张 旭 升

(山西汽运集团华运房地产开发有限公司，山西 太原 030012)

长螺旋成孔施工CFG桩质量控制要点

张 旭 升

(山西汽运集团华运房地产开发有限公司，山西 太原 030012)

结合实践经验，对CFG桩施工前的准备工作及施工过程中应注意的技术要点进行了分析，并针对CFG桩施工中常见的质量问题提出了具体的解决对策，以提高地基承载力，从而满足设计要求。

CFG桩,地基承载力，施工，质量控制

CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，其成桩后和土形成复合地基，使地基承载力大为提高，复合地基承载力可以根据地质状况、施工条件用调整桩径、桩长、桩距、桩体配合比和褥垫层厚度等方式来满足设计要求，调整幅度和方法灵活多样，用较低的成本能使地基承载力大幅度提高、施工工艺简单、承载后产生很小的沉降变形、工程理论和施工工艺都已很成熟，因此，适用范围很广，在各类工程的地基处理和加固中广泛应用。按使用的施工机械分，CFG桩成桩方法一般有三种：长螺旋钻孔灌注成桩、振动沉管成桩、长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩，其中后者是最常用的施工方法，根据本人多年的施工经验，下面就其施工过程质量控制的要点介绍一下。

1 施工前准备工作

1)施工前首先应该对成桩工艺进行试验，确定各项施工工艺参数(混合料配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速度等)，并应选择机械设备的性能、拟使用的施工工艺和现场工程地质状况相适宜；试桩过程要做好详细记录，找出试桩中出现的问题，对原初步拟定的施工方案、施工工艺进行修订；通过试桩发现选用的设备型号不符合地质条件时，需更换拟选用的打桩设备，若更换设备困难，则联系设计单位调整桩径、桩距、桩长以满足地基承载力的要求；施工组织设计、施工方案要注意编制防止堵管、窜孔、缩径的措施；2)测量桩位前应对施工现场原始地面标高进行抄平测量，保障地基处理深度和保护桩长，然后由业主交给的控制坐标确定控制桩桩位，以定位桩为基准用全站仪测量并纵向、横向拉通线确定工程桩桩位，再将各桩位按一定顺序进行编号，最后在确定的桩位上钻直径5 mm～10 mm，深10 cm孔洞，灌入白灰面；3)多台机械施工时，要合理划分施工区域，安排合理施工顺序，要按从一边向另一边单向推进或者从中心向四周推进的施工顺序安排施工，不能从四周向中心推进施工，要避免机械交叉作业；4)开钻前施工单位技术人员、监理单位监理人员要对进场打桩机械的性能、长螺旋钻杆尺寸、钻进标尺进行复核，刻画钻机初始钻进标识，根据刻画标识在钻机导向架上粘贴反差大的反光贴条，每0.5 m一条，便于夜间记录人员识别读数。

2 材料控制

水泥：应当具有良好的保水性能，使混合料在泵送过程中不易泌水，控制其强度、安定性、凝结时间；粗细骨料：根据工程经验，混合料粗骨料采用卵石时，最大粒径为25 mm,采用碎石时，最大粒径20 mm,控制其含泥量、颗粒级配；粉煤灰：0.045 mm方孔筛筛余百分比不大于45%，宜选用Ⅲ级或Ⅲ级以上等级粉煤灰，其掺合量每立方米混合料75 kg～90 kg；泵送剂：用于勉强可泵送混凝土，如果CFG桩混合料泵送性能可以满足施工要求时，尽量不掺泵送剂，当施工环境气温高或者水泥掺量相对较低时，才考虑适当掺加泵送剂。

CFG桩混合料坍落度应按开工前试桩工艺性试验确定，混合料坍落度过大，可能造成混合料离析，泵送时要产生堵管现象，坍落度太小，混合料流动性低，会导致泵送阻力大不能正常泵送，一般坍落度宜控制在180 mm～200 mm，可根据运送混合料的距离进行调整，但在保证混合料流动性的前提下尽可能取低值。

