水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)是采用石屑、碎石、少量水泥、粉煤灰等混合料加水拌合，通过相应的振动成桩机械将混合料灌入地基土中，形成具有一定粘结强度、介于柔性与刚性之间的特殊桩，并与桩周土体形成复合地基，共同承受地基荷载并协调变形工作，达到有效加固地基土的目的。结合广西某建筑地基加固施工实际，对CFG桩复合地基施工的全过程管理进行相应的探讨。

 

　　1工程概况

 

　　广西某中高层建筑地上19层，地下2层为车库，地基欲采用CFG桩进行复合地基的加固处理。在复合地基的顶面铺设厚度为300mm的碎石垫层，主体结构基础采用平板式筏形基础。选择地质报告中第6层粉土层作为CFG桩的设计桩端持力层，设计桩长12m(实际施工桩长为12.6m)，直径为500mm，桩身间距设计为1500mm，CFG桩身混凝土强度采用C20，处理后复合地基的承载力特征值设计为320Kpa。该CFG桩采用长螺旋钻机回转成孔，采用高压灌注混凝土成桩技术进行CFG桩浇注施工。

 

　　2CFG桩施工全过程管理

 

　　2.1放线定位阶段

 

　　先开挖至CFG桩顶设计标高以上0.5m处，充分平整场地后，依据设计图纸上CFG桩的位置坐标控制点，采用全站仪进行桩位的放线定位。桩身放线定位应足够准确，其轴线误差不超过5mm，桩位坐标不超过10mm。

 

　　2.2钻机就位、调整阶段

 

　　先检查确定钻机钻头的出料活门闭合后再进行钻机就位。钻机初步就位后，对钻机的底座水平度和钻杆垂直度进行相应调整，确保钻杆垂直度的误差保持在1%H(桩长)的范围；钻杆顶尖部位对准CFG桩桩身中心，确保桩的水平定位偏差控制在15mm范围内。

 

　　2.3钻进阶段

 

　　1)检查确定钻机钻头的出料活门闭合且对桩位的孔口标高及水平位置校核无误后，可进行钻进施工。2)利用钻杆的自重将钻头压入土中，钻进2～2.5m深度后再打开护套。3)在整个钻进过程中，钻机底座应保持平衡稳定，在到达设计孔底标高前不得进行反转或提升钻杆，如遇特殊情况需反转或提升钻杆时，应将钻杆完全提升出地面，对钻头活门重新进行冲洗、疏通再闭合后才能再次进行钻进施工。4)开始钻进或穿越软、硬交界土层时，应确保钻杆充分垂直，控制好钻进速度，使钻杆缓慢进入。5)整个CFG桩的桩孔钻进过程中，应安排专职人员密切注意桩孔的钻进变化情况，如发生卡钻、钻机偏斜、钻杆剧烈抖动等异常情况，应立刻停止钻进，查明原因并采取相应有效措施后才能继续钻进作业。

 

　　2.4混凝土供应环节

 

　　CFG桩身采用商品混凝土进行浇注，将运入的商品混凝土卸至输送泵后，由输送泵高压灌注成桩。浇注采用的混凝土塌落度控制在18～20cm范围内。

 

　　2.5混凝土压灌成桩阶段

 

　　1)当钻杆钻至桩底设计标高后，将混凝土输送泵先提前几分钟开动，以使混凝土提前充满整个输送导管，同时将混凝土储满整个混凝土输送泵料斗，并放置一罐混凝土备用。2)混凝土的压灌与拔杆提出的配合好坏很大程度上影响着CFG桩的施工质量。当钻杆钻至桩底设计标高后，停止钻进同时开始泵送混凝土充满钻杆。当钻杆内部充满混凝土后才能慢慢拔出钻杆。拔杆过程中始终要保持钻头出料口部位维持在桩内混凝土中。3)钻杆拔出压灌过程中如发现桩机下沉失稳现象，应立即停止拔杆，调整钻机使其底座充分水平钻杆保持垂直后方可继续进行混凝土压灌施工。4)桩身混凝土压灌施工必须连续进行，泵斗内始终要保留有相应容量的混凝土，斗内混凝土位置要高出进料口至少50mm以上，以防灌入空气。5)控制桩身混凝土最后一次的拔杆灌入量，确保桩身混凝土顶面标高要高出桩顶设计标高至少0.3m。

