CFG樁復合地基施工技術(shù)及質(zhì)量控制

宋長銀

（甘肅路橋第五公路工程有限責任公司，甘肅 蘭州730050）

1 工藝特點

水泥粉煤灰碎石樁簡稱CFG樁。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑和砂加水拌和形成的高粘結(jié)強度樁 ，和樁間土、碎石褥墊層一起形成復合地基。利用樁間土共同作用提高承載力，并將荷載傳遞到深層地基中去，具有良好的技術(shù)性能和經(jīng)濟效果。

2 施工概況

蘭州至永靖沿黃河快速通道建設工程恐龍灣隧道出口段路線布設于河谷低階地，以填方路基通過蘆葦濕地，地層巖性為洪積淤泥，厚度8-16m，以下為強、中風化泥巖。

3 施工工藝及流程

3.1 施工工藝流程

CFG樁施工工藝，根據(jù)土質(zhì)情況和設計荷載要求，分為單打法、復打法。其中單打法是最基本的施工方法。其施工工序分為移機就位、成管鉆孔、分層澆筑混凝土和成樁，其中分層澆筑混凝土是關(guān)鍵工序。

3.2 施工工藝

3.2.1 施工順序

成樁按樁位依次向后退打，流水施工，并采用隔樁跳打，以保護先施工的樁不被擠壞或擠歪。

3.2.2 混合填料配制

做好原材料的質(zhì)量檢測，選用符合設計規(guī)范要求等級普通硅酸鹽水泥、水洗砂、碎石、Ⅱ級粉煤灰等。施工前按設計要求由中心、工地試驗室進行配合比試驗，混合料中摻入的粉煤灰主要是改善拌和物的和易性，提高樁的施工質(zhì)量；坍落度控制在120-140mm，成樁后浮漿厚度不超過200mm。

3.2.3 測量放線定樁位

在1.5m砂礫土工作平臺施工完，具備了機具進場條件，根據(jù)施工圖開始按照間距1.6m，“梅花型”布設測放CFG樁位。

3.2.4 移機就位

樁機就位時，工作面必須平整、穩(wěn)固，就位時，調(diào)整沉管與地面垂直，確保垂直度偏差不大于1%。

3.2.5 沉管造孔

①沉管過程中嚴禁管體傾斜和錯位。沉管過程中做好現(xiàn)場記錄，每沉1m記錄本次沉管所耗的總時間，嚴格控制最后30s電機的電流電壓值。并對土層變化處理做好記錄，直到沉管至設計標高。

②沉管過程中觀察沉管的下沉速度是否正常，沉管是否有擠偏現(xiàn)象，若有異常情況應分析原因，及時采取措施。

③當沉管到達設計深度或持力層時，應判定該深度或貫入度是否已達到規(guī)范規(guī)定和設計要求，或試樁時規(guī)定的并經(jīng)設計認可的要求，滿足了這些要求和規(guī)定，方可終止沉管。該工程控制貫入度標準為每30秒加壓一次，最后30秒貫入度4-5cm。

3.2.6 分層灌注混凝土

①管深達到要求后，立即灌注混凝土。灌注前檢查沉管內(nèi)是否吞進水進泥。若存在則及時處理。

②沉管過程用料斗進行空中投料。待沉管至設計標高后須盡快投料，直到管內(nèi)混合料面與鋼管投料口平齊。如上料量不夠，須在拔管過程中空中投料，以保證成樁樁頂、樁高滿足設計要求。控制管內(nèi)混合料面不低于設計樁頂標高。

③灌注混凝土量應按沉管外徑和樁長計算出的體積再乘上充盈系數(shù)值（一般取值為1.3）。

3.2.7 成樁

①當混凝土灌到鋼管投料口時，先振動5～10s，再開始拔管，邊振邊拔，每拔0.5～1.0m，停拔留振5～10s，如此反復，直至沉管全部拔出。灌注混凝土拔管速度應按勻速控制，拔管速度應控制在1.2～1.5m/min。

②沉管拔出后，若發(fā)現(xiàn)樁身混凝土超出樁的設計頂面甚多或溢出地面較多，應及時核實充盈系數(shù)，若充盈系數(shù)小于1，則可認為樁身可能存在縮徑或斷樁隱藏患，應及時研究補救措施。

