建筑地基加固中CFG樁施工問(wèn)題的應(yīng)對(duì)舉措

許 敏 （合肥市軌道交通集團(tuán)有限公司，安徽 合肥 230000）

1 CFG樁常見(jiàn)施工問(wèn)題的成因剖析

1.1 堵管

堵管作為CFG樁作業(yè)中較為常見(jiàn)的施工問(wèn)題，其往往為多種原因所致：①混凝土配合比設(shè)計(jì)不合理，沒(méi)有充分考慮集料的摻入量和性能，以致影響混凝土的和易性與密實(shí)度而出現(xiàn)堵管；②混凝土拌和不規(guī)范，拌和時(shí)間沒(méi)有控制好，拌和不充分，坍落度控制不嚴(yán)，其中，坍落度過(guò)小容易導(dǎo)致混合料流動(dòng)性差而堵管，坍落度過(guò)大易致使混凝土出現(xiàn)離析，骨料下沉、漿液上浮，密度大的骨料增加了管道的摩擦力進(jìn)而造成堵管；③設(shè)備結(jié)構(gòu)存在缺陷或清洗不到位，例如死彎的彎頭、軟管彎曲半徑太小，或是輸送管清洗不及時(shí)、不徹底，超過(guò)一定時(shí)間會(huì)導(dǎo)致管壁混凝土形成硬結(jié)塊，不僅影響砂漿流動(dòng)增加堵管幾率，而且還會(huì)造成設(shè)備損耗；④沒(méi)有充分考慮季節(jié)性施工因素，夏、冬季節(jié)施工對(duì)溫度要求不同，冬季時(shí)沒(méi)有做好保溫工作，致使泵送管道或彎頭位置的混凝土易凍結(jié)而堵管，或夏季高溫時(shí)段沒(méi)有做好降溫措施等，也會(huì)導(dǎo)致混凝土混合料出現(xiàn)速凝而造成堵管。

1.2 埋管

澆筑過(guò)程中泵送混凝土過(guò)快，沒(méi)有及時(shí)提管，導(dǎo)管越埋越深無(wú)法拔出，或澆筑時(shí)未按要求上下提拔活動(dòng)導(dǎo)管，以致已澆筑在底部的混凝土發(fā)生初凝，導(dǎo)管與混凝土之間形成合力，摩阻變大而導(dǎo)致導(dǎo)管拔出困難，如若強(qiáng)行拆管極易引起導(dǎo)管發(fā)生斷裂。

1.3 斷樁

①在鉆進(jìn)過(guò)程中，因操作不當(dāng)或者樁距過(guò)近導(dǎo)致鉆頭碰撞或者擠壓到臨近樁體，進(jìn)而發(fā)生樁體出現(xiàn)斷裂的情況；②挖掘設(shè)備操作不規(guī)范，以致基樁受到過(guò)大擾動(dòng)，從而導(dǎo)致受剪力作用發(fā)生斷樁，或成樁后開(kāi)挖樁間土、破除多余樁頭時(shí)，成品樁體保護(hù)措施不當(dāng)導(dǎo)致樁體被挖斷或者折斷；③在澆筑混凝土的過(guò)程中，提管速度過(guò)快，導(dǎo)致混凝土沒(méi)有逐段泵送到位，中間形成斷層，或者是泵送量過(guò)小、間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，以致混凝土沒(méi)有較好的粘合；④在混凝土運(yùn)輸過(guò)程中，因運(yùn)距過(guò)長(zhǎng)、交通不暢而導(dǎo)致混凝土工作性能變差，或兩次建筑的間歇時(shí)間過(guò)久，先澆筑混凝土發(fā)生初凝而形成斷層，上述情況均有可能致使出現(xiàn)斷樁。

1.4 竄孔

在高壓塑性淤泥層、承壓水砂土層、飽和粉土及粉細(xì)砂層中進(jìn)行CFG樁施工時(shí)，在進(jìn)行鄰近樁基的施工時(shí)，隨著鉆機(jī)的不斷鉆進(jìn)，鄰近的已打樁頂出現(xiàn)下沉，且在完成新樁基混凝土的灌注作業(yè)后，已發(fā)生下沉樁基有所回升，此種兩個(gè)鄰近樁基的連通現(xiàn)象即為竄孔。如若竄孔發(fā)現(xiàn)不及時(shí)或未采取有效措施，往往會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)樁基標(biāo)高與設(shè)計(jì)不符或樁身夾泥等質(zhì)量缺陷。出現(xiàn)此種現(xiàn)象的原因主要是鄰近樁基施工時(shí)，剪切振動(dòng)造成飽和粉土土層液化，并在提鉆時(shí)提拔吸力的作用下致使孔內(nèi)出現(xiàn)真空，兩樁間液化的土層向新打樁基處流動(dòng)而形成竄孔。

