CFG桩施工技术

CFG桩施工技术

田开

田开

中建二局第三建筑工程有限公司天津分公司300300

摘要：随着工程建设的飞速发展，地基处理方式也日趋多样化，CFG桩复合地基利用桩间土和桩共同作用的特有优势和相对低廉的工程造价得到了越来越广泛的应用。本文以某工程CFG桩施工为背景,对CFG桩施工技术进行了总结并提出了CFG桩施工中常见的质量问题,提出了相应的预防措施，为类似工程参考借鉴。

关键词：地基处理、CFG桩、复合地基

CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，和桩间土、褥垫层一起形成的复合地基，经过大量的工程实践和经济分析，它具有沉降变形小、施工简单、造价低、承载力提高幅度大、适用范围较广、社会和经济效益明显等特点，广泛地用于工业厂房和民用住宅的地基处理和加固。适用于处理黏土、粉土、沙土和已有固结的素填土等地基。

1工程及地质情况

某高层住宅工程，单栋楼建筑高度85m，结构形式为框剪结构，采用“水泥粉煤灰碎石桩法（CFG桩）”加固天然地基。采用螺旋钻管内泵压CFG施工工艺复合地基，桩径415mm，主要桩间距1700mm，桩长16800mm。地勘勘察显示场地地层(填土除外)属第四纪冲洪积层（Q4al+pl），为典型的中硬场地土。稳定地下水位埋深为11.0m，属地下潜水。

2CFG桩复合地基材料及技术要求

CFG桩桩身混合料强度等级宜与地基承载力相适应，一般为C10~C25，也可采用商品砼。水泥应符合设计要求和产品标准，具备产品合格证和复试报告，粉煤灰可采用二级粉煤灰，砂中粗砂，含泥量≯3%。

褥垫层材料：宜采用中砂粗砂碎石和级配碎石等，最大粒径≯30mm。

3施工技术

CFG桩采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺。此工艺不受地下水位影响，适用于粉土、粘性土、砂土以及对噪声或泥污染要求严格的场地。

3.1工艺流程

施工工艺流程图

3.2成孔机械选择

步履式长螺旋钻机

3.3测量放线及复核

采用经纬仪进行投点放线，桩点采用直径14mm-16mm的钢钎打入地下200mm成孔，用白灰将孔灌满、灌实。

3.4钻机安装、就位

钻机安装就位要求钻塔滑轮槽缘、转盘中心和桩孔中心在同一铅垂线上，并且要求转盘中心与桩孔中心偏差不大于2cm，钻杆上每米处做好记号，以确定进尺深度。

3.5成孔

遵循隔桩跳打措施，不得采用从四周向内推进的施工方案，采取平行短轴或长轴方向全长布桩，“由一边向另一边两排或多排同时推进”的原则。先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正。在成孔过程中发现钻杆摇晃或难钻时，应该放慢进尺，防止桩孔偏斜、移位和钻具损坏。

3.6确定钻机钻至设计要求的持力层（卵石层）的鉴别办法

1）在钻机成孔过程中，根据地勘报告的地质土层深度及钻机进尺速度综合判断。

2）对随钻机钻杆上返的土质进行观察，根椐敲开碎块的土质、密实程度与以往经地勘鉴别样本进行比较，确保桩端到卵石层。

3.7压灌混凝土及拔管

先泵料后拔管，成桩时的拔管速度控制在1.5-2m/分钟,混凝土埋钻深度大于1米。成桩过程中应该连续进行，防止缩颈和断桩。

3.8移机及钻孔弃土清运的技术要求

钻孔弃土及时清运，应采用小型机械，弃土清运时应注意保护桩位放线点，避免桩位点移位或丢失。清土时注意挖掘机进入范围的行走路线，层面到桩顶不得不小于500mm。

3.9桩间土清运

桩混凝土强度达到75%后，500mm厚的桩间保护土层采取人工配合机械开挖。清除保护土时不得扰动基底土（留150mm厚人工清除），防止形成橡皮土。

3.10桩头处理

截桩头宜采用切割机截桩的方法,截完后的桩头表面应平整，其桩高允许误差宜控制在＋0～-25mm，具体方法如下：确定桩顶标高位置，先用切割机械在桩顶标高周围切割一周，然后用钢锲或木锲和手锤等工具沿桩周向桩心打入。严禁用重锤或重物击打桩体，避免造成桩顶标高以下的桩体横向断裂。

4CFG桩质量通病及防治

4.1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。原因及措施：

1）混合料和易性不好，常发生堵管。因此，要注意混合料的配合比，尤其要注意将粉煤灰掺量控制早70-100Kg/m³的范围内，塌落度应控制在160-200mm之间。

2）施工操作不当。钻孔进入土层预定标高后开始泵送混合料，管内空气从排气阀排出，待钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续时提钻。若提钻时间较晚，在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出，容易造成管路堵塞。

3）冬期施工措施不当：冬期施工时，混合料输送管及弯头均需做防冻保护。冬施时，有时会采用加热水的办法提高混合料的出口温度，水温最好不要超过60℃，否则会造成混合料的早凝，产生堵管，影响混合料的强度。

4.2窜孔

发现窜孔的条件：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。由于窜孔对成桩质量的影响。施工中采取的预防措施：

1）采取隔桩、隔排跳打方法。

2）设计人员根据工程实际情况，采用桩距较大的设计方案，避免打桩的剪切扰动。

3）减少在窜孔区域的打桩进排数，减少对已打桩扰动能量的积累。

4）合理提高钻头钻进的速度。

4.3桩端不饱满

施工中为了方便阀门的打开，先提钻后泵料所致。这种情况可能造成钻头上的土掉入桩孔或地下水入桩孔，影响CFG桩的桩端承载力。

4.4桩孔偏斜

施工前应对安装好的钻机设备做全面检查，做到水平稳定，对钻孔、接头要逐个检查，保证钻杆顺直，有足够的刚度。在钻进时，土层由软变硬时要少加压慢给进。

5结语

本工程在CFG桩的施工过程中严格按工艺流程施工，保证了工程质量，提高了施工进度。为更好的推广CFG桩复合地基施工技术，避免施工发生一些质量问题，笔者对CFG桩施工技术做了回顾和总结，归纳了CFG桩施工技术要点，供施工人员参考。谬错之处，敬请指正。

参考文献：

[1]QIUYong-jun.CFG桩施工技术[J].山西建筑,2008,34(23).

[2]张庆林,顾菲,刘德增.浅谈CFG桩施工[J].黑龙江科技信息,2003(2):116-116.

[3]武天海.浅谈CFG桩施工工艺[J].城市建设理论研究:电子版,2011(20).

作者简介：

田开，男，1986年02月出生，中建二局三公司天津分公司邢台公园天下项目总工程师。