CFG樁基施工技術實際應用研究

【摘 要】 CFG樁不僅可用于承載力較低的地基，也可用于承載力較高但變形不能滿足要求的地基，具有較強的置換作用，如果施工過程中的各個環節控制得當，不僅施工進度快，施工質量也能很好保證。本文主要就京滬高鐵工程施工實例，對CFG樁基施工技術實際工程應用進行簡單的研究。

【關鍵詞】 京滬高鐵 CFG 樁基施工

一、前言

CFG樁簡稱水泥粉煤灰碎石樁，是地基加固處理的一種方法，適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結的素填土等地基。在施工時應選擇承載力相對較高的土層作為樁端持力層。設計采用水泥粉煤灰碎石處理地基時應進行地基變形驗算。

二、工程實例

（一）工程概況

新建北京至上海高速鐵路JHTJ4-20標DK912+434～DK924+801，全長12367米，路基長8400.22米，位于滁州市境內，部分路基需進行軟基處理，本標段CFG樁軟基處理共計34380根271680延米、樁帽34380個，樁身混凝土共計53317.2立方米，擴大樁帽11315立方米。

（二）CFG試樁

京滬高鐵第二十項目部二工區DK919+ 044.480—DK921+104.920段路基軟基處理CFG樁于2008年8月12日對1#--7#樁位進行了試樁。

試樁過程：本段路基表層以下為硬塑粘土，鉆進速度暫設為2m/min～2.5m/min，其下為全風化角閃巖，鉆進速度暫設定為1.5m/min～2.0m/min。提鉆灌注混凝土速度緩慢用時9分鐘。機械設備見表1。

試樁結論：試樁地質情況基本與設計相符，根據CFG樁施工工藝及試樁結果分析的地質情況，本段適用長螺旋樁機，根據現場試樁情況得出可以保證樁機正常作業的性能參數：轉速控制在21r/min、控制電流100A、電壓380V，混凝土輸送方式，采用混凝土泵送，根據現場試樁情況證明混凝土配合比合適，能夠滿足施工要求。

（三）CFG施工工藝簡介

CFG樁施工采用長螺旋鉆機鉆孔，管內泵壓送混合料成樁施工方案。CFG樁施工完成后待其混合料初凝后，人工將樁頂松散部分和浮漿清除。

⑴工藝要點與技術措施

①施工準備

測量準備：施工測量嚴格按測量規范要求進行，所有測量儀器都進行校核與檢定，保證測量精度。

技術準備：施工設計圖紙及有關施工資料到位后，組織技術人員進行圖紙復核，組織有關人員培訓、學習相關技術規范及施工細則、設計文件，作好施工前的技術準備工作。

施工技術交底：根據施工圖，技術人員要進行技術交底。交底內容包括：施工方法、施工工藝、施工安全、機械使用等。

物資準備：材料的取樣試驗工作已經按規范要求完成，全部采用試樁所選用的材料。

②施工順序

CFG樁施工采用間隔跳打法，施工新樁與已打樁時間間隔不少于7d；全長布樁時，應遵循由“由一邊向另一邊”的原則。

③鉆機就位

CFG樁鉆機就位后，應用鉆機塔身的前后和左右的垂直標桿檢查塔身導桿，校正位置，使鉆桿垂直對準樁位中心，確保CFG樁垂直度容許偏差不大于1%。

④混合料攪拌

混合料攪拌要求按配合比進行配料，計量要求準確，拌合時間不得少于1min。混合料加水量和坍落度（設計要求長螺旋鉆管內泵壓混合料法施工時，坍落度控制在16～20cm）根據采用的施工方法按工藝試驗確定并經監理工程師批準的參數進行控制。在泵送前混凝土泵料斗應備好熟料。

⑤鉆進成孔

鉆孔開始時，關閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸及地面時，啟動馬達鉆進。一般應先慢后快，這樣既能減少鉆桿搖晃，又容易檢查鉆孔的偏差，以便及時糾正。在成孔過程中，如發現鉆桿搖晃或難鉆時，應放慢進尺，否則較易導致樁孔偏斜、位移，甚至使鉆桿、鉆具損壞。當鉆頭到達設計樁長預定標高時，在動力頭底面停留位置相應的鉆機塔身處作醒目標記，作為施工時控制孔深的依據。當動力頭底面達到標記處樁長即滿足設計要求。施工時還需考慮施工工作面的標高差異，作相應增減。

