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CFG桩施工中常见问题及处理措施
摘要：CFG桩是近年来发展起来的一种新型桩，长螺旋钻孔管内泵压CFG桩成桩施工方法，具有成桩速度快，工程造价低等特点。因此，近年来该施工方法已在建设工程中得到广泛的应用。但是，该施工方法在施工过程中也出现了不少技术问题，如堵管、鳖钻、埋钻、钻孔偏斜、窜孔、钻进弃土大造成的钻孔定位不准等问题时有发生，有时甚至造成质量事故。因此，特根据施工经验，并参考有关文献资料，对该施工工艺在施工中常见的问题机型分析，并提出一些相应的措施，供同类工程施工时参考。
关键词：CFG桩；长螺旋钻孔；管内泵压；质量问题；控制措施
一、CFG桩的施工方法
1、主要施工参数
本工程CFG桩桩体材料为C20素混凝土，根据现场实际情况采用泵送商品混凝土。
在整个施工过程中，商品混凝土、混凝土输送泵、长螺旋钻机组成了CFG装承装的机械体系，要保证成桩的连续性，必须保证三者协调一致。商品混凝土的供应要满足混凝土输送泵的输送能力，混凝土输送泵的输送速度要与钻机提钻的速度保持动态平衡。施工过程中需要设置主要参数包括：商品混凝土的供应能力Qt、混凝土输送泵的输送能力B和钻机的提钻速度V。
本工程主要设计参数：
序号
项目
规格
备注
1
桩径
500mm

2
桩长
平均约16.0m
根据地层情况桩端进入3层基岩0.5m
3
混凝土强度等级
C20

4
碎石垫层回填压实系数
不小于0.95
桩长小于2米时采用换填垫层
5
桩数
6874根

6
砼方量
21302m3
按照每根16m计算
7
砼坍落度
160~200mm

8
处理后复合地基承载力特征值
不小于400KPa

9
桩孔直径允许偏差
不大于1%

2、施工工艺流程
当施工准备（包括场地平整、定位放线等）工作结束，钻机施工条件具备后，先将钻机就位，调整钻头至桩位，开始钻孔，当钻至设计深度（本工程桩端进入3层基岩0.5m，实际以钻机钻不动为止）后，先提钻100mm，目的为防止钻头出料口上的活门打不开而堵死钻杆。提钻过程中保证泵送混凝土量与提钻速度的协调，保证成桩的连续性。
提钻、泵送混凝土至桩顶
提动钻具
泵送混凝土
提钻100mm
钻至设计标高
就位检查
钻机就位
施工准备
试块养护
试块制作
测坍落度
商品混凝土供应就位
将混凝土投入输送泵
清理弃土
移位施工下一根桩
施工工艺流程图：

