CFG樁施工工藝及成樁常見問題

摘 要：隨著我國道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷發(fā)展，軟基處理施工方法得到了廣泛應(yīng)用。水泥粉煤灰碎石樁簡稱CFG樁是在碎石樁加固地基法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種由水泥、粉煤灰、石屑和砂加水拌和形成的高粘結(jié)強(qiáng)度樁，和樁間土、褥墊層一起形成復(fù)合地基。復(fù)合地基由于充分利用樁間土和樁的特有優(yōu)勢(shì)和相對(duì)低廉的工程造價(jià)得到越來越廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：CFG樁；施工工藝；問題

CFG樁，又稱為水泥粉煤灰碎石樁，是一種由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和，用各種成樁機(jī)械制成的可變強(qiáng)度樁。通過調(diào)整水泥摻量及配比，其強(qiáng)度等級(jí)在C15～C25之間變化，是介于剛性樁與柔性樁之間的一種樁型。CFG樁和樁間土一起，通過褥墊層形成CFG樁復(fù)合地基共同工作。目前，CFG樁復(fù)合地基技術(shù)在全國一些地區(qū)的工業(yè)與民用工程中都得到了應(yīng)用。工程實(shí)踐證明，CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)承載力不會(huì)有太大問題，可能出現(xiàn)的問題是CFG樁的施工。因此，了解CFG樁施工工藝及施工技術(shù)的特點(diǎn)，熟悉CFG樁施工中的常見問題的成因及處理方法，對(duì)于不同地質(zhì)條件工程中CFG樁的施工工藝選擇、順利施工以及成樁質(zhì)量控制有著很重要的意義。

一、CFG樁施工工藝

（一）長螺旋鉆孔灌注成樁工藝。長螺旋鉆孔灌注成樁工藝采用螺旋鉆機(jī)成孔，施工時(shí)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使鉆頭上的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)來切削土層，削下的土屑靠與土壁的摩擦力沿葉片上升排出孔外。其成孔不用泥漿或套管護(hù)壁，施工無噪聲，無振動(dòng)，對(duì)環(huán)境影響較小，設(shè)備簡單，操作方便，施工速度快。長螺旋鉆孔灌注成樁適用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密實(shí)以上的砂土，和粒徑不大的礫砂層，要求樁長范圍內(nèi)無地下水，以保證成孔時(shí)不塌孔。

（二）長螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混合料成樁工藝。長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料成樁工藝，是由長螺旋鉆機(jī)、混凝土泵和強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)組成的施工體系，是國內(nèi)近幾年來使用比較廣泛的一種新工藝，屬非擠土成樁工藝，具有穿透能力強(qiáng)、低噪聲、無振動(dòng)、無泥漿污染、施工效率高及質(zhì)量容易控制等特點(diǎn)，對(duì)周圍居民和環(huán)境的不良影響較小。

（三）振動(dòng)沉管灌注成樁工藝。振動(dòng)沉管是利用振動(dòng)樁錘將樁管沉入土中成孔，振動(dòng)沉管成孔適用于在一般粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土、稍密及松散的砂土及填土中使用。它具有施工操作簡便、施工費(fèi)用較低、對(duì)樁間土的擠密效應(yīng)顯著等優(yōu)點(diǎn)。但振動(dòng)沉管灌注成樁工藝難以穿透厚的硬土層、砂層和卵石層等。在飽和粘性土中成樁，會(huì)造成地表隆起，擠斷已打樁，且振動(dòng)和噪聲污染嚴(yán)重，在城市居民區(qū)施工受到限制。

（四）柱錘沖孔灌注成樁工藝。干作業(yè)柱錘沖孔就是利用柱錘沖擴(kuò)鉆機(jī)或沖擊錘對(duì)地基土沖擊成孔，一般孔深較淺，所以不用護(hù)壁。該法適用于地下水位以上的殘坡積或回填土碎石土地基、黃土粘土地基短樁施工。

（五）人工挖孔灌注成樁工藝。人工挖孔是用人工挖土成孔，不需要大型機(jī)具設(shè)備，施工操作工藝簡單，人工挖孔樁適用于無地下水或地下水較少的粘土、粉質(zhì)粘土、含少量的砂、砂卵石的粘性土層，也可用于膨脹土、凍土中施工，特別適于在黃土中使用，對(duì)有流砂、地下水位較高、涌水量大的沖積地帶及近代沉積的含水量較高的淤泥及淤泥質(zhì)土層中，以及松砂層、連續(xù)的極軟弱土層中不宜采用。

