孔 祥 立

(中交隧道局第三工程公司，江蘇 南京 211100)

長螺旋鉆泵壓混凝土CFG樁工藝及質(zhì)量通病控制

孔 祥 立

(中交隧道局第三工程公司，江蘇 南京 211100)

結(jié)合具體工程實例，論述了長螺旋鉆孔成樁工藝，并對長螺旋鉆孔內(nèi)泵壓CFG樁施工過程中容易發(fā)生的堵管、竄孔及斷樁等質(zhì)量通病進(jìn)行了闡述，提出了相應(yīng)的防治措施，對類似工程的施工具有借鑒意義。

CFG樁，施工工藝，質(zhì)量通病

0 引言

CFG樁是英文Cement Fly-ash Gravel的縮寫，它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結(jié)強(qiáng)度樁。工程中常采用它與樁間土和褥墊層一起構(gòu)成復(fù)合地基。樁越長承載力越高，且變形量小，適用于承載力要求較高的地基。

1 工程概況

DK911+880.24～DK914+043.94駐馬店西站路基工程位于石武客運(yùn)專線SWZQ7標(biāo)，工點(diǎn)前接漯駐特大橋，后接駐馬店特大橋，長2 122.96 m，地基地質(zhì)類型為松軟土。

此段路基經(jīng)沉降估算分析，不滿足無砟軌道工后沉降不大于15 mm的設(shè)計要求，地基采用復(fù)合加固處理。其中正線左右25 m(站場35 m)和過渡段內(nèi)采用預(yù)應(yīng)力管樁加固，其余站線和維修線地段采用CFG樁加固。

CFG樁樁徑0.5 m，樁間距1.6 m，正三角形布置。DK913+415～DK914+043.94左側(cè)維修線地段樁長12 m，其余地段樁長均為22 m，路基兩側(cè)最外兩排CFG樁樁間距分別為1.7 m，1.8 m，CFG樁樁頂設(shè)C15混凝土現(xiàn)澆樁帽，樁帽頂設(shè)碎石墊層，厚0.5 m，內(nèi)鋪設(shè)一層雙向筋土工格柵，每側(cè)回折不小于2.0 m，抗拉強(qiáng)度不小于200 kN/m，復(fù)合地基承載力為300 kPa。

2 施工工藝

2.1 施工方案的選擇

目前CFG樁有三種成樁方法：

1)振動沉管灌注成樁法，適用于粘性土、粉土、素填土及飽和砂土層；

2)長螺旋鉆孔灌注成樁法，適用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密實以上的砂土；

3)長螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁，適用于粘性土、粉土、砂土以及對噪聲或污染要求嚴(yán)格的場地。工程處于河南省駐馬店市市郊，綜合考慮地質(zhì)、工效、經(jīng)濟(jì)及周邊環(huán)境等各因素，確定選用長螺旋鉆泵壓混凝土灌注成樁工藝。

2.2 長螺旋鉆孔成樁工藝

在進(jìn)行CFG樁施工前，應(yīng)做好充足的施工準(zhǔn)備，包括原材料(砂、碎石、水泥、粉煤灰、外加劑等)在進(jìn)場前須確定種類、品質(zhì)，并送到試驗室進(jìn)行化驗和做配合比實驗；施工前場地的平整、水電等需滿足CFG樁施工要求，并按要求施放樁位。CFG樁工藝流程圖見圖1。

3 質(zhì)量通病分析與控制

3.1 堵管

長螺旋鉆孔內(nèi)泵壓灌注工藝施工過程中常易發(fā)生堵管現(xiàn)象，它影響施工效率，而且增加作業(yè)工人的勞動強(qiáng)度，施工中必須引起重視。堵管原因有以下幾點(diǎn):

1)作業(yè)工人原因。

施工前應(yīng)注意選用有豐富經(jīng)驗專業(yè)的勞務(wù)隊伍和作業(yè)工人，施工過程中加強(qiáng)教育和培訓(xùn)工作，來提高作業(yè)人員的勞動技術(shù)水平。

2)機(jī)械設(shè)備原因。

施工中應(yīng)避免輸送泵壓力過小、機(jī)械故障、布管線型不合理等現(xiàn)象的發(fā)生。

3)混凝土質(zhì)量問題。

當(dāng)混凝土中的細(xì)骨料、粉煤灰、水泥用量較少時，和易性不好，容易發(fā)生堵管現(xiàn)象；當(dāng)粗骨料粒徑過大(大于30 mm)易發(fā)生堵管；當(dāng)混凝土坍落度過大，易產(chǎn)生泌水離析；當(dāng)混凝土坍落度過小，在輸送管內(nèi)流動性差，也易造成堵管。

4)操作方法不合理。

每班組作業(yè)完成后，沒有及時清洗管路，造成管內(nèi)剩余混凝土凝結(jié)；輸送管過長也易發(fā)生堵管，應(yīng)控制混凝土輸送管長度，一般長度不宜超過100 m；管道接口處密封不嚴(yán)漏水漏漿，也易發(fā)生堵管現(xiàn)象，施工中應(yīng)以避免。

