CFG桩施工、质量检测全流程

1、一、CFGtt简介CFG（Cement Fly-ash Grave）桩中文名称为水泥粉煤灰碎石桩，它是由水泥、粉煤灰、碎石、 石屑或砂和水按一定配合比均匀搅拌形成的高粘结强度桩，和桩间土、褥垫层一起形成复合地 基。既能较充分的发挥桩体材料的潜力，又可充分利用天然地基承载力，并能因地制宜利用地 方材料，具有工效高、成本低、工后变形小、沉降稳定快的优点。CFGS地基处理包括CFGtt身、桩帽（板）、褥垫层几部分组成。结构型式：桩+板，桩+帽+褥垫层（本标段采用此种形式）二、CFGtt施工工艺1、设备的选型及配备CFGtt可选用振动沉管钻机或长螺旋钻机施工。具体选用哪一类成桩机械和什么型号，要视工

2、程的具体情况而定。对于粘性土、粉土、淤泥质土采用振动沉管成桩工艺。对存在的夹有硬土 层地质条件的地区，使用振动沉管机施工，会对已成的桩造成较大的振动，导致桩体被震裂或 震断。对于灵敏度较高的土，振动会造成土的结构强度破坏、承载力下降，可采用螺旋钻预引 孔，再用振动沉管成桩工艺。对于成孔要求质量高的地区，使用长螺旋钻孔管内泵压成桩工艺 本标段设计采用长螺旋钻机施工。长螺旋钻管内泵压碎施工方法的施工机械也有两种类型的机械：步履式和履带式，如下图：根据进度计划及工艺试验，落实好设备配置，并及时维护，使所有机械处于正常状态，满足施 工的需要，不影响施工的进度和质量。2、选用材料和 配合比选用的水泥、粉

3、煤灰、碎石及外加剂等原材料应符合要求及原材料质量验收有关标准，并按规 定进行抽检。按设计要求进行室内配合比试验，选定合适的配合比3、工艺流程3-1平整场地对施工场地内地上和地下管线进行核查、拆迁和防护。清除地表植被，根据所测得的原地面标高和设计桩顶标高对照结果，平整钻孔场地，地面标高宜高于设计桩顶标50CR1预留排水坡度，做好排水沟等措施，并用压路机将原地面碾压至 K30 30MPa/m以满足长螺旋钻机自重和 抗倾覆的要求。3-2施工放样在桩位用直径8mnH勺钢钎竖直打入20cm深孔，在孔内灌注石灰水或石灰粉，并在孔内插入标 记物，可用一次性木、竹筷，便于桩位被埋没后查找。3-3钻机就位钻杆垂

4、直度控制：钻机就位后，桩机悬挂双向垂球，旁站人员通过测设垂球与钻杆上下端的相 对距离，判定机身的垂直度偏差是否满足规范或设计要求，确保CFGS垂直度容许偏差不大于1.0%。桩位控制：在每一根桩施工前，通过已经标明临近的纵向、横向桩位用尺量，来确定桩机是否 对准桩心。每根桩施工前由旁站人员对桩机进行桩位对中和钻杆垂直度检查，满足要求后方可开钻。3-4钻进钻进开始时，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，这样既能减少钻杆摇晃，又能检查钻孔的偏差，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，并及时检查钻杆垂直度和桩位，否则容易导致桩孔偏斜、位移

5、，甚 至使钻杆、钻具损坏。桩长控制：在桩机机身上做明确的长度标识，为方便夜间施工控制，需用反光材料进行标识； 标识的最小刻度一般为50cm或25cm根据钻机塔身上的进尺标记，成孔 达到设计标高时，停 止钻进。钻孔弃土应及时转运到指定场地。3-5灌注混凝土长螺旋钻机钻至设计标高，停止钻进，向钻杆芯管泵送混凝土灌注，当钻杆芯管中充满混合料， 开始提升钻杆，压灌混合料，一边拔管，一边泵送，严禁先提管后泵料。混凝土坍落度、拌合 时间应按工艺性试验确定的参数进行控制，搅拌时间不得少于1min。泵送混凝土，严禁先拔管 后泵送混凝土（特别是端承桩），拔管时钻杆必须停止转动，拔管速率应按试桩确定参数进行 控制

