CFG樁施工實踐及其控制技術探討

張建國

（河北省滄縣公路管理站，河北 滄州 061000）

1 工程概況

某高速公路路基采用水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）。為方便CFG鉆機施工，也為施工質量的控制提供良好條件，CFG樁場地平整必須按要求施工。本文詳細探討CFG樁在平整場地后的關鍵施工技術。

2 施工準備技巧

為方便CFG鉆機施工，對CFG樁場地首先采取平整處理，從而為施工質量的控制提供好的條件。施工場地準備好壞，直接影響施工質量和進度。因此，場地平整必須按要求施工。

2.1 測量放樣由測量班根據圖紙，放樣出CFG樁場地，并標志出需要平整場地的界限與開挖深度。開挖標高應高出樁頂1m以上。采取平整場地，先用裝載機或挖機將表面虛土和附著物清除并送至棄土場。對高地采取削平，低洼地采取填筑，對場地進行平整，要求坡度不得大于10%。然后采用15T壓路機振動壓實。場地排水系統要保證，四周開挖寬和深均為1m的水溝，場地表面要有相應的橫溝和橫坡，以免施工場地積水給施工造成困難。每隔100m修筑場地與便道的連接通道，方便機械物資進場協助施工。

2.2 場地平整好之后，按圖紙對CFG樁樁位進行精確放樣，并用石灰灑出網格樁的樁位，樁位用筷子或者直徑8mm左右的鋼筋標志，并將設計單位提供的水準點引至施工現場旁，隨時對CFG樁施工標高進行控制、調整。同時組織施工人員對項目部編制的施工工藝進行認真學習，根據項目部提供的各種技術資料填寫表格，熟悉記錄方法，以保證現場施工資料的齊全。準備好現場試驗器材，對混凝土溫度、坍落度進行控制，并按照規范要求做好相應的試件取樣工作準備。C20混凝土由攪拌站集中供應，但是由于攪拌站到施工現場距離較遠，混凝土的供應存在很大的問題，因此，混凝土的準備工作尤其重要，應指定專人為CFG樁施工調度混凝土。

3 施工工藝參數

本項目采用CFG樁工藝時，混合料攪拌按配合比進行配料。每盤料攪拌時間控制在120s左右。泵送混合料配合比塌落度控制在140～180mm。采取泵車對混合料用量進行控制，每擊打5次，成樁約1m。根據擊打次數和提管高度雙向控制樁頂標高。長螺旋鉆機勻速鉆進，正常鉆進速度為2m/min左右，同時根據鉆塔標記控制鉆進深度，并根據電流變化情況控制進入硬土層深度。

對路堤地基采用CFG樁加固，樁徑0.5m，間距1.6m，DK218+256.07～DK218+278.87 段三角形布置，DK218+278.87～DK219+045 段正方形布置。CFG樁按硫酸鹽環境等級H2級考慮防腐。CFG樁施工后清除樁頭，非擋土區域鋪設鋼筋混凝土板，板厚0.5m，板底設0.15m碎石墊層；擋土墻區域不設樁板結構。單樁承載力不小于800kN。樁板結構每隔20m設置一道伸縮縫，伸縮縫寬0.02m，采用瀝青木板填塞。

4 CFG樁施工實施

對本工程采取的施工工藝見圖1所示。

圖1 長螺旋鉆CFG樁樁網復合地基施工流程框圖

4.1 鉆機就位

鉆機就位后，應使鉆桿垂直對準樁位中心，確保CFG樁垂直度偏差不大于規范要求的1%。采用在鉆架上掛垂球的方法，在鉆架上用刻出明顯的對照位置，對點后對樁位和垂直度進行檢查，保證在誤差容許范圍之內后方可以開鉆，并對閥門進行檢查，以防鉆進后閥門打不開的情況出現。