1.5 夾泥

樁身夾泥主要是樁身內(nèi)部存在泥土夾層，從而導(dǎo)致樁身截面積變小或出現(xiàn)斷層。導(dǎo)致樁身出現(xiàn)夾泥的原因主要是在軟弱淤泥土層、流塑砂層等地質(zhì)條件下施工時(shí)，導(dǎo)管提升速度過(guò)快、大粒徑骨料堵管或混凝土流動(dòng)性差等原因，在提升導(dǎo)管后混凝土流出過(guò)緩，導(dǎo)致周圍流動(dòng)性較好的流塑性土體流入樁身而出現(xiàn)樁身夾泥或夾砂。

2 CFG樁常見(jiàn)施工問(wèn)題的應(yīng)對(duì)舉措

2.1 堵管的應(yīng)對(duì)

①根據(jù)混凝土配比設(shè)計(jì)及試樁配比參數(shù)進(jìn)行混凝土配制，CFG樁澆筑用混凝土坍落度盡量低一些，易控制在18～20cm，以確?；炷帘３州^好的流動(dòng)性和可泵性。其次，施工用骨料多采用卵石或級(jí)配良好的碎石，骨料最大粒徑應(yīng)＜30㎜，以保證澆筑作業(yè)時(shí)骨料能順暢通過(guò)導(dǎo)管。另外，混凝土應(yīng)充分?jǐn)嚢杈鶆?，攪拌時(shí)間應(yīng)＞100s，可結(jié)合施工實(shí)際摻入適量細(xì)度小的粉煤灰，從而在確保不影響混凝土整體性能的前提下，減少混凝土離析和泌水等問(wèn)題。②現(xiàn)場(chǎng)澆筑時(shí)，如遇到混凝土流動(dòng)性過(guò)小而導(dǎo)致泵送較為困難的，可結(jié)合施工實(shí)際添加適量泵送劑，以確保混凝土無(wú)論在變徑管、彎管還是柔性管等情況下均能夠順利通過(guò)。③對(duì)于泵送管道的彎頭選擇，須考慮彎頭曲率半徑合理、充分，且彎頭的連接位置處不得存在死彎；其次，輸送管選用軟管時(shí)，彎曲半徑應(yīng)＞1m，輸送管道連接方式應(yīng)合理。此外，每次施工前及施工完畢后均需對(duì)管道進(jìn)行沖洗，尤其是建筑工程搶抓進(jìn)度，長(zhǎng)時(shí)間或者夜間施工較多，操作工人易疲憊而有懈怠，需要做好跟進(jìn)提醒，不留隱患。④制定季節(jié)性施工方案，冬季寒冷季節(jié)施工時(shí)，做好設(shè)備尤其是輸送管及細(xì)小部位混凝土的保溫防凍工作，不施工時(shí)做好覆蓋，施工時(shí)可用加熱的方式增加混凝土出口時(shí)的溫度，但需要注意控制好水溫＜60℃，防止水溫過(guò)高而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)早凝。夏季炎熱季節(jié)施工時(shí)，應(yīng)做好混凝土的降溫，防止溫度過(guò)高混凝土早凝而造成堵管。

2.2 埋管的應(yīng)對(duì)

①混凝土泵送過(guò)程中，須嚴(yán)格控制泵送速度與提管時(shí)間，待泵送混凝土充滿鉆桿芯后再逐漸緩慢提鉆，即混凝土壓蓋一點(diǎn)，提鉆一點(diǎn)，全程保持同步，對(duì)于混凝土灌注量大且強(qiáng)度等級(jí)較高時(shí)，可摻入適量緩凝劑，延長(zhǎng)混凝土的初凝時(shí)間，防止混凝土早凝而造成埋管；②混凝土澆筑施工過(guò)程中須嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋設(shè)深度，確保導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)的深度不得超過(guò)8m，可控制在2～6m 之間，以免埋深過(guò)大而導(dǎo)致出現(xiàn)埋管，這就需要相應(yīng)技術(shù)人員應(yīng)做好澆筑施工中的及時(shí)跟進(jìn)量測(cè)，做好量測(cè)記錄與數(shù)據(jù)分析，長(zhǎng)時(shí)間澆筑須經(jīng)?；顒?dòng)提升導(dǎo)管，以免底部混凝土初凝而造成埋管；③對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)埋管的情況時(shí)，可借助吊車、挖機(jī)等設(shè)備緩慢試拔導(dǎo)管，若試拔不動(dòng)且混凝土未初凝的，可于已灌注混凝土內(nèi)插入一節(jié)護(hù)筒，然后吸掉混凝土表面泥漿，并派專業(yè)潛水工在水下沿混凝土面將導(dǎo)管切斷，然后拔出護(hù)筒并重新灌注，且該樁斷層間應(yīng)按要求進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。

2.3 斷樁的應(yīng)對(duì)