6、，拔管速度均匀，穿透地质较硬地段，采用低档慢速钻进，软弱地层，快速钻进，以降低 扩孔系数；混凝土泵送也必须连续。若混凝土供应不及时，造成钻机等料的情况，时间较长可 能造成断桩或抱钻现象，尤其是在饱和砂土、粉土层。混凝土应灌注至设计CFGtt顶标高以上50cm停止泵送混凝土。灌注混凝土方量不得少于设计桩长加超灌桩头的体积。3-6钻机移位根据钻机的具体情况，一般钻 4、5个孔移动一次钻机。无论桩距大小，均不宜从四周转向圈 内推进施工，因为这样限制了桩间土向外的侧向变形，容易造成土体大面积隆起，断桩的可能 性较大，可采用由中心向外推进或一边向另一边推进的方案。当地下出现软弱层，发生窜孔现 象时，钻机

7、应采用跳孔作业，待相邻位置混合料凝固后，再钻相邻桩位。3-7清除钻泥钻泥在钻孔过程中必须随时清除，钻机移位后把剩余的钻泥清除。应当注意：除50小型挖掘机外，任何机械设备不得进入 CFGS钻孔灌注场地。挖土时不得扰动设计桩顶标高以下的桩间原土。不得挖动已经灌注的CFGtt,使桩头破坏。3-8自然养护CFGtt都埋在地面以下，桩顶有湿黏土封顶，无需专门养护。桩灌注完成后混合料龄期达14天后方能进行桩间土开挖、清理。自然养护期间必须保护钻孔灌注现场，任何机械不得进入钻孔 灌注区。3-9截桩头和开挖桩间土桩间土开挖时，挖掘机易碰撞桩头造成浅层断桩，施工中采取桩头两次截桩方案，避免人为造 成桩头破坏：一

8、是在CFOS灌注完成后碎凝固之前，湿截桩即采用小挖掘机将桩头碎和钻泥一 起清理出去，留3050cm不截，强度达到80淅，使用小挖掘机（斗宽0.6m）开挖桩间土，使用改装后的切割机进行切割，减少对桩体的破坏，切割完成后，断面平整。3-10桩的检测3.10.1 桩身完整性检测CFGtt桩身完整性采用低应变动力试验检测。根据检测结果判定桩身完整性。桩身低应变检测3.10.2 CFG桩混合料强度每台班制作混合料标准立方体试件 1组，进行28d标准养护后，进行试件抗压强度检测。根据 检测结果判定其质量情况。堆载法地基承载力检测3.10.3 CFG桩复合地基静力载荷试验分别进行单桩、复合地基载荷试 验，计

9、算沉降与承载 力。检 验数量：桩数的0.2%,且不少 于3根3-11质量要求序号检验项目允许偏差施工单位检验数量检验方法桩位（纵横向）60mm经纬仪或钢尺丈量桩体垂直度1%按成桩总数的1。%抽样检验且每检验批不少于5根经纬仪或吊线测钻杆倾斜度桩体有效直径不小于设计值开挖50100cm深后,钢尺丈是三、CFGtt质量控制措施1、施工中严格按照设计配合比进行，每台钻机每台班随机抽取混凝土试件一组，根据抗压强 度作为混合料强度判定标准；2、钻机进场后先用钢尺检查钻机钻杆的直径，钻杆直径不小于设计桩径，钻机主塔高度大于桩长5m&右；3、开钻前放出控制桩位，对钻机人员进行技术交底，钻机人员根据控制桩位，

10、用钢尺放出每 根桩位。4、开钻前根据桩基设计桩长和桩头保护层厚度，在钻机主塔位置作明显标记，作为控制钻机 钻进深度的依据。5、钻机到位后，指挥人员指挥钻机调整位置，利用机架上悬挂的两个方向垂直标确定钻机垂直度满足要求；6、在CFGS开始施工时，担心逐桩施工会造成用孔，用隔桩跳打的施工方式，但是隔桩跳打 时，第二遍桩机就位又容易对已施工的桩的挤压破坏，应根据地质不同选用跳打和逐桩打。7、CFGtt在灌注碎时，上部1-3米因为碎的压力变小，碎中有细微气泡排不出来，而CFGtt的主要受力部分都在上部，因此上部桩体的不密实，极易造成桩在工程使用过程中的破坏，解决 办法，一是在施工完成后，碎凝固之前使用