4.2 混合料攪拌

混合料攪拌按配合比進行配料。每盤料攪拌時間控制在120s左右，塌落度控制在140～200mm。具體攪拌時間由攪拌站集中控制室進行控制，并在電腦中有詳細的記錄。

4.3 鉆進成孔

鉆機開鉆時，關閉閥門，一人扶住閥門不讓閥門打開，鉆機慢慢下落，直到鉆頭接觸地面閥門不再打開后，人放手離開，啟動馬達鉆進。先慢后快，同時檢查鉆機的偏差并及時糾正。發現鉆桿搖晃或者難鉆進時，放慢鉆進速度，防止樁孔偏斜、位移及鉆機鉆具損壞。根據鉆塔上的進尺標記，鉆機下鉆到設計標高時，停鉆。如果兩根樁施工連接不上，鉆機停止時間較長時，在第二根對點前，應檢查輸送管道是否暢通，一般采用試泵檢查。加強地質復核，加密設計地質勘測斷面。大面積施工前，對區域進行劃分，每25m做一個地質復核孔；小面積則只需要兩端復核。作好記錄，并繪制出詳細的地質縱斷面圖和設計地質勘測進行對比分析，作為施工參考。或者對一定區域的首根樁進行地質復核，為在該區域施工提供可靠的數據參考。鉆進時，記錄每m電流變化并記下電流突變位置的電流值，作為地質符合和該區域的施工數據依據。

4.4 澆注及拔管

鉆機下鉆到設計標高，且符合進入硬土層2米以下的要求后停鉆，必須在原深處進行孔底虛土清理，然后停止轉動、提鉆。注意在空轉清土時不得加深鉆進，提鉆時嚴禁回旋鉆桿。然后開始泵送混合料，并用通訊工具或者事先安排好的提示音進行控制，等到鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管，閥門將會自動打開。提管速度控制在2～3m/min左右。根據鉆塔上鉆進尺控制樁頂標高，高出設計樁頂標高50cm后，停止泵送，樁頂蓋土保護成樁。每根樁的投料量應不少于設計量。

灌注混合料時，也可以通過采用記錄泵壓次數來計算投料量的方式對于混合料進行控制。對于同一種型號的輸送泵每次泵送量基本上是固定值。用此方法結合鉆機上鉆進尺控制標高，效果更好。灌注時，應靜止提拔鉆桿，先泵送后提鉆桿。

4.5 移機

上一根樁施工完畢，應對鉆頭進行檢查和保護，移位進行下根樁施工。

4.6 現場試驗

對于每車混合料，試驗人員都要進行坍落度的檢測，合格后方可進行混合料的投料，并抽樣做混合料試塊，每臺班做三組試塊，測定28d抗壓強度。

5 施工關鍵技術

通過控制鉆孔深度有效確保鉆孔到設計深度。鉆孔過程中每鉆1m詳細記錄電流表電流一次，并對土層變化處予以說明。水泥、粉煤灰、碎石混合料必須用攪拌機拌合，混合料配合比嚴格按設計要求選定，控制拌合時間，向管內一次投足混合料，控制投料后留振時間在5～10s。

控制拔管速率，拔管過程中不許反插，如上料不足，須在過程時空中加料，不用許停拔再投料，控制樁頂標高，實際樁頂標高宜高于設計樁頂標高50cm，浮漿厚度不超過20cm。

為有效防止施工中樁與樁及移機等對樁身的影響（斷樁或縮徑），樁的施工順序按照設計要求辦理。CFG樁施工允許偏差應符合“CFG樁允許偏差表”的要求（見表1）。

表1 CFG樁允許偏差表

開鉆前對鉆機進行水平、垂直檢查，并在鉆進中隨時觀測。鉆機必須安裝導向套。在開始鉆進或穿過軟硬土層交界處時，為保持鉆桿垂直，宜緩慢進尺；在含磚、瓦的雜填土層中或含水量較大的軟塑性土層中鉆進時，應盡量減少鉆桿晃動，以免擴大孔徑。鉆進過程中如發現鉆桿搖晃或鉆進困難，表明可能遇到硬土、石塊或硬物等，這時應立即提鉆檢查，待查明原因并妥善處理后再鉆，否則較易導致樁孔嚴重傾斜、偏移，甚至使鉆桿、鉆具扭斷或損壞。

6 結語

工程實踐表明，為有效提高質量，應當選用技術先進、性能穩定的施工設備。混合料灌注時鉆桿拔管速度和輸送泵的泵送量要嚴密配合，鉆桿靜止提拔，并保證連續拔管，施工中嚴禁出現超速提拔及先提拔后泵料或停拔待料。灌注過程中，芯管插入混合料的最小深度宜按25cm控制。同時混合料的各種材料技術指標必須滿足規范要求，其抗壓強度必須滿足設計要求。這些值得同類工程借鑒。

［1］傅思峰，王國田，節昌錄，等.談CFG樁施工中應注意的問題［J］.工業建筑，2006，28（12）：118-119.

［2］張細寶，楊自剛.中國交通土建工程學術論文集［C］.成都：西南交通大學出版社，2006.

［3］李曉宏.CFG樁復合地基設計與施工技術［J］.科技創新與應用，2012，13（9）：15-16.