1、CFG樁樁體質(zhì)量常見問題淺析趙陽1 謝悅生1 謝云龍2 張建朝3 (1.河北安拓土木工程有限公司 2.河北創(chuàng)基建筑設(shè)計(jì)有限公司 3.辛集市建設(shè)測(cè)量隊(duì))【摘要】 素混凝土樁復(fù)合地基是被廣泛采用的一種地基處理方法，在工程實(shí)踐中難免會(huì)有樁體質(zhì)量缺陷，如樁頭變形、縮頸、擴(kuò)徑、離析、斷樁等。那么，樁體質(zhì)量缺陷是怎樣產(chǎn)生的，防治措施和處理方法又怎樣呢？本文就個(gè)人粗淺認(rèn)識(shí)做一簡要分析總結(jié)。【關(guān)鍵詞】素混凝土樁 縮頸 擴(kuò)徑 離析 斷樁 CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱, 適用于粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。本地區(qū)一般采用長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁施工工藝，它具有施工簡單、噪音低、污染小

2、、沉降變形小、造價(jià)低、承載力提高幅度大、適用范圍較廣、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益明顯等特點(diǎn)，廣泛地用于工業(yè)廠房和民用住宅的地基處理和加固。但在施工過程中發(fā)現(xiàn)了一些這樣或那樣的問題，筆者就常見的樁體質(zhì)量缺陷問題做一簡要分析和總結(jié)。1常見缺陷1.1樁頭變形1.1.1樁頭一定范圍內(nèi)變形呈扁形、橢圓形或不規(guī)則形,如下圖所示1.1.2原因分析：1.1.2.1保護(hù)樁頭留置過短；1.1.2.2樁間土強(qiáng)度較低或含水量較高，新打樁混凝土在凝結(jié)前受樁機(jī)支腿擠壓或清土機(jī)械碾壓等機(jī)械擠壓所致；1.1.2.3剔鑿樁頭時(shí)方法工藝不合理。1.1.3防止措施：1.1.3.1樁基設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)施工季節(jié)、樁間土情況留置合理長度的保護(hù)樁頭，一般不

3、宜小于0.50米。如冬季、雨季或樁頂樁間土較弱時(shí)保護(hù)樁頭宜長些，春、秋或樁間土較強(qiáng)時(shí)可適當(dāng)短些。1.1.3.2樁基施工時(shí)，合理調(diào)整樁機(jī)及支腿停放位置或加大支腿底面積，盡量避免對(duì)相鄰新打樁的影響；在基槽底土含水量高、強(qiáng)度低時(shí)，可采取隔打或跳打樁方式。1.1.3.3排清運(yùn)樁間土?xí)r宜采用履帶式小型挖掘機(jī)、嚴(yán)禁采用鏟運(yùn)機(jī)，以避免機(jī)械碾軋震動(dòng)的影響。1.1.3.4剔鑿樁頭時(shí)可采用切割片環(huán)割方式、嚴(yán)禁粗鑿濫撬。1.2 樁頭空芯。1.2.1主要表現(xiàn)為樁體頂部密實(shí)度差，樁體內(nèi)有集中的空隙1.2.2原因分析主要是施工過程中,排氣閥不能正常工作所致。鉆機(jī)鉆孔時(shí),管內(nèi)充滿空氣,泵送混合料時(shí),排氣閥將空氣排出,若排氣

4、閥堵塞不能正常將管內(nèi)空氣排出,就會(huì)導(dǎo)致樁體存氣,形成空芯。1.2.3防止措施為避免樁頭空芯,施工中應(yīng)經(jīng)常檢查排氣閥的工作狀態(tài),發(fā)現(xiàn)堵塞及時(shí)清洗。1.3縮頸1.3.1主要表現(xiàn)為樁體局部樁徑小于設(shè)計(jì)樁徑，如下圖所示低應(yīng)變測(cè)試：速度響應(yīng)曲線的樁頂入射波與樁底反射波之間的t時(shí)刻有與入射波同相位的反射波，說明樁身在t時(shí)刻處有縮頸缺陷。曲線如圖所示 局部縮頸缺陷樁低應(yīng)變曲線及缺陷示意圖1.3.2原因分析：1.3.2.1在飽和軟土中成樁, 施工順序順序不當(dāng)，如連續(xù)施打時(shí)，新打樁對(duì)已樁的作用主要表現(xiàn)為擠壓,使得已打樁被擠成橢圓形或不規(guī)則形,產(chǎn)生嚴(yán)重的縮頸、甚至斷樁；1.3.2.2提鉆速度太快。1.3.3防止措

