挤密桩加CFG 桩的应用

宋君毅

(山西省第三建筑工程公司，山西长治 046011)

1 工程概况

长治市汽车客运东站主站房工程位于长治市太行东街与东外环交叉口东北角，整体呈扇形布置。主站房建筑面积为15 500 m2。地下1层，地上3层，建筑高度20.45 m，±0.000标高相当于绝对高程938.45 m。地基处理采用灰土挤密桩加CFG桩复合地基成套技术，复合地基具有承载力提高幅度大，地基变形小等优点，保证了建筑物的地基处理质量。

2 挤密桩加CFG桩的特点

1)挤密桩施工方法分灰土挤密桩法和土挤密桩法，挤密桩一般多采用振动沉管成孔，通过横向“挤压”作用使得地基土得以“加密”，然后在孔内分层夯实灰土(或素土)而成挤密桩，桩体与桩间土共同作用形成复合地基。2)CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩，由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和，制成一种粘结强度较高的桩体，与桩间土和褥垫层一起构成CFG桩复合地基。3)该工程为城市湿陷性黄土覆盖地区，地基处理首先采用灰土挤密桩处理上覆湿陷性黄土，再做振动沉管混合料CFG桩，形成挤密桩、CFG桩与桩间挤密土三元复合地基，既能消除黄土湿陷性，又能满足建筑物较高的荷载要求，比混凝土灌注桩经济。

3 挤密桩的施工

3.1 施工准备

1)施工前，首先要进行施工优化，做好图纸审核，以确保桩位、标高设计合理，图纸无误。

2)放出地基处理的加固范围及线路中心线，根据施工图放出桩位中心点，并标识清楚，桩位偏差不大于5 cm。

3)根据审核后的施工图纸，进行现场测量放线，把每根桩的准确位置做好标注。

4)准备好施工机具，对施工人员进行技术交底。

3.2 施工顺序

根据该工程的实际情况，为了防止挤密桩成孔后，相邻桩孔之间互相挤压，造成相邻桩孔缩孔或振动塌陷，采用隔排隔行，间隔1孔～2孔跳打的施工顺序，并且成孔后立即回填。

3.3 施工工艺

1)挤密桩桩孔应按等边三角形布置，桩孔之间的中心距离控制为桩孔的2倍～2.5倍。

2)挤密桩法用沉管、冲击、爆破等方法在地基中成孔，该工程按设计要求，成孔设备，现场土质和周围环境情况，选用冲击法。

3)冲击法成孔使用 0.6 t～3.2 t重锥形锤头，提升 0.5 m ～20 m高后，落下反复冲击成孔。

4)冲击法与其他成孔方法相比具有以下优点:a.不需要另配钢管。b.冲击成孔效果好。c.回填土料可以用重锤夯实，使得周围土挤密效果更好。

4 CFG桩的施工

4.1 施工准备

1)熟悉图纸及有关规范，搞好现场测量放线，确定每根桩的准确位置。

2)本着满足设计与施工原则配备足够数量的机具设备，在施工现场配备振动式沉管机一套，JZC350双锥自落式混凝土搅拌机1台，混凝土车2辆，灰斗车2辆，吊斗1个，二寸泥浆泵4台。

3)在施工现场准备足够数量的碎石、水泥、砂及粉煤灰。a.碎石粒径控制在5 cm～31.5 cm，杂质含量小于5%。b.砂采用河北砂。c.水泥采用32.5矿渣水泥，无结块，经试验后合格。d.配合比经过试验试配确定。

4.2 施工方案

1)试桩。根据试桩实际情况，先每提升0.5 m，留振20 s，试3根桩，每提1 m，留振20 s，试3根桩，选择了最佳提升高度及留振时间。试桩时，准确记录每根桩成桩时每米深度内的成桩时间及电流量，为以后的施工提供了准确的参数(各土层的振冲时间及最大电流量)，试桩达龄期后进行检测，满足或调整后达到设计要求方可开始进行正式施工。

2)施工工艺。测量放线→平整场地、设桩位→桩机就位→振动沉管/上料→至设计深度→提升振动→回压素土→移位。

3)施工顺序。施工顺序按先外排，后内排，先周边，后中间，且隔排隔桩跳打。

4.3 施工方法

1)桩机进入现场，根据设计桩长，沉管入土深度确定机架高度和沉管长度。

2)桩体混合料搅拌时间不少于2 min，加水量由混合料坍落度控制，坍落度为30 mm～50 mm。

3)混合料加至钢管投料口齐平后，沉管在原地留振10 s左右，然后边振边拔管，拔管过快易造成局部缩颈或断桩;拔管太慢振动时间过长，会使桩顶浮浆增厚，易使混合料离析，拔管速度控制在1.2 m/min ～1.5 m/min 左右，每提升1.5 m ～2 m，留振20 s，桩管拔出地面经确认桩符合设计要求后，用粘土封顶。

