1、- PAGE - 4 - -CFG樁復(fù)合地基施工技術(shù)閆明禮1蔡曉鴻2佟建興1（1中國建筑科學(xué)研究院地基所，北京 100013；2北京建工集團(tuán)總承包二部，北京 100045）提要：本本文介紹紹了CFFG樁復(fù)復(fù)合地基基施工技技術(shù)要點(diǎn)點(diǎn)，對采采用長螺螺旋鉆孔孔、管內(nèi)內(nèi)泵壓混混合料灌灌注成樁樁工藝施施工，如如何防止止樁端產(chǎn)產(chǎn)生虛土土和防止止竄孔進(jìn)進(jìn)行了討討論。關(guān)鍵詞：CFGG樁復(fù)合合地基；施工技技術(shù)；長長螺旋鉆鉆機(jī)中圖分類類號(hào)：TTU4 文獻(xiàn)獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼碼：AAbsttracct：TThe papper preesennts tecchnoologgicaal ppoinnts of CFGG piile

2、 commpossitee foounddatiion coonsttrucctioon. Thee coonsttrucctioon ttechhnollogyy off twwistt boorinng cconccrette ppumppingg piilinng iis ddisccusssed. Thhe iissuues on howw too avvoidd prroduucinng wweakk sooil undder thee ennd oof ppilee annd hhow to avooid conncreetefflowwingg beetweeen pilles

3、aree reecommmenndedd.Key worrds：CFGG piile commpossitee foounddatiion；connstrructtionn teechnnoloogy；lonng ttwisst ddrilll1 前前言CFG樁樁復(fù)合地地基技術(shù)術(shù)已在全全國廣泛泛推廣應(yīng)應(yīng)用，但但CFGG樁施工工在某些地區(qū)區(qū)存在著著一些不可可忽視的的問題，比如，長螺旋旋鉆孔、管內(nèi)泵泵壓混合合料灌注注成樁，施工設(shè)設(shè)備不具具備排氣氣裝置，鉆孔到到預(yù)定標(biāo)標(biāo)高后開開始向管管內(nèi)泵料料，鉆桿桿中的空空氣排不不出，導(dǎo)導(dǎo)致樁體體產(chǎn)生孔孔洞；又又如，鉆鉆孔到預(yù)預(yù)定標(biāo)高高后，怕怕鉆頭活活門打不不開，

4、先先提300500cm再再灌料，導(dǎo)致樁樁端有虛虛土承載載力偏低低等等。需要指出出的是，一些施工工人員由由于缺乏乏對這一一技術(shù)的的深入了了解，甚甚至把先先提300500cm再再灌料的的錯(cuò)誤施施工方法法作為經(jīng)經(jīng)驗(yàn)來交交流，以以至于這這種錯(cuò)誤誤的施工工方法在在全國廣廣泛流傳傳。為了更好好地推廣CFFG樁復(fù)復(fù)合地基基技術(shù)，避免施施工發(fā)生生一些質(zhì)質(zhì)量問題題，根據(jù)據(jù)多年對對CFGG樁施工工工藝、施施工設(shè)備備的試驗(yàn)驗(yàn)研究，特別是是通過處處理工程程發(fā)生的的一些事事故，對CFGG樁施工工技術(shù)做了了回顧和和總結(jié)，歸納了了CFGG樁施工工技術(shù)要要點(diǎn)，供施工工人員參參考，并并就其中中的幾個(gè)個(gè)問題作作一討論論。2 CC

5、FG樁樁施工技技術(shù)要點(diǎn)點(diǎn)2.1 CFFG樁施施工可根根據(jù)現(xiàn)場場條件選選用下列列施工工工藝：（1）長長螺旋鉆鉆干成孔孔灌注成成樁：適用于地地下水以以上、提提鉆不塌塌孔的土土層條件件；（2）長長螺旋鉆鉆孔、管管內(nèi)泵壓壓混合料料灌注成成樁：適用于粘粘性土、粉土、砂土、粒徑不不大于660mmm厚度不不大于55m的卵卵石層（卵石含含量不大大于300），以及對對噪聲和和泥漿污污染要求求高的場場地；（3）振振動(dòng)沉管管灌注成成樁：適用于粘粘性土、粉土、素填土土，對夾夾有較厚厚卵石、砂和孔孔隙比小小液性指指數(shù)較低低的粘土土層無合合理有效效的輔助助措施不不宜采用用，軟土土地基應(yīng)應(yīng)通過現(xiàn)現(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)確定其其適用性性；

