CFG桩在工程中的应用探析

邵彬 王海淼

摘要：水泥粉煤灰碎石桩即是CFG桩。水泥粉煤灰碎石桩混合料由碎石中添加水泥、粉煤灰和石屑组成，经加水搅拌、固结后形成的高黏结性与高强度的桩。其中碎石作为基础材料，加入的石屑用以调节级配，水泥用作胶结材料，使这些散体材料获得高黏度，另外粉煤灰的添加增强了材料的和易性，粉煤灰的材料来源于工业废料，且CFG桩不需要配筋，与管桩和配筋灌注桩相比降低了1/3～1/2的成本。

关键词：CFG桩;工程;应用;

引言

长螺旋钻孔水泥粉煤灰碎石桩（简称CFG桩）由于施工机械简单，便于操作、桩体材料来源广泛、工程造价低、施工速度快等优点，在全国各地广泛使用。

1CFG桩的作用机理

1） 桩体作用.当荷载传递于基础时，由于水泥粉煤灰碎石桩强度较高，桩体压缩性能要明显小于桩间土层，基础受力传递给软土地基的压力大部分在桩体上，桩体承担大部分的荷载且不发生明显形变，接受桩间软土层承担的荷载，进而提高了原有的软土地基整体承载力。与碎石桩自身的无黏结强度相比，CFG桩有更高的黏结性，较难出现压胀形变，通过桩端的阻力和桩侧的摩擦力将受力传导至地基深处，因此具有更高的承载力.2）排水固结与挤密作用.在进行CFG桩的成桩与灌浆过程，土体由于振动影响形成超孔隙压力，且CFG樁本身材料性质使其形成排水路径，孔隙内的水顺着通道向上端排出，直到桩身硬化，增加了土体的密实度。

2CFG桩施工工艺管理

2.1施工准备

（1）平整场地：现场调查场地内地上、地下管线位置标高走向、地上建筑物、青苗等分布情况。根据设计桩顶标高对场地进行规划布置、平整、压实，场地布置需考虑施工机械作业顺序与混凝土运输通道不冲突，场地平整压实需设置排水系统以免排水不通畅积水。（2）测量放样：使用全站仪对选定的试桩桩位进行放样，并在桩心位置打木桩并洒白灰或者系红色袋子进行明显标记。（3）机械组装、检查：钻机进入现场后需检查机械电流表标定情况、作业人员持证上岗情况，同时要检查钻杆长度，钻杆长度必须满足设计桩长+预估桩长变化需求，组装完成需进行验收，合格后方可进行作业;

2.2成孔

在桩位验收合格后，将钻机就位并调整机身保持垂直，使钻杆垂直对准桩位中心点，检查确定桩身垂直度偏差不大于允许偏差后，开始启动钻机钻孔。成孔过程中应先慢后快，如发现钻进不正常时，应停机检查或放慢进尺，禁止强行钻进。如遇特殊地质情况，应及时联系勘察单位和设计单位，由相关勘察、设计人员根据现场地质实际情况提出相应方案，并及时通知监理人员。

2.3灌注和拔管

到达设计桩长后开始泵送混合料，通过理论计算以及现场敲击钻杆的方法确认钻杆芯内充满混合料。然后开始边拔管边灌注混合料并保持连续作业。灌注过程中提管速率控制为1.5～2.5m/min，距孔口3m处以及穿过淤泥层时提管速率控制为0.8～1m/min，且需始终保证钻头矛尖始终埋在混合料面。拔管过程中，应严禁先提管后泵送同时避免反插，以保证桩身的完整性，当拔管拔出地面确认成桩符合设计要求后用湿粘土封顶，然后移机继续下一根桩的施工。

2.4钻机移位

成桩后，应及时清除钻杆及泵（软）管内残留混凝土并进行下一桩位的施工。长时间停置时，应采用清水将钻杆、泵（软）管、混凝土泵清洗干净.

