CFG樁施工技術與質量控制

1、水泥粉煤灰碎石樁，簡稱 cfgGS,是由碎石、石屑、粉煤灰摻適量水泥加水拌 合，用成樁機具制成的一種具有一定粘結強度的樁。由樁、樁間土和褥墊層一 起組成復合地基的地基處理方法。CFGS有振動沉管灌注，長螺旋鉆孔灌注， 長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料，泥漿護壁鉆孔灌注四種成樁工藝。CFG4復合地基是目前應用最廣泛，也是最有效的地基處理方法之一，具有造 價經濟、質量合理、工期較短的優(yōu)勢。在施工中，存在著地質條件、基礎類型、 結構類型、地基承載力和變形要求等各種原因，對樁身質量影響較大，出現(xiàn)了 諸如樁端虛空、不飽滿，樁身縮頸，斷樁等各種質量問題，影響復合地基承載 力。一、CFG樁施工工藝施工工藝的選擇是

2、確保成樁質量關鍵的第一步，應綜合考慮地基條件、加固要 求、環(huán)境保護、工程造價等多方面因素。在 CFGS復合地基的施工工藝上，最 主要有振動沉管法和長螺旋鉆管內泵壓 CFGS法兩種。振動沉管法是目前應用 最廣泛的成樁工藝。具有工藝簡單，工程造價低的優(yōu)勢，但受地質因素影響大， 存在噪聲污染。長螺旋管內泵料 CFG鉆機成樁工藝鉆孔成樁一步到位（見圖1）, 無噪聲污染，成樁質量可靠，但工藝復雜，成本較高。油）樁機就惶站至預定深 <0邊提帖Q成樁完畢鉆進成孔 度后.中孔鉆邊送混凝土桿內聚送混凝土圖I長蟀旋管內泵料CFG鉆機成樁工藝對淤泥質土層等無堅硬土層和密實砂層的地質條件，且遠離城區(qū)或振動噪聲混

3、 凝土限制不嚴格的地方，優(yōu)先選用振動沉管法，施工效率高，造價相對較低。 對于粘性土、密實砂土等穿透性要求較高的土層，以及對噪聲混凝土和泥漿污 染比較嚴格的地方，建議采用長螺旋管內泵料 CFG1占機成樁工藝，先用長螺旋 鉆孔達到設計的預定深度，然后提升鉆桿，同時用高壓泵將混合料通過高壓管 道的長螺旋鉆桿的內管壓到孔內成樁，利用混凝土的自密性達到強度和樁身承 載力要求。對部分存在的夾有硬土層地質條件的地區(qū)，靈敏度和密實度較高的土，如采用 振動沉管法，會破壞土的結構強度，密實度減小，使得承載力下降。宜采用長 螺旋鉆孔，再用振動沉管機制樁的組合，可有效避免振動對樁間土的結構破壞 而導致的地基強度降低。

4、藝流程lit ml、樁帽施工在施工中，當單獨使用CFGtt加固軟弱地基時，應截樁頭設樁帽，以提高樁的 荷載分擔，增強樁對地基承載力和減小地基沉降所發(fā)揮的作用。澆筑樁體時， 樁頂標高宜高出設計樁頂標高不少于 0.5m。截樁時，不得造成樁頂標高以下樁 體斷裂和擾動樁間土，只能采用切割或人工剔鑿，不得采取動力擾動，如挖機樁帽施工流程：人工開挖一清除CFGS設計樁頂以上部分樁間土一截除樁頂設 計標高以上樁頭（圖4） 一模板安裝一混凝土澆筑（見圖5）。CFGS施工工藝流程見圖2樞機機位鉆孔壟汁計斥“任我儂桿四、施工中的注意事項以長螺旋管內泵料CFG1占機成樁工藝為例，在施工中注意以下事項:1）了解場地工

