CFG桩施工工艺

1、CFG桩施工工艺xxxxxx国安xxxxxx（xx建筑科学研究院地基所）中图分类号：TU741 前言CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩的简称）复合地基成套技术，已列为建设部重点推广技术和国家科委重点推广研究成果，已在全国10多个省市应用。工程实践表明，对CFG桩复合地基设计，就承载而言一般不会有太大的问题，可能出问题的是CFG桩的施工。了解施工可能出现的问题，及如何防止这些问题的发生，对设计和施工人员很重要，以便在设计参数的选定和施工措施上加以考虑。2 施工中常见的几个问题施工可能发生的问题主要有:施工时扰动土强度降低；缩颈和断柱；桩体强度不均匀；土、料混1.1 施工工艺3.1 拔管速率试验表明，拔管

2、速率太快将造成桩径偏小或缩颈断桩。在南京浦镇车辆厂工地做了三种拔管速率的试验：1.2m/min,成桩投料量为1.8m,成桩后挖开测桩径为38cm（377沉管）；2.5m/min,投入管内料亦为1.8m,沉管拔出地面后，有大约0.2m的混合料被带到地表，开挖后测桩径为36cm；0.8m/min，成桩后发现桩顶浮浆较多。在蓟县电厂曾做较长时间留振试验，拔管速率也很慢（0.8m/min），开挖至桩端发现，桩端石子没能被水泥浆包住，强度较低。经大量工程实践认为，拔管速率为1.21.5 m/min是适宜的。应该指出，这里说的拔管速率不是指平均速度。除启动后留振510s之外，拔管过程中不再留振，也不得反插

3、。3.2合理桩距桩距的合理性在于桩、桩间土承载力能否很好的发挥、达到设计要求，并考虑施工的可行性、新打桩对已打桩是否产生不良影响，以及经济上是否合理。试验表明，在其它条件相同时，桩距越小，复合地基承载力越大，当桩距小于4倍桩径后，随桩距的减少，复合地基承载力的增长率明显下降，从桩、土作用的发挥考虑，桩距大于4倍桩径为宜。桩距的大小也与土性有关，通常土的挤密性好桩距可取得小一些。基础型式也是值得注意的一个因素。一般单双排布桩的条形基础，面积不大、桩数不多的独立基础，桩距可适当取小一些；满堂布桩、面积大的筏基、箱基以及多排布桩的条基，桩距应适当放大。地下水位高，土的渗透性差或土体密度大时，桩距也应

4、取大一些。当设计要求的承载力较高、桩距过大，不能满足设计要求，必须缩小桩距时，可考虑采用螺旋钻机引孔的措施。引孔直径一般要小于沉管的外径，并视桩距大小和土性而定。3.3 施打顺序在设计桩的施打顺序时，主要考虑新打桩对已打桩的影响。施打顺序大体可分为两种类型:连续施打；间隔跳打，可以隔1根桩，也可以隔多个桩。连续施打可能造成桩径被挤扁或缩颈。如果桩距不太小，混合料尚未初凝，连打一般较少发生桩完全断开。隔桩跳打，先打桩的桩径较少发生缩小或缩颈现象，但土质较硬时，在已打桩中间补打新桩时，已打桩可能发生被震裂或震断。施打顺序与土性和桩距有关。在软土中，桩距较大可采用隔桩跳打；在饱和的松散粉土中，如桩距

5、较小，不宜采用隔桩跳打方案，因为松散粉土振密效果较好，先打桩施工完后，土体密度会有明显增加，而且打的桩越多，土的密度越大，桩越难打。在补打新桩时，加大了沉管的难度，而且非常容易造成已打桩断桩。对满堂布桩，无论桩距大小，均不宜从四周转圈向内推进施工，因为这样限制了桩间土向外的侧向变形，容易造成大面积土体隆起，断桩的可能性较大。可采用从中心向外推进或从一边向另一边推进的方案。3.4 混合料坍落度实践表明，混合料坍落度过大，桩顶浮浆过多，桩体强度就降低。坍落度控制在35cm,和易性好。3.5 保护桩长保护桩长必须设置：设计桩顶标高离地表的距离不大时（不大于1.5m）,保护桩长可取5070cm;桩顶标

