CFG桩加固施工实例分析

摘要：本文结合作者施工经验，分析了路基加固CFG桩的施工方法，指出了施工中常见的问题及解决办法。

关键词：CFG桩；施工工艺；路基加固；应用

Abstract: Combined with the author’s construction experience, this paper analyzes the construction method of the sub grade reinforcement CFG pile, and points out the common problems and solutions in construction.

Key words: CFG pile; construction technology; roadbed reinforcement; application

中图分类号：TU7 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

通过严格的工艺和质量控制，所施工的CFG桩（Cement Fly-ash Grave，水泥粉煤灰碎石桩）经检测均达到设计要求，为以后类似工程施工积累了一定的经验。

1 工程实例

1.1 工程简述

2009年11月，黔江西互通立交K42+200～K42+230左幅沥青路面出现裂缝。自K42+240.5车行道涵背起，从中央分隔带边缘斜向穿过超车道、主车道路面，并向前延伸，裂缝与路面夹角约30°～50°，最大宽度已近10mm。

1.2 地质状况

沿裂缝发育带布孔探得：本段路基下卧深厚层软土，自B区至A区增厚，最大厚度达16m，其中B区范围内局部软土层缺失。

2 施工方案

采用长螺旋钻机钻孔，隔排跳桩施工，现场搅拌机搅拌混合料，砼搅拌运输车运输，地泵输送混合料，长螺旋钻机压灌成孔。为了检验CFG桩施工工艺、机械性能及质量控制，核对地质资料，提供必要的工程施工参数，在工程桩施工前，先做不少于2根试验桩，确定了提钻速度、混合料施工配合比、坍落度、搅拌时间、钻机拔管速度等各项工艺参数。根据发现的问题，修正了施工工艺，为工程桩施工提供了参数依据。在监理工程师审核同意后，再进行工程桩的施工。

3 施工工艺

本管段内的CFG桩桩径均为0.5m，根据地质情况桩长4～10m长短不等，桩间距1.5～1.7m，正方形布置。桩顶设C25砼扩大桩帽，桩帽顶面设0.5m厚碎砾石垫层,内铺设一层双向土工格栅，每侧回折不小于2.0m,抗拉强度不小于110KN/m。桩体原材料采用碎石、石屑、粉煤灰、水泥混合而成，按C15混凝土配合比设计，采用长螺旋取土工艺法施工。混合料28天龄期标准试块抗压强度不小于15MPa。

3.1 施工准备

3.1.1 平整场地：清除路基基底范围内的生活垃圾、工业垃圾、障碍物及表层富含植物根须种植土；标记并处理场地范围内地下构筑物及管线。对于池塘地段，将淤泥和水清理完毕后，采用素土层层夯实，每层不大于30cm。回填至设计标高后方可进行地基处理。纵向高差不得大于2m（困难地段），相邻截面高差大于2m的加设一道不少于2m的台阶衔接，减少高差再进行CFG桩施工。

3.1.2修施工便道：修好混凝土运输通道，便道宽度6m，厚0.6m。底层采用0.5m建筑垃圾，顶层采用0.1厚泥结碎石，两侧挖0.4×0.5m的排水沟。

3.1.3 放线测量：技术员放出CFG桩桩位，桩位中心点用钎子插入地下，并用白灰明示，桩位偏差小于50mm，开钻前用尺量复核桩位。

3.1.4 拌制混合料：采用搅拌站集中拌和，配合比采用C15混凝土配合比，并通过试桩最终确定最佳的施工配合比。

3.2 施工步骤

3.2.1 钻机就位

平整场地达到施工要求后，将长螺旋钻机就位，调整钻机水平并固定，技术人员负责将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%。使用反差大的反光贴条每0.5米进行标识，粘贴在钻机导向架上，利于夜间记录人员识别读数。

3.2.1 混合料搅拌

混合料搅拌按照配合比进行配料，每盘料搅拌时间控制在90秒，电脑控制和记录。CFG桩桩身混合料28天龄期标准立方体设计抗压强度不小于15MPa。

3.2.3 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及地面时，启动马达钻进。一般应先慢后快，钻进速率控制在0.5m～1.2m/min。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。在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则会导致桩孔偏斜、位移，甚至损坏钻杆、钻具。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，桩顶标高应高出设计桩顶标高不少于0.5m,垂直度偏差小于1﹪。如遇因地质原因桩长打不到设计长度或桩底土质与设计不符时，应立即通知监理、设计单位现场核实，并拿出处理方案。

3.2.4 拔管、压灌成桩

长螺旋钻机钻至设计标高，停止钻进，提拔钻杆20～30cm后开始泵送混合料灌注,当钻杆中孔充满混合料后，开始提升钻杆、压灌混合料。一边泵送，一边拔管，严禁先提管后泵料。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。在正常情况下，钻机的提升速度控制在2-3.5m/min。提钻的速度与混合料的泵送速率相协调，保证钻杆内混合料表面高度始终略高于钻杆底出料口。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。黏土厚度应能满足养护的要求，每根桩的投料量应符合设计灌注量。

3.2.5 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，有时还会因支撑钻机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，确保桩位准确移位。

3.2.6 清桩间土及破桩头

当桩身混凝土强度达到设计强度的70%时，可进行桩间土方的清除，土方清除采用人工配合小型作业机械为主。采用小型机械清除时，要保证桩周围有20cm的保护层，然后再用人工清除。清理完毕后用电镐凿平桩头至设计标高，如桩头仍有浮浆，应凿除做接桩处理。

3.2.7 桩基检测

先把桩顶按照试验要求打磨平整，再进行桩身质量、完整性检测，检测采用低应变方法。检验根数为桩总数的10%。复合地基承载力、变形模量检测根数为总根数的2‰，检测方法为平板载荷。

3.2.8 扩大桩头及碎石垫层

待桩身检测合格后，采用人工开挖，将施工范围内的土清除完毕，并达到设计标高。对桩头的截取采用环切法工艺施工。应保留15cm桩头嵌入桩帽，并对桩头进行凿毛。扩大桩头可分段集中进行施工，施工完毕后铺设0.5m厚砾石垫层，内铺设一层双向土工格栅，每侧回折不小于2.0m，抗拉强度不小于110KN/m。

3.3 工艺流程图

长螺旋钻机管内泵压混合料灌注CFG桩施工流程图

4 施工常见问题和解决方法

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。产生堵管的原因有以下几点: