浅谈CFG桩复合地基的施工工艺及质量控制
摘要：CFG桩复合地基是由CFG桩、桩间土和褥垫层组成的新型复合地基形式，作为一种高粘结强度桩复合地基，具有适用性广、承载力提高幅度大、施工简便、工期短、造价低廉等技术优点，目前已在全国推广应用。本文将对CFG桩的施工工艺进行探讨。
关键词：CFG桩复合地基成桩施工工艺
1 CFG桩的特点
CFG桩是指由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和而成的高粘结强度的桩。桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基。这处复合地基具有承载力提高幅度大，地基变形小的特点，并且有较大的适用范围。就土性而言，适用于粘土、粉土、砂土和正常固结的素填土，对淤泥质土也适用。
2 CFG桩成桩施工工艺
2.1 振动沉管灌注成桩施工
2.1.1施工准备
平整清理辗压打桩场地，宽度再向外延伸3—5m，保证桩机的施工位置，作为施工的工作垫层。根据设计文件，按桩间距布置准确测放桩位，将打桩机及其配套机具运至施工现场安装调试完好。
2.1.2成桩工艺
（1）钻机就位后，应使桩管垂直对准桩位中心，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1％。每根桩施工前现场工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查；
（2）启动振动锤将桩管振入土中，达到设计深度，使桩管周围的土受到挤密或挤压；
（3）沉管过程中做好记录，每沉1m记录电流表上电流1次，对土层变化处予以说明；
（4）当沉管达到设计深度后，从桩管上端的投料漏斗加入料，数量根据试桩确定；
（5）投料过程中逐步拔管，边振边拔管，每拔管1.0～1.5m停止拔管而继续振动，停拔时间5一lOs，直至将管拔出地面；
（6）对于每盘混合料，试验人员都要进行塌落度的监测，合格后方可进行混合料的投料，在成桩过程中抽样作混合料试块，每台班做1组(3块)试块，测定其28天抗压强度。
2.2 长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩施工
2.2.1施工准备
平整清理并辗压打桩场地，宽度再延伸3～5m，保证桩基的施工位置，作为施工的工作垫层。根据设计文件，按桩间距布置准确测放桩位，将打桩机及其配套机具安装调试完好。
2.2.2 成桩工艺
（1）钻机就位后，应使钻杆垂直对准桩位中心，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1％。现场控制采用在钻架上挂垂球的方法测量，也可采用钻机自带垂直度调整器控制。每根桩施工前现场工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查；
（2）钻孔开始时关闭钻头阀门，钻进先慢后快，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，应放慢进度，防止桩孔偏斜、位移和钻具损坏。根据钻机塔身上的进尺标记，成孔到达设计标高时，停止钻进；
（3）混合料搅拌按照配合比进行现场集中拌和，每盘料搅拌时间一般控制在90～120s，具体搅拌时间根据实验确定。混合料塌落度可控制在180～200mm；
（4）钻孔至设计标高后，停止钻进，提拔钻杆20～30cm后开始泵送混合料灌注，每根桩的投料量应不小于设计灌注量。钻杆芯管充满混合料后开始拔管，并保证连续拔。施工桩顶高程宜高出设计高程30～50cm，灌注成桩完成后，桩顶盖土封顶进行养护；
（5）灌注时采用静止提拔钻杆(不能边行走边提拔钻杆)，提管速度控制在2—3m／min，淤泥质地层取小值，灌注达到控制标高后进行至下一根桩的施工；
（6）对于每盘混合料，试验人员都要进行塌落度的监测，合格后方可进行混合料的投料，在成桩过程中抽样作混合料试块，每台班做1组(3块)试块，测定其28天抗压强度。
2.3 施工注意事项
2.3.1 碎石、石屑、粉煤灰、水泥材料经严格检验，保证其材质符合设计要求。施工现场加强材料计量设备的标定工作，确保计量准确，材料准备充足。施工用水应经检验，PH值、Cl-、SO42-等指标合格后才能使用。
2.3.2 施工前确认地下水是否具侵蚀性。如具侵蚀性，水泥应按规范采用符
合要求的品种，或按规范要求添加防腐剂。
2.3.3 拔管速率应按试桩确定参数进行，拔管速度要均匀。
2.3.4 每班应检查排气阀，保证其正常工作。
2.3.5 冬季施工时，对混合料原材料、拌和工艺等各方面有特殊要求，应按照冬季混凝土施工要求进行。
2.3.6 施工中注意观察地面是否隆起，以判断是否断桩。打新桩时注意已打桩顶标高的变化，防止挤压造成断桩。
3 质量控制措施
3.1 质量控制要点
(1)混合料必须严格按照配合比拌和，试验人员要经常对混合料进行检查，并做好现场试件。
(2)严把材料采购、进场、使用检验关，对不合格的材料一律禁止使用。
(3)技术人员要加强对拔管速度、灌注连续性、灌注量控制、桩长控制、拔管与泵料顺序、桩身和桩间土保护（截桩和清土时）的检查，对不符合设计和规范要求的一律要求整改，并对整改结果进行复查。
(4)CFG 桩施工时，施工员要全程跟班监督。
3.2 成桩常见问题
3.2.1 堵管
(1)混合料配合比不合理。当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时，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在70kg/m3～90kg/m3的范围内，坍落度应控制在160mm～200mm之间。
(2)混合料搅拌质量有缺陷。在CFG桩施工中，混合料由混凝土泵通过刚性管、高强柔性管、弯头最后到达钻杆芯管内。坍落度太小，混合料在输送管路内流动性差，也容易造成堵管。
(3)施工操作不当。钻孔进入土层设计标高后，开始泵送混合料，管内空气从排气阀排出，待钻杆芯管及输送软、硬管内混合料连续时开始提钻。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。
3.2.2窜孔
在饱和粉土、粉细砂层中成桩经常会遇到这种情况，打完X号桩后，在施工相邻的Y桩时，发现未结硬的X号桩的桩顶突然下落，当Y号桩泵入混合料时，X号桩的桩顶开始回升，此种现象称为窜孔。发生窜孔的条件有如下三条:①被加固土层中有松散饱和粉土、粉细砂；②钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动；③土体受剪切扰动能量的积累，足以使土体发生液化。
施工中采取的预控措施:①采取隔桩、隔排跳打方法；②减少在窜孔区域的一次连续施工的桩数，减少对已打桩扰动能量的积累；③合理提高钻头钻进速度。
3.2.3 接桩方法
如出现零星断桩，可采用如下接桩方法：将断桩以上土方开挖，开挖直径为1.4D（D为设计桩径），将上部断桩取出，然后将桩四周加深开挖20cm，将断桩处的桩头，凿毛凿平，然后浇筑砼。如下图所示：
3.2.4桩头空芯
主要是施工过程中，排气阀不能正常工作所致。为避免桩头空芯，施工中应经常检查排气阀的工作状态，发现堵塞及时清洗。
3.2.5桩端不饱满
这主要是因为施工中为了方便阀门的打开，先提钻后泵料所致。为杜绝这种情况，施工中前、后台工人应密切配合，保证提钻和泵料的一致性。
4 结语
CFG桩复合地基是在碎石桩加固地基法的基础上发展起来的一种地基处理技术。由于CFG桩改善了碎石桩的刚性，使其不仅能很好地发挥全桩的侧阻作用，同时也能很好地发挥其端阻作用。因此，得以广泛采用，并取得良好的经济和社会效益
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