建筑地基加固中CFG桩施工问题的应对举措

许 敏 （合肥市轨道交通集团有限公司，安徽 合肥 230000）

1 CFG桩常见施工问题的成因剖析

1.1 堵管

堵管作为CFG桩作业中较为常见的施工问题，其往往为多种原因所致：①混凝土配合比设计不合理，没有充分考虑集料的掺入量和性能，以致影响混凝土的和易性与密实度而出现堵管；②混凝土拌和不规范，拌和时间没有控制好，拌和不充分，坍落度控制不严，其中，坍落度过小容易导致混合料流动性差而堵管，坍落度过大易致使混凝土出现离析，骨料下沉、浆液上浮，密度大的骨料增加了管道的摩擦力进而造成堵管；③设备结构存在缺陷或清洗不到位，例如死弯的弯头、软管弯曲半径太小，或是输送管清洗不及时、不彻底，超过一定时间会导致管壁混凝土形成硬结块，不仅影响砂浆流动增加堵管几率，而且还会造成设备损耗；④没有充分考虑季节性施工因素，夏、冬季节施工对温度要求不同，冬季时没有做好保温工作，致使泵送管道或弯头位置的混凝土易冻结而堵管，或夏季高温时段没有做好降温措施等，也会导致混凝土混合料出现速凝而造成堵管。

1.2 埋管

浇筑过程中泵送混凝土过快，没有及时提管，导管越埋越深无法拔出，或浇筑时未按要求上下提拔活动导管，以致已浇筑在底部的混凝土发生初凝，导管与混凝土之间形成合力，摩阻变大而导致导管拔出困难，如若强行拆管极易引起导管发生断裂。

1.3 断桩

①在钻进过程中，因操作不当或者桩距过近导致钻头碰撞或者挤压到临近桩体，进而发生桩体出现断裂的情况；②挖掘设备操作不规范，以致基桩受到过大扰动，从而导致受剪力作用发生断桩，或成桩后开挖桩间土、破除多余桩头时，成品桩体保护措施不当导致桩体被挖断或者折断；③在浇筑混凝土的过程中，提管速度过快，导致混凝土没有逐段泵送到位，中间形成断层，或者是泵送量过小、间隔时间过长，以致混凝土没有较好的粘合；④在混凝土运输过程中，因运距过长、交通不畅而导致混凝土工作性能变差，或两次建筑的间歇时间过久，先浇筑混凝土发生初凝而形成断层，上述情况均有可能致使出现断桩。

1.4 窜孔

在高压塑性淤泥层、承压水砂土层、饱和粉土及粉细砂层中进行CFG桩施工时，在进行邻近桩基的施工时，随着钻机的不断钻进，邻近的已打桩顶出现下沉，且在完成新桩基混凝土的灌注作业后，已发生下沉桩基有所回升，此种两个邻近桩基的连通现象即为窜孔。如若窜孔发现不及时或未采取有效措施，往往会导致出现桩基标高与设计不符或桩身夹泥等质量缺陷。出现此种现象的原因主要是邻近桩基施工时，剪切振动造成饱和粉土土层液化，并在提钻时提拔吸力的作用下致使孔内出现真空，两桩间液化的土层向新打桩基处流动而形成窜孔。

1.5 夹泥

桩身夹泥主要是桩身内部存在泥土夹层，从而导致桩身截面积变小或出现断层。导致桩身出现夹泥的原因主要是在软弱淤泥土层、流塑砂层等地质条件下施工时，导管提升速度过快、大粒径骨料堵管或混凝土流动性差等原因，在提升导管后混凝土流出过缓，导致周围流动性较好的流塑性土体流入桩身而出现桩身夹泥或夹砂。

2 CFG桩常见施工问题的应对举措

2.1 堵管的应对

①根据混凝土配比设计及试桩配比参数进行混凝土配制，CFG桩浇筑用混凝土坍落度尽量低一些，易控制在18～20cm，以确保混凝土保持较好的流动性和可泵性。其次，施工用骨料多采用卵石或级配良好的碎石，骨料最大粒径应＜30㎜，以保证浇筑作业时骨料能顺畅通过导管。另外，混凝土应充分搅拌均匀，搅拌时间应＞100s，可结合施工实际掺入适量细度小的粉煤灰，从而在确保不影响混凝土整体性能的前提下，减少混凝土离析和泌水等问题。②现场浇筑时，如遇到混凝土流动性过小而导致泵送较为困难的，可结合施工实际添加适量泵送剂，以确保混凝土无论在变径管、弯管还是柔性管等情况下均能够顺利通过。③对于泵送管道的弯头选择，须考虑弯头曲率半径合理、充分，且弯头的连接位置处不得存在死弯；其次，输送管选用软管时，弯曲半径应＞1m，输送管道连接方式应合理。此外，每次施工前及施工完毕后均需对管道进行冲洗，尤其是建筑工程抢抓进度，长时间或者夜间施工较多，操作工人易疲惫而有懈怠，需要做好跟进提醒，不留隐患。④制定季节性施工方案，冬季寒冷季节施工时，做好设备尤其是输送管及细小部位混凝土的保温防冻工作，不施工时做好覆盖，施工时可用加热的方式增加混凝土出口时的温度，但需要注意控制好水温＜60℃，防止水温过高而导致混凝土出现早凝。夏季炎热季节施工时，应做好混凝土的降温，防止温度过高混凝土早凝而造成堵管。