①施工前須提前畫(huà)好樁體位置，做好警示標(biāo)識(shí)，適當(dāng)增加樁距，樁距過(guò)近時(shí)采用間隔打樁方式，或者分批打樁方式，防止互相影響擾動(dòng)。如存在地下水過(guò)于豐富等問(wèn)題，要及時(shí)召集專家論證，制定合理的解決方案。②對(duì)樁頭切割和樁間土清理時(shí)，一般使用小型機(jī)械設(shè)備，靠近樁體位置要謹(jǐn)慎，盡量使用專用切割設(shè)備操作。對(duì)置換土要預(yù)留一部分，采用小型機(jī)械挖除。已經(jīng)完成的樁體區(qū)域做好圍擋、遮蓋，插立標(biāo)志標(biāo)識(shí)，防止大型、重型機(jī)械設(shè)備進(jìn)入碾壓，運(yùn)輸?shù)缆窇?yīng)遠(yuǎn)離樁體，防止碰傷、碰斷。③加強(qiáng)項(xiàng)目調(diào)度監(jiān)管，確保施工工序合理，前后場(chǎng)銜接順暢，混凝土泵送時(shí)要確保泵送管道順暢，施工過(guò)程中，要連續(xù)作業(yè)，不能中斷。建筑工程場(chǎng)地一般較小，施工便道等運(yùn)輸?shù)缆份^窄，要合理調(diào)度混凝土，自拌混凝土要調(diào)度好罐車，商品混凝土要提前溝通協(xié)調(diào)，保證充足供應(yīng)量，確保運(yùn)輸?shù)缆讽槙?，各類施工設(shè)備不發(fā)生互相干擾。④混凝土必須滿足質(zhì)量要求，強(qiáng)度要達(dá)到設(shè)計(jì)值，施工后要按設(shè)計(jì)規(guī)范做好養(yǎng)生，不能提前清土或者違反規(guī)章交叉作業(yè)。之前提到的控制提鉆速度、充分?jǐn)嚢杌炷恋葴p少堵管、埋管等情況，會(huì)有效降低斷樁現(xiàn)象。

2.4 竄孔的應(yīng)對(duì)

①對(duì)于特殊地層條件下施工時(shí)，可通過(guò)加大樁間間距設(shè)計(jì)，減少新打樁基對(duì)原樁基的剪切擾動(dòng)；②結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際對(duì)打樁順序進(jìn)行調(diào)整，綜合考慮土層性質(zhì)和樁間距離，一般采用連續(xù)施打或間隔跳打兩種施打方式，其中，對(duì)于含水量較大的飽和土或樁間距較小的情況下采取隔樁跳打；③對(duì)鉆頭進(jìn)行改良，提升鉆進(jìn)速度，以減少鉆進(jìn)過(guò)程中對(duì)土體剪切擾動(dòng)導(dǎo)致土體液化而造成的竄孔；④對(duì)于易出現(xiàn)竄孔的施工場(chǎng)地，應(yīng)及時(shí)對(duì)鉆處的棄土進(jìn)行清理，以便觀測(cè)樁頂?shù)南鲁燎闆r并及時(shí)作出應(yīng)對(duì)，在條件允許的情況下，可兩孔同時(shí)灌注施工。

2.5 夾泥的應(yīng)對(duì)

首先，在進(jìn)行混凝土灌注時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制導(dǎo)管的埋入深度，使導(dǎo)管埋入混凝土的深度始終保持在2～12m，以免埋深過(guò)淺導(dǎo)致混凝土沖破隔離層而造成泥砂裹入混凝土內(nèi)，防止埋深過(guò)深而導(dǎo)致混凝土灌注困難；其次，導(dǎo)管提拔時(shí)速度不宜過(guò)快，應(yīng)控制與混凝土的灌注速度保持同步，避免導(dǎo)管拔出過(guò)快與混凝土灌注面出現(xiàn)空隙而導(dǎo)致流動(dòng)性好的流塑性土體流入形成夾泥；另外，嚴(yán)格控制混凝土骨料粒徑與坍落度，避免骨料粒徑過(guò)大堵住導(dǎo)管，確?；炷辆哂辛己玫牧鲃?dòng)性與和易性，防止混凝土離析骨料下沉堵管裹入泥漿；此外，加大首盤(pán)混凝土灌注量，確保首盤(pán)灌注后的導(dǎo)管埋深＞1.5m，以促使首盤(pán)混凝土灌注后能夠作為隔離層使后續(xù)混凝土灌注時(shí)平穩(wěn)上升。

3 結(jié)語(yǔ)

作為時(shí)下被廣泛運(yùn)用至軟基加固處治中的常見(jiàn)樁基形式，CFG樁的成樁工藝更加簡(jiǎn)單、施工工期更短、施工難度與造價(jià)成本更低且污染更小、更加環(huán)保。但尺有所短，該工藝亦有其不足短處。為確保軟基加固成效，相應(yīng)施工、監(jiān)管人員務(wù)須對(duì)CFG樁施工全程給予全面管控，嚴(yán)格依設(shè)計(jì)規(guī)范、施組設(shè)計(jì)、專項(xiàng)方案開(kāi)展作業(yè)施工，抓好細(xì)節(jié)、抓好關(guān)鍵，提前規(guī)避、防范問(wèn)題隱患，及時(shí)、妥當(dāng)處置突發(fā)狀況，進(jìn)而為創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)工程、精品工程夯牢根基。