5、程地質條件和水文條件根據(jù)土層特點，制定詳細的施工組織計劃，對鉆頭和活門的結構進行改進。鉆頭結構應考慮適應硬土層鉆進的需要。2）掌握機械設備的性能參數(shù)了解混凝土泵的泵送速度和泵送效率，混凝土輸送管的尺寸，鉆機卷揚機的提升速度情況。3）做好施工前的準備工作施工人員的合理配備；施工現(xiàn)場各工序間的銜接和配合；施工現(xiàn)場和攪拌站間的協(xié)調；場地平整。4）做好標識，確保成孔深度不小于設計樁長；同時還要考慮施工工作面的標高的差異，核對實測地面與設計原地面的差異，做相應增減。5）保證混凝土的質量除保證強度外，施工過程中應保證混凝土具有良好的和易性。6）加強泵機與鉆機司機間的配合，保證灌注過程中無提空現(xiàn)象。確保樁身

6、不出現(xiàn)空洞、夾砂漿、夾泥斷樁。嚴格執(zhí)行標準化作業(yè)，先泵混凝土后拔管。拔管過程中始終保證鉆頭埋入混凝土，即始終保證鉆桿內有混凝土。7）控制好提拔鉆桿時間當鉆孔達到預定的深度以后，開始泵送混凝土，待鉆桿芯管及輸送軟、硬管內混凝土連續(xù)時開始提拔。禁止在泵送混凝土前提鉆桿。要經常檢查排氣孔，確保泵送混凝土時暢通。五、CFGK復合地基的施工要求1）施工時應按設計配合比配制混合料，在攪拌機中加水攪拌，加水量由混合料坍落度控制，長螺旋鉆孔，管內泵壓混合料成樁施工的坍落度為160mrrr200mm振動沉管灌注成樁的坍落度宜為30mm- 50mm振動沉管灌注成樁后樁頂浮漿厚度不宜超出200mm。2）長螺旋鉆孔，

7、管內泵壓混合料成樁施工在鉆至設計深度后，應準確掌握提拔鉆桿的時間，混合料泵送量應與拔管速度相配合，以保證管內有一定高度的配合料，遇到飽和砂土或飽和粉土層，不得停泵待料，沉管灌注成樁施工拔管速度應按均勻線速度控制，拔管線速度應控制在1.2m/minl.5m/min之間，如遇淤泥或淤泥質土，速度應盡可能放慢。3）樁頂標高應超出設計樁頂標高不少于0.5m。施工中樁頂標高應高出設計樁頂標高，留有保護長度。成樁時樁頂不可能正好與設計標高完全一致，一般要高出樁頂設計標高一段長度，樁頂一般由于混合料自重壓力小或由于浮漿的影響，靠樁頂一段樁體強度較差，同時已打樁尚未硬結時，施打新樁可能導致已打樁受到振動擠壓，

8、混合料上涌使樁縮小，增大混合料表面的高度即增加了自重壓力，可提高抵抗周圍土擠壓的能力。4）成樁過程中抽樣作混合料試塊，每臺機械1d 應做一組 （3 塊 ） 試塊 （ 邊長為150mm勺立方體），標準養(yǎng)護為28d,測定其立方體抗壓強度。5）沉管灌注成樁在施工過程中應觀測新施工樁對已施工樁的影響，當發(fā)現(xiàn)樁斷裂并脫開時，必須對工程樁逐樁靜壓，靜壓時間一般為3min,靜壓荷載為保證使斷樁接起來為準。6）復合地基的基坑可采用人工或機械、人工聯(lián)合開挖。機械、人工聯(lián)合開挖時，預留人工開挖厚度應由現(xiàn)場試開挖確定，以保證機械開挖造成樁的斷裂部位不低于基礎底面標高，且樁間土不受擾動。7）褥墊層鋪設宜采用靜力壓實法

