水泥粉煤灰碎石樁（CFG）成樁質量控制

程文軍（廣州市市政集團有限公司市政工程分公司 510060）

水泥粉煤灰碎石樁（CFG）成樁質量控制

程文軍
（廣州市市政集團有限公司市政工程分公司 510060）

在市政工程建設不斷發展的過程中，水泥粉煤灰碎石樁（CFG）獲得了廣泛的應用，理論體系逐漸完善，技術應用更加成熟。本文在分析CFG樁應用原理的基礎上，結合具體施工流程，探討了成樁質量控制方案。

水泥粉煤灰碎石樁；應用；質量控制；CFG樁

水泥粉煤灰碎石樁是市政工程施工中地基處理的重要方法，與傳統的地基處理方法相比，CFG樁具有顯著的樁體支撐特性，擠密作用，地基承載力較高，樁體應用的過程中沉降量較小，穩定性強，在調節地基承載力的過程中，只需要對樁長、樁距和褥墊層進行調節[1]。在 CFG樁復合地基應用體系逐漸完善的同時，市政道路地基施工質量也獲得了較大的提升，現主要針對質量控制進行討論。

1 CFG樁的應用原理

水泥粉煤灰碎石樁成樁材料主要包括碎石、粉煤灰、水泥、石屑等，成樁后具有較高的粘結強度，應用散體構成的褥墊層實現樁土載荷的分配，保證樁土協同工作，構成整體式地基。圖1是CFG樁的基本結構。

CFG樁復合地基結構示意圖

實際工程中應用CFG構成復合地基，主要結構為樁間土、樁體和褥墊層。

將一定大小的載荷施加于褥墊層，可以做出如下動態分析：起始階段，上部載荷均勻施加于褥墊層，之后的壓力轉移到CFG樁和樁間土，上部壓力均勻分布，隨著荷載的增加，樁頂的應力逐漸集中。由于褥墊層的基本結構的隨時散體顆粒，在應力的作用下出現一定程度的滑移，樁頂應力在橫向調節的過程中逐漸分散，此時上部載荷的壓力逐漸從樁體轉移到樁間土上。載荷施加于樁間土后，樁間土出現一定程度的沉降變化，材料會發揮一定的補償作用，樁頂陷入褥墊層中，樁體和樁間土共同承載上部載荷，整體結構趨于穩定狀態。

隨著載荷的逐漸增加，超過了褥墊層固有的調節能力，載荷主要由CFG樁體承擔，樁體在摩擦阻力的作用下將載荷傳遞到深部地層中，此時樁的承受力發揮到極限。

在正常情況下，上部施加的荷載足夠大，樁間土的承載力得到發揮，外加荷載主要由樁體的儲備力承擔。CFG樁的模量大、變形小，在荷載的后期施加過程中，樁頂部的應力增加幅度較大，樁身的沉降變形決定了外加荷載引起的基礎變形。總之，CFG樁可有效提高地基承載力，可以承受較大的地面載荷，可減少工后剩余沉降量，整體結構具有較好的穩定性，具有沉降變小、穩定快的優點。

2 CFG樁在實際工程中的應用

2.1 工程概況

珠海十字門中央商務區市政配套工程市政道路沿線是由第四系地層主要由填筑土、淤泥及淤泥質粘土組成，均屬松軟地層，工程性能差，設計應用CFG樁對軟土地基進行處理，成樁長度約14～16m，直徑為0.4m，樁間距設置為1.5m，等邊三角形梅花狀布設。墊層的厚度設置為0.5m，褥墊層材料應用碎石砂，碎石含量約70%，粒徑19～37.5mm，含泥量在5%以下。實際工程中結合地質情況和自然環境，CFG樁應用長螺旋鉆內泵壓混合料灌注成樁。

2.2 施工準備

準備工作中以設計參數和圖紙為依據，再次確認地質資料，選定合理的施工機械，完善施工計劃。工程項目配備足夠數量的技術人員，規范作業指導書和技術方案，做好技術交底工作。之后及時平整場地，清除場地內的障礙物，營造良好的施工環境，保證水電供應正常。控制測量放樣的質量，準備好所有施工器械和原材料，充分考慮外界環境因素對工期的影響。及時做好成樁的工藝性試驗，及時確定出原料配合比和材料混合攪拌時間[2]。

2.3 CFG樁質量控制要點

在鉆機就位的過程中，先應用全站儀明確控制樁的位置，以控制樁位置為依據，用鋼尺放出不同CFG樁樁位。采用直徑為15mm的鋼釬垂直打出20cm的深孔，在孔內插入標記物，鉆機按照放樣的位置就位。就位后及時調整水平度和垂直度，垂直度誤差在1%以內。

