CFG桩基施工技术在纸纺河倒虹吸工程中的应用

□申天印（河南省水利第一工程局）

一、前言

CFG桩简称水泥粉煤灰碎石桩，是地基加固处理的一种方法，适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基，在施工时应选择承载力相对较高的土层作为桩端持力层，设计采用水泥粉煤灰碎石处理地基时应进行地基变形验算。

水泥粉煤灰碎石桩施工有三种施工工艺：（1）长螺旋钻孔灌注成桩：适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂土地基；（2）长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩：适用于粘性土、粉土、砂土以及对噪声或泥浆污染有要求严格的场地；（3）振动沉管灌注成桩：适用于粉土、粘性土及素填土地基。在实际施工时应根据现场地质条件比较后选用。

二、设计要求

河南省南水北调中线一期工程纸坊河倒虹吸位于焦作2段第五施工标段，工程所处的位置地质为卵石层、黄土状重粉质壤土层和重粉质壤土层，倒虹吸出口渐变段和闸室段、斜管段建基面位于黄土状重粉质壤土的下部，该层承载力标准值为140kPa，不能满足要求，设计采用CFG桩基进行加固处理。

根据纸坊河出口段地基处理设计施工图纸要求，出口14#和15#斜管段、出口闸室段、出口渐变段1#、2#翼墙基础均采取CFG桩进行处理（等边三角形布置，桩径0.5m，桩距1.5m）：14#和15#斜管段桩数量设计331根，设计桩长7m，设计复合地基承载力不＜350kPa；出口闸室段桩数量514根，设计桩长7m，设计复合地基承载力不＜195kPa；出口渐变段1#、2#翼墙基础桩数量242根，设计桩长9m，设计复合地基承载力不＜240kPa。

三、施工程序及流程

（一）施工程序

根据现场地质情况，项目部选择长螺旋钻孔管内泵压水泥粉煤灰碎石桩施工工艺，水泥粉煤灰碎石桩施工程序见施工示意图。

水泥粉煤灰碎石桩施工程序

水泥粉煤灰碎石桩施工示意图

（二）施工流程

长螺旋钻孔管内泵压水泥粉煤灰碎石桩施工流程如下。

四、技术要求

一是，大规模施工前选择有代表性的地段进行试桩试验；二是，长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工的塌落度规范要求宜为160～200mm。根据设计图纸，焦2～5标段纸坊河出口段CFG桩体混凝土强度等级为10N/mm2；三是，长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工在钻至设计深度后，应准确掌握提拔钻杆时间，混合料泵送量应与拔管速度相配合；四是，施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5m。桩身垂直度偏差不＞1%，对满堂布桩基础，桩位偏差不＞0.4倍桩径。

五、施工过程质量控制

（一）配合比控制

在施工之前，项目部委托第三方试验室（河南科源水利建设工程检测有限公司）出具了CFG桩临时配合比（设计桩体强度为10N/mm2）见表1。

表1 CFG桩临时配合比表

（二）施工过程质量控制

项目部采用CFG23型长螺旋钻机、HBT30型混凝土输送泵，于2009年8月24日选择有代表性地段组织CFG桩机开始试桩施工工作。在钻进过程中，左岸渐变段翼墙基础、闸室段和斜管段均出现钙质胶结卵石层，钻机无法继续钻进，经设计同意并与建管、监理沟通达成一致意见后，所有桩基在钻进时要求必须达到钙质胶结卵石层上。人停机不停，现场安排施工和质检人员24h值班，加强过程质量控制，项目部对技术人员和施工班组长进行了书面安全技术交底。

六、质量检验

（一）桩身完整性检测

根据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)规定，选取桩体总数量20%进行抽检，检测结果只有一个是Ⅱ类桩外，其余都是Ⅰ类桩，满足设计要求。

（二）复合地基承载力检测

根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）第9.4质量检验第9.4.3条规定，现场监理共随机抽取12个点进行检测，各测点检测结果见表2。

七、施工中注意事项

一是，严格控制桩身的垂直度和桩位位置，偏差不得超过规范规定；二是，严格按配合比控制原材料，拌制的混合料塌落度必须符合配合比设计要求，以杜绝泵管堵塞；三是，对地面标高准确测量，保证提钻杆终灌时的桩顶标高高出设计桩顶标高0.5m以上；四是，灌注时应采取有效措施防止灌注时孔口部位的土块和杂物落入孔内混凝土中；五是，灌注时应使混合料泵送量应与拔管速度相配合，防止因提速过快造成断桩；六是，清土和截桩时，杜绝野蛮施工行为，不得造成桩顶设计标高以下桩身断裂和扰动桩间土。