CFG桩施工质量控制及措施

CFG桩施工质量控制及措施

内容题要本文介绍了CFG桩在施工中的质量控制，总结了CFG桩施工过程中遇到的常见问题及处理措施。

关键词CFG桩；施工质量控制；常见问题；措施

CFG(C-Cement，F-Flyash，G-Gravel)桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，是由中国建筑科学研究院地基所开发的，在混凝土桩基工艺上发展起来的新型桩体，CFG 桩体材料主要由碎石、砂、粉煤灰，与适量水泥和水拌制而成。桩体与桩间土体共同作用，组成水泥粉煤灰桩复合地基。加固处理后，地基承载力可达到200KPa 以上。由于CFG桩体材料可以掺入工业废料粉煤灰、不配筋以及充分发挥桩间土的承载能力，工程造价一般为桩基的1/3～1/2，具有施工速度快、工期短、质量容易控制等特点。

CFG桩一般有三种成桩施工方法:振动沉管灌注成桩、长螺旋钻孔灌注成桩、长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩。振动沉管灌注成桩适用于粉土、粘性土及素填土地基，长螺旋钻孔灌注成桩适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂土和长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩适用于粘性土、粉土、砂土以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地。

1 工程概况

由中铁十七局承建的郑西客运专线西安北站北扩（西成、西银场）工程DK1+900～+DK5+300段所处地貌为渭河一级阶地,该段路基经过地貌单元相对较简单。该段地形平坦、开阔。该段地质情况为第四系全新统冲积黏质黄土、粉质黏土、细砂、中砂，故采用长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩。

2 桩身材料的控制

2.1 水泥

水泥进厂时，必须按批次对其品种、级别、包装或散装仓号、袋装质量、出厂日期等进行验收。并对其强度、安定性进行实验，其质量必须符合现行国家标准。

每检验批由同厂家、同品种、同批号、同等级、同出厂日期水泥组成。散装水泥每500t为一批，袋装水泥每200t为一批。不足上述量时，亦按一批计。

每批应进行强度、安定性、凝结时间。其取样及实验方法应符合国家标准〈硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥〉（GB175）〈水泥标准稠度用水量凝结时间、安定性检验方法〉（GB1346）和〈水泥细度检验方法〉（GB1345）的有关规定。

出厂日期超过3个月，应按上述规定复验，并按复验的结果安排使用。

2.2 粗、细骨料

粗、细骨料的检验数量为：同产地、品种、规格且连续进场的细骨料，每400m3 或600t为一批，不足的也按一批计。每批抽检一次。

检验方法：实验室检验。

检验内容：细骨主要有筛分曲线、细度模数、含泥量和有机物含量等。其颗粒级配，细度模数，坚固性指标按国家标准普通混凝土用砂质量标准及检验方法（JG52）的规定执行。其中粗骨料的检验内容有级配、强度（压碎指标）、坚固性、碱活性、有害物质含量。

2.3 水

拌制混凝土几砂浆用的水宜用饮用水，采用其他水源时，应按规定进行检验，同水源不少与1次。判定起侵蚀类型及侵蚀程度，并据此采取防护措施，海水不可用于拌制钢筋混凝土。

3 CFG桩施工工艺及现场技术员在各阶段的质量控制要点

3.1 钻机就位

将长螺旋钻就位，调整钻机水平并固定，专人检查钻头锥尖对准桩位中心点；螺旋钻机就位后，司钻人员根据钻机架上的铅锤调节钻机垂直度，确保垂直度偏差≤1%。开钻前对桩位进行复核，桩位点偏差不得大于30mm。

控制要点：

（1）现场控制采用在钻架上挂垂球的方法测量该孔的垂直度，也可采用钻机自带垂直度调整器控制钻杆垂直度。

（2）每根桩施工前现场工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查，满足要求后，方可开钻。

（3）每工班要有专人对钻杆、钻头的直径进行检查避免因钻杆、钻头的磨损，而造成桩径达不到要求。

3.2 钻进成孔

钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触地时，启动马达钻进，

先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正。当钻头到达设计桩长预定标高时，在动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记，作为施工时控制孔深的依据。当动力底面达到标记处桩长即满足设计要求。施工时还需考虑施工工作面的标高差异，作相应增减。

控制要点：

（1）在成孔过程中发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，防止桩孔偏斜、位移和钻具损坏。

（2）根据钻机塔身上的进尺标记，成孔到达设计标高时，停止钻进。

3.3 混合料搅拌

混合料搅拌必须进行集中拌和，按照配合比进行配料，每盘料搅拌时间按照普通混凝土的搅拌时间进行控制。

控制要点：

（1）对每盘混合料，试验人员都要进行塌落度的监测，合格后方可进行混合料的投料。

（2）在成桩过程中抽样作混合料试块，每台班做1组（3块）试块，测定其28天抗压强度。

（3）混合料出厂时塌落度可控制在140mm～180mm。

3.4 灌注及拔管

长螺旋钻机钻至设计标高，停止钻进，泵车开始送料，管内空气从排气阀排出，待钻杆芯管及输送管充满拌和料且呈连续体后，应及时提钻保证拌和料在一定压力下灌注成桩。一边泵送，一边拔管，严禁先提管后泵料和边泵送边旋转提钻。桩顶与施工作业面平齐，灌注完成后，桩顶采用湿黏土封顶，进行保护。黏土厚度应能满足防冻和养护的要求。每根桩的投料量符合设计灌注量。

控制要点：

（1）设专人指挥协调钻机操作手和混合料泵操作手，保证泵送混凝土和提升钻杆的默契配合，以确保成桩质量。

（2）施工中应保证排气阀正常工作，施工中要求，每工班经常检查排气阀，防止排气阀被水泥堵塞。

（3）在正常情况下，钻机的提升速度控制在2～3m/min，在含水砂层段内，适当放慢提钻速度，以防流砂造成塌孔、断桩现象。

（4）提钻的速率与混合料的泵送速率相协调，保证钻杆孔内混合料表面高度始终略高于钻杆底出料口。

（5）提钻泵送过程中，旁站人员要经常敲打输送管，确认管内混合料是否充实，以保证桩体密实。

（6）料泵操作手应根据现场施工情况调整最佳停止泵料的高度。

（7）钻杆应采用静力提拔，保证连续提拔，严禁出现超速提拔。

（8）在灌注混合料时，对于混合料的灌入量控制采用记录泵压次数的办法，对于同一种型号的输送泵每次输送量基本上是一个固定值，根据泵压次数来计量混合料的投料量。

3.5 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时支撑脚压在桩位旁使原标定的桩位发生移动。因此，下一根桩施工时，应根据灰桩或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位准确。

控制要点：现场技术员应现场抽检桩的高度是否达到要求，不合格的应及时要求重钻。

4 CFG桩施工中常见问题及控制措施

4.1 堵管

堵管是长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺常遇到的主要问题之一。它直接影响CFG桩的施工效率，增加工人劳动强度，还会造成材料浪费。特别是故障排除不畅时，使已搅拌的CFG桩混合料失水或结硬，增加了再次堵管的几率,给施工带来很多困难。

产生堵管的原因及处理措施:

（1）混合料配合比不合理。

当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时,当混合料中的粗骨料

粒径过大时，常发生堵管。因此,要实验人员要严格控制混合料的配合比。

（2）混合料的和易性不好。可以通过控制混合料的拌和时间来实现，一般拌和时间控制在90~120秒，具体搅拌时间根据实验确定。

（3）混合料搅拌质量有缺陷。在CFG桩施工中,混合料由混凝土泵通过刚