CFG 桩常见施工质量问题及监控措施浅析

2019-12-09郝松

建材发展导向 2019年22期

关键词：断桩桩体钻杆

郝松

（大元建业集团股份有限公司，河北沧州 061001）

1 CFG 桩的适用范围及工艺原理

1.1 CFG 桩的适用范围

CFG 桩常用于粘性土、粉土、砂性土和已自重固结的素填土等地基。以提高地基承载力和减少地基变形为主要目的，以及对噪声或泥浆污染要求严格的施工场地地基加固。

1.2 CFG 桩的工艺原理

CFG 桩具有碎石桩对地基的置换作用，其强度较高，能有效将地荷载传递到深处土层，确保对地基的加固作用。水泥粉煤灰碎石桩是在素混凝土桩基工艺上发展起来的新型桩体，桩体材料主要由碎石、砂、粉煤灰，与适量水泥和水拌制而成。桩体与桩间土体共同作用，组成水泥粉煤灰桩复合地基。加固处理后地基承载力可达到设计地基承载力要求，具有施工简单、加固效果好、节省材料、无污染等特点，广泛应用于地基加固。

2 CFG 桩常见质量问题的成因及防治措施

2.1 桩孔位偏差、孔斜

1）成因：桩孔位偏差、孔斜一般是由于场地没有平整密实，地层原因使钻孔过程中钻杆偏斜；钻机对位不准，钻杆垂直度偏差较大；钻孔产生的弃土未及时清理，覆盖了其余已定桩位的标记；2）防治措施：为了防止孔位偏差、孔斜，施工前应先平整压实施工场地，钻机安装就位，做到准确、水平、稳固，确保钻杆垂直偏差不超过1%，将钻头对准桩位，保证桩心偏位不大于5cm；每根桩开钻前，由测量及质检工程师复核桩位，并经监理工程师检查合格后方可开钻；开孔时严格控制钻速，采用轻压慢转方法确保孔口段的桩身垂直度；在钻孔过程中若出现钻杆摇晃或钻进困难时，应放慢钻进速度，待钻杆稳定后再正常钻进[1]。

2.2 堵管

1）成因：混凝土配合比不合理、和易性、坍落度不好；因机械损坏或受泥浆包裹，钻头阀门打不开；施工操作不当，泵满混凝土后不及时提钻；泵送管道安装不合理，管道弯头过多、半径偏小、线路过长、管道清洗不干净；管道接缝处密封不严，使混凝土漏水或漏浆，在输送管道内流动性变差、摩擦力增大，这些都是产生堵管的原因；2）防治措施：正确选择混凝土原材料，科学合理的混凝土配合比，良好混凝土和易性、坍落度，是避免产生堵管的先题条件，混凝土坍落度应控制在180±20mm；开钻前，应对机械设备进行全面的检查及维护，检查清理钻头阀门、管道，确保钻头阀门工作状态良好、管道不堵塞；灌注混凝土前应用沙浆润滑管道，以确保钻杆及泵管内壁光滑；合理布设管道，尽量直线或大半径布设，减少弯折缩短路径；当钻杆芯管泵满混凝土后应及时提钻，确保混凝土正常输送，避免因管内混凝土压力过大造成堵管甚至爆管。

2.3 憋钻和卡钻

1）成因：造成憋钻的主要原因是施工人员经验不足，操作不当，没有根据地层变化及时调整钻速钻压所致；钻进过程中钻速过快，螺旋叶片上的土来不及排出孔外，而挤压在钻杆与孔壁之间，摩擦阻力过大，使钻杆无法转动，造成憋钻；在一些含砂砾地层中出现憋钻后，若继续强行启动钻机钻进，就很容易造成造成卡钻，使钻具提不起来，若强拉就会造成钻机损坏，如动力电机烧毁，液压支腿损坏或主卷扬机钢丝绳拉断等现象。

2）防治措施：施钻前应组织施工人员熟悉施工现场地层情况，并根据试桩结果制定合理的施工方案，在施钻过程中根据地层变化和动力头工作电流值对钻压、钻速进行合理调整；当钻进困难时，可采用钻进-空转-钻进的间歇式钻进方法，钻至设计高程后空转30～60s，待电流稳定后停钻，以避免憋钻和卡钻事故；当出现憋钻时，立即关掉回转动力电源，用最低速度提起钻具后重新施钻。

2.4 缩颈和断桩

1）成因：供料不足、停机待料所致；钻机螺旋磨损造成桩径不足；在饱和软土中成桩，当采用连打作业时，新打桩就会挤压已打桩，当泵送混凝土时压力过大，而已打桩尚未达到一定强度时，就会使得已打桩产生严重变形，造成桩体缩颈甚至断桩现象；在饱和砂层中，若提钻速度过快，泵混凝土量与提钻速度不匹配，在钻杆提升过程中钻孔内产生真空负压，使孔壁塌陷造成断桩；在复杂的地层中成桩，中间往往夹有硬土层或砂砾层，钻机钻进过程中会产生很大振动力，造成对已打桩振动断桩破坏[2]。

2）防治措施：备足混合料，满足现场施工需求，防止停机待料；经常检查钻机螺旋直径，防止因螺旋磨损造成桩径不足；根据地层不同土质，在施工中选择合适的成桩顺序，如采用隔桩或隔排跳打方法，并根据土层情况选用适宜的施工工艺和设备；严格控制提钻速度，确保泵送混凝土量与提钻速度相匹配，混凝土充盈系数宜控制在1.3 左右，提钻速度应控制在2.0～2.5m/min，且保持匀速提升，还要很好地控制留振时间；在钻孔过程中发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢速度，采用轻压慢转方法降低钻机振动力，可避免造成对已打桩振动断桩破坏。