砂土地层中的CFG桩的施工技术.doc

1、砂土地层中的 CFG 桩的施工技术摘要：采用 CFG（水泥粉煤灰碎石桩）对场内杂填土等软弱地基进行复合地基处理，提高地基承载力至设计要求。文章通过工程实例阐述水泥粉煤灰碎石桩的施工技术、质量通病与处理措施及实施效果。 关键词：CFG；地基处理；施工工艺 中图分类号：TU47 文献标识码： A 引言 在砂土地层的施工过程中，为了保证 CFG 桩的施工合理、并达到预期目标，施工人员必须要对 CFG 桩进行全面研究，在施工之前做好相应的准备工作，根据工程的实际情况拟定出合理的工作流程;在施工时严格按照工作流程进行，并采取合理有效的控制措施来控制工程的施工质量，保证 CFG 桩在软土地基施工中的质量。

2、 一、工程综述 （一）工程概况 某工程占地面积 2200m2，场地较为平坦。场地地层主要为第四系全新统上新统冲洪积成因的粉土、粘性土、砂土，地表为杂填土，场地地层分布较稳定。采用 CFG 桩对场内软弱地基进行复合地基处理，提高地基承载力至设计要求。 （二） 、水泥粉煤灰碎石桩简介 水泥粉煤灰碎石桩简称 CFG 桩，它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑和砂加水拌和形成的高粘结强度桩，和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。CFG 桩可充分利用桩间土的承载力，共同作用，并可传递荷载到深层地基中去，具有较好的技术性能和经济效果。 （三） 、水文地质条件 场地地下水属第四系空隙潜水，地下水埋深 7.7m9.8m，

3、水位平均标高 17.50m，地下水水位年变幅约为 3.0m，综合考虑该地区水位历史及水位变化趋势，丰水期高水位可按 23.0m 考虑。 本工程设计桩身混合料强度等级为 C25，桩径 400mm，桩长大于15m（且桩端进入持力层深度3m） ，桩端持力层为第 79 层，设计桩复合地基承载力值为 550kPa。CFG 桩桩距为 1.5m，呈正三角形布置，如图1 所示。 图 1CFG 桩及基础构造示意图 二、CFG 桩的应用准备工作 （一） 、施工材料的准备及其配合比的确定 要想保证 CFG 桩在软土地基中的施工质量，施工人员需要采用的材料有水泥、砂与碎石等;并在配制材料的过程中，施工人员必须要按照相

4、关规定进行，一般来说，水泥、砂、碎石、水的配合比应该是1:2443:3823:07。 （二） 、施工场地的清理 施工场地的清理是非常有必要的，一方面能够保证施工环境的干净，另一方面能够顺利的完成工程的施工，提高工程的工作效率。一般来说，施工场地的清理包括以下四个方面:1)便道的修整与清理。施工人员应该对现有便道进行有效的修整，这样才能够保证线路的畅通。2)对地面上以及地下的障碍物进行彻底的清除，其中包括管线的迁移、树木的栽移、垃圾的处理等。3)在施工之前，施工人员应该在施工场地开挖相应的排水坑，避免场地中的积水影响到施工的质量。4)等到所有清理工作完成之后，应该采用相应的设备或者人工碾压的方式

5、将施工场地进行合理的碾压，从而保证场地的密实度。 （三） 、施工测量 首先，在进行测量之前，施工人员需要对施工现场铺设一层砂垫层，并根据工程的地形进行合理的放样工作;其次，测量人员需要再次对地面进行测量，并合理的设计地面的标高，将整理好的数据上交到监理部门，等到审核通过之后再根据相应数据绘制出实际的布桩图;最后，施工人员需要对场地进行袋装砂井的施工，完毕之后再根据已绘制的布桩图进行CFG 桩的放样工作。 三、施工要点 放线后进行两次以上的定位复核，并请监理复核认可。 桩提材料：42.5 号普通硅酸盐水泥；碎石：粒径采用 825mm；砂：含泥量5%；粉煤灰级别：级。混合料强度等级达到 C25，坍

6、落度16cm20cm，应尽量取低值。 钻进过程中应根据土层情况及时调整钻进速度，在钻杆上做好标记，一次达到设计深度，确保桩长和桩径。 首盘混合料灌注前，应用清水或用水泥砂浆清洗管路。注意桩底灌注质量，混凝土进入钻杆后方可提钻，提钻开阀门的高度不宜超过0.3m，在对桩底泵压混凝土时应停止提钻，并保持压力 0.5min。每泵压一次匀速提钻不超过 25cm，保证混合料淹没钻具 1.0m 以上。 桩头高度至少保证超过设计标高 50cm，实际经验证明 CFG 在桩头50cm 以下桩身的混合料质量较为稳定，骨料分部均匀，胶结好，切面光滑，切面基本不见气孔，从而可以确保设计桩长内的桩身质量。 投料时混凝土的