③若發(fā)現(xiàn)樁身填料面低于設計標高，應立即補填填料使其頂面高于設計標高0.5m，并用振搗器振實。補填填料時，應將樁頂上的浮土清理干凈，必要時可向孔內(nèi)先插入鋼模，再清理浮土。

4 CFG樁復合地基在施工中的質(zhì)量控制

為保證CFG樁復合地基的施工質(zhì)量，應控制好以下幾個問題：

1）根據(jù)設計勘探地質(zhì)資料、及現(xiàn)場探孔情況綜合驗證確定現(xiàn)場準確地質(zhì)情況后，選取合理的施工工藝及施工機械配置

①在飽和軟土中成樁，樁機的振動力較小，但當采用連打作業(yè)時，由于飽和軟土的特性，新打樁將擠壓已打樁，形成橢圓或不規(guī)則形態(tài)，產(chǎn)生嚴重的縮頸和斷樁。此時，應采用隔樁跳打施工方案。

②在飽和的松散粉土中施工，由于松散粉土振密效果好，先打樁施工完后，土體密度會有顯著增加。而且，打的樁越多，土的密度越大。在補打新樁時，一是加大了沉管難度，二是非常容易造成已打樁斷樁，此時，隔樁跳打亦不宜采用。

③當滿堂布樁時，不宜從四周轉(zhuǎn)向內(nèi)推進施工，宜從中心向外推進施工，或從一邊向另一邊推進施工。

2）嚴格控制拔管速率。拔管速率太快可能導致樁徑偏小或縮頸斷樁，而拔管速率過慢又會造成水泥漿分布不勻，樁項浮漿過多，樁身強度不足和形成混和料離析現(xiàn)象，導致樁身強度不足。施工時，應嚴格控制拔管速率。拔管速率應控制在1.2～1.5m／分。

3）控制好混凝土的坍落度。工程實踐表明，混凝土坍落度過大，會形成樁項浮漿過多，樁體強度也會降低。坍落度一般控制在120～140mm。

4）樁在灌注混凝土時，按設計加0.5m控制樁長，將沉管拔出后，用插入式振搗棒對樁頂混合料加振3～5秒，提高樁頂混凝土密實度。

5）拔管過程避免反插。在拔管過程中若出現(xiàn)反插，由于樁管垂直度的偏差，容易使土與樁體材料混合，導致樁身摻土影響樁身質(zhì)量，應避免反插。

6）加強施工過程中的監(jiān)測。在施工過程中，應加強監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)問題，以便針對性地采取有效措施，有效控制成樁質(zhì)量，重點應做好以下幾方面的監(jiān)測：

①施工場地標高觀測。施工前要測量場地的標高。打樁過程中則要隨時測量地面是否發(fā)生隆起。因為斷樁常和地表隆起相聯(lián)系。

②已打樁樁頂標高的觀測。施工過程中注意已打樁樁頂標高的變化，尤其要注意觀測樁距最小部位的樁。以判斷是否產(chǎn)生縮徑。

③對有問題樁的處理。對樁頂上升量較大或懷疑發(fā)生質(zhì)量問題的樁應開挖查看，做出是否復打的處理。

5 結(jié)論與效果

經(jīng)過中鐵西北科學研究院有限公司工程檢測試驗中心進行單樁載荷試驗、樁土復合地基承載力、低應變動力檢測、樁身混凝土實測強度等級均滿足設計要求；CFG樁復合地基不僅能很好地發(fā)揮全樁的 側(cè)阻作用，同時也能很好地發(fā)揮其端阻作用。CFG復合樁與樁基相比，由于CFG樁樁體材料可以摻入工業(yè)廢料粉煤灰、不配筋以及充分發(fā)揮樁間土的承載能力。工程造價一般為樁基的1/2-2/3，經(jīng)濟效益和社會效益非常顯著。

［1］JTG F10-2006公路路基施工技術(shù)規(guī)范[S].

［2］JTG F80/1-2004公路工程質(zhì)量檢驗評定標準[S].

［3］JTG/T D31-02-2013公路軟土地基路堤設計與施工技術(shù)細則[S].

［4］JTG/TF81-01-2004公路工程基樁動測技術(shù)規(guī)程[S].

［5］蘭州至永靖沿黃河快速通道建設工程施工圖設計[Z].

［6］JTG 106-2003建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范[S].