CFG桩施工方法在焦作电厂异地扩建项目中的应用

李伟良，李晓阳

(吉林化工园已公用管理中心，吉林 吉林132021)

1 工程概述

本工程为上大压小异地扩建项目，规划容量为2×660 MW超超临界燃煤发电机组。场地地貌上处于太行山山前冲洪积缓倾斜平原中下部，地形平坦，地势开阔。

场地大部分为一般耕地，少部为林地，自然地面高程78.13 ～79.63 m。施工范围包括:冷却塔，化学水，桩数8 924根。

1.1 施工工艺特点

主要有2个特点:

1)利用长螺旋钻机钻孔至设计深度，在提钻的同时利用混凝土泵通过钻杆中心通道，以一定压力将混凝土压至桩孔中，边泵送边提拔钻杆至桩顶设计标高。

2)使用压灌混凝土方法，能有效的避免塌孔、缩颈现象，成桩效率高。

1.2 地质条件

根据野外工程地质勘探成果与室内土工试验成果，场地内地基土主要由第四系冲洪积的粉质黏土、粉土和粉细砂组成。根据地基土物理性质和工程特性差异，在勘探深度范围内可自上而下分为6个主层［1］。

2 施工布署

2.1 施工用电布置

施工电源从南输电线路27 号杆安装的变压器接入，考虑到单机用电负荷较大，CFG 施工电源直接从变压器接入，施工现场设二级柜、三级柜，电缆过路采用地埋管方式。

2.2 施工道路布置

施工主干道采用业主修建的环形道路，施工区内的临时道路根据施工需要进行铺设。

2.3 弃渣场布置

CFG 桩成桩的弃土用装载机、挖掘机配合自卸车运输到业主指定弃土场。

3 CFG 桩复合地基施工方法

3.1 工作量简介

CFG 桩直径400mm，有效桩长分为13.5m 和15 m，CFG 桩数8924 根，桩身混凝土标号C20。采用长螺旋钻机中心压灌施工工艺。

3.2 生产准备工作

包括以下3个内容:①编制周生产计划、材料机具计划(主要施工机械设备表)报工程管理部、物资设备管理部审批;②项目部验证“三通一平”和临设是否齐备，并向监理工程师提出开工申请报告，监理工程师批准后，按施工现场总平面图，安排材料进场;③施工前对施工场地内主要道路进行规划，以方便场区内车辆的行走。

3.3 技术支持准备工作

1)组织相关人员进行图纸会审，编写详细的施工方案，送交监理单位审定，审批后实施。

2)工程开工前，对全体施工人员进行技术、安全交底工作，针对关键工序技术要求、质量标准、质量目标及对环境因素和重要环境因素的具体控制和预防措施提出具体要求。

3)技术、安全交底针对新上岗工人和转岗工人做有针对性的安全培训工作，防止出现质量事故以及误操作引起的安全事故。

4)对建筑施工控制网、控制点、高程基准点等关键部位重点保护，并列详细文字资料备案，按图纸放桩位。

3.4 测量放线

3.4.1 控制点布置和保护

对提供的原始基准点、基准线和参考标高等关键部位应设围栏等措施保护，并列详细文字资料备案。

3.4.2 桩位施放

施工前根据测量控制点定出桩基的主轴线，绝对高程应从附近的水准点引测，并建立各级水准点，设置的水准点数量≥2个，各级水准点桩要求坚固稳定，设置在不受打桩影响的地方，应采取适当的保护措施，防止受到毁坏。

向全站仪内输入坐标时应两人进行复核，防止出错。桩位可根据施工进展用极坐标法分批测放。桩位预埋白灰后用φ8 钢筋做标识，入土深度≥30 cm，同时用三脚架予以保护。桩基定位完成后进行复核，其误差应符合规范要求，并作好定位放线记录。

3.4.3 测量放线的检查、验收与保护

1)测量放线采用三级检查一级验收制，即先由现场技术员进行复测检查，再由质检员检查确认无误。

2)检查验收可分阶段进行，即在轴线测放完成后和每批桩位测放完成经自检合格后，填写《测量放线报验单》和《工程定位测量放线记录》，未经验收的桩点严禁使用。

3)技术人员负责将已验收的桩点向施工机台进行交接，交接后的桩点由施工机台负责保护，发现桩点被破坏时重新施放。

3.5 施工主要工序

施工主要工序为:①钻机就位，进行水平、垂直调试;②钻至设计孔深;③清孔后泵压混凝土到孔底;④提钻同时泵送混凝土成桩;⑤检查桩顶标高及成桩质量;⑥保护及养护桩头;⑦提钻移位至下一根桩，重复以上步骤操作。如图1 所示。

图1 施工工序示意图

3.6 施工操作要点

施工操作要点为:①混凝土塌落度160 ～200 mm，现场检测混凝土的塌落度以保证混凝土的质量。塌落度不符合设计要求必须退回搅拌站重新调配比，调整合格后再进场，复检合格后使用;②钻进过程中应根据地层变化及时调整钻进速度，一次性钻到设计深度，根据钻杆长度尺寸确保桩长和桩径;③首盘混凝土灌注前，应用水泥砂浆清洗送料管道;④注意桩底灌注质量，提钻冲开筏门的高度≤30 cm;⑤每泵压一次提钻一般≤25 cm，匀速提钻并保证钻头刃尖始终埋在混凝土内，防止断桩;⑥随时检查泵管密封情况，以防漏水;⑦在易缩径地层降低提钻速度，保证混合料保持在钻杆内;⑧成孔、泵送混凝土应紧密配合，避免桩身灌注时间断;⑨成桩后注意保护好桩头，24 h内不扰动。

