简述CFG桩在软土路基加固处理中的应用

郑泳锋

【摘 要】水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）是高层、超高层建筑以及道路施工中作为软弱地基加固处理中较为高效经济的一种施工方法。论文结合汕头市东部城市经济带市政基础建设项目施工，簡要介绍CFG桩在软土路基加固处理中的应用，为后来的类似工程提供借鉴。

【Abstract】Cement-fly-ash gravel pile （CFG pile） is a more efficient and economical construction method， which is used as the soft foundation reinforcement treatment in high-rise， super-high-rise buildings and road construction. Combined with the construction of municipal infrastructure project in the eastern urban economic belt of Shantou city， the paper briefly introduces the application of CFG pile in soft soil subgrade reinforcement， so as to provide some reference for the similar projects.

【关键词】CFG桩；软土路基；应用

【Keywords】CFG pile； soft soil foundation； application

【中图分类号】U418.5 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2019）03-0171-02

1 工程概况

汕头市东部城市经济带市政基础建设项目——新津片区中山东路延长段起点位于中山东路东端环岛处，沿规划区规划范围向东北方向延伸，至滨江大道，全长约0.684km，由于特殊的地质构造和水文特征，需对施工范围内的软土路基进行加固处理，本工程采用Φ500 CFG桩进行软土地基处理，上铺0.5m厚碎石垫层，再在桩顶处铺设两层TGSG30-30双向土工格栅。

2 CFG桩总体施工方案

由于施工场地条件限制，本工程采用噪音污染小的长螺旋钻孔泵压成桩法施工。施工前选取5根有代表性的桩先进行试桩，并作低应变试验，试桩成功并取得桩机钻进以及拔管速度、混合料各项参数、泵送压力等技术参数，修改完善施工工艺后方可进行正常施工。施工工艺流程如图1。

3 CFG桩处理施工步骤

本工程CFG桩直径为50cm，桩身强度C20。长螺旋钻孔泵压成桩法是在原长螺旋钻机的基础上发展的一种工艺，具有成桩时穿透性强、减振、环保、高效、静音等优点[1]。主要的配套设备有长螺旋钻机、搅拌机和砼泵。

①若地下水水位不会影响成桩施工或者影响效果较小时，可采用干孔灌注成桩法，工艺流程为：测量定位→钻机就位→钻孔至设计深度→钻头提升25cm左右→灌注混合料（与提钻交替进行）→制作和插入钢筋笼→成桩→钻机移位→封顶及上铺砂垫层。

②若地下水水位对成桩施工影响较大，成桩工艺应采用水下灌注法施工，工艺流程为：测量定位→钻机就位→钻孔至设计深度→钻头提升25cm左右→钻杆内灌注混合料→灌注混合料（与提钻交替进行）→制作和插入钢筋笼→成桩→钻机移位→封顶及上铺砂垫层[2]。本工艺流程的隔水原理重点在第五步，在继续提钻前灌注适量混合料，混合料在自重作用下由钻头闸门流出，沿钻杆与孔壁间上返，排挤出积水，将钻头埋于混合料中，起到有效的隔水作用，然后提钻与灌注混合料交替进行正常成桩。

桩顶褥垫层采用中粗砂，含泥量≤4%。密实后的厚度35cm，密实度应符合建筑地基处理技术规范9.3.5 的有关要求（夯填度不得大于0.9）。

为了提高路堤的稳定性，通常在桩顶砂垫层中间部位铺设一层钢塑土工格栅，钢塑土工格栅应满足双向每延米纵横向极限抗拉强度≥50kN/m，纵横向标称抗拉强度下的伸长率≤3%。施工时应避免土工格栅的完整性被破坏，采用搭接法连接，搭接长度宜为40～100cm。

③施工准备。应仔细校核地质水文条件资料，制定合理的成桩顺序及成桩工艺；进行场地平整及清理杂物；测量放样，选取有代表性的位置进行试桩施工，试桩数量不少于3根，以确定机具配备、打桩顺序及工艺流程是否合理，并且得到实际混合料配比、混合料坍落度、拌和时长、拔管及泵送速度等各项工艺参照。

④钻机选择及就位。本工程钻机选用20型长螺旋钻机，钻机安装完毕后应进行位置的校核，确保桩位中心点与钻头钻尖点、钻塔天轮外缘点，三点一线，钻杆垂直，调整钻机液压脚，保证钻机水平，固定钻机。