二、施工中常见问题及处理措施
1、堵管
堵管是长螺旋钻管内泵压CFG桩成桩常见的主要问题，它不仅影响施工效率，增加劳动强度，而且还会造成材料浪费。如果处理不当还会引起断桩，造成工程质量事故。根据现场经验，堵管的常见原因主要有以下几个方面：
（1）混凝土配合比不合理、坍落度控制不当
本工程中采用商品混凝土，在施工中商品混凝土配合比不合理、和易性差，容易发生堵管。
工程实践证明，坍落度太大，易产生离析，在管线内水浮到上面，在泵压的作用下，水先流动，骨料与砂浆分离，摩擦力剧增，从而导致堵管。坍落度太小，混合料在输送管内流动性差，也容易造成堵管。如发现混凝土有问题，及时与商混站联系调整配合比。混凝土坍落度控制在160mm～200mm，搅拌好的混凝土到泵送混凝土储料斗时，需经一定尺寸的过滤栅。
（2）输送泵管道接口处密封不严漏水、漏浆
混凝土在输送泵管道中的输送靠的是泵送压力，而泵送压力靠起重的混凝土料传递，如果泵管封堵不严密，造成漏水或漏浆使混凝土失水、失浆，造成输送过程中的阻力增大，导致堵管。在施工前要检查好泵管的连接，如有发现连接不严密的，应及时解决。
（3）混凝土泵送量与提钻速度不协调
当提钻速度远远小于泵送量时，造成钻头阀门出后阻力增大，这时钻杆内和管路中的混凝土输送压力增大，在泵送压力的作用下，混凝土容易发生沁水离析。对于失水、失浆后的砂、碎石而言，管道或钻杆芯管接缝、弯道和糙面都会使它的传输受阻，并很快挤压密室，导致堵管。解决办法就是想办法使混凝土的泵送量和提钻速度协调，达到动态平衡。
以本工程为例，CFG桩施工深度M，其等体积的混凝土需要泵送时间为t1，应该等于钻杆提拔M米需要的时间t2，结合施工实际得出以下公式：
该施工工艺中提钻速度和泵送量均可以调节，一般先确定泵送量，然后根据式（1）或式（2），经过计算，调节提钻速度，以保证泵送量和提钻速度平衡的动态控制。
其次还要掌握提钻时机，钻杆进入设计深度后，开始泵送混凝土料，管内空气从排气阀排出，待钻杆芯管及输送管内充满混凝土料后，应及时提钻，否则在泵压作用下，容易将钻头处得水泥浆基础，同样使钻头阀门处产生感应性混凝土塞梯，导致管路堵塞。
2、鳖钻
在螺旋钻杆下钻过程中，由于钻进速度过快，螺旋叶片上的图来不及带出空外，积压在钻杆与孔壁之间，知识钻杆突然停止旋转，严重时还可能会损坏动力头得电机，如果出现这种现象，应该及时切断电源，将钻杆低速提升后重新开钻即可。
3、埋钻
在长螺旋钻进，由于停电或地层原因，在提升过程中出现钻杆无法提升，产生埋钻。
预防和处理办法：与洗煤厂协商，如需停电提前通知；在地层不明时应适当控制钻进速度，不使孔内土、石松动、上移；若埋钻，应停钻并反钻提升，待钻杆完全提出后再进行成孔，成孔深度应进入灌注的砼面以下1.00m以下，然后再送砼从新成桩。
4、钻孔偏斜
偏斜原因
（1）钻孔中遇有较大的孤石或探头石。
（2）在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进钻头受力不均。
（3）扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。
（4）钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。
（5）钻杆弯曲，接头不正。
预防和处理
（1）由于钻杆较长，转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架，控制钻杆上的提引龙头，使其沿导向架对中钻进。
（2）钻杆接头应逐个检查，及时调正，当钻杆弯曲时，要用千斤顶及时调直。
（3）在有倾斜的软硬地层钻进时，应控制钻进速度，低速钻进。
5、窜孔
穿孔为在一根桩施工完成后，邻近桩施工过程中，随着钻机得下钻，已完成桩出现桩顶突然下沉，在新桩完成后，原桩桩顶有所回升，也可能恢复至原来灌注的标高。
穿孔发现不及时或处理不当的时候，容易发生桩顶标高低于设计标高、桩身夹泥等质量问题，该问题多发生在新桩的提钻过程中，可能是由于在新桩的下钻过程中，震动饱和水土层，使土层变成流泥状态，而后在提钻过程中，由于提拔的吸力，导致孔内出现短暂的真空状态，这时在另一边新浇灌的混凝土的测压力下，使两桩之间的流泥向新桩方向流动，形成穿孔。
解决方法，采取隔桩或隔排的跳打方法施工，跳打的顺序及跳打的间距根据现场情况决定。
当发现新桩提钻过程中出现穿孔现象的，应该立刻停止提钻，并连续泵送混凝土，知道穿孔桩桩顶恢复到原标高。
6、钻机定位不准
桩机是根据现场定位轴线，将图纸设计的桩位用竹签或其他方式定位在实地上。由于CFG桩施工时弃土较多，在弃土不能及时清运时，很容易将定好的桩位掩埋，造成施工过程中寻找已定桩位困难。解决方法是远距离参照定位，也就是在弃土外沿CFG桩横排和竖排两个方向轴线找出四个定位点，来确认桩位，并严格按照桩位布置图确定施工桩在图纸上的位置及编号，并做好施工记录。
三、结束语
长螺旋钻孔内泵压CFG桩成桩过程中，容易产生堵管、鳖钻、埋钻、钻孔偏斜、窜孔、钻进弃土大造成的钻孔定位不准等问题，该论文针对以上问题提出了有效的质量控制措施，对类似工程的施工有借鉴的意义，同时继续加强了对这些问题的研究，从而提高改施工工艺的应用水平。