5、施1.3.3.1根據(jù)土層情況選用適宜的施工工藝和設(shè)備；1.3.3.2根據(jù)不同土質(zhì),在施工中選擇合適的成樁順序,在軟土中，樁距較大可采用隔樁跳打；在飽和的松散粉土中施打，如樁距較小，不宜采用隔樁跳打的方案；滿堂布樁，無論樁距大小，均不宜從四周向內(nèi)推進(jìn)施工。施打新樁時(shí)與已打樁間隔時(shí)間不應(yīng)小于7天。1.3.3.3根據(jù)泵送量及地層情況合理控制提鉆速度，一般控制在1.2m/min1.5m/min為宜。1.4 擴(kuò)徑1.4.1主要表現(xiàn)為樁體局部樁徑大于設(shè)計(jì)樁徑，如下圖所示低應(yīng)變測(cè)試：速度響應(yīng)曲線在樁頂入射波與樁底反射波之間的t時(shí)刻有與入射波反相位的反射波，說明此處有擴(kuò)頸缺陷。曲線如圖所示 局部擴(kuò)徑缺陷樁低應(yīng)

6、變曲線及缺陷示意圖1.4.2原因分析：1.4.2.1在飽和的粉土或砂土層中施工時(shí)，在剪切作用下，樁周土坍孔形成空洞，由樁體混凝土側(cè)向膨出充填形成樁體擴(kuò)徑；1.4.2.2樁周土為軟土?xí)r受混凝土擠壓影響導(dǎo)致擴(kuò)徑。1.4.3防止措施1.4.3.1施工前充分了解場(chǎng)地地層情況，樁身深度范圍內(nèi)有飽和粉土、砂土或軟土?xí)r應(yīng)盡可能降低、減少振動(dòng)；1.4.3.2采用小葉片螺旋鉆桿成孔，快速鉆進(jìn)，減少剪切能積累并對(duì)樁間土具有一定的擠密作用；1.4.3.3合理控制混凝土壓灌壓力，使擴(kuò)徑的部位混凝土密實(shí)形成有益擴(kuò)徑。1.5離析1.5.1離析是指粗集料下沉、砂漿上浮,以致造成混凝土出現(xiàn)蜂窩、麻面、薄弱夾層等質(zhì)量不均勻缺陷

7、的現(xiàn)象。主要為樁體混凝土局部酥松、砂漿少、石子多，石子之間形成蜂窩狀孔洞、空隙，從而使樁體強(qiáng)度降低。1.5.2離析的原因：1.5.2.1混凝土攪拌不均勻或攪拌（運(yùn)輸）時(shí)間過長；1.5.2.2導(dǎo)管漏水；1.5.2.3混凝土配制不合理，如骨料級(jí)配不當(dāng)、水灰比過大、使用水泥品種不當(dāng)或失效。1.5.3防止措施1.5.3.1嚴(yán)格選取混凝土原材料，嚴(yán)禁使用不合格的原材料，必要時(shí)進(jìn)行洗料，嚴(yán)禁澆注同一棵樁時(shí)使用不同牌號(hào)、不同批次的水泥等原材料；1.5.3.2嚴(yán)格控制混凝土的配合比、坍落度；1.5.3.3在澆筑至灌注樁2/3樁長后，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整配合比，比如水灰比不宜過大，原來有使用緩凝減水劑的最好停用或減量，目

8、的是增加混凝土的粘稠度，避免混凝土拌合物過稀造成的離析； 1.5.3.4合理的混凝土澆筑速度，特別是接近樁頭，往往施工人員思想放松，拖拖拉拉，容易造成混凝土離析； 1.5.3.5合理的導(dǎo)管埋置深度，使導(dǎo)管內(nèi)保持一定的混凝土液面高度，保持混凝土的均勻性及流動(dòng)性。1.6斷樁1.6.1樁體斷裂一般有下列三種形式1.6.2原因分析1.6.2.1 野蠻挖土，挖掘機(jī)械不當(dāng)，基樁受擾動(dòng)碰撞，在剪力作用下斷裂；1.6.2.2提鉆過高造成斷樁，泵送混凝土料與提鉆速度匹配不合理造成斷樁；1.6.2.3成品保護(hù)不力、冬季凍漲；1.6.2.4 截?cái)鄻额^施工方法不合理。1.6.3防止措施1.6.3.1要嚴(yán)格按不同土層進(jìn)

9、行配料，攪拌時(shí)間要充分，每盤至少3min。1.6.3.2控制拔管速度，一般1.215m/min。      1.6.3.3混合料的供應(yīng)有兩種方法。一是現(xiàn)場(chǎng)攪拌，一是商品混凝土。但都應(yīng)注意做好季節(jié)施工。雨期防雨，冬期保溫，都要苫蓋，并保證灌人溫度5以上(冬期按規(guī)范)。1.6.3.4冬期施工，在凍層與非凍層結(jié)合部(超過結(jié)合部搭接10m為好)，要進(jìn)行局部復(fù)打或局部翻插，克服縮頸或斷樁。1.6.3.5樁體施工完畢待樁達(dá)到一定強(qiáng)度(一般7d左右)，方可進(jìn)行開槽。開槽要合理選擇施工方案及施工機(jī)械，1.6.3.6截樁頭時(shí)可采用大錘擊打?qū)ΨQ鋼釬的方法或切割片環(huán)

10、切工藝。 2. 樁基缺陷的常用處理方法  出現(xiàn)樁體缺陷，常用的處理方法有接樁法，鉆孔補(bǔ)強(qiáng)法，補(bǔ)樁法等。2.1接樁法    當(dāng)成樁后樁頂標(biāo)高不足或缺陷深度不大時(shí)，常采用接樁法處理，方法有以下兩種：    2.1.1開挖接樁采用鍬或小型人工洛陽鏟開挖樁周土至正常樁徑截面以下不小于200mm，將異常樁頭鑿除，樁頂水平、鑿毛并清理干凈，樁壁清理干凈，采用高一標(biāo)號(hào)混凝土補(bǔ)加至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高，補(bǔ)加部分樁直徑宜大于原樁直徑200mm。具體見附圖：.2.1.2嵌入式接樁當(dāng)基樁缺陷較小，清除已澆混凝土有困難時(shí)，可采用此法。開

11、挖缺陷樁樁周土，范圍不少于樁周以外100mm，深度不小于缺陷部位以下200mm，樁體表面清理干凈，采用高一標(biāo)號(hào)混凝土混凝土補(bǔ)加至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高。具體見附圖2.2鉆孔補(bǔ)強(qiáng)法    此法適應(yīng)條件是樁身混凝土嚴(yán)重蜂窩，離析，松散，強(qiáng)度不夠及校長不足，樁底沉渣過厚等事故，常用高壓注漿法來處理，但此法一般不宜采用。    2.2.1樁身混凝土局部有離析，蜂窩時(shí)，可用鉆機(jī)鉆到質(zhì)量缺陷下一倍樁徑處，進(jìn)行清洗后高壓注漿。          2.2.2樁長不足時(shí)，采用鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)持力層標(biāo)高；對(duì)樁長不足部分注漿加固。2.3補(bǔ)樁法    樁基承臺(tái)(梁)施工前補(bǔ)樁，如鉆孔樁距過大，不能承受上部荷載時(shí)，可在樁與樁之間補(bǔ)樁。總之，在工程實(shí)踐