6、泥漿護(hù)壁壁鉆孔灌灌注成樁樁：對遇有較較厚卵石石、砂和和孔隙比比小液性性指數(shù)較較低的粘粘土層以以及飽和和軟土，樁端持持力層具具有水頭頭很高的的承壓水水，長螺螺旋鉆孔孔、管內(nèi)內(nèi)泵壓混混合料灌灌注成樁樁容易發(fā)發(fā)生竄孔孔，對噪噪聲污染染要求嚴(yán)嚴(yán)格的場場地，不不宜采用用前述施施工工藝藝時(shí)，可可采用該該工藝。2.2 當(dāng)采采用擠土土成樁工工藝，新新打樁對對已打樁樁可能產(chǎn)產(chǎn)生不良良影響時(shí)時(shí)，可選選用非擠擠土成樁樁工藝，或擠土土和非擠擠土成樁樁工藝聯(lián)聯(lián)合使用用的施工工方案，擠土和和非擠土土成樁工工藝聯(lián)合合施工時(shí)時(shí)，宜先先打擠土土樁、后后打非擠擠土樁；在有較較厚軟土土的地基基上施工工時(shí)，混混合料宜宜用低坍坍落度（

7、355cm），以防防止樁體體自身塌塌落發(fā)生生斷樁；2.3 通過過試成樁樁檢驗(yàn)地地質(zhì)條件件是否與與地質(zhì)報(bào)報(bào)告相符符、復(fù)合合地基設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)是否合合理，對對發(fā)現(xiàn)的的問題，及時(shí)向向地基處處理設(shè)計(jì)計(jì)單位提提出報(bào)告告。2.4 振動(dòng)動(dòng)沉管CCFG樁樁施工要要點(diǎn)（1）通通過在樁樁機(jī)卷揚(yáng)揚(yáng)系統(tǒng)加加動(dòng)滑輪輪，調(diào)整整拔管線線速度控控制在規(guī)規(guī)范建議議的范圍圍（不是是平均速速度）；（2）打打樁前、打樁過過程中測測地表標(biāo)標(biāo)高，觀觀測地表表隆起或或下沉量量；（3）通通過試成成樁，觀觀測地面面標(biāo)高變變化和測測定新打打樁對已已打樁的的影響（新打樁樁對未結(jié)結(jié)硬的已已打樁的的影響；新打樁樁對已結(jié)結(jié)硬的已已打樁的的影響），確定定合

8、理的的施打順順序；（4）軟軟土中可可采用靜靜壓振拔拔技術(shù)，沉管過過程可不不啟振動(dòng)動(dòng)錘、靜靜壓沉管管，減少少對樁間間土的擾擾動(dòng)，拔拔管啟錘錘使混合合料振密密；（5）軟軟土中可可采用大大直徑予予制樁尖尖，以獲獲得較大大的端阻阻力，而而保持樁樁身混合合料用量量不變；（6）經(jīng)經(jīng)施工監(jiān)監(jiān)測確認(rèn)認(rèn)樁體斷斷裂并脫脫開，應(yīng)應(yīng)逐樁靜靜壓（跑跑樁）將將脫開的的上下樁樁接起來來；（7）拔拔管不宜宜長時(shí)間間留振，防止粗粗骨料與與水泥漿漿發(fā)生分分離。2.5 長螺螺旋鉆孔孔、管內(nèi)內(nèi)泵壓混混合料灌灌注成樁樁施工要要點(diǎn)：（1）基基礎(chǔ)埋深深較大時(shí)時(shí)，宜在在基坑開開挖后的的工作面面上施工工，工作作面宜高高出有效效樁頂標(biāo)標(biāo)高300

9、05500mmm，工工作面為為卵石和和粗砂取取小值，工作面面土較軟軟時(shí)應(yīng)采采取相應(yīng)應(yīng)施工措措施（鋪鋪碎石、墊鋼板板等），保證樁樁機(jī)正常常施工?；虞^較淺在地地表打樁樁或部分分開挖打打樁空孔孔較長時(shí)時(shí)，應(yīng)加加大保護(hù)護(hù)樁長，并嚴(yán)格格控制樁樁位偏差差和垂直直度；（2）基基坑降水水應(yīng)控制制在標(biāo)高高最低的的電梯井井、集水水坑底標(biāo)標(biāo)高以下下500010000mmm；（3）軟軟土地基基中施工工宜通過過摻加減減水劑、泵送劑劑制備泵泵送性能能好坍落度較較低的混混合料，以防止止樁體自自身塌落落發(fā)生斷斷樁、或或充盈系系數(shù)過大大。（4）樁樁體混合合料配比比碎石最最大粒徑徑不宜大大于255mm，粉煤灰灰選用級(jí)或級(jí)細(xì)灰灰