 

　　3施工中常见的问题及防治措施

 

　　3.1缩颈、断桩

 

　　在混凝土压灌成桩阶段，缩颈、断桩是该阶段常出现的问题，主要原因可能如下：

 

　　1)拔管速度过快，混凝土的供应灌入不够充分；2)钻出泥土的清理与桩间土开挖施工的方法不合理，人为错误引起桩头断裂；3)在地下水水位线与土层结合交界土层，易产生桩身缩颈现象；4)桩身净间距过小，或群桩布置不合理，导致桩身相互挤压产生缩颈。

 

　　上述缩颈、断桩问题主要的防治措施如下：

 

　　1)严格控制拔杆的速度，拔出速度一般控制在1.2～1.5m/min范围内；2)桩身混凝土浇注完工后，钻出的泥土要及时清理，还应选用小型反铲装载机进行，避免桩身混凝土强度充分发挥后，重型施工机械在清理泥土时碰断刚性桩头。桩间土要待CFG桩身混凝土达到一定的强度后(一般正常养护7天左右)才能开挖，开挖过程中应避免重型机械碾压桩头，引起桩头断裂的严重后果；3)CFG桩复合地基工程施工前，要进行相应的试桩试验，以确定合理的成桩施工工艺，并确定相关的桩身设计参数；4)打桩钻孔时应采取隔排跳打的方式进行施工，避免桩身相互挤压产生缩颈现象；5)接桩施工：挖凿桩头至桩身密实部位，形成直径约为800mm的圆柱体坑洞，开挖深度控制为从设计桩顶处至断桩处向下15cm处。开挖完成后再将桩头剔平并充分凿毛，用清水冲洗干净。采用与原先桩身同标号等级的混凝土进行浇筑，浇灌结束后应将混凝土表面抹平密实，并进行合理的养护。

 

　　3.2桩体垂直度偏差过大

 

　　在松软土层内进行CFG桩施工时，由于螺旋钻机的自身重量大，再加上施工过程中严重的振动作用，使得桩机很难维持稳定，常出现底座沉降不均匀引起钻杆倾斜的现象，严重影响桩身成孔的垂直度。可通过在桩机底座下布置相应的枕木减少桩机的下沉，尽量使桩机维持在足够平整的状态。

 

　　3.3堵管

 

　　堵管现象是CFG桩身施工过程中长螺旋钻杆管内泵压灌入混凝土常见的问题。在CFG桩混凝土灌入施工过程中，混凝土混合料在钻杆芯管内是以圆柱体形状，借助水和水泥砂浆润滑层与管壁分离后通过管线的。如果混凝土的拌制质量存在缺陷时，其流动性较差，或者坍落度太大，使混合料难于顺利通过混凝土泵的导管及弯头到达钻杆芯管内，混凝土在导管内流动的摩擦力剧增，导致堵管。所以，应严格控制灌入混凝土的搅拌质量，确保其坍落度和流动性满足要求。

 

　　4结语

 

　　由于CFG桩复合地基处理技术具有施工速度决、施工过程容易控制、质量容易保证、工程造价相对较低，在该中高层建筑地基处理工程中取得了良好的效果。该工程桩身施工由于严格按照施工工艺进行，在施工过程中并采取了各种有效的技术控制措施，CFG桩身施工、养护完成后，通过对桩身低应变及复合地基承载力试验测得，处理后复合地基的承载力特征值超过了360Kpa，满足设计及相关规范的要求。

 

　　参考文献

 

　　[1]郭志强，张晓哲，刘丰军等.组合型复合地基的工程实例[J].工程勘察，2003，2.

 

　　[2]曾国熙.地基处理手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1988.

 

　　[3]王贵和，季荣生，马孝春.碎石桩-CFG桩组合型复合地基设计理论与工程实践[J].岩土工程技术，2006，20.