二、CFG成樁常見問題

（一）樁體強(qiáng)度不均勻。在施工過程中，工藝操作不當(dāng)可能會(huì)產(chǎn)生所成樁的樁體強(qiáng)度不均勻的現(xiàn)象，其主要發(fā)生原因可能有以下幾個(gè)方面：出現(xiàn)這種現(xiàn)象是由于混合料和易性不好或振搗不到位所致；由于配合比不合理或攪拌不均勻在下料時(shí)輸送管中的混合料發(fā)生離析比重小的水和粉煤灰被其他粒料擠至樁體四周，使得樁體的某個(gè)部位偏向四周的區(qū)域沒有骨料而是充滿了水和粉煤灰，隨著時(shí)間推移粉煤灰沉積于空樁下部；灌注混合料時(shí)拔管太慢或振搗時(shí)間過長，使得樁端部樁體水泥含量太少，樁頂浮漿較多，而且混合料也容易產(chǎn)生離析，造成樁身強(qiáng)度不均。

（二）樁偏位及斜孔。在成孔施工中可能會(huì)發(fā)生孔的傾斜而造成樁的傾斜，從而影響樁的豎向承載力，或者發(fā)生成樁樁位偏離原設(shè)計(jì)位置的情況，一般樁偏位可能是由于打樁擠土或挖土不當(dāng)造成的，而斜孔則可能是鉆機(jī)不穩(wěn)或鉆桿垂直度不夠造成的。在飽和軟土中成樁，當(dāng)采用連打作業(yè)時(shí)，新打樁對(duì)已打樁的作用主要表現(xiàn)為擠壓，也可能導(dǎo)致樁的偏位。

（三）竄孔。在飽和粉土、粉細(xì)砂層中施工常遇到這個(gè)問題，鉆桿鉆進(jìn)過程中葉片剪切作用對(duì)土體產(chǎn)生擾動(dòng)；土體受剪切擾動(dòng)能量的積累，使土體發(fā)生液化。工程實(shí)踐證明，被加固的土層中雖有松散粉土、粉細(xì)砂，但沒有地下水，施工中沒發(fā)現(xiàn)有竄孔現(xiàn)象；被加固的土層中有松散粉土、粉細(xì)砂，有地下水，但樁距很大，每根樁成樁時(shí)間很短，也很少發(fā)生竄孔；只有在樁距較小，樁的長度大，成樁時(shí)間長，成樁時(shí)一次移機(jī)施打周圍樁數(shù)量過多時(shí)才發(fā)生竄孔。施工中根據(jù)不同情況采取相應(yīng)的措施。

（四）縮頸和斷樁。縮頸是樁身某個(gè)位置出現(xiàn)樁徑突然變細(xì)的現(xiàn)象，縮頸和斷樁是CFG樁施工中可能會(huì)出現(xiàn)的問題，其主要發(fā)生原因可能有以下幾個(gè)方面：在飽和軟土中成樁，樁機(jī)的振動(dòng)力較小，當(dāng)采用連打作業(yè)時(shí)，新打樁對(duì)已打樁的作用主要表現(xiàn)為擠壓，使得已打樁擠壓成不規(guī)則形狀，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生縮頸和斷樁；在上部有較硬的土層或中間夾有較硬土層的土中成樁，樁機(jī)的振動(dòng)力大，對(duì)已打樁的影響主要是振動(dòng)破壞，采用隔樁跳打工藝，若已打樁結(jié)硬強(qiáng)度又不太高，在中間補(bǔ)打新樁時(shí)，已打樁有時(shí)被振裂；軟土中拔管速度過快，軟土結(jié)構(gòu)破壞；由于開挖基坑時(shí)方法不當(dāng)導(dǎo)致淺層斷樁。

三、結(jié)語

隨著工程建設(shè)的飛速發(fā)展，地基處理手段也日趨多樣化，復(fù)合地基由于其充分利用樁間土和樁共同作用的特有優(yōu)勢(shì)和相對(duì)低廉的工程造價(jià)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。CFG樁軟基處理方法質(zhì)量易控制，造價(jià)低，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益明顯，有極大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

參考文獻(xiàn)

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[2] 侯松巖，彭穎華.CFG樁復(fù)合地基在工程中的應(yīng)用[J].山東冶金，2007（03）.

作者簡介：沈洪賢，東北煤田地質(zhì)局一二八勘探隊(duì)。