CFG桩施工工艺简介和常见问题处理

孙 崇

水泥粉煤灰碎石桩简称CFG桩，是一种由水泥、粉煤灰、碎石、砂加水拌和形成的高粘结强度桩，和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。桩身强度等级多在C15～C25之间，一般用于建筑地基的加固。

南水北调中线工程焦作标5标纸坊河倒虹吸工程第14#、15#管身基础、出口闸室段及出口渐变段1#、2#翼墙基础采用CFG桩进行处理，桩径0.5m。其中第14#、15#管身基础及出口闸室段基础桩长7m，775根，总长5425m；出口渐变段1#、2#翼墙基础桩长9m，242根，总长2178m。桩距均为1.5m，采用等边三角形布置。

一、施工顺序

CFG桩施工顺序：施工准备→设备、人员进场→测放桩位→试桩施工→桩基施工→凿桩头→检测→褥垫层施工→验收。

单桩施工流程：定位放线→启动桩机对准桩位→桩机调平、钻杆调直→钻孔→钻孔至设计深度→压灌混凝土、提升钻杆至设计桩顶高程→成桩完毕→停机移位至下一桩位。

二、现场要求

现场要求场地平整。平整范围需考虑水泥粉煤灰碎石桩边桩和角桩施工时的工作面，工作面的确定取决于机身尺寸和工作特性。根据长螺旋钻机情况，考虑施工时的工作面，建基面整平的平面尺寸以建筑物的底板外缘为基准向四周均扩出1.0m。另外，还需根据场地料场和搅拌机的布置情况，在平整时预留出混凝土泵的位置。水、电等要满足施工要求，保障通往施工工作面和料场的道路畅通，另外配备150kW发电机组应急。

三、桩基主要施工工艺

1.确定控制轴线

在水泥粉煤灰碎石桩施工前应根据设计图纸，确定建筑物的控制轴线，并将水泥粉煤灰碎石桩的准确位置放线到桩作业面上。放线的桩位应明显、易找、不易被破坏，采用有一定直径和深度的白灰点来表示桩位，桩位偏差小于2cm。

2.钻进成孔

钻孔开始时，一般应先慢后快，这样既能减少钻杆摇晃，又容易检查钻孔的偏差，以便及时纠正，垂直度偏差应小于1%。在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则较易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。当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。正式施工时，当动力头底面到达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，成孔深度误差不超过0.1m。

3.灌注及拔管

桩深成孔到设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料。泵送前，应用水泥砂浆湿润管路。当钻杆芯管充满混合料后开始拔管，一次提钻高度小于25cm，混凝土埋钻高度大于1.0m。严禁先提管后泵送，混合料的泵送量应与拔管速度相匹配，拔管速度结合工程特性现场控制。成桩过程宜连续进行，应避免因后台供料慢而导致停机待料。若施工中因其他原因不能连续灌注，须根据勘察报告和已掌握的施工场地土质情况，避开饱和砂土、粉土层，不得在这些土层内停机。灌注成桩完成后，用水泥袋盖好桩头，进行保护。施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量，桩顶高程高出设计桩顶高程不少于0.5m，以保证桩顶标高和桩顶混凝土质量均符合设计要求。

4.钻机移位

当上一根桩施工完毕后，钻机移位，进行下一根桩的施工。施工时由于水泥粉煤灰碎石桩排出的土较多，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，在下一根桩施工时，还应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位准确。

5.桩头处理

保护土层清除后将桩顶设计标高以上桩头截断。首先，找出桩顶标高位置，在同一水平面按同一角度对称放置2个或4个钢钎，用大锤同时击打，将桩头截断。严禁用钢钎向斜下方向击打或用一个钢钎单向击打桩身，或虽双向击打但不同时，以致桩头承受一定的弯矩，造成桩身断裂。桩头截断后，用钢钎、手锤将桩顶从四周向中间修平至桩顶设计标高（桩顶标高允许偏差0～＋20mm）。如果在基槽开挖和剔除桩头时造成桩体断至桩顶设计标高以下，则必须采取补救措施。假如断裂面距桩顶较近，可接桩至设计桩顶标高。

四、常见问题及处理办法

1.堵管

堵管是灌注成桩最常遇到的主要问题，若不及时排除，会给施工带来很大困难。根据现场施工经验总结，分析出产生堵管的主要原因和解决办法:

（1）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，粉煤灰掺入量宜控制在60～80kg/m3。

（2）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、高强柔性管到达钻杆芯管内，同时控制好混合料坍落度，宜控制在16～20cm。

（3）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。

（4）施工人员操作不当也会导致堵管现象发生，因此必须要求操作人员严格按施工规范进行施工。

2.窜孔

在饱和细砂层、粉砂层中施工常遇窜孔现象。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，这种现象叫窜孔。出现窜孔可采取隔桩、隔排跳打施工方案解决。

3.断桩

断桩发生时，应与设计单位、监理单位、建设单位共同制定方案,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。如不能满足设计要求，对于浅部断桩,采取接桩的方法处理，但是对于深度超过1m以上的，宜采取桩间补桩的方法处理