关于长螺旋钻法进行CFG桩施工质量控制分析

魏钢　鞠杰

摘要：CFG桩是软土地基中常用的一种加固方法，如果处理不当，就会直接造成路基失稳或过量沉降，出现路基纵、横向开裂等病害。为保证CFG桩施工质量，应熟悉堂握CFG桩施工工艺流程，明确控制要点和相应的工艺标准。本文根据现场施工积累的经验，对长螺旋钻法CFG桩整个施工过程的质量控制进行详细的论述，以指导、规范CFG桩作业施工。

关键词：CFG桩；施工；质量控制；

CFG桩即水泥粉煤灰碎石桩，以往在高层建筑、大型仓库等地基加固中常见，随着我国经济建设的发展，其已经作为一种新型的软基处理方式被广泛应用。传统CFG桩是通过振动沉管成孔，在施工现场，将碎石、石屑、粉煤灰掺适量水拌和的混合料投入管内形成半刚性桩体。而长螺旋钻机成孔，泵送混凝土成桩的工艺则具有施工速度较快、成桩质量较高、适应地质条件较广的优点，值得推广应用。

1、施工准备阶段

1.1资料核对和施工前准备

（1）根据不同地质情况，选用轻型动力触探、重型动力触探、标准贯入、静力触探原位测试方法，结合室内土工试验进行补充勘察，对有疑问的地段进行地质补钻，验证设计采用的地质资料，确保不因地质勘察原因造成地基沉降问题。

（2）核对场地的水准控制点和控制点坐标等资料。

（3）在施工场地周围做好临时排水设施。地表处理采用人工配合挖掘机或推土机按不同的要求分段作业，处理后的基底要求平整，无草皮、树根等杂物，且无积水。

（4）标记施工范围内地下构造物及管线。

（5）根据CFG桩布桩图以及设计说明进行测量放线，定出控制轴线、打桩场地边线并进行标识。

（6）按设计要求进行室内配合比试验，选定配合比。

1.2技术措施

（1）根据设计要求选定施工机具和配套设备型号。

（2）做好材料供应计划，明确所用材料的规格、数量和技术要求。

（3）按施工平面图在现场初步进行孔桩定位。

（4）对测量基线、水准点、CFG桩的轴线定位点、桩位进行复核。

1.3材料准备

根据选定的配合比确定水泥、细骨料、粗骨料、掺合料（粉煤灰）等材料用量，分阶段按计划将材料配送到位。

1.4施工前质量控制

为确保工程质量，正式施工前应检验成桩设备、工艺、试打顺序是否合适，确定打桩及提升速度和每根桩灌注拌合物的数量等。进行成桩工艺性试验的数量应不少于3根桩，确定各项施工工艺参数后进行单桩或复合地基承载力试验，确认设计参数。如试桩各项指标不满足设计要求的，应根据试验结果进行施工工艺调整，确保各项指标满足设计要求。

2、施工阶段

2.1施工顺序的确定

CFG桩的施工一般优先采用间隔跳打法，也可采用连打法。具体的施工方法由现场试验来确定。

连打法易造成邻桩被挤碎或缩颈，在粘性土中易造成地面隆起；跳打法不易发生上述现象，但土层较硬时，在已施工好的桩之间补打新桩，可能造成已打桩被振裂或振断，因此在土层较硬地段，应采用连打法施工。在软土中，桩距较大可采用隔桩跳打，但施工新桩与已打桩的时间间隔应不少于7d，以保证已施工完成的桩身不被挤压变形；在饱和的松散粉土中，如桩距较小，不宜采用隔桩跳打法施工，以避免插打新桩时造成周边已施工的桩身受振动损坏；全长布桩时，施工顺序应遵循“按顺序由一边向另一边施工”的原则。

2.2施工工艺

（1）钻机就位。CFG桩钻机就位后，应用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。

（2）混合料搅拌。混合料的拌制不应过多，以避免因放置时间过长随着气候的变化，造成混合料性能的改变，但也不能太少，以避免因材料供应不足造成施工断桩。一般应按照偏大于每根樁的计算混合料用量进行备料。为保证混合料的质量，混合料应采用强制式搅拌机拌制，拌制好的混合料应妥善保管，空气湿度较大时混合料应下垫上盖，以保证混合料性能的稳定。

（3）钻进成孔。机架上应设置进尺标志，作为施工时控制孔深的依据钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动马达钻进。一般应先慢后快，这样既能减少钻杆摇晃，又容易检查钻孔的偏差，以便及时纠正。在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则较易导致桩孔偏斜、位移甚至使钻杆、钻具损坏。当动力头底面达到标记桩长位置时即满足设计要求。施工时桩长控制还需考虑施工工作面的标高差异，作相应增减。

（4）灌注及拔管。CFG桩成孔到设计标高后，停止钻进，核查地质资料满足设计要求后开始泵送混合料，当钻杆芯充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料。成桩过程宜连续进行，应避免因后台供料不足而导致停机待料。若施工中因其它原因不能连续灌注，须避开饱和砂土、粉土层，不得在这些土层内停机。

（5）移机.当上一根桩施工完毕后，钻机移位，进行下一根桩的施工。施工时由于前面施工CFG桩的土较多，经常将临近的桩位覆盖，有时还会因钻机支撑挤压使原标定的桩位发生移动。因此，移机就位进行下一根桩施工前，还应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位准确。

2.3施工中的质量控制

（1）桩身混合料配合比及坍落度，应按监理批准的工艺性试验确定参数进行控制。

（2）钻到设计标高后，应先泵料后提升，泵料、提升的速率符合工艺性试验要求；施工中每根桩的投料量不少于工艺性试验确定的灌注量。

（3）冬季施工时混合料入孔温度不得低于5℃，对桩头和桩间土应采取保温措施。

（4） CFG桩施工中，每台班均须制作检查试件进行28d强度检验，成桩28d后应及时进行单桩承载力或复合地基承载力试验，其承载力、变形模量应符合设计要求。

（5）整个施工过程中，要安排质检人员旁站控制，并作好施工原始记录，每贯入1米及仪表突然变化时，做好钻进电流值和对应的地层标高的记录，钻到标高后要进行地质资料核查及孔深核对，保证桩底置于设计地层中。

（6）CFG桩施工属隐蔽工程，施工完毕报监理签认后方可进入下一道工序施工。

3、施工后检查阶段

3.1施工结束后应重点检查：桩头质量、桩顶标高、桩数、桩位偏差、桩体试块抗压强度、施工记录等。

3.2水泥粉煤灰碎石桩地基竣工验收时，承载力检验应采用复合地基载荷试验。

3.3水泥粉煤灰碎石桩地基承载力检验应在桩身强度满足试验荷载条件时，并宜在施工结束28d后进行。试验数量为总桩数的0.5%～1%，且每个单体工程的试验数量不应少于3点。

3.4应抽取不少于总桩数的10%的桩进行低应变动力试验，检测桩身完整性。

4、结束语

目前CFG桩在软土地基加固中已经得到较为广泛的应用，不断总结施工过程中存在的优缺点，有利于不断改进CFG桩的施工方法和提高施工工艺水平，本文对CFG桩施工过程的质量控制措施进行了论述，指出施工中应注意的问题，旨在能起到抛砖引玉的作用。

参考文献：

[1]王峰，黄小岩.水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）施工工艺及质量控制措施[J].魅力中国，2013（05）.

[2]靳湘梅，周瑞林，奚进泉等.组合型复合地基承载特性的试验研究[J].四川建筑科学研究.2014（08）.