4)桩体经7 d达到一定强度后方可进行基坑开挖，为避免损坏桩头，如桩顶离地面在1.5 m以内宜用人工开挖，如大于1.5 m，下部0.7 m也采用人工开挖，基坑挖至桩头部位时经验收合格后方可施工褥垫层。

4.4 质量保证措施

1)要严格控制原材料的质量。要加强对供货商的信誉度审查，建立合格的供货商档案，原材料进场要及时检验、报验，对使用设备要提前试车。

2)施工过程中要严格按技术交底、施工顺序、施工工艺进行施工。

3)桩位必须保证与设计相符，桩顶位不大于100 mm。

4)打桩过程中，专人跟班作业，为保证桩的均匀性和连续性，避免出现断桩，经常检查混合料灌入量，一般采用浮标法和锤击法测量，桩管每提升1 m～1.5 m测量一次，桩的充盈系数要达到1.3 以上。

5)各根桩的沉管时间，各段混合料灌入量，提升及留振时间和桩位偏差均做详细施工记录。

6)CFG桩施工完间隔1周～2周后对桩体进行荷载试验。

4.5 安全保证措施

1)打桩前应对邻近施工范围内的原有建筑物、地下管线等进行检查，对有影响的工程，应采取有效的加固措施或隔振措施，以确保施工安全。

2)打桩机行走必须平整、坚实，场地四周应挖排水沟以利排水，保证移动桩机时的安全。

3)在施工前应先全面检查机械，发现问题及时解决，检查后要进行试运转，严禁带病作业。

4)在打桩过程中遇有地坪隆起或下陷时，应随时对机架调平或垫平。

5)机械司机在施工操作时要集中精力，服从指挥信号，不得随意离开岗位，并经常注意机械运转情况，发现异常情况及时纠正。

5 成品保护

1)CFG桩施工时，对已经施工完成了的桩头，一定要注意做好成品保护，避免桩机碾压，因此要调整好打桩顺序。

2)施工完毕后，一般情况下3 d～7 d，桩基达到一定强度后才可进行土方开挖，挖至设计标高后，把多余的桩头剔除，桩头剔至设计标高处，桩顶表面不可出现斜平面。桩顶表面应凿至平整，桩头剔至设计标高以下时，必须采取补救措施。如断裂面距桩顶标高不深，可接桩至设计标高。

6 造价控制

1)设计阶段除了考虑满足整体地基承载力之外，还要考虑特殊部位的地基承载力。如集水坑、电梯井等部位的承载力应另行验算，以免整体打桩完成后，因承载力不足而补桩，造成结算责任纠纷;另外，在满足承载力要求的前提下，基坑斜面上尽量少布桩，以减少后期斜面凿桩头的施工难度。

2)在施工准备阶段，钻机选型要充分考虑施工场地情况。避免钻机体积过于庞大而现场场地狭小，上下基坑和钻孔移位时行动困难，从而延误工期。其次，需合理安排钻孔行走路线，合理布置配套设备。防止漏桩和减少不必要的管线敷设，从而节约成本。在清运弃土方面，钻出的土方要及时清运出基坑。余土如果不及时清运，不仅会影响到钻机的位移，还会影响到钻孔的定位精度，造成桩位偏移，严重的要补桩，使成本加大。

3)在施工过程中，提钻、泵送压灌混合料是整个CFG桩施工最重要的环节。从材料上讲，混合料的坍落度要适宜。坍落度过小会堵管，影响施工进度、浪费混合料，造成成本加大;坍落度过大，成桩后干缩过大，桩体塌陷。如遇到含水量较大的土层，还会造成瓶颈桩、断桩等质量事故。其次是提钻速度和泵送混凝土速度。相关资料中规定提钻速度不大于2.5 m/min，多为1.2 m/min～1.5 m/min，此速度是在一般土层中的提升速度，若在含水量较高的砂层中应适当放慢，防止因流砂造成塌孔断桩的现象。实际施工时除了要注意提钻速度外，还要注意配合泵送混合料速度，严格控制混合料的压灌量，防止混合料超灌量过大，造成材料的浪费。

7 结语

挤密桩施工及机具简单，可以节省大量挖方;CFG桩不用计算配筋，而且还可以利用工业废料粉煤灰和石屑作掺合料，因此降低了工程成本，提高了经济效益。经测算采用灰土挤密桩加振动沉管混合料CFG桩的成本仅是混凝土钻孔灌注桩的1/2，因此在上覆湿陷性黄土地区，采用挤密桩加CFG桩处理地基是经济合理的，有一定的推广价值。

[1]郝晓华.谈挤密桩复合地基施工[J］.山西建筑，2011，37(35):63-64.