CFG 桩常见施工质量及监控措施

薄元峰

（朔州开发区创新投资建设管理有限公司，山西朔州 036032）

0 引言

CFG 桩是由水泥、粉煤灰、碎石以一定比例拌合形成的一种刚性桩，通常也可用素混凝土作为原材料代替，因其充分发挥天然地基的承载能力，无需配筋，与常规灌注桩相比，节省原材料，应用于高层住宅项目具有很好的经济性，是目前工程中广泛应用的地基处理技术[1-7]。以西安市某住宅区改造项目CFG 桩复合地基施工为背景，介绍CFG 桩施工工艺及质量控制要点。

1 工程概况

1.1 项目概况

某改造住宅小区位于老城区内，紧邻商业繁华及城市主干道，项目总占地49.45 亩，规划建设4 栋高层住宅及2 层地下车库，总建筑面积12.86 万平方米，分两期建设，其中Ⅰ期先建北部2 栋高层及北半部车库，设计的基础形式为CFG 桩复合地基。

1.2 地质条件

项目场地地貌单元属于黄土梁洼，地面标高介于409.41～411.27m 之间。场地分布有第四系填土（Q4ml），上更新统风积黄土（Q3eol），上更新统残积古土壤（Q3el），上更新统冲洪积（Q3al+pl）粉质粘土、砂类土以及中更新统冲洪积（Q2al+pl）粉质粘土。地下水位埋深在－8.0～－9.0m，基坑降水后地下水位控制在－15.0（395.2）～－16.0m（394.2）之间。

1.3 基础设计及要求

Ⅰ期工程新5 号、7 号楼地基形式采用CFG 桩复合地基，桩数分别为628 根、600 根，设计要求如下：

（1）CFG 桩，桩径400，桩长15m，桩间距1.4m，梅花形布置。桩身混凝土强度等级为C25（试桩C35），施工工艺采用长螺旋钻孔、管内泵压混凝土成桩。

（2）本工程±0.000 绝对标高为410.200m。工程桩施工完毕且待桩身混凝土达到设计强度后，先进行桩身质量及单桩竖向承载力检测，然后再向上做200 厚级配砂石垫层，进行复合地基承载力检测。级配砂石褥垫层最大粒径不应大于30mm，压实系数不小于0.97。

（3）工程项目设计要求单桩竖向承载力特征值不小于750kN，复合地基承载力特征值不小于480kPa。

2 施工工艺

①定桩位：放桩后应灌入白灰做标记，经建设单位和监理单位验收；②钻机就位：钻机就位必须平整、稳固，确保在施工中不发生倾斜、移动。在钻机双侧吊锤校正调整钻杆垂直度。为准确控制钻孔深度，应在桩架上做出控制深度的标尺，以便在施工中观测、记录；③钻孔：检查桩位偏差符合要求后方可开钻；④灌注混凝土可采用C35/C30（试桩/工程桩）商品混凝土及管内泵压灌注混凝土。

3 施工方法

（1）桩位测放。

①根据桩位图及现场提供的控制点，用全站仪和钢尺测放主轴线，并在主轴线两端延长（施工场地外）埋设轴线控制点，保证施工过程中轴线的精度。主轴线测放自检合格后，请监理工程师复验。

②桩位的测放采用GPS 定位和钢尺量距进行。各个桩位点测放须经监理工程师复验，方能开钻。

③桩位测放容许偏差≤70mm。

④桩位点处用深孔灰桩设置明显标记，严禁人及车辆在桩位点附近行走，以免桩位偏移或丢失。

（2）成孔。

该工序由成孔班专职负责。

①钻机就位：按预定的施工顺序钻机就位。就位前由施工员检查桩点坐标准确或经校正无误后，钻机方可就位，就位时保证钻杆铅垂，机座平稳。钻杆钻头中心与桩点处于同一铅垂线上，对中偏差不超过±10mm，并经监理工程师复检验收后方可开钻。钻进至设计深度后进行提钻，成孔工作结束。

②检查孔径、孔深及垂直度：在钻进前，先检查钻头直径是否符合孔径要求，用锤球随时观测钻杆的垂直度，做到发现偏差随时纠正。

（3）混凝土搅拌及灌注。

①混凝土搅拌：本工程全部采用商品混凝土；②混凝土：试桩采用C35 商混凝土工程桩C30 商混凝土，直接倒入混凝土输送泵；③检查混凝土的坍落度，其结果只有符合要求的180~210mm才能开始灌注并随时抽检，使混凝土和易性符合规范要求且有利于施工。每100m3做一组试块，每根不少于一组，养护后及时送具有资质的试验室试压；④混凝土压灌：成孔结束后，立即压灌混凝土。压灌混凝土时，需保证混混凝土的连续供应，凝土输送量与钻机提升速度相适应，提钻速度滞后于压灌混凝土速度，当钻具提升接近地面时要充分控制好桩顶标高。

