浅谈CFG桩在建筑工程中应用

浅谈CFG桩在建筑工程中应用

李锐

李锐

重庆热展建筑工程咨询服务中心重庆400012

[摘要]CFG桩在建筑工程中的应用中具有很多的优点，因此得到了建筑施工单位了广泛应用。本文对CFG桩在建筑工程中应用进行了探讨。

[关键词]CFG桩；建筑工程；应用；措施

CFG桩原指水泥粉煤灰碎石柱，CFG桩复合地基则由桩、桩间土及褥垫层三部分组成。受力机理为褥垫层(适当级配的砂或砂石)受上部基础荷载作用产生变形后以一定的比例将荷载分摊给桩及桩间土，使二者共同受力。同时，土体受到桩的挤密而提高承载力，桩也由于周围土的侧应力的增加而大大增加摩擦力，桩与桩间土的受力更为合理。桩、土、褥垫层三者共同工作，形成了一个复合地基的受力整体，共同承担上部基础传来的荷载。其加固处理后的地基承载力可提高60％以上。

一、CFG桩的优点

1、承载力提高幅度大、可调性强

CFG桩桩体可以从几米到20多米，并且可全桩长发挥桩的侧阻力，桩承担的荷载占总荷载的百分比可在40%-75%之间变化，使得复合地基承载了提高幅度大并具有很大的可调性。当地基承载力较高是，荷载又不大，可将桩长设计得短一点，荷载大时，桩长可设计得长一点。特别是天然地基承载力较低而设计要求的承载力较高，用柔性桩复合地基一般难以满足设计要求，CFG桩复合地基则比较容易实现。

2、适应范围广

对基础形式而言，CFG桩既可以适用于条形基础、独立基础，也可以用于筏板基础和箱型基础。

就土性而言，CFG桩可用于饱和、非饱和粘性土，既可以用于挤密效果好的土，又可用于挤密效果差的土。

3、复合地基变形小

复合地基模量大、建筑物沉降量小事CFG桩复合地基重要特点之一，大量工程实践表明，建筑物沉降量一般可控制在2-4厘米。对于上部和中间有软土层的地基，用CFG桩加固，桩端放在下面好的土层上，可以获得模量很高的复合地基，建筑物的沉降都不大。

二、CFG桩在建筑工程中应用

1、施工准备

根据现场情况和路基工期要求，计划一次性投入长螺旋钻机10台，CFG桩地基处理全面开工，确保年底全部完成。在分部混凝土拌和站未建成的情况下，桩体混合料采取在当地商品混凝土拌和站购买。施工前,向商品混凝土拌和站提供混凝土拌和技术标准、混凝土配合比，及设计要求,并由我分部提供合格的原材料，现场配专业试验人员对混合料的拌合进行现场监控，商混站并对照检查拌和站的设备情况、备料情况、运输道路等,确保拌制的混凝土质量符合要求和混凝土供应能力满足工地施工需要。

2、钻孔

钻孔开始时，关闭钻头阀门，下放钻杆使钻头触及地面时，启动钻机钻进。先慢后快，如发现钻杆摇晃或难钻时放慢进尺。钻头到达设计桩长预定标高时，于动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记，作为施工时控制桩长的依据。钻孔提钻过程中记录地质情况并取样，与设计地质情况进行核对，由设计人员确认。

3、泵压灌注混合料

采用全自动强制式拌合机拌制混凝土，混合料拌制严格按照施工配合比配置，计量准确，混合料塌落度控制在160mm～200mm，先投碎石，再投水泥、粉煤灰和外加剂。拌合均匀，每盘料拌和时间不小于60秒，采用砼罐车运送到工地。CFG桩成孔到设计标高后，停止钻进，桩体混合料经坍落度检查合格后开始泵送，混合料的泵送量按试桩确定的数量进行，泵送时不得停泵待料。当钻杆芯管充满混合料后开始拔管，拔管速度按试桩确定的参数进行控制，拔管速度均匀，拔管至桩顶。灌注完成后，用水泥袋盖好桩头，进行保护。施工桩顶高出设计标高50cm，桩长允许偏差不大于10cm，桩径允许偏差不大于2cm。