3 施工工艺控制

钻机就位：钻机移动达到拟打桩位后，前后、左右调整钻杆使钻头对准已确定的桩位白灰点，然后利用导向杆上挂的垂线调整螺旋钻杆的垂直度，前后左右垂直度偏差要小于1%，若钻机自带垂直度调整器，则用垂直度调整器控制螺旋钻杆垂直度更准确和方便，桩位及垂直度调整满足要求后，方可放下螺旋钻杆开钻；钻进成孔：开始钻孔时，先将钻头的阀门关闭，钻杆移动至钻头触地白灰点时，开始钻进，先慢速钻进，钻杆平稳后再快速钻进，同时，钻进过程中不断检查钻杆的垂直度，发现偏差及时纠正，在钻杆钻进过程中发现钻杆摇晃或难钻时，说明钻头可能碰上坚硬物，应放慢钻进速度，否则，可能产生桩孔偏斜或位移，有可能造成钻头或钻杆螺旋叶片的损坏，根据钻机导向杆上的反光条标记，判断成孔深度达到设计标高时，不再钻进；灌注及拔管：钻孔深度达到设计要求后，钻杆提高20 cm～30 cm，保证钻头阀门自动打开，然后开始灌注混合料，混合料要充满钻杆芯管后才能开始拔管，并保证拔管匀速、稳定、连续，每根桩的灌注量应大于设计灌注量，桩机操作手和地泵操作手要相互配合，约定联系信号，按照先泵料后拔管的原则拔管，不能先拔管后泵料，否则容易形成吊脚桩，拔管速度要控制在一定范围，速度太快可能导致桩径偏小或缩径断桩，而拔管速度过慢则混合料出现离析现象，导致桩身强度不足，还可能引起堵管，正常的拔管速率应控制在2 m/min～3 m/min，拔管要一气呵成，避免反插，若反插管，容易导致桩身掺土影响桩身质量；设置保护桩长：桩基操作人员根据导向架上发光标识判断已达到拟定桩顶时，向地泵操作手发出信号，停止继续输送混合料，停灌面控制在桩顶设计标高以上0.5 m～1 m位置，停止灌料螺旋钻拔出后，移动钻机到下一桩位，再对刚才的成桩桩顶用插入式振捣棒振捣5 s左右，使桩顶密实度得到提高，然后上部用土覆盖封顶，以增加桩顶和桩体周围压力，避免新成桩时挤压刚打完桩，使刚打完桩混合料上涌桩身缩径或变形；截取桩头：在截取桩头前，用全站仪准确测量桩顶标高，然后在纵横方向挂上通线，再在桩身需截取位置刻画水平横线，标示出桩顶标高位置，即可开始截取桩头，凿桩头时严禁单向打眼凿桩头，防止桩头被截成斜面或破损；清理桩间土：要制定具体施工方案，尤其是要规划好小挖机挖取位置和方向、堆土倒土位置、运输机械行走路线，安排好现场机械操作指挥人员对机械进行调度和指挥，不能使桩身断裂或桩间土受到扰动。

4 CFG桩施工常见的质量问题和控制措施

1)常见的质量问题和产生原因。

桩体缩径：如果采用连续打桩作业时，新灌注桩混合料对桩间土挤压影响到已打成品桩桩体，受挤压的成品桩由于桩体强度还很低，桩体产生缩径或变形；另一个原因是，提管速度太快，混合料供应不及时，从而产生缩径现象。

断桩：所产生的原因除了和桩体缩径原因相同外，根据本人多年的施工经验，断桩更多的原因是挖取桩间土和截桩头所致，施工单位在挖取桩间土时，为了图效率和效益，不用人工施工，而采用小型挖掘机挖取桩间土，挖掘机铲头对桩体碰蹭，使得桩体上部在土内产生断裂；施工单位工人在截桩头时，先要在截断面位置用切割机进行切割，然后用钢钎揳入切割面截断桩头，但若切割深度不够或单向击打钢钎或不同时击打钢钎，极易在桩体上部产生断裂。

