CFG桩在建筑工程中的应用

1、CFG桩在建筑工程中的应用1工程概况某高层建筑地处西安市高新区西户路与丈八四路交叉口，一期16#楼，总建筑面积30152.04m2其中地下建筑面积1143.75m2,建筑基底面积1724.91m2地下一层，地上一单元24层，二三单元25层，一单元建筑高度71.35m,二三单元建筑高度74.35m。一类 高层商住楼，设计使用年限50年，抗震设防裂度八度。建筑结构 为钢筋混凝土剪力墙结构。水泥粉煤灰碎石复合地基工程施工。本工程采用素混凝土灌注复合地基，桩半径400mm桩长17.0m,按等边三角形排列，孔中心距1400mm纵向列距1400mm横向排 距1212mm要求处理后的复合地基承载力特征值46

2、0kpa，桩端进 入粉质粘土层不小于0.5m。成桩工艺要求采用长螺旋钻孔管内泵压 灌注成桩，施工时顶标咼应咼出设计标咼，桩身混凝土等级米用c30,桩身混凝土充盈系数为1.10。褥垫层采用压实的级配砂石垫 层，要求碎石的最大粒径不大于30mm砂的掺和量在20%30%之 间。水泥粉煤灰碎石桩（cfg桩）是由适量石屑、粉煤灰和水泥拌和 制成的一种粘结强度较高的桩体。其与桩间土和褥垫层一起构成cfg桩复合地基。目前，cfg桩复合地基在国内多省市得到广泛应用， 大量实践证 明cfg桩复合地基就承载力而言不会有太大问题，可能出现的问题 是cfg桩的施工。了解cfg桩施工技术的发展和不同工艺的特点， 可使施

3、工人员对cfg桩的施工工艺有一个全面的认识，便于方案选 择和设计参数的确定以及在施工措施上考虑得更加全面。2施工方案cfg桩施工：采用zkl-20型桩机，砼采用商品混凝土，混凝土 强度等级为C30;配合一台40型砼输送泵，采用泵送压力灌注。人 工破除桩头浮浆。桩间土方开挖采用小铲挖掘机挖土方，人工清理 桩周土方及基底土方。褥垫层施工采用装载机铺填砂石料，压路机 振动压实。2.1施工方法具体施工方法为钻机就位对中后开始钻孔，待钻至设计标高后， 然后开始压灌砼，压灌成桩时，边泵送砼边提拔钻具，待砼面咼于 设计桩顶面0.5m，压灌结束，将桩顶周边土铲除后（防止土掉入桩 内砼之中），拔离钻具，此时单桩

4、施工完毕。2.2长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工工艺流程2.2.1测放桩位。依据建设方提供的坐标及高程控制点测放轴 线桩位及标高，钻机就位前应进行桩位复测，每个桩位钻孔前应测 出其地面实际高程，计算出应钻深度、砼灌注高度。2.2.2钻机就位。就位后校正好钻杆的位置和垂直度，垂直度 的容许偏差不大于1%2.2.3混合料搅拌。按设计配比配制混合料，混合料坍落度宜为160200mm224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，启动电机，将钻杆旋转下沉至设计标高，关闭 电机，清理钻孔周围土。成孔时应先慢后快，这样能避免钻杆摇晃, 也能及时检查并纠正钻杆偏位的差值。2.2.

5、5灌注及拔管。cfg桩成孔到设计标高后，停止钻进，开 始泵送混合料，当钻杆芯管充满混合料后开始拔管，严禁先拔管后 泵料。成桩的提拔速度宜控制在23m/min,成桩过程宜连续进行, 应避免供料出现问题导致停机待料。2.2.6移机。移机前对下一根桩的桩位进行清理辨识，确保桩 位的准确性。必要时，移机后清洗钻杆和钻头。2.3成孔2.3.1钻机就位调整平稳，作业人员应从钻机正面与侧面两个 相互垂直方向进行垂直度检查，保证钻具垂直，并将钻头锥尖对准 桩位中心点。开钻前质检员复核桩位，检查钻头直径及安装对位质 量，同时检查两侧阀门应关闭自如，成孔阶段应保证钻头两侧阀门 密闭。2.3.2启动电机，旋转钻具进

