水泥粉煤灰碎石桩工程中监理工作控制要点

刘 恺

水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)是采用碎石、石屑、粉煤灰、少量水泥加水拌和后，利用施工机械，振动灌入地基中，制成一种具有粘结强度的非柔性、非刚性的亚类桩，它与桩间土形成复合地基，共同承受荷载，从而达到加固地基的目的。目前，此类桩在工程中已广泛采用。通过CFG桩在某工程中的应用，总结了如下监理工作控制要点。

1 工程概况

某工程地下2层，地上18层，地基采用CFG桩进行加固处理，复合地基顶面铺设300 mm厚碎石褥垫层，基础采用平板式筏形基础。CFG桩设计桩端持力层为地质报告中的第⑥层粉土层，桩长12 m(施工桩长12.5m)，桩径为400 mm，桩间距为1 350mm，桩混凝土强度为C20，处理后复合地基承载力特征值不小于350 kPa。

2 施工工艺

2.1 放线定位

开挖至设计桩顶标高上0.5 m，平整场地后，依据设计图纸及位置坐标控制点用全站仪进行放线定位。对轴线控制点埋设标志。对桩位置采用钢管打眼30 cm～40 cm深灌白灰作为标志。放线定位要求:轴线不大于5 mm，桩位不大于 10 mm。

2.2 钻机就位

检查钻头出料活门是否闭合后进行钻机就位。钻机就位后必须平稳，在施工时不发生倾斜、移动。调整钻机水平度和钻杆的垂直度，保证钻杆的垂直度不大于1%H(桩长);钻头尖对准桩中心点，保证桩的水平位置偏差控制在±20 mm内。将高程引到可靠且便于施工和检查的位置处。

2.3 钻进

1)检查出料活门关闭且校核桩位孔口标高及桩孔编号准确无误后开钻。2)将钻头靠钻杆自重压入土中后，钻到1 m～2 m后打开护套。如遇特殊地层(如土中含有砖头、瓦块、石头等杂物)时，护套直到钻头穿过该地层方可打开。3)钻进过程中，机台应保持平衡，未达到设计标高不得反转或提升钻杆，如因特殊情况要提升钻杆或反转，应将钻杆提升出地面，对钻头活门重新冲洗、疏通、闭合。4)开始钻进或穿过软硬层交界处时，应保证钻杆垂直，缓慢进入;在含有砖头、瓦块的杂填土层或含水量较大的软塑黏性土层中钻进时，应尽量减少钻杆晃动，以免扩大孔径。

2.4 混凝土供应

混合料采用商品混凝土，将进场的商品混凝土卸至输送泵，由输送泵压灌成桩。商品混凝土坍落度控制在16 cm～20 cm。

2.5 混凝土压灌成桩

1)当钻至桩底设计标高后，压灌之前几分钟先开动混凝土输送泵，提前将混凝土充满整个输送管，并将混凝土储满混凝土输送泵料斗，同时备一罐混合料备用。2)压灌与拔杆配合好坏严重影响着桩的质量。当钻至桩底设计标高后，停止钻进，开始泵送混凝土。当钻杆芯充满混凝土后开始拔钻杆，严禁先拔杆后送料。要保持钻头出料口始终埋入桩内的混凝土中。3)提升压灌的过程中如发现桩机支腿下沉，应立即停止提升，并调节钻机水平后，方可继续压灌。时刻保持钻杆内充满混凝土，钻杆内无混凝土严禁提升。4)压灌时必须连续进行，泵斗内要有一定的混凝土容量，混凝土容量要高出进料口50 mm以上，以防吸进空气。当泵斗内混凝土面低于进料口时应及时通知停止钻杆提升，待泵斗内补充混凝土后再继续进行压灌、拔杆。5)控制最后一次混凝土的灌入量，保证混凝土面要高出桩顶设计标高0.5 m。6)填写《长螺旋钻孔泵压灌注混凝土(CFG)桩施工记录表》。