窜孔：若被处理的土层中有松散饱和粉土、粉细砂，螺旋钻钻进过程中使土体受剪切扰动发生液化，新桩施工时的混合料掺杂土砂通过液化的土体窜入已成桩桩体，影响成桩桩体强度。

桩头空芯：钻机钻孔钻到位时，螺旋管内充有空气，混合料进入螺旋管后，管内空气被挤压而从排气阀排出，如果排气阀出现故障，螺旋管内的空气不能排出，就会使桩体内存有空气，形成空芯。

吊脚桩(悬空桩)：这主要是因为施工中先提钻后泵料所致，先提钻后，混合料没有及时填充桩孔空间，钻头或者孔壁上的泥土掉入桩孔，如果地下水位高于桩孔，则地下水也可能进入桩孔，混合料灌入桩孔后不能将泥土或地下水挤压走，桩头混合料不饱满形成悬空桩，使CFG桩的桩端承载力受到影响。

堵管：堵管是长螺旋钻孔施工CFG桩工艺经常遇到的问题，它既降低工程施工效率，工人劳动强度增加，还造成混合料浪费，如果是故障排除不及时，使已灌入输送管内的混合料结硬，增加了再次堵管的几率，是CFG桩施工中常见的严重影响工程进度的问题。

产生堵管的原因是：a.混合料坍落度太小；b.混合料搅拌不均匀；c.混合料级配不合理；d.施工操作不当；e.施工停止时间较长，而不及时对输送管进行清洗，使得管壁粘结混合料凝结层，粘结层较厚时即会造成管路的堵塞。

2)控制措施。

分析成桩的质量问题及产生原因，施工中采取的预控措施：

a.要注意混合料的配合比，选择合理的骨料级配和适当粉煤灰掺用量，保障混合料的和易性，坍落度控制在180 mm～200 mm之间；b.安排施工顺序上，采用分段、隔桩、隔排跳打方法；c.根据工程现场情况，会同设计人员修改设计方案，加大桩距避免打桩的剪切扰动；d.提钻速度控制在2 m/min～3.5 m/min，前后台工人应密切配合，保证提钻和泵料的一致性和连续性；e.若用小挖机清理桩间土时，要设专人指挥挖机作业，防止挖掘机铲头对桩体碰撞；小挖机将桩间土集中堆放后，再用大挖机往运输车辆上装载，桩顶保护土层不足1 m时，禁止大型车辆在桩顶行走；f.在施工过程中，应加强监测，及时发现问题，以便针对性地采取有效措施，有效控制成桩质量，一要注意观测打桩过程地面是否发生隆起，判断是否断桩；二要注意对已打桩桩顶标高的观测，从已打桩桩顶的上升的混合料数量，可估算成桩桩径缩小的大概数值，从而判断成桩是否产生缩径和窜孔。

[1] JGJ 79-2002，建筑桩基技术规范[S].

[2] GB 50202-2002，建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].

[3] 吴春林，闫明礼.CFG桩复合地基工程技术特性及应用[J].建筑技术，1991(6)：18-19.

The quality control key points of long spiral pore forming construction CFG pile

ZHANG Xu-sheng

(HuayunRealEstateDevelopmentLimitedCompany,ShanxiAutomotiveGroup,Taiyuan030012,China)

Combining with the practice experience, this paper analyzed the technical key points should pay attention to in CFG pile construction preparation work and construction process, and according to the common quality problems of CFG pile construction proposed specific countermeasures, in order to improve the foundation bearing capacity, so as to meet the design requirements.

CFG pile， foundation bearing capacity, construction, quality control

1009-6825(2014)34-0217-03

2014-09-20

张旭升(1960- )，男，工程师

TU473.1

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