2.2 埋管的应对

①混凝土泵送过程中，须严格控制泵送速度与提管时间，待泵送混凝土充满钻杆芯后再逐渐缓慢提钻，即混凝土压盖一点，提钻一点，全程保持同步，对于混凝土灌注量大且强度等级较高时，可掺入适量缓凝剂，延长混凝土的初凝时间，防止混凝土早凝而造成埋管；②混凝土浇筑施工过程中须严格控制导管埋设深度，确保导管埋入混凝土内的深度不得超过8m，可控制在2～6m 之间，以免埋深过大而导致出现埋管，这就需要相应技术人员应做好浇筑施工中的及时跟进量测，做好量测记录与数据分析，长时间浇筑须经常活动提升导管，以免底部混凝土初凝而造成埋管；③对于已经出现埋管的情况时，可借助吊车、挖机等设备缓慢试拔导管，若试拔不动且混凝土未初凝的，可于已灌注混凝土内插入一节护筒，然后吸掉混凝土表面泥浆，并派专业潜水工在水下沿混凝土面将导管切断，然后拔出护筒并重新灌注，且该桩断层间应按要求进行补强处理。

2.3 断桩的应对

①施工前须提前画好桩体位置，做好警示标识，适当增加桩距，桩距过近时采用间隔打桩方式，或者分批打桩方式，防止互相影响扰动。如存在地下水过于丰富等问题，要及时召集专家论证，制定合理的解决方案。②对桩头切割和桩间土清理时，一般使用小型机械设备，靠近桩体位置要谨慎，尽量使用专用切割设备操作。对置换土要预留一部分，采用小型机械挖除。已经完成的桩体区域做好围挡、遮盖，插立标志标识，防止大型、重型机械设备进入碾压，运输道路应远离桩体，防止碰伤、碰断。③加强项目调度监管，确保施工工序合理，前后场衔接顺畅，混凝土泵送时要确保泵送管道顺畅，施工过程中，要连续作业，不能中断。建筑工程场地一般较小，施工便道等运输道路较窄，要合理调度混凝土，自拌混凝土要调度好罐车，商品混凝土要提前沟通协调，保证充足供应量，确保运输道路顺畅，各类施工设备不发生互相干扰。④混凝土必须满足质量要求，强度要达到设计值，施工后要按设计规范做好养生，不能提前清土或者违反规章交叉作业。之前提到的控制提钻速度、充分搅拌混凝土等减少堵管、埋管等情况，会有效降低断桩现象。

2.4 窜孔的应对

①对于特殊地层条件下施工时，可通过加大桩间间距设计，减少新打桩基对原桩基的剪切扰动；②结合施工现场实际对打桩顺序进行调整，综合考虑土层性质和桩间距离，一般采用连续施打或间隔跳打两种施打方式，其中，对于含水量较大的饱和土或桩间距较小的情况下采取隔桩跳打；③对钻头进行改良，提升钻进速度，以减少钻进过程中对土体剪切扰动导致土体液化而造成的窜孔；④对于易出现窜孔的施工场地，应及时对钻处的弃土进行清理，以便观测桩顶的下沉情况并及时作出应对，在条件允许的情况下，可两孔同时灌注施工。

2.5 夹泥的应对

首先，在进行混凝土灌注时，应严格控制导管的埋入深度，使导管埋入混凝土的深度始终保持在2～12m，以免埋深过浅导致混凝土冲破隔离层而造成泥砂裹入混凝土内，防止埋深过深而导致混凝土灌注困难；其次，导管提拔时速度不宜过快，应控制与混凝土的灌注速度保持同步，避免导管拔出过快与混凝土灌注面出现空隙而导致流动性好的流塑性土体流入形成夹泥；另外，严格控制混凝土骨料粒径与坍落度，避免骨料粒径过大堵住导管，确保混凝土具有良好的流动性与和易性，防止混凝土离析骨料下沉堵管裹入泥浆；此外，加大首盘混凝土灌注量，确保首盘灌注后的导管埋深＞1.5m，以促使首盘混凝土灌注后能够作为隔离层使后续混凝土灌注时平稳上升。

3 结语

作为时下被广泛运用至软基加固处治中的常见桩基形式，CFG桩的成桩工艺更加简单、施工工期更短、施工难度与造价成本更低且污染更小、更加环保。但尺有所短，该工艺亦有其不足短处。为确保软基加固成效，相应施工、监管人员务须对CFG桩施工全程给予全面管控，严格依设计规范、施组设计、专项方案开展作业施工，抓好细节、抓好关键，提前规避、防范问题隐患，及时、妥当处置突发状况，进而为创造优质工程、精品工程夯牢根基。