5)環(huán)境因素影響。

冬施時，輸送管需做防凍處理，沒有做防凍處理容易發(fā)生凍結(jié)堵管現(xiàn)象。為了防凍，有時還采用加熱水來提高混凝土的溫度，水溫一般不要超過60 ℃，否則易使混凝土早凝，產(chǎn)生堵管現(xiàn)象；電壓低也易造成堵管，一工班1號機(jī)由于前期和2臺PHC預(yù)應(yīng)力管樁打樁機(jī)共用一臺變壓器，線路也長，導(dǎo)致設(shè)備供應(yīng)電壓低，鉆進(jìn)速度慢，經(jīng)常發(fā)生堵管，后來通過增加1根電纜和提高變壓器電壓來保證施工電壓，取得了良好的效果。

發(fā)現(xiàn)堵管現(xiàn)象，需立即找出堵管的位置，采取人工敲打疏通管路，若此法無效，接下來應(yīng)將導(dǎo)管拆掉，將管內(nèi)的混合料清理干凈，及時組裝好導(dǎo)管恢復(fù)作業(yè)。

3.2 竄孔

在飽和軟土成樁過程中，打完一根樁后，施工相鄰樁時，發(fā)現(xiàn)剛施工的臨樁樁頂突然下落，當(dāng)樁泵入混凝土?xí)r，臨樁的樁頂混凝土開始回升，此種現(xiàn)象稱為竄孔。由于竄孔對成樁質(zhì)量造成影響，施工中應(yīng)采取如下預(yù)控措施：

1)合理安排施工順序。由于本項目地基加固為中間預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，兩側(cè)為CFG樁，為保證施工質(zhì)量，防止CFG樁竄孔和斷樁，在一定范圍內(nèi)，先施工管樁，再施工CFG樁；

2)加大施工樁距，減少土體剪切影響。可以采取隔樁、隔排跳打施工，也可以變更設(shè)計，加大樁距，減小影響；

3)合理提高鉆機(jī)鉆進(jìn)速度，快速鉆進(jìn)；

4)在滿足可泵性的前提下，盡可能減小混凝土的坍落度。

3.3 斷樁

斷樁是指CFG樁成樁后，樁身混凝土面不連續(xù)，中間有垂直于樁中心軸線的開裂或間隔。斷樁是CFG樁最大的質(zhì)量事故，斷樁的原因有很多，主要有：

1)施工保護(hù)不夠，有大型機(jī)械在未達(dá)到強(qiáng)度的CFG樁區(qū)域運(yùn)行，使樁被剪斷或樁頭被壓碎；

2)長螺旋鉆機(jī)的排氣閥被堵；

3)灌注混凝土?xí)r，混凝土灌注供應(yīng)不及時；

4)地質(zhì)原因，地下水豐富等，易產(chǎn)生斷樁；

5)拔管和泵送混凝土配合不協(xié)調(diào)；

6)樁間土開挖時，挖掘機(jī)碰撞樁頭、截除樁頭時人為的破壞都易造成淺層斷樁。

淺層斷樁處理方法見圖2。

防止斷樁的方法：

1)加強(qiáng)已灌注CFG樁區(qū)域的保護(hù)，嚴(yán)禁一切大型機(jī)械進(jìn)入；

2)經(jīng)常檢查排氣閥，并將包裹排氣閥的混凝土鑿除；

3)加強(qiáng)混凝土調(diào)度，保證混凝土連續(xù)供應(yīng)；

4)由于地質(zhì)原因造成的斷樁，施工中很難控制，對于流塑狀和地下水豐富的地質(zhì)情況，應(yīng)對CFG樁地基處理進(jìn)行適應(yīng)性論證；

5)對拔管和泵送混凝土配合不協(xié)調(diào)造成的斷樁，應(yīng)尋求操作工人之間的默契配合；

6)樁間土開挖時，挖掘機(jī)易碰撞樁頭造成淺層斷樁，應(yīng)待CFG樁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的80%后，使用小型挖掘機(jī)開挖樁間土。

4 結(jié)語

長螺旋鉆孔內(nèi)泵壓CFG樁施工過程中容易產(chǎn)生堵管、竄孔、斷樁等質(zhì)量通病，本文針對這些問題提出了有效的質(zhì)量控制措施。對類似工程的施工有借鑒意義，同時應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)對這些問題的研究，從而提高該工藝的應(yīng)用水平。

[1] 屈文波.客運(yùn)專線CFG樁施工質(zhì)量通病原因及應(yīng)對措施[J].山西建筑，2009，35(3):111-112.

[2] 孫瑞民，楊鳳靈.CFG樁常見的質(zhì)量問題分析和控制措施[J].工程地球物理學(xué)報，2006(6):236-240.

[3] 冀海峰.客運(yùn)專線長螺旋鉆管內(nèi)泵壓混合料CFG樁施工技術(shù)[J].鐵路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2008(4):37-38.

Construction technology and quality disease control of concrete pressure pumped CFG pile by long auger drilling method

KONG Xiang-li

(China Communication Tunnel Bureau 3rd Engineering Corporation, Nanjing 211100, China)

Combining with specific engineering examples, the paper discuses long auger drilling pile technology, and discusses some common quality diseases occurring in concrete pressure pumped CFG pile by long auger drilling method, such as plugging, sleeving and pile fracture and so on, and puts forward corresponding preventive measures, which has certain referring meaning for similar engineering construction.

CFG pile, construction technology, quality disease

1009-6825(2014)18-0093-02

2014-04-10

孔祥立(1980- )，男，工程師

TU473

A