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巖土工程CFG樁通病
導(dǎo)語(yǔ)：CFG樁是英文Cement Fly-ash Gravel的縮寫(xiě)，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(jī)械制成的具有一定強(qiáng)度的可變強(qiáng)度樁。CFG樁是一種低強(qiáng)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(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效果。
(一)、堵管：堵管是長(zhǎng)螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁工藝常遇到的主要問(wèn)題之一。它直接影響CFG樁的施工效率,增加工人勞動(dòng)強(qiáng)度,還會(huì)造成材料浪費(fèi)。特別是故障排除不暢時(shí),使已攪拌的CFG樁混合料失水或結(jié)硬,增加了再次堵管的幾率,給施工帶來(lái)很多困難。產(chǎn)生堵管的原因有以下幾點(diǎn):
1、混合料配合比不合理。當(dāng)混合料中的細(xì)骨料和粉煤灰用量較少時(shí),混合料和易性不好,常發(fā)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(nèi),坍落度應(yīng)控制在160mm～200mm之間。
2、混合料攪拌質(zhì)量有缺陷。在CFG樁施工中,混合料由混凝土泵通過(guò)剛性管、高強(qiáng)柔性管、彎頭最后到達(dá)鉆桿芯管內(nèi)。混合料在管線內(nèi)借助水和水泥砂漿潤(rùn)滑層與管壁分離后通過(guò)管線。坍落度太大的混合料,易產(chǎn)生泌水、離析,泵壓作用下,骨料與砂漿分離,摩擦力加劇,導(dǎo)致堵管。坍落度太小,混合料在輸送管路內(nèi)流動(dòng)性差,也容易造成堵管。
3、施工操作不當(dāng)。鉆孔進(jìn)入土層預(yù)定標(biāo)高后,開(kāi)始泵送混合料,管內(nèi)空氣從排氣閥排出,待鉆桿內(nèi)管及輸送軟、硬管內(nèi)混合料連續(xù)時(shí)提鉆。若提鉆時(shí)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(dāng)。冬期施工時(shí),混合料輸送管及彎頭均需做防凍保護(hù),防凍措施不力,常常造成輸送管或彎頭處混合料的凍結(jié),造成堵管。冬施時(shí),有時(shí)會(huì)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(guò)60℃,否則會(huì)造成混合料的早凝,產(chǎn)生堵管,影響混合料的強(qiáng)度。
5、設(shè)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(huì)造成堵管。混合料輸送管要定期清洗,否則管路內(nèi)有混合料的結(jié)硬塊,還會(huì)造成管路的堵塞。
(二)、竄孔：在飽和軟土層中成樁經(jīng)常會(huì)遇到這種情況,打完一棵樁后,在施工相鄰的樁時(shí),發(fā)現(xiàn)剛施工的臨樁的樁頂突然下落,當(dāng)樁泵入混合料時(shí),臨樁的樁頂開(kāi)始回升,此種現(xiàn)象稱為竄孔。發(fā)現(xiàn)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(jìn)過(guò)程中葉片剪切作用對(duì)土體產(chǎn)生擾動(dòng);3.土體受剪切擾動(dòng)能量的積累,足以使土體發(fā)生觸變。由于竄孔對(duì)成樁質(zhì)量的影響,施工中采取的預(yù)控措施:
1、采取隔樁、隔排跳打方法;
2、設(shè)計(jì)人員根據(jù)工程實(shí)際情況,采用樁距較大的設(shè)計(jì)方案,避免打樁的剪切擾動(dòng);
3、減少在竄孔區(qū)域的打樁推進(jìn)排數(shù),減少對(duì)已打樁擾動(dòng)能量的積累;
4、合理提高鉆頭鉆進(jìn)速度。
(三)、樁頭空芯：主要是施工過(guò)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。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。
(四)、樁端不飽滿：這主要是因?yàn)槭┕ぶ袨榱朔奖汩y門(mén)的打開(kāi),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(tái)工人應(yīng)密切配合,保證提鉆和泵料的一致性。
(五)、樁孔偏斜：主要因?yàn)榈孛娌黄剑瑢?dǎo)向設(shè)施出現(xiàn)偏差，鉆架不正或鉆桿彎曲，鉆桿剛度不夠所致。另外鉆進(jìn)時(shí)土層硬度發(fā)生突然變化或遇到障礙物也會(huì)導(dǎo)致樁孔偏斜。施工前應(yīng)對(duì)安裝好的鉆機(jī)設(shè)備做全面檢查，做到水平、穩(wěn)固，對(duì)鉆桿、接頭要逐個(gè)檢查，保證鉆桿順直，有足夠的剛度。在鉆進(jìn)時(shí)，土層由軟變硬時(shí)要少加壓慢給進(jìn)。
(六)、鉆進(jìn)困難：主要原因?yàn)橛龅降叵抡系K物如石塊、混凝土塊，鉆機(jī)功率不夠或鉆進(jìn)速度太快造成憋鉆。應(yīng)選用硬質(zhì)合金鉆頭，采用合適的鉆速。遇到障礙時(shí)如障礙物不深，應(yīng)進(jìn)行清除后復(fù)鉆，如不易挖出則改變樁位。
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