CFG桩复合地基施工质量控制要点

赵 志 民

(军械工程学院，河北 石家庄 050003)



CFG桩复合地基施工质量控制要点

赵 志 民

(军械工程学院，河北 石家庄 050003)

介绍了CFG桩的应用特点，阐述了长螺旋钻管内泵压混合料灌注法的施工工艺流程，并从桩基施工前期准备、组织试桩试验、桩基质量检测等方面，分析了CFG桩施工中的质量控制要点，指出CFG桩复合地基的施工方法较为简单，机械化程度高，具有良好的经济效益和社会效益。

CFG桩，地基，质量控制

CFG桩复合地基是近几年发展起来的软弱地基处理方法，其以施工速度快、噪声小、质量易控制，适用范围广，经济环保等特点，在北方地区获得了广泛的应用。本文重点对CFG桩施工过程中的质量控制要点进行了分析。

1 CFG桩简介

CFG桩即水泥粉煤灰碎石桩，通过将水泥、石屑或砂、粉煤灰及碎石等材料混合在一起加水拌合，用成桩机械设备制成强度等级在C15～C25之间的高粘结强度桩。CFG桩体、桩间土和褥垫层共同组成复合地基，在竖向荷载的作用下，桩顶向上刺入褥垫层，通过褥垫层砂石的流动补偿作用使得桩与桩间土始终保持与基础底面的接触，达到桩、土共同承担荷载，形成受力整体。CFG 桩可以有效提高地基的承载力，减少地基沉降及差异沉降，因而被广泛应用于工程实践中。

2 CFG桩施工工艺

目前CFG桩主要有振动沉管法和长螺旋钻管内泵压混合料灌注法施工。振动沉管施工法通过振动成桩，并可有效挤密管桩周围土层，具有较高的地基承载力，但由于施工过程中产生较大振动力，对周围桩产生振动破坏和挤压破坏，不易控制质量，而且施工噪声和污染较大，因此，在城区内多采用长螺旋钻管内泵压混合料灌注法。长螺旋钻管内泵压混合料灌注法属于非挤压成桩技术，施工噪声小，工期短，无污染，对桩间土无扰动，施工质量好。

长螺旋钻管内泵压混合料灌注法施工工艺流程如下：

1)测放桩位。用水准仪将高程点引入施工现场，测定打桩作业面高程。根据规划红线点定出建筑物角点，测放出轴线控制网及桩位。在桩位用直径8 mm的钢钎竖直打入约20 cm深孔，孔内灌注白石灰，并插入一次性木筷作标记物。桩位偏差控制在±5 mm以内，成桩误差控制在1/4桩径以内。

2)钻机就位。在每根桩施工之前，先铺垫平整打桩作业面，移动钻机，检查、调整钻杆垂直度，使钻杆垂直对准桩位标记物，控制CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。

3)钻进成孔。在螺旋钻管钻孔过程中，首先关闭钻头阀门，控制好长螺旋钻机钻进速度，注意在钻进过程中随时检查钻机垂直度，防止钻杆破坏，桩体倾斜。根据钻机塔身上的进尺标记，待钻进到设计深度时，停止钻进。

4)压灌CFG混合料及提钻。当钻机钻进至设计深度后，停止钻进，垂直提升钻杆30 cm，打开钻头阀门，泵送流态CFG混合料，当混合料充入钻具2 m～3 m后提升钻具开始灌桩，随着混合料不断泵入，提升钻机至设计标高成桩。灌注混合料应连续进行，严禁停机待料。拔管大概按照1.2 m/min～1.5 m/min的速率，以防提钻过快造成缩径或断桩。灌注成桩后，桩顶采用麻袋或湿粘土封盖保护。

5)钻机移位。依据确定的打桩方案、顺序，移动钻机到下一根桩展进行施工。由于CFG桩钻进成孔产生的砂土会覆盖临近桩位标记物，因此，在施工新桩时，需依据轴线和桩的相对位置关系认真复核桩位，确保准确。

6)截桩头和清桩间土。待混凝土强度接近100%时开挖桩间土。一般采用小型施工机械开挖桩间土，人工清槽底，待露出保护桩头后，利用无齿锯在桩顶锯一周不小于5 cm深的缝，在缝内对称位置插入钢钎,用人工锤击方式截断桩头。截桩头时应注意协调用力，防止桩头破损和扰动桩间土。

3 CFG桩施工质量控制要点

1)做好桩基施工前期准备。开工前，应做好施工方案技术交底，明确岗位职责，安排技术人员对成桩全过程旁站检查和控制，做好施工记录，及时处理突发的堵管、停电等问题；对长螺旋桩机、混凝土输送泵等主要机械设备进行全部检查调试，做好设备保养工作；备足施工用的水泥、砂、石等材料，做好材料复试检测；审核桩位及高程控制基准点，重点控制集水坑、电梯底坑等桩长加深部位的桩长，并在钻机上做出明显标识。

2)控制原材料质量。原材料必须先检后用。在施工前和过程中需做好进场材料检验试验，检查产品合格证等质量证明文件，做好混合料试块留置、养护，并将水泥、粉煤灰、试块等送实验室检测，保证材料性能符合设计要求。

3)组织试桩试验。正式施工前，需按照图纸设计要求进行CFG桩试桩试验，复核地质是否与勘察报告相符，检验施工机械、施工工艺及施工方案是否合理。通过试桩，确定单桩灌入量、混合料坍落度、配合比、充盈系数及钻机拔管速率等各项工艺参数，验证混合料的工作性能。