10、，每立立方米混混合料摻摻量700900kg為為宜；（5）樁樁端為飽飽和粉土土、砂土土和卵石石層時(shí)，應(yīng)選用用下開式式專利鉆鉆頭（專專利號(hào)ZZL 000 22 6332000.4），以防防止鉆頭頭活門打打不開、樁端有有虛土不不能發(fā)揮揮土的端端阻；（6）嚴(yán)嚴(yán)禁先提提鉆后灌灌料；（7）樁樁徑4000mmm時(shí)提鉆鉆速度宜宜為2.533.5mm/miin,樁樁徑增大大鉆頭活活門斷面面應(yīng)相應(yīng)應(yīng)增大，若樁徑徑增大而而鉆頭活活門斷面面不變時(shí)時(shí)應(yīng)相應(yīng)應(yīng)降低提提鉆速度度；（8）夾夾有松散散飽和粉粉土、粉粉細(xì)砂的的土層，成孔時(shí)時(shí)在剪切切荷載作作用下，土體液液化，導(dǎo)導(dǎo)致剛打打完處于于流動(dòng)狀狀態(tài)樁的的樁周土土喪失對對樁的

11、側(cè)側(cè)向約束束能力，樁體側(cè)側(cè)向澎出、樁樁頂下沉沉，產(chǎn)生生竄孔，液化區(qū)區(qū)域連成成片甚至至導(dǎo)致基基坑失穩(wěn)穩(wěn)或周邊邊建筑物物傾斜開開裂、道道路破壞壞（例如如，鄭州州地區(qū)、山東東東營、菏菏澤地區(qū)區(qū)），在在這類地地基上施施工應(yīng)采采取如下下措施：（a）降降飽和粉粉土、粉粉細(xì)砂中中的水；（b）采采用小葉葉片螺旋旋鉆桿成成孔，減減少剪切切能積累累并對樁樁間土具具有擠密密作用；（c）合合理設(shè)計(jì)計(jì)施打順順序和控控制日成成樁數(shù)量量，避免免在某個(gè)個(gè)區(qū)域產(chǎn)產(chǎn)生成片片的液化化區(qū)，也也可采用用跳打等等方法減減少剪切切能量的的積累；（d）快快速鉆進(jìn)進(jìn)，減少少剪切能能量在可液化化土層上的積累累；（e）選選用下開開式專利利鉆頭，防

12、止閥閥門打不不開在同同一樁位位多次復(fù)復(fù)鉆； （f）混混合料盡盡量采用用較小的的坍落度；（g）把把施工因因素作為為基坑支支護(hù)的設(shè)設(shè)計(jì)條件件；（h）設(shè)設(shè)計(jì)宜采采用大樁樁距大樁樁長。注：當(dāng)上上述措施施仍無效效時(shí)，可可采用泥泥漿護(hù)壁壁鉆孔灌灌注成樁樁工藝。2.6 清土土、剔樁樁頭防斷斷樁和防防擾動(dòng)樁樁間土措措施2.6.1 打樁棄棄土和預(yù)預(yù)留保護(hù)護(hù)土層可可采用人人工清除除、或機(jī)機(jī)械人工工聯(lián)合清清除方案案。當(dāng)采采用機(jī)械械人工聯(lián)聯(lián)合清除除方案時(shí)時(shí)：（1）對對基坑開開挖后打打樁的場場地，采采用人工工預(yù)斷樁、挖掘機(jī)機(jī)清土，具體方方法如下下：（a）成成樁后混混合料結(jié)結(jié)硬前人人工將有有效樁頂頂標(biāo)高2200mmm以上

