁。3、清土、截樁頭后禁止對樁間土產生擾動的施工設備（如輪胎式運土車等）在施工場地內通行，防止產生“橡皮土”。

二、CFG樁施工常見問題及處理

（一）堵管

堵管是長螺旋鉆管內泵壓CFG樁成樁工藝常遇到的主要問題之一。若因混合料配合比不合理，和易性不好而發(fā)生堵管，需注意細骨料和粉煤灰兩種材料的摻入量，特別是注意粉煤灰摻入量宜控制在60-80kg/m3。若因混合料攪拌質量有缺陷，需確保混合料能順利通過剛性管、高強柔性管、彎管和變徑管到達鉆桿芯管內，同時控制好混合料坍落度，宜控制在16-20cm。

（二）竄孔

在飽和細砂層、粉砂層中施工常遇竄孔現(xiàn)象?？刹扇〈髽毒嗟脑O計方案，增大樁距的目的在于減少新打樁機器的剪切擾動，避免不良影響。改進鉆頭，提高鉆進速度。減少打樁推進排數，必要時采用隔樁、隔排跳打方案，但跳打要求及時清除成樁時排出的棄土，否則會影響施工進度。

（三）斷樁

樁基施工完畢，發(fā)現(xiàn)樁身裂縫的所在部位，應分析原因，得出自身問題是在施工時，由于提鉆速度較快，空氣未全部釋放出來，致使樁身產生斷面裂縫，另外是混合料的攪拌時間不夠，和易性差，出現(xiàn)蜂窩麻面樁。外部原因是土建施工時機械挖基坑平整土方時，被挖掘機和鏟車碰斷。解決方案是：淺部斷樁，對斷樁單獨進行處理，剔除上部斷樁，用與樁身相同的混合料按樁徑設計標高補樁。樁頭斷樁后進行接樁，當樁頂高程低于施工圖標識高程時，如開槽或剔除樁頭必須進行補樁，可采用比樁體強度高一等級的豆石混凝土接樁至施工圖標識樁頂標高，注意在接樁過程中保護好樁間土。

三、結語

1.設計階段，CFG樁復合地基承載力應通過現(xiàn)場復合地基載荷試驗確定，初步設計時可按公式（1）估算復合地基承載力特征值。復合地基竣工驗收時，承載力檢驗應采用復合地基載荷試驗確定。

2.復合地基靜載試驗前，首先做樁的低應變檢測，靜載試驗后再做低應變檢測和樁頂部開挖探查，對分析判斷復合地基施工發(fā)生的問題具有重要意義。

3.螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注成樁，先提30～50cm再灌料是一種錯誤的施工方法，應嚴格禁止，下開式專利鉆頭可避免發(fā)生閥門打不開的情況發(fā)生。

參考文獻：

[1]?建筑地基基礎設計規(guī)范（GB5007-2002）.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002

[2]?建筑地基處理技術規(guī)范（JGJ79-2002）.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002

[3]?建筑樁基技術規(guī)程（JGJ94-94）北京：中國建筑工業(yè)出版社，1995

[4]?閻明禮、張東剛.CFG樁復合地基技術及工程實踐.北京：中國水利水電出版社，2001