⑤成孔。钻机就位后，应进行试运行，检查马达以及螺旋钻杆钻动是否正常，随后再进行正式的钻进作业，钻至设计标高。在施工过程中，应控制钻进的速度为匀速，避免形成螺旋孔， 在钻杆上应有明确标记出成孔深度，成孔深度误差应不超过设计值，本工程为深度误差≤10cm，垂直度偏差<1%。

⑥混合料拌和及灌注。在试桩后得到了实际的混合料配合比参数，调整设计混合料配合比进而得到实际施工混合料配合比，严格按照配合比进行混合料制作，计量准确，材料添加顺序为：碎石→水泥、粉煤灰和泵送剂→砂，这样有利于水泥、粉煤灰和泵送剂与碎石、砂充分拌和均匀，每盘料拌合时间不小于60s。混合料加水量应符合设计要求，坍落度控制在180～200mm，每盘料拌合时间不小于2min。在泵送作业前，混凝土泵料斗、搅拌机搅拌桶应备料充足。 通过前期试桩的参数采集，本工程CFG桩混合料施工配合比为：水泥：水：砂子：碎石：外加剂：粉煤灰=1：0.87：3.93：5.17：0.0451：0.51。

CFG桩用碎石粒径控制在5～25mm；砂子细度模数控制在2.64～3，含泥量小于5%；水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，新鲜无结块；坍落度控制在180±20mm； 粉煤灰采用Ⅱ级灰。

钻孔到设计深度后，灌注混合料之前，应检查管路是否顺畅稳固；每班第1根桩灌注前，应用水泥砂浆湿润管路，现场施工指挥员应通知钻机停钻并且提升钻杆约25cm，打开钻头滑瓣，开始灌注并且保持连续灌注混合料，直至灌注到设计标高后继续超灌70cm左右（至槽面上30cm左右）。钻头提升作业和混合料灌注作业密切配合，严格控制提钻速度，提升钻头时不得使钻头拔出混合料表面，应保证钻头始终埋置于混合料表面以下1m左右，防止断桩或桩身承载力不符合设计要求。混合料进场后应立即灌注，不能立即灌注也应保证在2小时内使用完毕，严禁长时间搁置；桩身混合料灌注完毕后应马上进行养护，养护时间不得少于24小时，不得扰动桩身。现场还应安排专人负责混合料灌注施工监督，保证混合料灌注不间断地顺利进行，发现异常问题立即上报立即处理[3]。

⑦钢筋笼制作及安装。应根据设计桩长认真计算钢筋笼长度，确保钢筋笼长度以及箍筋间距符合设计要求，验收合格后方可使用。鋼筋笼的吊安过程中应注意控制钢筋笼与桩顶标高、填平地面标高、构造物底标高的相对位置，确保钢筋笼安装位置准确，本工程桩顶标高要在砂垫层顶面往下35cm 的位置，采用长旋杆上配备装置进行钢筋笼起吊，人工配合机械设备进行钢筋笼的插入作业，钢筋笼沿长度方向每隔2米在外侧均匀绑扎固定4块保护层垫块，确保保护层厚度不小于5cm。

⑧桩头截除、修整以及桩帽施工。CFG桩施工完毕3～7天后，待桩身强度达到一定的强度后，开始挖槽作业，用小型挖掘机和人工开挖其下50cm桩间土，桩间土清除后，截除桩顶设计标高以上桩头，截除桩头时应使得截面尽量保持水平。机械截桩后，进行人工修凿桩头，清除CFG桩顶浮浆及强度不符合要求的混合料，确保露出的桩顶混合料的质量符合设计要求[4]。截桩后应及时进行桩帽施工，桩头截断后，再用钢钎、手锤等工具沿桩周向桩中心逐渐剔除多余的桩头，桩头剔除至设计桩帽底标高后，应尽快进行桩顶扩头桩帽施工，桩帽采用强度比桩身强度高一等级的C25混凝土施工，桩帽施工完后应及时进行养护，养护时间不少于24小时。

4 结语

CFG桩处理软土地基技术应用广泛、实用性强，涉及的工程类型范围广，施工中的质量易于控制，施工后变形稳定、沉降量小，同时节约大量水泥以及钢材，具有良好的社会经济效益，具有广阔的应用发展前景。

【参考文献】

【1】高 翔.CFG桩复合地基初步研究[J].工程勘察，1995（4）：6-8.

【2】纪 纲，劳希君.CFG桩复合地基的加固机理及其应用[J].建筑技术开发，2003（9）：36-38.

【3】JGJ94-94建筑地基处理技术规范[S].

【4】GB50007-2002地基与基础工程施工及验收规范[S].