4)控制混合料坍落度。混合料坍落度一般为 160 mm～200 mm，常取180 mm左右，此时混合料的和易性较好，容易控制CFG桩的成桩质量。如果混合料坍落度太大，会使桩顶浮浆过多，形成离析及泌水，降低桩体强度，泵送时易产生堵管现象；坍落度太小，混合料流动性低，会导致泵送阻力过大，造成堵管，不能正常泵送施工。

5)控制成桩深度和垂直度。依据现场施工场地标高和设计施工桩长，计算下钻深度，并在钻机机架上做好明显标识。在钻机钻头接触地面开钻前，重新复核桩位，启动钻机旋转下沉至设计深度。在钻进过程中做好随时观测，钻机在穿越软硬土层交界处时，为保持钻杆垂直，宜降低速度，缓慢进尺，若发现钻杆摇晃或钻进困难，表明可能遇到硬土、石块或硬物等，需立即提钻查明原因，与设计人员沟通确定处理方案，在妥善处理后重新钻进，否则易产生桩孔倾斜、偏移等质量缺陷，甚至造成钻机损坏。

6)做好压灌与提钻配合。待钻机钻孔深度达到设计深度后，地泵向芯管内泵送混合料，当芯管内混合料的高度接近2 m～3 m时，开始提钻。在提钻过程中，应做好泵送与提钻工作的配合，控制混合料泵送量与提钻拔管速率相匹配，保证芯管内拌合料保持一定高度，使钻头始终埋在桩内混合料液面之下，避免发生夹泥以及缩颈等质量缺陷。

7)截除桩头及清桩间土。在挖取桩间土时，宜采用人工配合小型挖掘机挖取桩间土，防范挖掘机碰蹭桩体，造成桩体上部断裂。清凿桩头时，在截断面位置用切割机进行环形切割，在桩体四周用钎子和重锤向内凿除，并将桩顶凿平，严禁用大锤锤击桩体。截桩时，钢钎下应垫上木方相对而凿，不能只使用单根钢钎凿一个方向，防止出现断桩或桩头破损。

8)桩基质量检测。成桩21 d～28 d后应对桩体质量进行检测试验，桩体质量检测采用低应变法，抽检数量不应少于桩体总数的10%；复合地基静载荷及单桩静载荷试验的数量不少于总桩数的1%，且每个单体工程的复合地基静载荷试验的试验数量不少于3个。

4 工程实例

某高层居民楼地上层数22层，地下2层，建筑面积15 850 m2，筏板基础，结构形式为剪力墙结构，筏板基础底埋深-7.8 m。根据岩土工程勘察报告的要求，采用复合地基。地基处理采用CFG桩法，桩身混凝土强度等级C20，基底坐落在第④层中砂上，天然地基承载力特征值为150 kPa。CFG素混凝土桩桩径400 mm，桩间距为1 230×1 270，面积置换率不小于8.04%，单桩承载力为570 kN，桩端持力层为第⑦层粗砂，桩端进入持力层不小于0.6 m，处理后复合地基承载力特征值fspk=450 kPa，控制最大最终沉降量不大于50 mm。设计有效桩顶标高-8.25 m，有效桩长为17.0 m，施工桩长为17.5 m，共532根桩，保护桩长不小于0.50 m；褥垫层材料为粒径5 mm～10 mm的碎石，最大粒径不大于30 mm，褥垫层厚度300 mm，宽度自素混凝土垫层外缘外扩300 mm，褥垫层的夯填度要求不大于0.9。

施工开挖基坑至相对标高-7.75 m，并留出CFG素混凝土桩施工工作面(边桩中心外扩不宜小于1.0 m)，在标高-7.75 m上作CFG素混凝土桩，待成桩养护28 d后，清理桩间土及桩头至-8.25 m，挖出基槽，铺设碎石褥垫层。经检测试验，该项目CFG桩桩身质量完整，单桩承载力及复合地基承载力均达到设计要求，建筑最终沉降量不大于50 mm，达到了预期效果。

5 结语

CFG桩复合地基的施工方法较为简单，机械化程度高，施工速度快、噪声小，处理后的地基比较均匀，具有较高的经济效益和社会效益，符合了建筑行业的发展需求，具有极大的市场前景和应用优势。

[1] 向 军,杨立忠.CFG桩复合地基路基施工中监理要点[J].科技风,2010(7):200.

[2] 杨 勇,叶进锋.CFG桩复合地基在某住宅工程中的应用[J].黑龙江工程学院学报(自然科学版),2011,25(1):10-12.

[3] 詹连伟.解析CFG复合地基施工中问题和处理措施[J].江西建材,2014(2):75-76.

[4] 林福添.浅析CFG桩在地基处理中的应用[J].福建建材,2015(7):45-46.

[5] 曾 炜.CFG桩在软土地基处理中的应用研究[D].重庆：重庆交通大学，2012.

The key points of the quality control of the CFG pile composite foundation in construction

Zhao Zhimin

(OrdnanceEngineeringCollege,Shijiazhuang050003，China)

The paper introduces the application features of CFG piles, illustrates the construction craft procedure for the long spiral drill pipe by pump pressure of mixture grouting piles, analyzes the quality control in CFG pile construction from the preparation of pile foundation construction, organization of trial pile tests, and pile foundation quality tests, and points out the construciton method is simple with higher mechanization and better social and economic benefits.

CFG pile, foundation, quality control

1009-6825(2016)05-0081-03

2015-12-07

赵志民(1980- )，男，硕士，工程师

TU473

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