11、振捣棒振捣上部碎，加强碎的密实性；二是加强碎 的坍落度控制，坍落度过小易造成蜂窝现象。8、拔管速率的控制拔管速率太快将造成成桩桩径偏小或缩径断桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不均，桩 顶浮浆过多，桩身强度不足和形成混合料离析现象，导致桩身强度不足。故施工时，应严格控 制拔管速率，拔管速度一般控制在 22.5m/min比较适宜，此处的拔管速度为线速度，不是 平均速度，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速率适当放慢。拔管过程不允许反插。9、断桩的原因分析和处理断桩，是指CFGS成桩后，桩身混凝土面不连续，中间有垂直于桩中心轴线的开裂或间隔。断 桩是CFGS最大的质量事故。断桩的原因有很多，主要有：1）施

12、工保护不够，有大型工程机械在强度未达到的CFGtt区域运行，使桩被压断或把桩头压碎； 2）长螺旋钻机的排气阀被堵；3）灌注混凝土时，混凝土灌注供应不及时；4）地质原因，地下水丰富，易产生断桩；5）拔管和泵送混凝土配合不和谐；6）截除桩头时操作不当遭到破坏。10、防止断桩的方法。1）对于施工保护不足造成断桩，最有效的方法是加强已经灌注CFGK区域的保护，用钢管或其它较结实的材料将场区围护起来，严禁一切大型机械进入。2）对于排气阀设置不当造成断桩的解决办法，一般在钻机在出厂时排气阀位置已经设置的很 好，不需要作改进，只有极少数的钻机才出现这种问题，要经常检查排气阀，并将包裹排气阀的混凝土凿除。3）

13、混凝土供应不及时造成断桩，加强混凝土调度，及时供应CFGK混凝土，保证混凝土连续供应，就可以防止因混凝土供应不及时造成断桩。4）对于地质原因造成的断桩，施工中是很难控制的，对流塑状和地下水丰富的地质情况应对 CFGS处理进行适应性论证。5）对拔管和泵送混凝土配合不和谐造成的断桩，应寻求操作人员之间的默契配合6）对截除桩头时人为遭到破坏的情况，对作业工人进行培训，提高操作技能，可避免此种情况。四、桩帽施工工艺1、桩帽施工各种桩帽形式的工艺比较表械帽形式倒杯圆柱土模现浇土模现浇钢模现浇钢模预制机械费用泵送泵送泵送预制厂吊车装车4运输f 卸车4安装工序开挖后夯 实回填再 挖模开挖后夯 实回填再 挖模

14、开拓后浇筑 校再夯实回 填开挖后安装再夯实回填模型定位器,难易易桩帽与桩 身和枝间 土结合好好底面好侧面 夯实回填!底面不好便面2、桩帽形式各种桩帽形式的施工工艺土模旋切截桩现浇桩帽施工工法工艺特点1、流程简捷，工效高，速度快。采用先机械填筑后人工开挖的土模法，无需进行 CFG桩成桩后桩间土的挖除与回填，简化了作 业工序，提升了施工速度；运用自行研制的旋切截桩机截除桩头，降低了作业人员劳动强度， 大幅提高了工效。2、操作灵便，扰动小，质量好土模法可避免因清运保护土层和去桩头作业对桩顶设计平面以下桩间土的过度扰动，解决了机 械开挖作业磕碰桩身造成断桩及桩间土回填质量不高的问题。旋切截桩机构思新颖

15、，在狭小土 模空间内作业灵便，可解决采用普通截桩机无法在土模内作业，而采用风镐去除桩头又费时耗 力、观感较差、易伤桩身的问题。3、工艺先进，施工便利，便于推广。场地的硬化填筑、桩帽土模开挖和截桩机旋切截桩施工 工艺容易掌握，施工组织要素配置易于实现，有利于推广。4、设备精巧，成本低廉，效益显著。自主研制的截桩机构造精巧、结构简单、配件易购、制 作廉价，可进行自加工，有效降低设备成本投入，社会经济效益显著。适用范围本工法适用于铁路、公路、房建、市政等工程 CFG桩复合地基桩帽网（圆柱形桩帽）结构的施 工，特别是对于CFGK桩帽网工程量大、任务集中、工期紧张的项目有显著的技术经济效益。 对圆台形、

