十里铺左岸排水倒虹吸CFG桩地基处理

□兰 疆（河南水利建筑工程有限公司）

1 工程概况

十里铺沟左岸排水倒虹吸工程位于新郑市观音寺乡十里铺村东100m处，是南水北调中线工程总干渠与十里铺沟之交叉建筑物。交叉断面处总干渠桩号为SH（3）124+795，大地坐标x=3803745.09，y=471780.42（I度带）位于与总干渠交叉断面处桩号为SH（3）124+795，主要由进口渐变段、管身段、出口渐变段等部分组成，总长179.05m，其中进口渐变段长33.05m，管身段长103 m，出口渐变段长43m。根据设计图纸[NZSⅡ(XZ)P006-1-3-01]的设计要求，在倒虹吸进口斜管段和出口斜管段采用水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）进行基础处理。水泥粉煤灰碎石桩桩径0.50m，桩距1.80m，桩长11m，其CFG桩桩体强度不小于10MPa，

2 CFG桩施工工艺

根据现场情况，该项目CFG桩采用长螺旋钻、管内泵压混合料灌注施工。工艺流程如图1所示：

3 CFG桩施工程序

3.1 测量放样

施工人员先用GPS把现场的控制桩位放样出来，然后再根据事先放好的控制桩和桩位布置图纸用尺子确定出每根CFG桩的位置，用做好的木桩标示出来，最后再复核CFG桩的轴线位置，做好定位点。

3.2 钻机就位

现场桩机操作手将桩机停好，并将钻机钻头对准CFG桩的位置，再根据现场情况调整沉管的垂直度，并将其控制在规范要求的偏差范围之内，做好就绪准备工作。

3.3 钻进成孔

钻机准备就绪之后，开始准备钻孔，先把钻头阀门关闭，然后向下缓慢移动钻头钻杆直至钻头基本触及地面，随即开始启动机器电机，向下旋钻至工程规范设计标高后，再关闭电机，让现场工人清理钻孔旁边的松土。旋钻的时候应注意把握节奏的变化，先慢后快，并逐步匀速向上加速，避免野蛮加速使钻杆钻头摇摆振动。在平稳旋钻施工的过程中还应及时检查钻杆位置的偏差，发现较大偏位应及时纠偏。若遇到钻杆摇晃摆幅过大或者向下钻进较难的时候，应该放慢进尺速度或者停机旋钻进行检查勘察。

3.4 混合料的搅拌

使用主营地HZS60型拌和站，并严格按照指定好的配比进行配制混合料,混合料坍落度宜为160～200mm，对配合料的搅拌时间≥2min。拌和完成后，检测填写配合比检测报告。

3.5 灌注及拔管

图1 CFG桩施工工艺流程图

对CFG桩钻孔深度达到设计标准后，停止旋钻施工，并开始泵送混合料。当混合拌料充满钻杆芯管的时候开始拔管，禁止在没有泵送混合料的时候先拔管等不良操作行为。混合料在钻孔中成桩后提起钻杆钻孔，根据配料的配比情况宜把提拔速度控制在2m/min左右，并连续、匀速、缓慢进行，避免因为供料等问题而导致停机待料。

3.6 移机

灌注成桩之后，准备把钻机移动起来，对下一根桩进行施工。移动之前应先对下一根桩的桩位进行清理辨识，确保桩位位置准确无误。若钻头钻杆上面附带泥浆泥土过多时，需将钻机钻杆进行清理或者清洗。