3 施工中常见的问题、原因分析及监理控制要点

3.1 缩颈、断桩

原因分析:1)拔管速度控制不严。2)在冬季施工中，对水泥粉煤灰碎石桩的混合料保温措施不当，灌注温度不符合要求，浇灌不及时，使之受冻或达到初凝。雨季施工，防雨措施不利，材料中混入较多的水分，坍落度过大，从而使强度降低。3)冬季施工冻层与非冻层结合部易产生缩颈、断桩。4)钻出泥土清理与桩间土开挖作业不当，人为造成桩头断裂。5)地下水位与其土层结合处易产生缩颈。6)桩间距过小或群桩布置，相互挤压产生缩颈。

监理工作控制要点:1)控制拔杆速度。拔杆的速度一般控制在1.2 m/min～1.5 m/min。2)混合料的供应有两种方法:a.现场搅拌;b.商品混凝土，但都应注意做好季节施工。雨期防雨，冬季保温，都要覆盖，并保证灌入温度5℃以上(按冬季施工规范要求)。3)冬季施工，在冻层与非冻层(超过结合部搭接1.0 m为好)，要进行局部复打或局部翻插，避免缩颈或断桩。4)桩施工完，钻出泥土要及时清理，避免桩混凝土强度上来后，施工机械在清理土时碰断桩头。桩间土要待桩混凝土达到一定强度时(一般7 d左右)才能开挖，开挖时要避免机械碾压桩头，造成桩头断裂。5)工程开工前，要做工艺试桩，以确定合理的工艺，并保证设计参数。6)在桩顶处，必须每1.0 m～1.5 m翻插一次，以保证设计桩径。7)打桩时采取隔排跳打施工，避免相互挤压产生缩颈。8)断桩的处理方法:接桩(见图1)。

3.2 窜孔

原因分析:在高压缩性淤泥层，流塑淤泥质土层，承压水的砂土层、流砂层和饱和细砂层、粉砂层中施工时常遇窜孔现象。在一般情况下，完成一根桩所需时间为30 min～40 min，完成1号桩后，在2号桩钻进成孔过程中，1号桩混合料尚未凝固而流向2号桩钻孔中，所以发现已完的1号桩突然下落，已知1号桩下沉，当2号桩泵入混合料时，泵送压力加大，钻杆提升速度放慢，也可在30 s内，不提升钻杆，迫使2号桩的混合料又流向1号桩恢复到原设计标高。这种现象叫窜孔。

监理工作控制要点:要求采用隔桩、隔排跳打方案施工。

3.3 桩体垂直度偏差大

原因分析:在松软土层上施工时，由于螺旋钻机重量大，施工时的振动作用使桩机因沉降不均而倾斜，因此影响成孔的垂直度。

监理工作控制要点:解决方法是用枕木调整桩机的下沉，使桩机保持平整，保证桩机施工不沉陷为准。

3.4 堵管

原因分析:1)拌合料拌制质量有缺陷。2)设备缺陷。

监理工作控制要点:1)搅拌时间控制在90 s以上，坍落度控制在160 mm～200 mm，搅拌好的混合料到泵送混凝土储料斗时，需经一定尺寸的过滤栅。若混合料可泵性差，可适量掺入泵送剂。2)混凝土的输送由钻杆芯管，高强柔性管，刚性管，通过弯头连接起来，要采用半圆形，曲率半径合理的弯头，弯头不能有死弯，输送管与钻杆也不能垂直连接，软管的弯曲半径要大于1 m，采用合理的连接方法，将不会发生堵管。

该工程桩通过对施工常见问题的总结及原因分析，监理采取了一些有效的控制要点，保证了工程质量。在施工完后，通过对桩低应变及复合地基承载力试验，满足设计及规范要求。

[1] 王 震.CFG桩在软土建筑地基中的应用[J].山西建筑，2009，35(3):140-141.