（4）成孔泥土堆放及外运成孔泥土可就地堆放，且不影响后序桩位施工。按照施工具体要求，采用挖掘机及载重汽车适时外运，在此过程中必须保证桩头质量，在混凝土初凝后才可进行，不得扰动桩头周围的土层，确保桩身不受破坏。

（5）挖桩间土、凿桩头桩基施工完后，待桩身混凝土达到一定强度、挖除桩间土后，确保桩身不受破坏，按设计标高采用人工控制挖土深度，避免超挖和扰动基底土。采用人工三点凿除法凿除桩头，用水准仪控制桩顶标高。

4 CFG 桩施工质量监控措施

4.1 人员监管

首先要加强人员监管，对施工人员加强系统性培训，并进行严格考核。要结合实践，使施工人员能够尽快掌握相关设备操作技能。针对特殊设备的操作人员还要提高要求，做到持证上岗。

4.2 混凝土材料监管

首先，要根据工程的实际需要通过实验室确定混凝土配比，然后在搅拌过程中要确保混凝土得到充分搅拌。混凝土的运输距离和时间要进行控制，防止运输过程中导致混凝土材料出现离析问题。浇筑过程中要控制好浇筑量，防止浇筑时间过长导致混凝土出现质量问题。

4.3 机械设备监管

对机械设备要加强监管，安排专门的设备管理人员负责机械设备的管理及养护。在施工前，管理人员要对机械设备进行全面检查，尤其是钻杆的尺寸刻度要清晰，如发现存在磨损的问题要重新进行标识。在施工过程中要注意观察机械设备的运行状态，控制好机械设备的使用时间，不能出现超负荷运行问题。要注意做好机械设备的保养工作，一些易损件要提前备好库存，确保机械设备正常运行。

4.4 注意事项

在施工前要对施工现场进行清洗，对施工场地进行平整作业，确保场地中无杂物。要进行分区定位工作，对标高进行严格计算，要和施工人员进行技术交底，在进行移机之前要对施工现场的桩点和标高进行复查，确保桩点和标高没有发生变动。在施工过程中要及时进行渣土清理，防止渣土埋没桩点。在钻机提升过程中要特别注意控制好混凝土供应，确保混凝土的饱满，防止管内出现气泡，要确保混凝土的供应量，避免由于供应量不足导致桩底出现真空问题。

5 CFG 桩施工中常见问题及解决措施

5.1 堵管

由于混凝土材料自身的原因，其中可能掺杂体积较大的石子、其他杂物或者混凝土搅拌不均匀等，在进行钻机灌注的时候出现堵管问题。导管连接不严密，密封圈安放质量存在问题，也会导致管道内摩擦力增加而出现堵管。处理办法：首先要控制好混凝土材料的质量，在搅拌过程中要控制好搅拌时间和均匀度，减少运输时间，防止离析问题出现。其次要对导管进行检查，安放密封圈，防止出现漏浆问题。如在施工过程中已经发生堵管问题，要使用较长的杠子对导管内的混凝土进行振捣，保持导管的上下活动。如果这种方法没有效果，就需要将导管提出钻孔进行清理。

混凝土灌注辅助设备也可能出现故障。解决方法：在混凝土灌注前要严格检查辅助设备，可以进行试运行，确定设备的运行状态。对施工环境进行监测，选择比较合适的时间进行混凝土浇筑，如果浇筑过程中由于浇筑时间过长而出现混凝土初凝问题，就要将导管拔出重新钻孔和浇筑。

5.2 桩身夹泥

在地质较软地层施工时，如淤泥层、可塑性较大的泥岩层、在拆除导管时导管提升速度过快或材料自身原因骨料粒径过大，坍落度过小，拔管时桩身混凝土材料尚未流出，导管拔出混凝土面没有埋深，周围土体较软即流入桩身，造成桩身夹泥。解决办法：控制导管在混凝土里面的埋设深度一般在2～6m，不宜大于8m。控制好混凝土的坍落度，使混凝土具有较好的流动性。

5.3 埋管

由于没有严格控制混凝土的浇筑时间，没有进行导管的上下活动，增加了混凝土和导管的摩擦力，就容易引发埋管问题。预防办法：控制好导管埋设深度，严格按照设计规范要求进行施工，在浇筑过程中，做到多测量、少拆除，如果遇到混凝土量较大且强度等级较高时，混凝土中可掺加缓凝剂，增加混凝土凝固时间。如果已经埋管，可用浇筑混凝土辅助机械缓慢提升导管试拔，若处理无果且混凝土还未初凝时，可插入一直径小的护筒至已灌混凝土中，用吸泥机吸出混凝土表面泥渣；还可派潜水工下至混凝土表面，在水下将导管齐混凝土面切断；拔出小护筒，重新下导管灌注。此桩灌注完成后，上下断层间应予以补强。

6 结论

高层住宅采用CFG 桩复合地基已十分普遍，在满足承载力要求的前提下，可取得良好的经济效益。