6、高离地表的距离较大时，可取70100cm。3.6 开槽及桩头处理CFG桩施工完毕，待桩体达到一定强度（一般7d左右），方可进行开槽。对基梢开挖，如果设计桩顶标高距地表不深（一般不大于1.5m）,宜考虑采用人工开挖，不仅可防止对桩体和桩间土产生不良影响，而且也比较经济。如果基坑较深开挖面积大，可采用机械和人工联合开挖，但必须留置足够的人工开挖厚度。人工开挖厚度留置多少，与桩体强度和土质条件等有关，建议不同的场地条件应现场试验确定。但人工开挖留置厚度一般不宜小于70cm。如果在基槽开挖和剔除桩头时造成桩体断至桩顶设计标高以下，必须采取补救措施。假如断裂面距桩顶标高不深，可用C20豆石混凝土接桩至设

7、计桩顶标高（见图）。注意在接桩头过程中保护好桩间土。3.7 褥垫层铺设褥垫层材料多为级配砂石、碎石，限制最大粒径一般不超过3cm,或粗砂，中砂等。褥垫层厚度一般为1030cm,由设计给定。桩头处理后，桩顶和桩间土处在同一平面，褥垫层厚度按下式控制:式中:zh褥垫层虚铺厚度；AH-褥垫层设计厚度；入一方填度，一般取0.870.9。虚铺后多用静力压实，当桩间土含水量不大时，亦可夯实。但桩间土含水量较大，特别是灵敏度较高的土，要注意施工扰动对桩间土的影响，以免产生橡皮土。褥垫层宽度比基础宽度要大，其宽出的部分不宜小于褥垫层的厚度。4施工质量控制措施4.1 施工前的工艺试验施工前工艺试验主要是考查设计

8、的施打顺序和桩距能否保证桩身质量。工艺试验也可结合工程桩施工进行，需做如下两种观测:在已打桩桩顶表面埋设标杆，在施打新桩时量测已打桩桩顶的上升量，以估算桩径缩小的数值，待已打桩结硬后开挖检查其桩身质量并量测桩径。在已打桩尚未结硬时，将标杆埋置在桩顶部的混合料中，待桩体结硬后，观测打新桩时已打桩桩顶的位移情况。对挤密性好的土，比如饱和松散的粉土，打桩振动会引起地表的下沉，桩顶一般不会上升，断桩可能性小，当发现桩顶向上的位移过大时，桩可能发生断开。若向上的位移不超过1cm,断桩的可能性很小。4.2 施工监测信息施工能及时发现施工过程中的问题，可以使施工管理人员有根据地把握施工工艺的决策，对保证施工

9、质量至关重要。施工过程中，特别是施工初期应做如下的观测:施工前要测量场地的标高，注意测点应有足够的数量和代表性。打桩过程中随时测量地面是否发生隆起，因为断桩常常和地表隆起相联系。施工中要观测已打桩桩顶标高的变化，特别是桩距最小的桩。对桩顶上升量较大的桩或怀疑发生质量事故的桩开挖查看。4.3 逐桩静压对重要工程或通过施工监测发现桩顶上升量较大且桩的数量较多时，可利用逐个桩快速静压，以消除可能出现的断桩对复合地基承载力造成不良影响。静压桩机就是打桩的沉管机。在沉管机桩架上配适量压重（配重的大小按可施于桩的压力不小于1.2倍桩的设计荷载为准），当桩身达到一定强度后即可进行逐桩静压，每个桩的静压时间一般为3min。静压桩的目的在于将可能发生已脱开的断桩接起来，使之能正常传递垂直荷载。这一技术对保证复合地基桩能正常工作和发现桩的施工质量问题是很有意义的。但通过严格的施工监测和施工质量控制，施工质量确有保证的工程，可以不进行逐桩静压。4.4 静压振拔技术所谓静压振拔是说沉管时不启动马达，借助桩机自身的重量，将沉管沉至预定标高。填满混合料后再启动马达振动拔管。对饱和软土，特别是塑性指数较高的软土，振动将引起土体孔