CFG 樁常見施工質(zhì)量問題及監(jiān)控措施淺析

薛小軍 韓淼兵 張雙龍 李后福 牛鵬飛

中國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，強度很高，會向深土層傳遞荷載，實現(xiàn)對地基的有效加固。CFG 樁復(fù)合地基有著十分嚴格的處理技術(shù)流程，從移動機器到位至旋轉(zhuǎn)鉆孔和用鉆機成孔的整個過程均應(yīng)按流程開展操作，任何環(huán)節(jié)都不允許出現(xiàn)問題，否則之前的所有努力都將白費。完成加固處理后，地基的承載力能夠滿足設(shè)計地基承載力要求，被廣泛的應(yīng)用在地基加固中。

1.2 CFG樁施工要點

1.2.1 施工定位

施工開始之前，應(yīng)對施工點放樣，同時定位長螺旋樁機，根據(jù)設(shè)計高程及場地實際標高確定鉆孔深，調(diào)整機架高度，樁機到位后，應(yīng)對鉆桿的垂直度進行驗證，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，應(yīng)先使用鉆桿將孔鉆到相應(yīng)的設(shè)計深度，之后使用管道輸送混凝土，鉆桿開始反向旋轉(zhuǎn)，同時緩慢提升鉆桿，提升速度一般為每分鐘約1～1.5m。在單樁施工時，應(yīng)確保連續(xù)性成樁，結(jié)束施工以后，應(yīng)對CFG 樁樁頭進行有效保護，并對成品進行養(yǎng)護和保護。

1.2.3 樁機移位

完成一根CFG 樁施工后，開始下根樁施工時，因在鉆孔過程中，提升出較多廢土，影響鉆機移動及覆蓋樁位，需對廢土及時清理，清理完成后，為保證定位的精準性，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)量中的問題

2.1 樁短

使用長螺旋鉆機鉆取樁深，當樁深滿足要求后，將鉆提起，然后灌注混凝土；短樁主要是因為未精準復(fù)測原始地面標高，未精準控制長螺旋鉆桿尺寸，提鉆太快而使下部位置出現(xiàn)空樁。地面標高問題主要是由于CFG 施工中，有很多渣土堆積，因渣土未及時出渣，使得已測的原始地面標高持續(xù)增加，這等同于機械低標高無形被提升，最終導(dǎo)致樁長減小。具體施工中，會嚴重的磨損長螺旋鉆機，長此以往，會使設(shè)備上尺寸標線模糊，鉆進操作中不能有效控制尺寸。

2.2 施工間距、數(shù)量不足

具體施工之前的測量放線時，因儀器缺乏精準度，使現(xiàn)場施工間距滿足不了設(shè)計要求，特別是邊線四周；鉆機具體施工時，破壞了已放線的點，且測量者沒放點，做人人員結(jié)合現(xiàn)場情況隨機定位，使得樁數(shù)量缺乏；CFG 施工中，未清晰標記完成和未完成的樁，有漏樁情況存在；具體鉆進中，由于渣土的堆積，使得現(xiàn)場已放點被掩埋，抑或出土時機械破壞了現(xiàn)場樁點，從而使得樁點定位不準確。

2.3 材料問題

混凝土為CFG 樁使用的材料；對于混凝土而言，無論原料、配比、還是現(xiàn)場澆筑等都會對CFG 樁的施工質(zhì)量形成一定影響，為此，一個嚴格檢測各工序，確保都與標準要求相符；澆筑混凝土時，由于CFG 樁基施工對混凝土需要的方量較小，兩樁基礎(chǔ)混凝土澆筑間隔時間長，未嚴控混凝土澆筑過程，混凝土則會有離析情況出現(xiàn)，會使CFG 樁身質(zhì)量受到影響。

2.4 樁身質(zhì)量問題

長螺旋鉆鉆進時，穩(wěn)定樁孔護壁，能保證樁基成孔質(zhì)量。然而，鉆桿提升過程中，若為及時供應(yīng)混凝土，會使得下部有真空帶，并帶動周圍松軟土在樁底堆積，使樁基質(zhì)量受到影響。輸送混凝土時，由于混凝土管輸送不飽滿，里面會有一些空氣，占據(jù)樁身空間，使得樁身不飽滿；連接長螺旋鉆的導(dǎo)管太長，CFG 樁鉆進過程中，混凝土長時間停留，會使導(dǎo)管堵塞；混凝土工作性能不佳，當CFG 樁在間隔時間內(nèi)停留在導(dǎo)管中時，會發(fā)生離析情況；當原始地面標高比設(shè)計頂標高高時，樁身長度會比設(shè)計長度常，從而有孔樁產(chǎn)生，若現(xiàn)場混凝土供應(yīng)方量未有效控制，會使樁長無法達標。

3 常見問題、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，由于場地和地層平整度和密實度不足，鉆孔過程中由于地層原因引起的鉆桿偏斜；鉆機對位不準，鉆桿垂直度有很大的偏差；鉆孔出現(xiàn)棄土沒有及時清理時，將其他的已定樁位標記進行了覆蓋。