3CFG桩施工节点管理

（1）布桩、分区与编号。布桩是CFG桩施工优化的关键工序之一，设计的布桩是在原地面线上进行的，但在实际现场施工中，布桩应在工作垫层施工完毕后的地面线上进行。测量班组在将施工边桩与施工基桩技术交底后，进行桩位布置。用白灰撒出左、右边线，最后按桩位布置图逐桩放样。（2）桩顶标高的确定。确定工作场区桩顶标高的基本要求是，同一区段的CFG桩桩顶标高必须保持同一水平面，严禁存在横坡或纵坡。测量班组应在工作场区内的某个区段或工作场区内若干个区段的所有CFG桩全部施工完成时，根据当前的工作垫层的平均标高再次确定并核对桩顶标高，确保所有桩顶标高在同一水平面。（3）CFG桩尖的预制与埋设。在CFG桩应用时，由于CFG桩尖的特殊外形，通常是利用钢模和地模先进行CFG桩尖的预制。使桩尖的椎体部分先埋入地模，桩体部分外露的采用钢模，以免桩尖脱模时地模遭到施工破坏或干扰。（4）CFG施工时桩机的配管长度。根据设计的桩基深度或桩长，打桩机的机架高度和沉管必须提前掌握，在施工设备配置时，保证桩机配管有效长度比设计桩长还要长6.0～8.0m，以满足地形变化起伏较大的情况。（5）成桩施工所用混合料的生产。选用的水泥、粉煤灰、碎石及外加剂等原材料应符合要求及原材料质量验收有关标准。水泥、粉煤灰及碎石、石屑进场时应有出厂合格报告并满足现场抽检，确保能够满足工程施工需要的品质。本次CFG桩施工采用普通硅酸盐水泥，强度在32.5级;本次CFG桩施工采用粉煤灰的粗细度不大于25%的Ⅱ级或Ⅱ级以上;本次CFG桩施工采用碎石的粒径保证在20～40mm的级配，其含泥量遵守国家现行标准，即不大于3%;本次CFG桩施工采用石屑的粒径保证在2.5～20mm，含泥量不大于5%，细模度符合中砂要求，当石屑缺少时，可采用中砂或粗砂代替石屑。为确保CFG桩成桩后的桩顶浮浆厚度小于200mm，混凝土拌和的塌落度必须控制在30～50mm。混凝土混合料拌和时间也应严格计量，且每盘混合料的搅拌时间强制不得小于1min。

4CFG桩施工质量控制要点

4.1桩质量控制

（1）桩位偏差土方开挖后量桩中心，允许偏差70mm，桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m;每灌注50m3混凝土必须有1组试块;（2）桩的静载试验试验数量宜为总桩数的0.5%～1.0%，且数量不少于3根;（3）桩身完整性检测采用低应变动力试验，抽取桩数不小于总桩数的10%;（4）商品混凝土厂家对砂、石子、水泥、粉煤灰、外加剂的质量，检验项目、批量和检验方法，应符合国家现行有关标准的规定，每次灌注混凝土前提交原材料检验报告和配合比试验报告单;（5）施工中应对成孔、灌注混凝土等全过程检查;（6）施工结束后，应检查混凝土强度，并应做桩体质量及承载力检验。

4.2选择正确的打桩顺序

施打顺序与土性和桩距有关，在饱和软土中成桩，桩机的振动力较小，当采用连打作业时，新打桩将挤压已打桩，使已打桩被挤扁成椭圆形或不规则形，严重时会产生缩颈和断桩，因此宜采用隔桩跳打。在饱和的松散粉土中施工不宜采用隔桩跳打的方法，因为松散粉土振密效果好，先打桩施工完后，土体密度会明显增加，而且打的桩越多，土的密度越大，桩就越难打。在补打新桩时，加大了沉管难度，并且非常容易造成已打桩断桩。当满堂布桩时，宜从中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工。

结束语

CFG桩适用范围很广，在砂土、粉土、粘土、淤泥质土、杂填土等地基和独立基础、条形基础、筏基均适用。CFG桩施工中可通过调整水泥掺量及混合料配合比调整强度等级，且施工中一般不用配筋，可利用工业废料粉煤灰和石屑作为掺和料，符合国家大力提倡的环保要求，能明显降低工程造价和加快施工进度，经济效益显著，近年来在高层建筑中应用较多。

参考文献

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[4]卢宝全.CFG桩施工工艺及质量控制管理[J].住宅与房地产，2020（18）：229-230.

作者简介：邵彬1  男    从事建筑工程方向工作  身份证号：210411198604303536

作者简介：王海淼2女   从事建筑工程方向工作  身份证号：210411198907031427