6、行成孔施工，作业人员应从钻具 两侧垂直方向，检查成孔时的垂直度，发现偏斜及时调整，以确保 钻孔的垂直度。2.3.3成孔施工采用连续工作制，无故不得停钻，施工过程中 做好施工原始记录234成孔达到设计深度后，不进尺空转23min。成孔钻出的土应及时清理，以保证场地道路畅通、平整，便于钻孔压灌钻机 转移作业及压灌成桩桩顶控制。2.4商品混凝土2.4.1进行灌注前，现场技术员检测混凝土外观及质量，并测 定塌落度，坍落度要求为160200mm2.4.2混凝土强度检查现场取样制作试块， 送有资质单位测定 其抗压强度。混凝土抗压强度必须符合设计要求。2.5压灌砼2.5.1压灌砼开始时， 先不提钻， 用泵车

7、先打34次砼， 使 钻杆 （导管）中砼具有一定的咼度。2.5.2压灌成桩时，边泵送砼边提拔钻具，输送泵每泵一次，钻具的提升高度需按试桩确定的提升量进行控制。2.5.3压灌成桩过程中提钻与输送砼应自始至终密切配合， 钻 具底端出料口不得高于孔内砼的液面（一般孔内砼面应高于出料口1.0m）,压灌成桩必须一次连续灌注完成。2.5.4施工过程中，施工人员应认真填写各种记录表格，要及 时、可靠、准确，有关人员应及时在表格上签字。3长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工质量问题和控制 措施3.1堵管它直接影响cfg桩的施工效率，增加工人劳动强度，造成材料 浪费。特别是故障排除不畅时，使已搅拌的混合料失水或

8、结硬，增 加了再次堵管的几率，给施工带来很多困难。应根据不同的原因及 时排除故障，采取合理的措施减少堵管次数。一般情况下有下面几 种原因：混合料配合比不合理；混合料搅拌质量有缺陷；设备原因; 冬季施工措施不当；施工操作不当等。3.2窜孔在高压缩性淤泥层，流塑淤泥质土层，承压水的砂土层、流砂 层和饱和的细砂层、粉砂层中施工常遇窜孔现象，在一般情况下， 完成一根桩所需时间为3040min,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号桩钻孔中，所以发 现已完的1号桩突然下落，已知1号桩下沉，当2号桩泵入混合料 时，泵送压力加大，钻杆提升速度放慢，也可在30s内不提升钻杆，

9、迫使2号桩的混合料又流向1号桩，恢复到原设计标高。这种现象 叫窜孔。处理办法：采取大桩距的设计方案，增大桩距的目的在于减少 新打桩机器的剪切扰动，避免不良影响。改进钻头，提高钻进速度。 减少打桩推进排数，如将一次打好几排改为2排或1排，尽快离开 已打成的桩，减少对已打桩扰动能量的积累。必要时采用隔桩、隔 排跳打方案，但跳打要求及时清除成桩时排出的弃土，否则会影响 施工进度。3.3桩头空芯主要表现为桩体顶部密实度差，桩体内有集中的空隙，主要是 施工过程中，排气阀不能正常工作所致。钻机钻孔时，管内充满空 气，泵送混合料时，排气阀将空气排出，若排气阀堵塞不能正常将 管内空气排出，就会导致桩体存气，形

10、成空芯。为避免桩头空芯， 施工中应经常检查排气阀的工作状态，发现堵塞及时清洗。3.4桩头变形桩头一定范围内变形呈扁形、椭圆形或不规则形。主要原因是 保护桩头留置过短；桩间土强度较低或含水量较高，新打桩混凝土 在凝结前受桩机支腿挤压或清土机械碾压等机械挤压所致；剔凿桩 头时方法工艺不合理。防止措施：桩基设计时根据施工季节、桩间土情况留置合理长 度的保护桩头，一般不宜小于0.50m。如冬季、雨季或桩顶桩间土 较弱时保护桩头宜长些，春季、秋季或桩间土较强时可适当短些。桩基施工时，合理调整桩机及支腿停放位置或加大支腿底面积， 尽量避免对相邻新打桩的影响；在基槽底土含水量高、强度低时， 可采取隔打或跳打桩方式。排清运桩间土时宜采用履带式小型挖掘机、严禁采用铲运机， 以避免机械碾轧震动的影响。剔凿桩头时可采用切割片环割方式、严禁粗凿滥撬。3.5缩颈、扩径主要表现为桩体局部桩径小于或大于设计桩径。在饱和软土中 成桩，施工顺序不当，如连续施打时，新打桩对已打桩的作用主要 表现为挤压，使得已打桩被挤成椭圆形或不规则形，产生严重的缩 颈甚至断桩；在剪切作用下，桩周土坍孔形成空洞，由桩体混凝土 侧向膨出充填形成桩体扩径。防止措施：根据不同土质，在施工中选择合适的成桩顺序，在 软土中，桩距较大可采用隔桩跳