（2）防治措施：想要避免孔位偏差和孔斜，具體施工前，應(yīng)整平施工場地并壓實，安裝完鉆機，應(yīng)保證其穩(wěn)固、水平及精準，確保鉆桿垂直偏差不超過1%，將鉆頭對準樁位，保證樁心偏位不大于5cm；每根樁開鉆前，由測量及質(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鉆；開孔時嚴格控制鉆速，采用輕壓慢轉(zhuǎn)方法確?？卓诙蔚臉渡泶怪倍?；在鉆孔過程中若出現(xiàn)鉆桿搖晃或鉆進困難時，應(yīng)放慢鉆進速度，待鉆桿穩(wěn)定后再正常鉆進。

3.2 堵管

（1）成因：混凝土配合比不合理、和易性、坍落度不好；因機械損壞或受泥漿包裹，鉆頭閥門打不開；施工操作不當，泵滿混凝土后不及時提鉆；泵送管道安裝不合理，管道彎頭過多、半徑偏小、線路過長、管道清洗不干凈；管道接縫處密封不嚴，使混凝土漏水或漏漿，在輸送管道內(nèi)流動性變差、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；開鉆前，機械設(shè)備應(yīng)進行全面的檢查及維護，檢查清理鉆頭閥門、管道，確保鉆頭閥門工作狀態(tài)良好、管道不堵塞；灌注混凝土前應(yīng)用砂漿潤滑管道，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)，減少彎折縮短路徑；當鉆桿芯管泵滿混凝土后應(yīng)及時提鉆，確?；炷琳］斔?，避免因管內(nèi)混凝土壓力過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)驗不足，操作不當，沒有根據(jù)地層變化及時調(diào)整鉆速鉆壓所致；鉆進過程中鉆速過快，螺旋葉片上的土來不及排出孔外，而擠壓在鉆桿與孔壁之間，摩擦阻力過大，使鉆桿無法轉(zhuǎn)動，造成憋鉆；如果在某些砂礫巖層憋鉆后繼續(xù)強行啟動鉆機，極易導(dǎo)致卡鉆，無法提起鉆具，一旦強拉，便會損壞鉆機，如動力電機燒毀，液壓支腿損壞或主卷揚機鋼絲繩拉斷等現(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，在施鉆過程中根據(jù)地層變化和動力頭工作電流值對鉆壓、鉆速進行合理調(diào)整；當鉆進困難時，可采用鉆進－空轉(zhuǎn)－鉆進的間歇式鉆進方法，鉆至設(shè)計高程后空轉(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、停機待料所致；鉆機螺旋磨損造成樁徑不足；在飽和軟土中成樁，當采用連打作業(yè)時，新打樁就會擠壓已打樁，當泵送混凝土時壓力過大，而已打樁尚未達到一定強度時，就會使得已打樁產(chǎn)生嚴重變形，造成樁體縮頸甚至斷樁現(xiàn)象；在飽和砂層中，若提鉆速度過快，泵混凝土量與提鉆速度不匹配，在鉆桿提升過程中鉆孔內(nèi)產(chǎn)生真空負壓，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，鉆機鉆進過程中會產(chǎn)生很大振動力，造成對已打樁振動斷樁破壞。

（2）防治措施：混合料準備充足，有效滿足現(xiàn)場施工需求，避免停機待料；對鉆機螺旋直徑進行常檢，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間；在鉆孔過程中發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時，應(yīng)放慢速度，采用輕壓慢轉(zhuǎn)方法降低鉆機振動力，可避免造成對已打樁振動斷樁破壞。

3.5 埋管

成因：由于未嚴控混凝土澆筑時間，導(dǎo)管沒有上下移動，會讓混凝土與導(dǎo)管之間增加摩擦力，從而會出現(xiàn)相應(yīng)的埋管問題。

預(yù)防措施：控制導(dǎo)管埋深，嚴格按設(shè)計規(guī)范要求施工。在實際澆筑過程中，應(yīng)多測量，少拆除，如果混凝土量大且強度等級高，那么就可以在混凝土中適當?shù)奶砑泳從齽ㄟ^這樣的方式將混凝土凝固時間提高，如果已埋管，混凝土輔助機械便可將導(dǎo)管慢慢提高并試拉，若未處理好，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小直徑的護筒，并用泥機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強。

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)量會直接受到施工人員的質(zhì)量意識、安全意識和操作技能影響，為此，應(yīng)將人員管理工作認真做好，并定期進行培訓(xùn)和考核，以此強化人員的安全、質(zhì)量及責任意識，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 嚴控混凝土材料

CFG 樁施工質(zhì)量會直接受到混凝土材料質(zhì)量的影響，為此，監(jiān)管中需要進行重點關(guān)注。結(jié)合工程實際狀況，對混凝土配比情況進行確定，確?？梢猿浞謹嚢杌炷??；炷恋倪\輸時間與距離應(yīng)嚴格控制，以免運輸時間及距離太長，使混凝土產(chǎn)生離析情況。

4.3 嚴格監(jiān)管機械設(shè)備

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

5 結(jié)語

總之，作為一類用以加固地基的樁，CFG 施工質(zhì)量若存在問題，那么軟土地基無法得到有效加固，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)量可以達到預(yù)期目標，最終能夠充分確保整個建筑工程項目的施工效益。