CFG樁復合地基施工質量控制要點

趙 志 民

(軍械工程學院，河北 石家莊 050003)

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CFG樁復合地基施工質量控制要點

趙 志 民

(軍械工程學院，河北 石家莊 050003)

介紹了CFG樁的應用特點，闡述了長螺旋鉆管內泵壓混合料灌注法的施工工藝流程，并從樁基施工前期準備、組織試樁試驗、樁基質量檢測等方面，分析了CFG樁施工中的質量控制要點，指出CFG樁復合地基的施工方法較為簡單，機械化程度高，具有良好的經濟效益和社會效益。

CFG樁，地基，質量控制

CFG樁復合地基是近幾年發展起來的軟弱地基處理方法，其以施工速度快、噪聲小、質量易控制，適用范圍廣，經濟環保等特點，在北方地區獲得了廣泛的應用。本文重點對CFG樁施工過程中的質量控制要點進行了分析。

1 CFG樁簡介

CFG樁即水泥粉煤灰碎石樁，通過將水泥、石屑或砂、粉煤灰及碎石等材料混合在一起加水拌合，用成樁機械設備制成強度等級在C15～C25之間的高粘結強度樁。CFG樁體、樁間土和褥墊層共同組成復合地基，在豎向荷載的作用下，樁頂向上刺入褥墊層，通過褥墊層砂石的流動補償作用使得樁與樁間土始終保持與基礎底面的接觸，達到樁、土共同承擔荷載，形成受力整體。CFG 樁可以有效提高地基的承載力，減少地基沉降及差異沉降，因而被廣泛應用于工程實踐中。

2 CFG樁施工工藝

目前CFG樁主要有振動沉管法和長螺旋鉆管內泵壓混合料灌注法施工。振動沉管施工法通過振動成樁，并可有效擠密管樁周圍土層，具有較高的地基承載力，但由于施工過程中產生較大振動力，對周圍樁產生振動破壞和擠壓破壞，不易控制質量，而且施工噪聲和污染較大，因此，在城區內多采用長螺旋鉆管內泵壓混合料灌注法。長螺旋鉆管內泵壓混合料灌注法屬于非擠壓成樁技術，施工噪聲小，工期短，無污染，對樁間土無擾動，施工質量好。

長螺旋鉆管內泵壓混合料灌注法施工工藝流程如下：

1)測放樁位。用水準儀將高程點引入施工現場，測定打樁作業面高程。根據規劃紅線點定出建筑物角點，測放出軸線控制網及樁位。在樁位用直徑8 mm的鋼釬豎直打入約20 cm深孔，孔內灌注白石灰，并插入一次性木筷作標記物。樁位偏差控制在±5 mm以內，成樁誤差控制在1/4樁徑以內。

2)鉆機就位。在每根樁施工之前，先鋪墊平整打樁作業面，移動鉆機，檢查、調整鉆桿垂直度，使鉆桿垂直對準樁位標記物，控制CFG樁垂直度容許偏差不大于1%。

3)鉆進成孔。在螺旋鉆管鉆孔過程中，首先關閉鉆頭閥門，控制好長螺旋鉆機鉆進速度，注意在鉆進過程中隨時檢查鉆機垂直度，防止鉆桿破壞，樁體傾斜。根據鉆機塔身上的進尺標記，待鉆進到設計深度時，停止鉆進。

4)壓灌CFG混合料及提鉆。當鉆機鉆進至設計深度后，停止鉆進，垂直提升鉆桿30 cm，打開鉆頭閥門，泵送流態CFG混合料，當混合料充入鉆具2 m～3 m后提升鉆具開始灌樁，隨著混合料不斷泵入，提升鉆機至設計標高成樁。灌注混合料應連續進行，嚴禁停機待料。拔管大概按照1.2 m/min～1.5 m/min的速率，以防提鉆過快造成縮徑或斷樁。灌注成樁后，樁頂采用麻袋或濕粘土封蓋保護。

5)鉆機移位。依據確定的打樁方案、順序，移動鉆機到下一根樁展進行施工。由于CFG樁鉆進成孔產生的砂土會覆蓋臨近樁位標記物，因此，在施工新樁時，需依據軸線和樁的相對位置關系認真復核樁位，確保準確。

6)截樁頭和清樁間土。待混凝土強度接近100%時開挖樁間土。一般采用小型施工機械開挖樁間土，人工清槽底，待露出保護樁頭后，利用無齒鋸在樁頂鋸一周不小于5 cm深的縫，在縫內對稱位置插入鋼釬,用人工錘擊方式截斷樁頭。截樁頭時應注意協調用力，防止樁頭破損和擾動樁間土。

3 CFG樁施工質量控制要點

1)做好樁基施工前期準備。開工前，應做好施工方案技術交底，明確崗位職責，安排技術人員對成樁全過程旁站檢查和控制，做好施工記錄，及時處理突發的堵管、停電等問題；對長螺旋樁機、混凝土輸送泵等主要機械設備進行全部檢查調試，做好設備保養工作；備足施工用的水泥、砂、石等材料，做好材料復試檢測；審核樁位及高程控制基準點，重點控制集水坑、電梯底坑等樁長加深部位的樁長，并在鉆機上做出明顯標識。

2)控制原材料質量。原材料必須先檢后用。在施工前和過程中需做好進場材料檢驗試驗，檢查產品合格證等質量證明文件，做好混合料試塊留置、養護，并將水泥、粉煤灰、試塊等送實驗室檢測，保證材料性能符合設計要求。