9、，當基礎底面下樁間土的含水量較小時，也可采用動力壓實法，褥墊夯實后的厚度與虛鋪厚度的比值不得大于 0.9 。8）復合地基檢測必須在樁體強度滿足試驗荷載條件時進行，一般宜在施工結束14d28d后進行。9）復合地基承載力宜用單樁復合地基載荷試驗確定，試驗數(shù)量不應少于 3 個試驗點，抽取總樁數(shù)的0.5%1%進行低應變動力檢測樁身結構完整性。10）施工中樁長允許偏差為100mm樁徑允許偏差為20mm垂直度允許偏差為1%。對滿堂布樁基礎，樁位允許偏差為0.5 倍樁徑；對條形基礎，垂直于軸線方向的樁位允許偏差為 0.25 倍樁徑；順軸線方向的樁位允許偏差為 0.3 倍樁徑；對單排布樁樁位允許偏差不得大于6

10、0mm。六、CFG樁施工中存在的質量通病及控制措施在施工中，由于各種因素的影響，主要存在的質量問題有縮頸、斷樁、樁體強度不均和不足等。1樁身垂直度及樁位偏差（見圖7）主要原因： 操作手未按技術交底進行作業(yè)；旁站人員未對樁機進行有效監(jiān)控；技術交底未明確具體作業(yè)方式。控制方法：垂直度控制，在樁機懸掛雙向垂球；旁站人員在樁機就位后進行實測，判定樁身的垂直度偏差是否滿足規(guī)范或設計要求。樁位偏差：施工前清除地下障礙，平整壓實場地以防鉆機偏斜；放樁位時認真仔細，嚴格控制誤差。樁機的水平度和垂直度在開鉆前和鉆進過程中注意檢查復核。2短樁（見圖 8）主要原因：標識不清；施工隊伍偷工減料；旁站人員不足、控制不嚴

11、，管理人員巡查不夠?？刂品椒ǎ涸跇稒C機身上做明確的長度標識，為方便夜間施工控制，需用反光材料進行標識；標識的最小刻度一般為50cm或25cm；增加必要的旁站人員，進行現(xiàn)場培訓；分部和經理部管理人員加強巡視，特別是夜間施工的巡視。3淺層斷樁（見圖 9）主要原因：上覆土清除時間、機械不妥；樁頭破除方式不妥；褥墊層施工方法不當?？刂品椒ǎ涸跇渡韽姸冗_到設計強度的70%以上后，用小型挖掘機清除上覆土；建議電鋸進行切樁頭；褥墊層第一層施工時采用機械配合人工進行，大型機械不得進入地基處理區(qū)。6樁端未進入相應的持力層主要原因：對瞬間電流控制目的不清，未按瞬間電流、樁長進行雙控?？刂品椒ǎ杭毣鳂I(yè)指導書和技術

12、交底，對現(xiàn)場旁站、技術、管理人員進行培訓；做好電流樁長的相互控制和配合。7樁身混凝土收縮樁身回縮是普遍現(xiàn)象，一般通過外加劑和超灌予以解決，施工中保證充盈系數(shù)大于 1。控制措施：樁頂至少超灌1.0m,并防止孔口土混入；選擇減水效果好的減水劑。七、CFG4復合地基施工質量的控制措施1深入了解地質情況，選用合理的成樁工藝嚴格按施工要求，在施工過程中，施工工藝對CFG樁復合地基的質量至關重要,不合理的施工工藝將造成重大的質量問題，甚至導致質量事故，而要選擇確定合理的施工工藝必須深入了解地質情況。同時，CFGK復合地基區(qū)別于樁基的主要特點就是CFG樁充分利用了樁間土的承載力，所以，施工過程中應盡量減 少

13、擾動原狀土而引起土的強度降低。CFGS成樁工藝中，選用哪一類成樁機和什么型號，與土的性質具有密切關系，要視工程的具體情況而定。在施工準備階段，應根據(jù)地質情況合理地選用施工機械，這是確保CFGS復合地基施工質量的有效途徑。選擇好施工工藝后，要嚴格按要求施工，把握好施工要點和施工環(huán)節(jié)。在施工準備階段確定施工方案時，設計好相應的技術和質 量保證措施，做到心中有數(shù)。2采用正確的打樁順序1）在飽和軟土中成樁，樁機的振動力較小，當采用連打作業(yè)時，由于飽和軟土 的特性，新打的樁將擠壓已打樁，使已打樁被擠扁形成橢圓狀或不規(guī)則形狀， 嚴重的產生縮頸和斷樁。此時，應采用隔樁跳打施工方案2）在飽和的松散粉土中施工，