在鉆進時，記錄每米電流變化并記錄電流突變位置的電流值，作為地質復核情況的參考，樁尖必須鉆至持力層上并保證有效設計樁長。

⑥灌注及拔管

CFG樁成孔到設計標高后，停止鉆進，開始泵送混合料，當鉆桿心充滿混合料后開始拔管，嚴禁先提管后泵料。鉆桿應采用靜止提拔，施工中應嚴格按工藝性試驗確定并經監理工程師批準的參數控制鉆桿提拔速度和混凝土的泵送料，成樁過程宜連續進行，應避免因后臺供料慢而導致停機待料。灌注成樁完成后，樁頂采用濕黏土封頂，進行保護。施工中每根樁的投料量不得少于設計灌注量。

⑦移機

當上一根樁施工完畢后，鉆機移位，進行下一根樁的施工。施工時由于CFG樁的土較多，經常將臨近的樁位覆蓋，有時還會因鉆機支撐時支撐腳壓在樁位旁使原標定的樁位發生移動。因此，下一根樁施工時，還應根據軸線或周圍樁的位置對需施工的樁位進行復核，保證樁位準確。

⑧擴大樁頭施工

CFG樁采用擴大樁頭，擴大頭頂寬1m，高0.6m，施工時樁頭0.6m范圍挖除，現場澆注C15混凝土。

⑵防止堵管竄孔的措施

①施工中應保證排氣閥正常工作，施工中要求每工班經常檢查排氣閥，防止排氣閥被水泥漿堵塞；冬季施工時經常采用加熱水的辦法來提高混合料的出口溫度，防止在輸送管和彎頭處會出現混合料初凝前結凍，造成堵管。

②采用隔樁、隔排跳打方案防止竄孔，但跳打要求及時清除成樁時排出的棄土，否則會影響施工進度。

⑶質量控制措施

①為檢驗CFG樁施工工藝、機械性能及質量控制，核對地質資料，在工程樁施工前，應先做不少于2根試驗樁，并在豎向全長鉆取芯樣，檢查樁身混凝土密實度、強度和樁身垂直度，根據發現的問題修訂施工工藝。

②CFG樁的數量、布置形式及間距符合設計要求，樁長、樁頂標高及直徑應符合設計要求。

③CFG樁施工中，每臺班均須制作檢查試件，進行28d強度檢驗，成樁28d后應及時進行單樁承載力或復合地基承載力試驗，其承載力、變形模量應符合設計要求。

④通常樁頂混凝土密實度差，強度低，對此采取樁頂以下2.5m內進行振動搗固的措施，為保證施工中混合料的順利輸送，施工中采取強制式攪拌機。

⑤樁身每方混合料摻加粉煤灰量及坍落度控制根據設計和采用的施工方法按工藝試驗確定并經監理工程師批準的參數進行控制。

⑥清土和截樁時，不得造成樁頂標高以下樁身斷裂和擾動樁間土。

⑦跳打施工時應及時清除成樁時排出的棄土，否則會影響施工進度。整個施工過程中，安排質檢人員旁站監督，并作好施工原始記錄，記錄鉆壓電流值、孔深、單孔混合料灌入量、堵管及處理措施等。

⑧CFG樁施工屬隱蔽工程，經監理簽認后方可進行下一道工序施工。

（4）CFG樁復合地基優點

①適用性廣，承載力提高幅度大：CFG樁復合地基技術適用于非飽和及飽和的粉土、粘性土、填土、砂土、淤泥質土等地質條件，處理后，復合地基的承載力與原地基承載力相比，可提高2-5倍。

②施工簡便，工期短：CFG樁施工方法一般為長螺旋鉆成孔泵送砼法，施工時，沒有鋼筋籠制作等工序，成孔成樁一次完成減少了成樁時間，加快了施工速度。

③保護環境：CFG樁施工時，不需泥漿護壁，沒有泥漿外運，既節約了資金，又無環境污染，對市內施工，非常適合。

參考文獻

[1] 萬楊.新形勢下淺談當前建筑工程的樁基施工技術[J].建筑知識：學術刊，2012（8）：338-339

[2] 鐘亮根.低應變反射波法在樁基施工質量檢測中的應用[J].鐵道標準設計，2012（4）：111-111