3)組織試樁試驗。正式施工前，需按照圖紙設計要求進行CFG樁試樁試驗，復核地質是否與勘察報告相符，檢驗施工機械、施工工藝及施工方案是否合理。通過試樁，確定單樁灌入量、混合料坍落度、配合比、充盈系數及鉆機拔管速率等各項工藝參數，驗證混合料的工作性能。

4)控制混合料坍落度。混合料坍落度一般為 160 mm～200 mm，常取180 mm左右，此時混合料的和易性較好，容易控制CFG樁的成樁質量。如果混合料坍落度太大，會使樁頂浮漿過多，形成離析及泌水，降低樁體強度，泵送時易產生堵管現象；坍落度太小，混合料流動性低，會導致泵送阻力過大，造成堵管，不能正常泵送施工。

5)控制成樁深度和垂直度。依據現場施工場地標高和設計施工樁長，計算下鉆深度，并在鉆機機架上做好明顯標識。在鉆機鉆頭接觸地面開鉆前，重新復核樁位，啟動鉆機旋轉下沉至設計深度。在鉆進過程中做好隨時觀測，鉆機在穿越軟硬土層交界處時，為保持鉆桿垂直，宜降低速度，緩慢進尺，若發現鉆桿搖晃或鉆進困難，表明可能遇到硬土、石塊或硬物等，需立即提鉆查明原因，與設計人員溝通確定處理方案，在妥善處理后重新鉆進，否則易產生樁孔傾斜、偏移等質量缺陷，甚至造成鉆機損壞。

6)做好壓灌與提鉆配合。待鉆機鉆孔深度達到設計深度后，地泵向芯管內泵送混合料，當芯管內混合料的高度接近2 m～3 m時，開始提鉆。在提鉆過程中，應做好泵送與提鉆工作的配合，控制混合料泵送量與提鉆拔管速率相匹配，保證芯管內拌合料保持一定高度，使鉆頭始終埋在樁內混合料液面之下，避免發生夾泥以及縮頸等質量缺陷。

7)截除樁頭及清樁間土。在挖取樁間土時，宜采用人工配合小型挖掘機挖取樁間土，防范挖掘機碰蹭樁體，造成樁體上部斷裂。清鑿樁頭時，在截斷面位置用切割機進行環形切割，在樁體四周用釬子和重錘向內鑿除，并將樁頂鑿平，嚴禁用大錘錘擊樁體。截樁時，鋼釬下應墊上木方相對而鑿，不能只使用單根鋼釬鑿一個方向，防止出現斷樁或樁頭破損。

8)樁基質量檢測。成樁21 d～28 d后應對樁體質量進行檢測試驗，樁體質量檢測采用低應變法，抽檢數量不應少于樁體總數的10%；復合地基靜載荷及單樁靜載荷試驗的數量不少于總樁數的1%，且每個單體工程的復合地基靜載荷試驗的試驗數量不少于3個。

4 工程實例

某高層居民樓地上層數22層，地下2層，建筑面積15 850 m2，筏板基礎，結構形式為剪力墻結構，筏板基礎底埋深-7.8 m。根據巖土工程勘察報告的要求，采用復合地基。地基處理采用CFG樁法，樁身混凝土強度等級C20，基底坐落在第④層中砂上，天然地基承載力特征值為150 kPa。CFG素混凝土樁樁徑400 mm，樁間距為1 230×1 270，面積置換率不小于8.04%，單樁承載力為570 kN，樁端持力層為第⑦層粗砂，樁端進入持力層不小于0.6 m，處理后復合地基承載力特征值fspk=450 kPa，控制最大最終沉降量不大于50 mm。設計有效樁頂標高-8.25 m，有效樁長為17.0 m，施工樁長為17.5 m，共532根樁，保護樁長不小于0.50 m；褥墊層材料為粒徑5 mm～10 mm的碎石，最大粒徑不大于30 mm，褥墊層厚度300 mm，寬度自素混凝土墊層外緣外擴300 mm，褥墊層的夯填度要求不大于0.9。

施工開挖基坑至相對標高-7.75 m，并留出CFG素混凝土樁施工工作面(邊樁中心外擴不宜小于1.0 m)，在標高-7.75 m上作CFG素混凝土樁，待成樁養護28 d后，清理樁間土及樁頭至-8.25 m，挖出基槽，鋪設碎石褥墊層。經檢測試驗，該項目CFG樁樁身質量完整，單樁承載力及復合地基承載力均達到設計要求，建筑最終沉降量不大于50 mm，達到了預期效果。

5 結語

CFG樁復合地基的施工方法較為簡單，機械化程度高，施工速度快、噪聲小，處理后的地基比較均勻，具有較高的經濟效益和社會效益，符合了建筑行業的發展需求，具有極大的市場前景和應用優勢。

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[2] 楊 勇,葉進鋒.CFG樁復合地基在某住宅工程中的應用[J].黑龍江工程學院學報(自然科學版),2011,25(1):10-12.

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[5] 曾 煒.CFG樁在軟土地基處理中的應用研究[D].重慶：重慶交通大學，2012.

The key points of the quality control of the CFG pile composite foundation in construction

Zhao Zhimin

(OrdnanceEngineeringCollege,Shijiazhuang050003，China)

The paper introduces the application features of CFG piles, illustrates the construction craft procedure for the long spiral drill pipe by pump pressure of mixture grouting piles, analyzes the quality control in CFG pile construction from the preparation of pile foundation construction, organization of trial pile tests, and pile foundation quality tests, and points out the construciton method is simple with higher mechanization and better social and economic benefits.

CFG pile, foundation, quality control

1009-6825(2016)05-0081-03

2015-12-07

趙志民(1980- )，男，碩士，工程師

TU473

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