长螺旋施工CFG桩质量控制.doc

长螺旋成孔管内泵送混合料施工桩施工质量控制要点张旭升 山西汽运集团华运房地产开发有限公司 总经理工程师 注册一级建造师 监理工程师 咨询工程师关键词： 长螺旋 CFG桩 质量控制 桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，其成桩后和土形成复合地基，使地基承载力大为提高，可以通过改变桩长、桩距、桩径、褥垫层厚度和桩体配合比，使复合地基承载力提高幅度有很大的可调性。它具有沉降变形小、施工简单、造价低、承载力提高幅度大、适用范围广、社会和经济效益明显等特点，在各类工程的地基处理和加固广泛应用。桩一般有三种成桩方法：即振动沉管成桩、长螺旋钻孔灌注成桩、长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩，其中后者是最常用的施工方法，根据本人多年的施工经验，下面就其施工过程质量控制的要点介绍一下；一、施工前准备工作（一）施工前应进行成桩工艺性试验，以复核机械设备性能、施工工艺、施工顺序是否和现场工程地质相适宜，确定各项工艺参数（混合料配合比、塌落度、搅拌时间、拔管速度等），根据试桩中发现的问题制定施工方案，修订施工工艺；在工程施工前，所选用的设备型号应符合地质条件、设计桩经、加固土体深度的要求；施工组织设计、施工方案要注意编制防止堵管、窜孔、缩径的措施。（二）测量桩位前应对施工现场原始地面标高进行抄平测量，将施工区域进行划分，并将各桩进行编号，定机定人进行管理。 （三）布桩时，CFG桩的数量、布置形式及间距必须严格按设计要求，遵循从中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工的原则，不宜从四周转向内推进施工，工程技术部确定具体的施工方法和顺序。（四）对进场施工的所有长螺旋钻机在开钻前应由施工技术人员对标尺、刻画进行复核，消除标识误差。尤其是钻机初始标识要指定专人进行复查。粘贴在钻机导向架上粘贴反差大的反光贴条标识，每0.5m一条，便于夜间记录人员识别读数。二、材料控制水泥：应当具有良好的保水性能，使混合料在泵送过程中不易泌水，控制其强度、安定性、凝结时间；粗细骨料：根据工程经验，混合料粗骨料采用卵石时，最大粒径为25mm,采用碎石时，最大粒径20mm,控制其含泥量、颗粒级配；粉煤灰：0.045mm方孔筛筛余百分比不大于45，宜选用级或级以上等级粉煤灰，其掺合量每立方米混合料7590kg；泵送剂：用于勉强可泵送混凝土，如果CFG桩混合料泵送性能可以满足施工要求时，尽量不掺泵送剂，当施工环境气温高或者水泥掺量相对较低时，才考虑适当掺加泵送剂。CFG桩混合料坍落度应按开工前试桩工艺性试验确定，混合料坍落度过大，可能造成混合料离析，泵送时要产生堵管现象，坍落度太小，混合料流动性低，会导致泵送阻力大不能正常泵送，一般塌落度宜控制在180mm200mm，可根据运送混合料的距离进行调整，但在保证混合料流动性的前提下尽可能取低值。三、施工工艺控制钻机就位：钻机就位后，应使钻杆垂直对准桩位中心，采用在导向杆上挂垂线的方法控制钻杆的垂直度，允许偏差不大于1，若钻机自带垂直度调整器，则用垂直度调整器控制钻杆垂直度，桩位及垂直度调整满足要求后，方可放下钻杆开钻；钻进成孔：钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触地时，启动马达钻进，先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正，在成孔过程中发现钻杆摇晃或难钻时，此时，钻头可能碰上坚硬物，应放慢钻进速度，防止桩孔偏斜、位移和钻具损坏，根据钻机塔身上的反光条标记，观察成孔孔深到达设计标高时，停止钻进；灌注及拔管：钻孔深度满足设计要求后，提拔钻杆2030cm后开始灌注混合料，钻杆芯管充满混合料后开始拔管，并保证连续拔管，每根桩的灌注量应要大于设计灌注量，桩机操作手和地泵操作手要相互配合，密切联系，按照先泵料后拔管的原则，防止先拔管后泵料，以免形成吊脚桩，要控制拔管速度，拔管速度太快可能导致桩径偏小或缩径断桩，而拔管速度过慢则混合料出现离析现象，导致桩身强度不足，还可能引起堵管，正常的拔管速率应控制在23米/分钟，拔管要一气呵成，避免反插，若反插管，容易导致桩身掺土影响桩身质量，提钻泵送过程中，施工人员要经常敲打输送管，确认混合料是否充实管内，以保证桩体密实；设置保护桩长：桩顶停灌标高根据导向架上发光标识由操作人员判断，控制在桩顶设计标高以上0.5m1m位置，沉管拔出并移机后，用插入式振捣棒再对桩顶混合料振捣35秒，增加桩顶密实度，然后上部用土封顶，以增加桩顶和桩体周围压力，避免新打桩振动导致已打桩受振动挤压，混合料上涌使桩径缩小；截取桩头：在截取桩头前桩顶标高应准确测量，然后在纵横向挂通线标示桩头水平位置，凿除桩头时严禁单边打眼凿桩头，防止桩头成斜面或破损，截取后的桩头面应是水平面；清理桩间土：应采取相应的预防措施，防止造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土；整个施工过程中，应安排质量管理人员旁站监督，并做好施工原始记录，记录的内容主要有桩号、钻孔深度、瞬间电流值、孔深、拔管速度、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等。