3.7 褥垫层施工

对褥垫层施工时应采用20 t凸块振动碾压（静压），旋耕耙拌合。

4 资源配置

4.1 主要材料配置及要求

针对CFG桩的施工特点可知，该项工程施工需要的主要材料应为水泥、碎石、砂和粉煤灰。根据工程所处环境以及设计单位对工程的设计和该段工程施工工程量清单，需选用强度等级为P.042.5普通硅酸盐水泥123.42 t。在水泥材料使用前，要求实验室试验人员对水泥材料进行取样检测，主要检测水泥的凝固时间、稳定性和水泥的强度，作为混合料设计配比和生产控制的依据。灌装用的碎石粒径大小要求在20～40mm之间，石料中的杂质含量≤5%，根据工程量计算使用碎石量为384.38m3，质地良好的人工细砂300.72m3。采用Ⅱ级粉煤灰，用量53.24 t。根据其他项目施工经验，为保证CFG桩桩体强度，CFG桩施工材料应按照C10混凝土配比要求进行施工，并保证混合料施工后28d的强度≥10MPa。使用泵送混合料的坍落度160～200mm，对混合料的搅拌时间≥2min。

4.2 工程设备配置

根据对十里铺左岸排水倒虹吸CFG桩地基处理施工工程量和工作面实际情况的统计，经过与项目生产经理沟通确定，对该项施工项的机械设备配置如下：ZF28型号的CFG桩机1台，HZS60型号的拌和站机1台；ZL50D型号的装载机1台，150KW型号的发电机1台，混凝土输送泵车1台，混凝土罐车2台。以上机械均要求运行状况良好，并在投入使用之前要求操作人员对机械状况进行全面检查，在施工过程中做好机械的维护和保养工作。

5 CFG桩施工检测

5.1 检测规范要求

CFG桩检测要求根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002进行检测。

5.2 检测数量与检测项目

检测桩身完整性，低应变试验：总共280根桩，检测10%，也就是28根桩，进口洞身段检测14根，出口动身段检测14根。检测地基承载力：CFG桩全部结束28 d后，才能进行。检测总桩数的0.50%～1%，且≥3根。总共才280根，按上限1%计算也是3根，所以需检测3根。

6 质量控制要点

6.1 施工基本要素质量控制

施工过程中的基本要素质量控制主要是施工采用原材料的质量控制、混合配料的强度质量的控制、每根CFG桩内投放混合配料数量和质量的控制、灌注时桩头的质量控制。其中施工中采用原材料的质量控制主要是指对工程中所用的水泥和骨料的规格、种类及质量都要进行必要的入仓前质量检查检验，检验符合设计要求后方可入库使用。混合配料强度的控制主要是在施工过程中要严格按照规定好的配合比进行拌合配料，每班次需要进行3次的抽样检查，检查的主要内容就是混合配料的塌落度，并对3次检查结果制作成1组试件，以备日后检查使用。对每根桩投放混合料数量及质量的控制主要是把握对每根桩施工中投料的数量不能少于设计要求的关注计量。灌注时桩头质量的控制主要是在灌注过程中灌注的混合料需要稍微超出设计要求的量，要使混合料灌满整个桩杆且有少量溢出。

6.2 长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工控制

第一，在旋钻施工过程中遇到钻杆摆幅过大或向下旋钻困难时，需及时放慢速度或者停机，以免破坏钻头钻杆或者工作作业面。第二，混合料要按照配比要求拌和均匀，塌落度、搅拌时间都应按照工艺要求参数进行严格控制。第三，泵送混合料时需现将关内的空间通过气阀排出，避免在施工灌注混合料时产生空洞现象，造成质量缺陷。第四，当混合料灌注满时，应该立即拔管，严格禁止先提管后泵料而造成桩端不饱满的错误操作行为，影响CFG桩的桩端承载力。

7 结语

根据设计要求地基处理后，复合地基承载力达到280 KPa。水泥粉煤灰碎石桩分布在管身段第一节和第八节、第二节和第七节、第三节和第六节基础部位对称布置，总共280根，总长3080m。褥垫层采用15%水泥土垫层，管身第一节、第三节、第六节、第八节设计宽度为11.10m，设计厚度为200mm；管身第二节、第七节设计宽度为14.40m，设计厚度为500mm。总共317.02m3，可以满足设计施工要求。

[1]郑建华.CFG成桩质量保证施工技术[J].山西建筑，2010（04）.