3.7 钻孔施工

按以下工序进行:①成孔前严格复核测量基线、水准点及桩位;②施工前由技术人员负责检查桩位，并对钻机就位进行验收，验收后方可开始钻进;③调整钻机垂直度。成孔设备就位时必须平正、稳固，以免造成孔的偏斜;④测量定位。利用S3 型水准仪测放地面标高，利用桩管上标示的刻度确定成孔深度，误差控制在100 mm之内;⑤钻进成孔。开动钻机，并在不同地层中控制钻速，钻进过程中注意钻机主钻杆的垂直度，直到设计要求。技术要求:施工垂直度≤1.0%，对满堂布桩的，其桩位偏差≤0.4 倍桩径;对于条形基础，桩位偏差≤0.25 倍桩径;对单排布桩其桩位偏差≤60 mm。

3.8 压灌混凝土

混凝土采用有资质且通过监理、业主批准认可的商混公司供应，混凝土通过混凝土泵泵送至孔内，边泵送边提钻，控制提钻速度与泵送量相匹配，保证钻头始终埋在混凝土面以下≥100 cm。混凝土泵与钻机距离宜控制在100 m范围内，当气温高过高时，可在混凝土输送泵上覆盖草袋，洒水降温，防止管内混凝土失水离析，堵塞泵管［2］。

技术要求:成孔充盈系数＞1.0，但≤1.15。

3.9 技术质量保证措施要点

技术质量保证措施要点有以下7 点:①现场成立质量监控小组，严格按照国家有关规范、规程和设计要求施工，实行全面质量管理;②执行三级质量管理制度，即自检、复检、终检把关;③对混凝土材料进场后及时按照施工规范要求进行质检;④施工期间由现场技术人员及质检人员检查成孔深度，并认真记录《水泥粉煤灰桩(CFG 桩)施工记录表》;⑤分派专职人员进行试验工作，作好各种试验数据并整理，发现问题及时解决;⑥在成桩过程中，抽样做混凝土试块，每台机械1 d 应做1 组(3 块)标准试块，标准养护，测定试块强度;⑦施工桩顶标高宜高于设计桩顶标高≥50 cm。

3.10 施工中可能遇到的问题及预防处理措施

3.10.1 堵管

3.10.1.1 原因分析

主要原因有:①混凝土坍落度过小或混凝土搅拌不匀，严重离析;②灌注时间过长，混凝土已过初凝时间，开始硬化;③混凝土在管内停留时间过长而失去流动性。

3.10.1.2 处理措施

拆开泵管疏通。对不合格混凝土造成的堵管，及时更换合格混凝土。

3.10.2 断桩

3.10.2.1 原因分析主要原因有:①提钻速度过快，泵送混凝土不能及时泵送;②出现堵管而未能及时排除;③灌入的混凝土质量低劣。

3.10.2.2 预防处理措施

对断桩应以预防为主。灌注前要对各作业环节认真检查，指定有效的预防措施。灌注中，严格遵守操作规程，保证灌注作业连续紧凑，重视混凝土面与钻头的正确位置。正确指导钻杆的提升，提升应匀速平稳，控制灌注时间在适当的范围内。断桩位置较深，断桩承受荷载不大时，可采取钻孔至断桩部位先清洗再钻孔压浆补救。

3.10.2.3 预防断桩措施

加强施工过程的控制，严控提升速度，混凝土泵送量与拔管速度要相配。混凝土灌注时保证混凝土面经常保持在钻头以上1m，以免在混凝土中形成充水的孔洞而造成断桩。

3.10.3 混凝土严重离析

3.10.3.1 原因分析

主要原因有:①混凝土搅拌不均;②骨料级配不当;③使用的水泥品种不当或失效水灰比过大;④混凝土搅拌时间偏短。

3.10.3.2 预防处理措施

应查明原因，加强对混凝土质量的检查，对不合格混凝土应予以清退。

3.11 夜间施工保证措施

有以下8 点:①夜间施工时，施工现场需具备足够的照明度;②夜间施工时，应尽量减少金属碰撞发出的噪声及施工人员发出的噪声;③夜间施工应避免施工作业人员疲劳作业，以保证施工安全;④机械设备在夜间施工时，应有专人指挥;⑤夜间施工时，现场管理人员有必要的通信工具，以便施工中出现问题及时与相关人员进行联系;⑥当晚作业使用的工具、材料提前在白天进行全面认真的检查，发现有质量问题的及时更换;⑦夜间施工作业必须由作业负责人统一指挥，分工明确，并随时与防护人员保持联系;各道工序夜间施工时除当班的安全员、质检员必须到位外，还要建立安保人员巡查制度，发现问题必须立即解决;⑧实施具有重大危险源的工程项目时，必须根据重大危险源的应急救援预案措施，做好随时启动应急预案的准备。

［1］李小华，杜坤乾. 褥垫技术对CFG 刚性桩复合地基承载性状影响的分析［J］. 探矿工程:岩土钻掘工程，2004(06):9 －10.

［2］张良.CFG 桩在地基处理中的应用［J］. 探矿工程:岩土钻掘工程，2003(02):25 －26.