鉆機導向架的側面做好刻度標記，鉆頭接觸地面時，動力機頭停留在零刻度先上，每進入0.5m標注一次刻度，施工過程中結合刻度去頂出進尺深度和拔鉆高度。施工過程中，先開動發電機，鉆頭提離地面約20cm，打開鉆頭插銷，開鉆前向輸送泵內輸入1m 的清水，啟動輸送泵保證輸送管內壁濕潤，之后將攪拌好的砂漿加入輸送泵內沖管，沖管結束后將混凝土加入輸送泵內，指導鉆頭位置流出混凝土，后關閉鉆頭閥門，下鉆。施工過程中將混凝土的坍落度控制在160mm-195mm范圍內。

鉆孔開始后，向下移動鉆桿，對準樁位，啟動電機鉆井，先慢后快，地面鉆進2m的范圍內，速度控制在1～1.5m/min，之后鉆速控制在2.5～3m/min。如果鉆進過程中遇到復雜的地質結構，鉆桿搖晃，此時應用降低鉆進速度，并檢查鉆孔的準確性，及時糾正偏差。鉆進過程中 及時清理鉆桿周圍的泥土，避免樁位被覆蓋，鉆桿下鉆到設計標高后，關閉電機，停止鉆進，清理周圍泥土[3]。

灌注和拔管的過程中，先保證CFG樁成孔到設計標高，打開鉆頭閥門，泵送混合料，大約20s后開始提鉆，保證樁底混凝土密實，混凝土高出鉆頭20cm。之后泵送的過程中拔管，拔管速度控制在2.5～3m/min。

整個成樁過程必須連續進行，避免因供料不足導致停機問題。如果一根樁在灌注過程中沒有達到灌入高度，必須停止拔管，此時應泵送補料，混凝土泵送20s后開始拔管，拔管到鉆機動力機頭最上部零刻度線結束，關注成樁完成后，蓋好樁頂予以保護。

關注工作完成后及時移機到下一個樁位，借助鉆機自帶的移動底盤實現移位，重復鉆孔關注流程完成所有樁位，移機后及時清理鉆桿和鉆頭的渣滓。

CFG樁設計深度較大，鉆進過程中可能遇到較厚的地層砂，如果樁機負荷達到極限狀態，將可能出現故障問題，機械故障帶來斷樁和卡鉆問題，不僅是對施工技術的考驗，也是施工 機械質量的考驗，施工單位必須在配備相應的易損件，另外做好機械的維護工作，提高技能操作水平，避免違章操作。

施工過程中及時檢查排氣閥的工作狀態，如果出現堵塞必須及時清洗，避免形成斷樁或者空心樁。為了避免斷樁，必須加強對灌注區域的保護，避免大型機械進入。如果由于排氣閥設置不當導致斷樁，必須經常檢查排氣閥，鑿除排氣閥周圍的混凝土，施工過程中保證混凝土供應就是，工作人員之間協調配合[4]。

樁頂需要超出設計標高50cm，同時保證樁身有足夠的長度。施工過程中，隨著鉆桿的鉆井，排除的土體堆積在孔口位置，堆積土中有一些混合料，必須及時清運鉆孔棄土，挖出混合料，漿體與棄土同時清運。

鉆機移位后及時清除孔周鉆泥，出小型挖掘機外，任何機械不得進入灌注樁場地，不得挖動已經灌注的CFG樁，為了控制混凝土的灌注量，必須保證能偶置管地看到混凝土面上升的高度，同時控制混凝土用量。

3 結束語

隨著近代工程建設的發展，CFG樁的應用越來越廣泛，在實際應用是也表現出良好的穩定性，成樁技術在應用的過程中，重點是要做好質量控制。需要結合工程特點，制定科學的施工方案，選用正確的施工設備。施工過程中加強質量監督，發現問題后采取有效的措施解決，加快施工技術的推廣和應用。

[1]王炳龍,楊龍才,周順華等.CFG樁控制深厚層軟土地基沉降的試驗研究[J].鐵道學報,2016,28(6):112.

[2]李華明,蔣關魯,劉先峰等.CFG樁加固飽和粉土地基的動力特性試驗研究[J].巖土力學,2010,31(5):155.

[3]韓云山,白曉紅,梁仁旺等.墊層對CFG樁復合地基承載力評價的影響研究[J].巖石力學與工程學報,2014,23(20):349.

[4]張小敏,鄭俊杰.CFG 樁復合地基承載力可靠度分析[J].巖土力學,2015,23(6):81.

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1007-6344（2016）06-0344-01