14、由于松散粉土振密效果好，樁體施工完后，土體 密度會有顯著增加。而且，打的樁越多，土的密度越大。在采用跳打方式打樁 時，一是加大了沉管難度，二是非常容易造成已打樁斷裂。此時，隔樁跳打方 法不宜采用。3）當滿堂布樁時，不宜從四周轉向內推進施工，宜從中心向外推進施工，或從 一邊向另一邊推進施工。但僅憑打樁順序的改變并不能完全避免新打樁的振動 對已結硬樁體產生影響。此時，應采用螺旋鉆孔的方案，避免新打樁的振動造 成已打樁的斷樁。3嚴格控制拔管速率控制混合料泵送量與拔管速率相匹配，不得停泵待料。拔管速率太快可能導致樁徑偏小或縮頸斷樁，而拔管速率過慢又會造成水泥漿分布不勻、樁頂浮漿過多、混合料離析和樁身強

15、度不足等現(xiàn)象。因此施工時，應嚴格控制拔管速率，正常的拔管速率應控制在1.2m/min1.5m/min , 一般樁頂浮漿可控制在10cm 左右。4控制好混合料的坍落度大量工程實踐表明，坍落度的大小對CFG4施工質量影響非常顯著?；旌狭咸涠冗^大，會形成樁頂浮漿過多，形成樁體的離析和泌水，樁體強度降低；坍落度過小會導致樁體材料流動性降低，頻繁堵管。坍落度控制在 3cm5cm時, 和易性好，成樁質量容易控制。5設置保護樁長每根樁在加料時，要比設計樁長多加 0.5m樁長的混合料。用插入式振搗棒對樁頂混合料加振3s5s,提高樁頂混合料密實度。上部基礎施工時再將保護樁長剔除掉，確保成樁標高與設計標高一致。

16、同時褥墊層鋪設應保證在樁頂以下30mnrr 50mm即樁體嵌入褥墊層30mnrr 50mm褥墊層鋪設宜采用靜力壓實法，當基礎底面下樁間土的含水量較小時，也可采用動力夯實法。施工垂直度偏差不應大于1%，對滿堂布樁基礎，樁位偏差不應大于0.4 倍樁徑，對條形基礎，樁位偏差不應大于 0.25 倍樁徑，對單排布樁樁位偏差不應大于60mm。6加強施工過程中的管理加強施工過程中的監(jiān)測和反饋，加強監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)問題，以便針對性地采取有效措施。重點應做好施工場地和已打樁樁頂標高觀測，經緯儀跟蹤進行樁軸線的控制，及時抽查澆筑質量，對承壓水壓力較高的場地鉆探深井降低水壓力， 褥墊層施工前樁間浮土清除干凈等監(jiān)測工作

17、。八、CFGtt成樁檢測在CFGtt施工中，樁位、垂直度、有效直徑的允許偏差應符合以下規(guī)定：樁長 允許差不大于10cmi樁徑允許差不大于2cmi垂直度允許差不大于1%樁位允 許偏差 :1）筏板基礎滿堂紅布樁的基礎不大于 1/2D ；2）條基或獨立基礎：垂直軸線方向不大于 1/4D,順軸線方向不大于1/3D,單 排布樁不得大于1/4D,且不得大于6cmi根據(jù)要求，成樁7d后及時進行低應變 對樁身質量檢測。檢測前，應做好各項準備工作，從而保證檢測工作有序、及時的進行。檢驗主要包括CFG樁的數(shù)量、布局形式是否符合設計要求；CFGB的樁身質量完整性應滿足設計要求，檢驗樁總數(shù)的10%；處理后的復合地基承載力、變形模量能否滿足設計要求及處理后的單樁承載力能否滿足設計要求，采用平板載 荷試驗進行；樁頭處理是否符合設計要求，樁頭應平整，無破碎，干燥；排除 基坑內積水等。九、結語CFG樁復合