13、上的樁體體挖除，用水準(zhǔn)準(zhǔn)儀嚴(yán)格格控制挖挖除后的的樁頂標(biāo)標(biāo)高；（b）全全部樁施施工完后后，挖掘掘機(jī)自墊墊路（路路面至挖挖除后樁樁頂?shù)木嗑嚯x不小小于1.5m，基底下下土和棄棄土較軟軟時(shí)取高高值）進(jìn)進(jìn)入現(xiàn)場場清除現(xiàn)現(xiàn)樁頂標(biāo)標(biāo)高以上上的土：（c）人人工清除除余土至至有效樁樁頂標(biāo)高高。（2）在在地表打打樁后再再進(jìn)行基基坑開挖挖的場地地，由現(xiàn)現(xiàn)場試挖挖確定預(yù)預(yù)留人工工開挖深深度，以以保證樁樁的斷裂裂部位高高于有效效樁頂標(biāo)標(biāo)高以上上。2.6.2 截樁頭頭宜用無無尺鋸在在有效樁樁頂標(biāo)高高處切深深122cm的的園環(huán)，再用兩兩鋼釬相相對同時(shí)時(shí)敲擊斷斷樁。2.6.3 清土、截樁頭頭后禁止止對樁間間土產(chǎn)生生擾動(dòng)的的施

14、工設(shè)設(shè)備（如如輪胎式式運(yùn)土車車等）在在施工場場地內(nèi)通通行，防防止產(chǎn)生生“橡皮土土”。2.7 混合合料試塊塊的制作作和現(xiàn)場場養(yǎng)護(hù)施工過程程中，應(yīng)隨隨機(jī)選取取具有代代表性的的混合料料制作試試塊（邊邊長為1150mmm的立立方體）并搗實(shí)實(shí)，送實(shí)實(shí)驗(yàn)室前前應(yīng)在現(xiàn)現(xiàn)場按標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)護(hù)條件對對試樣進(jìn)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)護(hù)，特別別在冬期期，不得得將試樣樣隨意放放置在施施工現(xiàn)場場或工棚棚里，避避免養(yǎng)護(hù)護(hù)條件不不標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)導(dǎo)致試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果不不能反映映樁體的的真實(shí)強(qiáng)強(qiáng)度。3 幾幾個(gè)問題題的討論論3.1 如何何避免樁樁端產(chǎn)生生虛土長螺旋鉆鉆孔、管管內(nèi)泵壓壓混合料料灌注成成樁工藝藝的最大大優(yōu)點(diǎn)是是樁端無無虛土，這對提提高樁的的承載力力和

15、減少少地基變變形都是是有利的的。但施施工操作作不當(dāng)，也會(huì)會(huì)導(dǎo)致樁樁端產(chǎn)生生虛土、樁無端端阻。樁端產(chǎn)生生虛土的的情況主主要有兩兩種，一一是怕鉆鉆頭活門門打不開開，先提提3050ccm再灌灌料，使使得葉片片上的土土可能落落到孔底底，嚴(yán)重重影響樁樁端土端端阻的發(fā)發(fā)揮。二是樁端端為飽和和粉土、砂土和和卵石層層時(shí)，水水頭較高高或?yàn)槌谐袎核?，采用?cè)側(cè)開的常常規(guī)鉆頭頭，閥門門外的水水壓力大大于鉆桿桿管內(nèi)混混合料對對閥門產(chǎn)產(chǎn)生的側(cè)側(cè)壓力，如圖11所示，作用在在閥門外外的水壓壓力為（水的側(cè)側(cè)壓力系系數(shù)為11）：F1hA1式中，水的的容重；h閥閥門外的的水頭高高度，AA1閥門門水平向向投影面面積管內(nèi)混合合料對閥閥

16、門的水水平力為為：F2=KK0cHA2式中，c管內(nèi)內(nèi)混合料料容重，H管管內(nèi)混合合料頂面面至閥門門中心的的高度，K0混合合料的側(cè)側(cè)壓力系系數(shù)（KK0h、c，但A1A2、K01，當(dāng)當(dāng)水頭hh有一定定高度時(shí)時(shí)，F(xiàn)2F1，閥門門打開，但此時(shí)時(shí)大量虛虛土落在在孔底，導(dǎo)致樁樁無端阻阻。圖1 側(cè)開式式常規(guī)鉆鉆頭示意意為克服側(cè)側(cè)開式常常規(guī)鉆頭頭的缺點(diǎn)點(diǎn)，閆雪雪峰、趙趙風(fēng)穩(wěn)發(fā)發(fā)明了下下開式專專利鉆頭頭（專利利號(hào)ZLL 000 2 632200.4），這種鉆鉆頭的特特點(diǎn)是閥閥門下開開，如圖圖2所示示，閥門門上部受受力為混混合料的的豎向壓壓力F2=cHA2，下部受受的水壓壓力F11hA1，由于于F2=cHA2式中不

