对长螺旋钻中心压灌施工CFG桩窜孔现象的一点认识

　　虽然现行规范对水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）的设计、施工均有一些规定，但在工程现场施工时，还是会出现桩径偏小、缩颈断桩或窜孔等现象，下面就豫东南一变电站和一电厂工程在CFG桩施工中出现的问题，谈一下CFG桩施工窜孔现象的原因及对策。
　　变电站及电厂工程场地均处于淮河冲洪积平原，地基土主要为第四系冲洪积粉质黏土和粉土，地层分布、参数及地下水位情况见下表、图。
　　图1 变电站工程场地地层分布情况
　　图2 电厂工程场地地层分布情况
　　变电站工程和电厂工程的附属建筑均采用CFG桩复合地基，也均进行了复合地基原体试验工作。然而在CFG桩施工中，采用长螺旋钻中心压灌成桩施工，均出现了CFG桩桩径偏小、缩颈断桩、夹泥及窜孔等现象（以下简称不良现象），针对上述现象，规范中也阐述了一些预防、应对措施，但本人经过研究分析，认为尚存在一些其他影响因素，需在现场施工中引起重视。
　　变电站工程的CFG桩施工问题主要出现在层②稍密饱和粉土中，电厂附属建筑的CFG桩施工问题主要出现在层②和层④软塑粘性土中。经过对两工程多个地段各类问题的分析，认为在稍密饱和粉土/粉细砂、流塑～软塑粘性土或淤泥质土（以下称不利土层）中施工CFG桩，除了桩径、桩间距、塌落度等影响因素外，尚应注意提拔钻杆速度、混合料泵送量配合、混合料（一般均使用素混凝土）初凝时间、跳打等因素。
　　下面就谈一下在不利土层中，采用长螺旋钻中心压灌成桩施工CFG桩，出现不良现象的具体原因。分析原因如下：一、规范中阐述的桩径、桩间距、塌落度等影响因素（不再赘述）；二、螺旋钻钻进过程中，螺旋叶片对已打桩周边土剪切扰动（甚至引起液化），使本来状态较差的土体结构状态破坏，侧向约束力降低，导致不良现象的发生；三、提拔钻杆速度与混合料泵送量配合因素，拔管速度过快会导致孔内形成负压，桩周的不利土层（或被剪切扰动破坏的土层）强度不能平衡邻近已打桩近于流体的桩体向孔内产生的压力，致使周边已打桩桩体侧向溢出、桩顶下沉，导致夹泥与窜孔现象的发生；四、提拔钻杆速度过慢，对应的就是混合料泵送量过多，在混合料的压力下，桩周的不利土层（或被剪切扰动破坏的土层）强度不足，将发生向外侧挤压变形，导致邻近已打桩缩颈或是断桩，桩顶标高会有所上升，若在浅部不良土层中混合料泵送量过多，还会出现地面隆起等不良现象；五、在地下水位以下进行成孔、成桩过程中，尚存在渗流作用的不利因素，由于地下水向施工桩孔内汇集，桩周土就会受到渗流力的作用，趋向孔内破坏。
　　针对出现的各种不良现象，提出以下主要措施：一、根据地层情况调整桩径、桩间距、塌落度（不再赘述）；二、适当减慢螺旋钻钻进速度，以降低对桩周土的剪切扰动；三、通过现场试验，确定提拔钻杆速度与混合料泵送量配合关系，并不断根据现场施工情况进行优化；四、采取隔桩跳打措施，二遍（三遍）打桩应在上一批已打桩桩身材料具有一定强度（如混凝土初凝）后进行；五、成桩施工过程中，不得停泵待料，以减小渗流力带来的风险及避免造成混合料的离析，进而导致不良现象的发生；六、施工过程中，对已打桩桩顶标高及地面进行监测，发现异常及时分析原因并采取应对措施；七、施工中若发现已打桩桩顶下沉时，正在施工的桩应立即停止提钻、继续压料，待已打桩混合料上升至桩顶标高后，方可继续施工。八、如确有必要，可以考虑先降水，再进行CFG桩复合地基施工。