7、拌制不需要送往拌合站，只需要在施工现场进行均匀的拌制即可。但在拌制之前，工程师仍然需要进行室内试验，采用C15 混凝土的配合比进行配料，并严格按照比例进行配制，将原材料计量的误差限定在规定的范围之内。混凝土在搅拌过程中，应该要保证细砂、碎石、水泥均匀拌制，且搅拌时间一定要控制在 1min 以上。另外，施工人员还需要将混凝土原料的坍塌度控制在 80120mm 之间，将其堆放在现场时，施工人员必须要观察其含水量的变化，并做好详细的记录。 遇到砂、淤泥等地层应降低提钻速度，从而保证混合料始终充满钻杆。 搅拌、泵送或提钻要密切协调，减少桩身灌注时间。避免灌注过程引起的断桩。 成桩后一定注意保护好桩头，

8、严防重型机械行走、扰动，避免破坏桩身。 成桩后养护时间应大于 3d，之后方可进行桩间土的清除及桩头的剔除，桩间土的清除及桩头的剔除最好采用人工方式（这样可以有效的避免机械施工对桩身的破坏） 。剔桩头时由 2 人或 3 人同时进行，使用钢钎在同一个水平面从二个或三个角度同时剔凿，严禁从一个方向使桩单向受力。 四、施工过程注意事项以及常见问题 （一） 、提管过程很关键，提管过程的恰当与否直接影响桩基的质量 当钻杆芯管充满混合料后开始拔管，严禁先拔管后泵料。严格控制拔管速率，拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀，桩项浮浆过多，桩身强度不足和形成混和料离析现象，

9、导致桩身强度不足。故施工时，应严格控制拔管速率桩的提拔速度控制在 1.52m/min。成桩过程应该连续进行，避免供料出现问题导致停机待料。该工地桩长介于 812m 之间，每次提管时间控制在8min 左右。这样就可保证成桩的质量。 （二） 、拔管过程避免反插 在拔管过程中若出现反插，由于桩管垂直度的偏差，容易使土与桩体材料混合，导致桩身掺土影响桩身质量，应避免反插。在工地施工过程中，停止灌注混凝土的时机比较难把握。一次当钻杆提出后量的桩顶标高稍低于实际桩顶标高，这时不可以继续往管道里灌注混凝土，因为在钻头脱离地面的时候会有土掉在桩顶混凝土上，继续浇注混凝土会导致桩夹泥甚至断桩，因此现在不做任何处

10、理，等到挖除桩顶土层作扩大装头的时候将桩接上。 （三） 、桩头空芯 主要是施工过程中，排气阀不能正常工作所致。钻机钻孔时，管内充满空气，泵送混合料时，排气阀将空气排出，若排气阀堵塞不能正常将管内空气排出，就会导致桩体存气，形成空芯。为避免桩头空芯，施工中应经常检查排气阀的工作状态，发现堵塞及时清洗。 （四） 、钻进困难 主要原因为遇到地下障碍物如石块、混凝土块，钻机功率不够或钻进速度太快造成憋钻。应选用硬质合金钻头，采用合适的钻速。遇到障碍时如障碍物不深，应进行清除后复钻，如不易挖出则改变桩位。 （五） 、桩端不饱满 这主要是因为施工中为了方便阀门的打开，先提钻后泵料所致。这种情况可能造成钻头

11、上的土掉入桩孔或地下水浸入桩孔，影响 CFG 桩的桩端承载力。为杜绝这种情况，施工中前、后台工人应密切配合，保证提钻和泵料的一致性。 （六） 、机械突发故障 对于 CFG 桩施工过程中机械设备发生故障时，应及时检修设备，尽快恢复正常施工。若桩机施工某根桩至一半时钻机发生故障，且 3h 内无法继续施工，可根据现场具体情况重新施工此桩，以保证 CFG 桩成桩质量，并对其进行小应变检测。 结束语 CFG 桩的使用，使地基土密实，容重增加，孔隙比减少，防止砂土在受震时液化，提高地基土的抗剪强度和水平抵抗力，避免地基产生滑动破坏，减少固结沉降使地基变均匀，起到置换、挤密作用，所以，现代施工中 CFG 桩的使用有着不可替代的作用。 参考文献 1建筑施工手册编委会.建筑施工手册M.北京：中国建筑工业出版社，2003. 2GB50202-2002，建筑地基基础工程施工质量验收规范.