17、不再出現(xiàn)現(xiàn)小于11的側(cè)壓壓力系數(shù)數(shù)K0，通常常為F22F1，即不不再發(fā)生生閥門打打不開的的情況，避免了了樁端產(chǎn)產(chǎn)生虛土土。圖2 下開式式鉆頭示示意3.2 如何何防止飽飽和粉土土、粉細(xì)細(xì)砂的剪剪切液化化在有松散散飽和粉粉土、粉粉細(xì)砂的的場地，采用長長螺旋鉆鉆孔、管內(nèi)內(nèi)泵壓混混合料成成樁工藝藝，成孔孔時(shí)螺旋旋葉片對對周邊土土產(chǎn)生擾擾動(dòng)和剪剪切作用用，當(dāng)剪剪切作用用累計(jì)到到一定程程度后，土體發(fā)發(fā)生液化化，導(dǎo)致致剛打完完處于流流動(dòng)狀態(tài)態(tài)樁的樁樁周土喪喪失對樁樁的側(cè)向向約束能能力，樁樁體側(cè)向向澎出、樁頂下下沉，產(chǎn)產(chǎn)生竄孔孔，液化化區(qū)域連連成片甚甚至導(dǎo)致致基坑失失穩(wěn)或周周邊建筑筑物傾斜斜開裂、道路破破壞。

18、某工程，被加固固地基為為飽和粉粉土，采采用CFFG樁復(fù)復(fù)合地基基處理方方案，基坑開開挖后用用長螺旋旋鉆孔、管內(nèi)泵泵壓混合合料成樁樁工藝施施工，鉆鉆頭為側(cè)側(cè)開式常常規(guī)鉆頭頭，施工工過程中中經(jīng)常發(fā)發(fā)生鉆頭頭閥門打打不開的的情況，其中東東北角靠靠近降水水井的一一根樁，因閥門門打不開開7次復(fù)復(fù)鉆，鄰鄰近的降降水井抽抽出的水水為含有有大量粉粉土顆粒粒的混濁濁水，復(fù)復(fù)鉆成孔孔時(shí)鉆桿桿在自重重壓力下下非常容容易地下下到預(yù)定定標(biāo)高。這說明明土體已已經(jīng)液化化，土的的抗剪強(qiáng)強(qiáng)度趨近近于0。由于在在較多樁樁位發(fā)生上上述問題題，使液液化土體體連成片片，最后后導(dǎo)致基基坑產(chǎn)生生較大水水平位移移，地面面出現(xiàn)裂裂縫。在同一地

19、地區(qū)類似似土層的的場地，起初也也是采用用側(cè)開式式常規(guī)鉆鉆頭，由由于經(jīng)常常發(fā)生閥閥門打不不開，448小時(shí)時(shí)打了33根樁，后改用用下開式式專利鉆鉆頭，不再出出現(xiàn)閥門門打不開開的情況況，施工工順利完完成，沒沒有出現(xiàn)現(xiàn)因施工工擾動(dòng)導(dǎo)導(dǎo)致基坑坑失穩(wěn)的的情況發(fā)發(fā)生。以上情況況說明，選用下開開式專利利鉆頭，防止在在同一樁樁位多次次復(fù)鉆，對提高高施工效效率和防防止飽和和粉土的的剪切液液化是有有效的技技術(shù)措施施之一。北京鳳凰凰城B座座，基礎(chǔ)埋埋深7.6m，基底以以下812mm為飽和和的砂質(zhì)質(zhì)粉土1，采用CCFG樁樁復(fù)合地地基處理理方案，樁長220.55m、樁樁徑4115mmm，施工工采用長長螺旋鉆鉆孔、管內(nèi)內(nèi)泵壓混混合料成成樁工藝藝，試成成樁按44排樁連連續(xù)施打打，當(dāng)時(shí)時(shí)選用的的鉆頭存存在缺陷陷，成孔孔進(jìn)尺很很慢，鉆鉆孔達(dá)設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)高高需300400minn，由于于鉆進(jìn)速速度太慢慢，螺旋旋葉片對對飽和粉粉土較長長時(shí)間的的剪切作作用，飽飽和的砂砂質(zhì)粉土土1發(fā)生剪剪切液化化，先打打的處于于流動(dòng)狀狀態(tài)的相相鄰樁樁樁頂下沉沉，即產(chǎn)產(chǎn)生竄孔孔。之后，更更換鉆頭頭、并采采用2排排連續(xù)施施