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巖土工程CFG樁通病
導語：CFG樁是英文Cement Fly-ash Gravel的縮寫，意為水泥粉煤灰碎石樁，由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和，用各種成樁機械制成的具有一定強度的可變強度樁。CFG樁是一種低強度混凝土樁，可充分利用樁間土的承載力共同作用，并可傳遞荷載到深層地基中去，具有較好的技術性能和經濟效果。
(一)、堵管：堵管是長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注成樁工藝常遇到的主要問題之一。它直接影響CFG樁的施工效率,增加工人勞動強度,還會造成材料浪費。特別是故障排除不暢時,使已攪拌的CFG樁混合料失水或結硬,增加了再次堵管的幾率,給施工帶來很多困難。產生堵管的原因有以下幾點:
1、混合料配合比不合理。當混合料中的細骨料和粉煤灰用量較少時,混合料和易性不好,常發生堵管。因此,要注意混合料的配合比,尤其要注意將粉煤灰摻量控制在70kg/m3～100kg/m3的范圍內,坍落度應控制在160mm～200mm之間。
2、混合料攪拌質量有缺陷。在CFG樁施工中,混合料由混凝土泵通過剛性管、高強柔性管、彎頭最后到達鉆桿芯管內。混合料在管線內借助水和水泥砂漿潤滑層與管壁分離后通過管線。坍落度太大的混合料,易產生泌水、離析,泵壓作用下,骨料與砂漿分離,摩擦力加劇,導致堵管。坍落度太小,混合料在輸送管路內流動性差,也容易造成堵管。
3、施工操作不當。鉆孔進入土層預定標高后,開始泵送混合料,管內空氣從排氣閥排出,待鉆桿內管及輸送軟、硬管內混合料連續時提鉆。若提鉆時間較晚,在泵送壓力下鉆頭處的水泥漿液被擠出,容易造成管路堵塞。
4、冬期施工措施不當。冬期施工時,混合料輸送管及彎頭均需做防凍保護,防凍措施不力,常常造成輸送管或彎頭處混合料的凍結,造成堵管。冬施時,有時會采用加熱水的辦法提高混合料的出口溫度,但要控制好水的溫度,水溫最好不要超過60℃,否則會造成混合料的早凝,產生堵管,影響混合料的強度。
5、設備缺陷。彎頭曲率半徑不合理也能造成堵管。彎頭與鉆桿不能垂直連接,否則也會造成堵管。混合料輸送管要定期清洗,否則管路內有混合料的結硬塊,還會造成管路的堵塞。
(二)、竄孔：在飽和軟土層中成樁經常會遇到這種情況,打完一棵樁后,在施工相鄰的樁時,發現剛施工的臨樁的樁頂突然下落,當樁泵入混合料時,臨樁的樁頂開始回升,此種現象稱為竄孔。發現竄孔的條件有如下三條:1.被加固土層中有松散飽和軟土層;2.鉆桿鉆進過程中葉片剪切作用對土體產生擾動;3.土體受剪切擾動能量的積累,足以使土體發生觸變。由于竄孔對成樁質量的影響,施工中采取的預控措施:
1、采取隔樁、隔排跳打方法;
2、設計人員根據工程實際情況,采用樁距較大的設計方案,避免打樁的剪切擾動;
3、減少在竄孔區域的打樁推進排數,減少對已打樁擾動能量的積累;
4、合理提高鉆頭鉆進速度。
(三)、樁頭空芯：主要是施工過程中,排氣閥不能正常工作所致。鉆機鉆孔時,管內充滿空氣,泵送混合料時,排氣閥將空氣排出,若排氣閥堵塞不能正常將管內空氣排出,就會導致樁體存氣,形成空芯。為避免樁頭空芯,施工中應經常檢查排氣閥的工作狀態,發現堵塞及時清洗。
(四)、樁端不飽滿：這主要是因為施工中為了方便閥門的打開,先提鉆后泵料所致。這種情況可能造成鉆頭上的土掉入樁孔或地下水浸入樁孔,影響CFG樁的樁端承載力。為杜絕這種情況,施工中前、后臺工人應密切配合,保證提鉆和泵料的一致性。
(五)、樁孔偏斜：主要因為地面不平，導向設施出現偏差，鉆架不正或鉆桿彎曲，鉆桿剛度不夠所致。另外鉆進時土層硬度發生突然變化或遇到障礙物也會導致樁孔偏斜。施工前應對安裝好的鉆機設備做全面檢查，做到水平、穩固，對鉆桿、接頭要逐個檢查，保證鉆桿順直，有足夠的剛度。在鉆進時，土層由軟變硬時要少加壓慢給進。
(六)、鉆進困難：主要原因為遇到地下障礙物如石塊、混凝土塊，鉆機功率不夠或鉆進速度太快造成憋鉆。應選用硬質合金鉆頭，采用合適的鉆速。遇到障礙時如障礙物不深，應進行清除后復鉆，如不易挖出則改變樁位。
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