四、CFG桩施工常见的质量问题和控制措施（一）常见的质量问题和产生原因桩体缩颈：如果采用连续打桩作业时，新灌注桩混合料对桩间土挤压影响到已打成品桩桩体，受挤压的成品桩由于桩体强度还很低，桩体产生缩颈或变形；另一原因是，提管速度太快，混合料供应不及时，从而产生缩颈现象。断桩：所产生的原因除了和桩体缩颈原因相同外，根据本人多年的施工经验，断桩更多的原因是挖取桩间土和截桩头所致，施工单位在挖取桩间土时，为了图效率和效益，不用人工施工，而采用小型挖掘机挖取桩间土，挖掘机铲头对桩体碰蹭，使得桩体上部在土内产生断裂；施工单位工人在截桩头时，先要在截断面位置用切割机进行切割，然后用钢钎揳入切割面截断桩头，但若切割深度不够或单向击打钢钎或不同时击打钢钎，极易在桩体上部产生断裂。窜孔：若被处理的土层中有松散饱和粉土、粉细砂，螺旋钻钻进过程中使土体受剪切扰动使土体发生液化，新桩施工时的混合料掺杂土沙通过液化的土体窜入已成桩桩体，影响成桩桩体强度。桩头空芯：钻机钻孔钻到位时，螺旋管内充有空气，泵送混合料时，空气应从排气阀排出，若排气阀不能正常工作，管内空气无法排出，就会导致桩体内存有空气，形成空芯。吊脚桩（悬空桩）：这主要是因为施工中先提钻后泵料所致，先提钻后，混合料没有及时填充桩孔空间，可能造成钻头上的泥土掉入桩孔或地下水浸入桩孔，泵送混合料后，混合料不能将泥土或地下水全部挤走，形成悬空桩，影响CFG桩的桩端承载力。堵管：堵管是长螺旋钻孔施工CFG桩工艺经常遇到的问题，它直接影响施工效率，增加工人劳动强度，还会浪费混合料，如果是排出故障不及时，使已灌入输送管内的混合料结硬，增加了再次堵管的几率，给施工带来很多困难。产生堵管的原因是：混合料塌落度不合理；混合料搅拌不均匀；混合料级配不合理；施工操作不当；施工停止时间较长，而不及时对输送管进行清洗，使得管壁沾结混合料凝结层，沾结层较后时即会造成管路的堵塞。（二）控制措施分析成桩的质量问题及产生原因，施工中采取的预控措施：1.要注意混合料的配合比，选择合理的骨料级配和适当粉煤灰掺用量，保障混合料的和易性，塌落度控制在180mm200mm之间。2.采取合理的施工顺序，选择隔桩、隔排跳打方法；3.设计人员根据工程实际情况，采用桩距较大的设计方案避免打桩的剪切扰动；4.提钻速度控制在23.5mmin，前后台工人应密切配合，保证提钻和泵料的一致性和连续性；5.若用小挖机清理桩间土时，要设专人指挥挖机作业，防止挖掘机铲头对桩体碰撞；小挖机将桩间土集中堆放后，再用大挖机往运输车辆上装载，桩顶保护土层不足1m时，禁止大型车辆在桩顶行走。6.在施工过程中，应加强监测，及时发现问题，以便针对性地采取有效措施，有效控制成桩质量，一要注意观测打桩过程地面是否发生隆起，判断是否断桩；二要注意对已打桩桩顶标高的观测，因为在打新桩时，量测已打桩桩顶的上升量，可估算桩径缩小的数值，以判断是否产生缩径和窜孔。本人根据多年的施工经验，编写一小段CFG桩施工质量控制要令快板书，谨与大家分享；打竹板我台上站，我把CFG桩的施工要令来宣传；打桩机械用的是螺旋钻，桩体材料是水泥、碎石，再把粉煤灰来掺。施工开始平整场地是第一点，场地平整定好桩位还要撒上白灰面，灰面最好灌进土里边，防止机械清土覆盖桩位灰点找不见。定点后再按桩位把桩号仔细编，对号入座管理起来很方便。打桩顺序切莫两边向中间；顺序乱了各种麻烦要出现。设备就位调机钻，垂直度要靠导向杆，导向杆上吊垂线，靠它将桩体垂直度来定验。钻头触地对准白灰点，启动钻机先慢启后快钻；碰到吃力层时，动力头部摇摆又发颤，电流表也突变。钻头到位要先泵料后提管；防止桩端空中悬。（注：吊脚桩）泵机、桩机操作机手配合要全面；提管、泵料约定口哨将彼此信号联。匀速提管分二三；（注：2-3米/分钟）快了要缩径桩体也松散；慢了要扩径可能还堵管。提管杜绝反插管，防止泥土杂质掺桩间。提管过程还要观察成桩浮浆面；缩径、窜孔要用它的升降来判断；桩面突降又回返，混合料一定把孔窜；桩面升高不再变，成桩缩径要出现；要说这种隐患怎么办？加桩距、提钻速、隔行跳打能避免。坍落度是关键，16-20厘米间；小了阻泵、桩散、施工速度也变慢；大了离析、堵管、桩体强度难实现。泵送过程常敲输送管，检查管内供料满不满。排气孔常查看，气堵会使桩空