4、成桩

成桩过程必须连续，避免中途停机。CFG桩灌注完成后，不允许车辆进入已施工的部位，以免造成断桩。对每根桩总体混合料投料量进行检验，确保混合料灌注量不小于设计标示应灌注总投料量；确认桩长能够保证桩体设计高程且有超出设计桩长50厘米的保护桩体。

三、CFG桩施工常见问题及处理

1、堵管

堵管是长螺旋钻管内泵压CFG桩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，增加劳动强度，造成材料浪费，若故障排除不畅时，使已搅拌的CFG桩混合料失水或结硬，增加再辞堵管几率，给施工带来很多困难。

若因混合料配合比不合理，和易性不好而发生堵管，需注意细骨料和粉煤灰两种材料的掺入量，特别是注意粉煤灰掺入量宜控制在60-80千克/立方米。

若因混合料搅拌质量有缺陷，需确保混合料能顺利通过刚性管、高强柔性管、弯管和变径管到达钻杆芯管内，同时控制好混合料坍落度，宜控制在16-20厘米。

若因设备缺陷而导致堵管，需保证管件连接顺畅，确保弯管与高强柔性管等连接紧密，保证垫圈无破损。

2、窜孔

在饱和细砂层、粉砂层中施工常遇窜孔现象。在一般情况下，完成一根桩所需时间为30-40分钟，完成1号桩后，在2号桩钻进成孔过程中，1号桩混合料尚未凝固而流向2号桩钻孔中，所以发现已完成的1号桩突然下落，有时甚至达两米以上，当2号桩泵入混合料时，泵送压力加大，迫使2号桩的混合料又流向1号桩恢复到原设计标高。这种现象叫窜孔。

因此可采取大桩距的设计方案，增大桩距的目的在于减少新打桩机器的剪切扰动，避免不良影响。改进钻头，提高钻进速度。减少打桩推进排数，如将一次打好几排改为2排或1排，尽快离开已打成的桩，减少对已打桩扰动能量的积累。必要时采用隔桩、隔排跳打方案，但跳打要求及时清除成桩时排出的弃土，否则会影响施工进度。

3、断桩

桩基施工完毕，发现桩身裂缝的所在部位，应分析原因，得出自身问题是在施工时，由于提钻速度较快，空气未全部释放出来，致使桩身产生断面裂缝，另外是混合料的搅拌时间不够，和易性差，出现蜂窝麻面桩。外部原因是土建施工时机械挖基坑平整土方时，被挖掘机和铲车碰断。

解决方案是,浅部断桩,对断桩单独进行处理,剔除上部断桩,用与桩身相同的混合料按桩径设计标高补桩。一般情况下,在原定检测方案的基础上,选择几根断桩进行单桩复合地基静载荷试验,对比完整性桩和断桩试验结果,确定断桩是否能够使用,如果确定复合地基承载力和变形能满足设计要求,可不进行处理,如不符合要求，需进行设计方案论证。但在CFG桩施工时,要特别注意浅部的施工质量,在开挖基坑时,在桩顶标高以上1m处,一定采用人工开挖,以免碰断桩身,保证CFG桩的完整性和质量。

桩头断桩后进行接桩，当桩顶高程低于施工图标识高程时，如开槽或剔除桩头必须进行补桩，可采用比桩体强度高一等级的豆石混凝土接桩至施工图标识桩顶标高，注意在接桩过程中保护好桩间土。

综上所述，CFG桩施工技术作为建筑工程的主要技术，已经被普遍使用，而对于其技术更好的处理，也在不断的更新和完善。使得建筑工程质量更加有了保障。

参考文献

[1]贺永俊.某工程CFG桩施工质量控制实例[J].山西建筑，2010年，第18期：85-86.

[2]史宏民.湿陷性黄土工程性质及其地基处理方法简述[J].山西水利，2010年，第2期:47-49.