16、方柱形桩帽网结构，若旋切截桩机具备作业空间条件，本工法仍有较好的适用性。工艺原理有别于以往CFGK桩帽网结构施工在成桩后挖除桩周土、立模浇注桩帽、拆模后回填桩间土的复杂性，本工法在路基场地消表作业时就预先对作业区以A、B组填料进行换填施工，形成硬化层，使其达到桩间土的回填压实质量要求后进场施工CFG桩。CFGtt成桩后清除置换土并整平场地，在硬化层内按桩帽尺寸人工开挖基槽制作土模，在土模内采用自制的旋切截桩机，使 锯片探入地面以下截桩位置水平旋转切割桩身截桩，去除桩头，而后进行桩帽混凝土的现浇。施工操作要点1、场地硬化层预处理清表作业完成后，CFGK施工前采用A B组填料预先对作业区进行换填处

17、理，硬化层厚度与桩 帽高度基本相当，层顶高程按桩帽顶设计标高控制，分层厚度及压实质量应符合客运专线铁路 基床以下路堤填料的压实要求，同时满足 CFGK帽网结构桩间土的回填质量的设计要求，确保 CFGS桩机进场及走行便利。2、开挖硬化层制作土模CFGtt施工完毕后，在开挖桩帽基槽前，首先测量每根桩的桩顶标高，由技术人员根据测量结 果及设计标高确定下挖深度，并对工班进行交底。基槽采用人工开挖，桩周土的开挖应严格按 照设计桩帽的尺寸及交底开挖深度进行开挖，确保桩帽基坑中心位置偏差不超过15 mm平面 尺寸偏差小于土 30mm桩帽高度偏差不超过+30、-20mm中心位置基槽坑底应平整、无杂物,标高处于

18、截桩位置以下10cm处（设计CFGK桩身嵌入桩帽10cnrj）,以便于截桩机绕桩身旋转 切割时轨道平顺。3、去桩头作业截桩机绕桩身旋切一周后，需用钢楔子置于切缝处，以大锤锤击钢楔，使楔头自切缝处嵌入桩 体撬断桩身，桩头自然脱落；切割线位于地面以下，需将相邻桩的桩间土挖通，便于工人挥锤 敲击钢楔；为方便钢楔定位，可在钢楔上焊接小 8钢筋作为扶杆，由另一名工人掌握，防止锤 击钢楔时钢楔偏位；现场移机作业时注意用电安全，适时调整截桩机电力线的走向和位置；设 置两个工班组流水作业，一个班组专司旋切锯桩，一个班组负责截取桩头，一根桩切割完毕后， 旋切截桩机即可移至下一桩位继续切桩，另一班组则在切割好的桩

19、体上开始进行截桩头作业。4、混凝土浇筑桩头切割完成后，进行试验检测，合格后清理土模内浮土及浮渣，经监理验收合格后浇筑，浇 筑采用泵送混凝土。5、整平夯填桩间土桩帽混凝土达到设计强度后，拆除坑口模板。受场地硬化标高控制及施工过程对场地轻微破坏 的影响，桩问土不能完全与桩帽顶平齐，与桩帽顶标高存在一定偏差。对于高于桩帽顶的桩间 土，人工清除至桩帽顶标高即可；对于低于桩帽顶标高的，应依据设计填料要求对桩问土进行 回填。施工现场情况反映，低于桩帽顶的桩间土与桩帽顶的高差一般在015cm待桩帽混凝土达到设计强度后，采用自卸汽车将填料运至现场，人工摊铺，以冲击夯进行回填夯实，回填按 从边缘到中心的顺序进行。回填时应注意对填料含水率的检测及控制，以保证填料夯实质量达 到设计标准。对于紧靠桩帽边缘的部位，为避免夯机碰撞破坏桩帽造成缺角等问题，采取填料 超填高出桩帽顶5cm并覆盖桩帽边缘后再打夯的措施，确保夯填到位，最后对超填部分进行人 工清除。施工准备期控制措施1、施工前须在调查的基础上，对拟定采用的 A、B组换填填料、水泥、粉煤灰、粗、细骨料、 土工格栅等材料进行材质检验，出具材质检测报告；对规范要求有合格证的材料必须取得合格 证，对于甲控、