CFG桩施工中易引起问题探讨

赵 丁 齐辅懋 马小刚

（辽宁省城乡建设规划设计院，辽宁 沈阳 110006）

0 引言

CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，与普通碎石桩复合地基相比，能大幅度提高地基承载力；与水泥土搅拌桩、旋喷桩复合地基相比，成桩质量高，桩体耐久性好，适用于多层工业厂房及高层民用建筑等上部荷载较大的建筑物，同时具有较经济、合理、易施工，噪声小，无泥浆排放等特点，因此得到了广泛的应用，取得了良好的经济和社会效益。

近年来，随着CFG桩的应用和发展，长螺旋管内泵压成桩工艺会引起一系列的工程问题，如当在粉细砂等土层施工时，经常造成周围的地下水带砂，地面沉降等问题，对周围环境造成了不利影响，因此本文将探讨引起这些问题的机理及影响因素，提出合理的治理措施。

1 长螺旋管内泵压CFG桩易引起问题

长螺旋管内泵压CFG桩施工引起工程问题分析如下：

（1）长螺旋管内泵压CFG桩的施工是先通过螺旋叶片切割土体，使土体丧失强度，进而挤进螺旋叶片之间，最终被螺旋叶片带出地表。这对于孔壁来说就形成了不稳定的因素，螺旋叶片对桩周土体易引起剪切扰动，改变土体原有应力状态。

（2）长螺旋管内泵压CFG桩在成孔以后是通过泵压灌注混合料，到达孔底部时，通常要先提钻（方便钻头打开），然后灌注，这就有可能造成塌孔。

（3）堵管，堵管是长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺常遇到的主要问题之一。它直接影响CFG桩的施工效率,还会造成材料浪费。

（4）窜孔，在饱和软土层中成桩经常会遇到这种情况,施工相邻的桩时,发现刚施工的临桩的桩顶突然下落,当桩泵入混合料时,临桩的桩顶开始回升。

2 长螺旋管内泵压CFG桩引起问题的影响因素

根据调查资料，长螺旋管内泵压CFG桩施工引起工程问题的主要影响因素有以下几点：

2.1 地层因素

长螺旋管内泵压CFG桩施工引起工程问题具有地域性。出现问题的土层基本是在一些灵敏程度高的特殊土层中。长螺旋管内泵压CFG桩的螺旋叶片对桩周土体的剪切扰动，更容易使饱和粉土等具有液化的可能。

2.2 长螺旋管内泵压CFG桩的施工工艺

①长螺旋管内泵压CFG桩钻进过程中螺旋叶片对桩周土体切割造成剪切扰动，使土体结构发生破坏，强度降低，破坏后的土体液化或接近液化，呈流塑状态，具有流动的可能。

②产生堵管的原因有以下几点∶混合料配合比不合理；混合料搅拌质量有缺陷；施工操作不当；冬期施工措施不当；设备缺陷。

③发现窜孔的原因有如下几点：被加固土层中有松散饱和软土层；钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动；土体受剪切扰动能量的积累,足以使土体发生触变。

3 长螺旋管内泵压CFG桩引起问题的治理措施

根据前面分析的长螺旋管内泵压CFG桩施工引起工程问题和影响因素，提出如下治理措施：

3.1 采取跳打施工工艺或者增大桩间距

为了防止空间顺序依次打桩时候相邻桩以及桩间土的破坏效应的累积，减小孔压的积累效应，可以采取跳打施工工艺。但采用跳打一定要及时清运弃土，否则会影响施工进度。当建筑荷载和地层条件满足时，应尽量大桩距布桩，避免打桩的剪切扰动。

3.2 减少在窜孔区域的打桩推进排数,减少对已打桩扰动能量的积累，会减小CFG桩施工对桩周土的作用力，桩周土体就不会发生大的应力改变，受到的扰动作用减小。

3.3 选择合理的提钻方式和泵送高度

长螺旋钻机的提钻方式有两种：直接提钻和回转提钻。直接提钻使螺旋叶片上的土体被孔壁压密成柱塞，在提升钻具时，会产生很大的阻力，这样容易使孔塌陷或钻机失稳。因此，以回转提钻的方式为宜。

3.4 选择合理的钻进速度和提升速度

饱和粉土很容易受到扰动，钻进速度越快，桩周土体受到的振动次数越多，受到的扰动程度就越大，变形就会越大，饱和粉土就越容易变成流塑状态，因此在遇到饱和土层时应减小钻进速度，从而减小对桩周土体的扰动。

4 结论

本文通过对长螺旋管内泵压CFG桩施工引起工程问题的机理和影响因素的分析，提出相应的应对措施，如采取跳打施工工艺或者增大桩间距、减少在窜孔区域的打桩推进排数、选择合理的提钻方式和泵送高度、选择合理的钻进速度和提升速度。

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