桩的施工工艺及成本分析

1、CFG桩的施工工艺及成本分析1、 CFG桩的概述CFG桩是近几年来处理软弱地基时常用的一种地基基础形式。在碎石桩桩体中掺加适量石屑、粉煤灰和水泥加水拌和, 制成一种粘结强度较高的桩体, 称之为水泥粉煤灰碎石桩(Cement Fly-ash Gravepile), 简称CFG桩, 桩间土和褥垫层一起构成桩复合地基。CFG桩属高粘结强度桩,它与素混凝土桩的区别仅在于桩体材料的构成不同, 而在其受力和变形特性方面没有什么区别。其适用于天然地基承载力较低而设计要求的承载力较高的地基。CFG桩适用于处理粘性土、粉土、砂土、已自重固结的素填土和淤泥质土等地基；既适用于挤密效果好的土, 又适用于挤密效果差的

2、土桩；CFG桩具有加速土体固结、沉降变形小、沉降稳定快等特点, 且是一种较为经济合理的方法。2、 施工工艺CFG 桩施工最初采用震动沉管打桩机，是基于震动沉管打桩机。该工艺的不足在于存在震动和噪音污染，遇厚砂层和硬土层难以穿透。随着技术的进步，目前主流的是震动沉管打桩机、长螺旋钻机及各自相配套的施工工艺。2.1震动沉管CFG 桩施工工艺 (1)CFG桩一般采用振动沉管灌注桩施工工艺，按照桩基平面图，将桩管下端活瓣桩靴闭合起来，对准桩位，使桩靴慢慢地垂直压入土中，开动激振器，通过加压卷扬机对钢管加压，使钢管下沉。当桩管下沉达到要求后，停止激振器的震动，桩管内壁保持干净。 (2)施工中按具有相应资

3、质的试验下确定的混合料的配合比进行配料，严格计量投料加水搅拌均匀，搅拌时间不得少于一min。 (3)将桩管沉至设计标高，桩靴进入1-1.5m后，应尽快投料。将桩管内灌满混合料后，先振动5-lOs，再开始拔管，边振动边拔管，每拔0.5-1.0m，应停止振动5-10s。 (4)拔管速度按均匀线速率控制，一般土层中，以1.2-1.5m/min为宜，软弱士层中，应控制在0.60.8m/min (5)为了防止出现缩颈和断桩，应严格控制拔管速度和高度，必要时可采用短拔(0.3-O.5m)长振(15-20s )。当桩管底端接近地面标高(2-3m)时，拔管尤应谨慎。 (6)沉管拔出地面，确认成桩符合设计要求后

4、，可用湿粘土封顶，然后移动相机，继续进行下一根桩的施工。(7)发现施工中柱身混合料与桩间土有上涌现象，应采用隔排, 隔根跳打。打入式挤土工艺，一定要之1一意施工时相邻桩之问的影响，如桩距小于3倍桩距，则采取跳打的施工工艺。 (8)当桩管沉到硬上层或粘性软大土层时进行抽管，桩靴活瓣不宜立即张开，此时容易形成吊脚桩。这时可在开始拔管至0.5米的高度时，将桩管翻插几下，使桩靴活瓣张开，混凝土随之落下和振实。2.2 长螺旋钻管内泵压CFG 桩施工工艺在进行CFG 桩施工前，应做好充足的施工准备，包括原材料（ 包括砂、碎石、水泥、粉煤灰、外加剂）在进场前须确定种类、品质，并送到实验室进行化验和做混合料配

5、合比实验；施工前场地的降水、开挖水电等需满足CFG 桩施工要求，并按设计图纸施放桩位。（1）钻机就位。CFG 桩施工时，钻机就位后，应用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。（2）混合料搅拌。混合料搅拌要求按配合比进行配料，计量要求准确，上料顺序为，先装碎石或卵石，再加水泥、粉煤灰和外加剂，最后加砂，使水泥、粉煤灰和外加剂夹在砂、石之间，不易飞扬和粘附在筒壁上，也易于搅拌均匀。每盘料搅拌时间不应小于60 s。混合料塌落度控制在1620 cm。在泵送前混凝土泵料斗、搅拌机搅拌筒应备好熟料。（3）钻进成孔。钻孔开始时，关

6、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，又容易检查钻孔的偏差，以便及时纠正。在成孔过程中，若发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则较易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。钻进的深度取决于设计桩长，当钻头到达设计桩长预定标高时，于动力头底面停留位置相应的钻机塔身处做醒目标记，作为施工时控制桩长的依据。（4）灌注及拔管。CFG 桩成孔达到设计标高后，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，严禁先提管后泵料。成桩的提拔速度宜控制在23 m/min，成桩过程宜连续进行，应避免因后台供料慢而导致停机待料。若施工中因其他原因不

7、能连续灌注，须根据勘察报告和已掌握的施工场地的土质情况，避开饱和砂土、粉土层，不得在这些土层内停机。灌注成桩完成后，用水泥袋盖好桩头，进行保护。施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量。（5）移机。当上一根桩施工完毕后，钻机移位，进行下一根桩的施工。施工时由于CFG 桩排出的土较多，经常将邻近的桩位覆盖，有时还会因钻机支撑时支撑脚压在桩位旁使原标定的桩位发生移动。因此，下一根桩施工时，还应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位准确。3、 工程成本分析3.1 CFG 桩材料组成振动沉管桩工艺的桩体材料组成：水泥品种一般选用425 号；粗骨料可采用碎石，碎石粒径为3050 mm；中等

8、粒径的骨料为石屑，混合料中，石屑与碎石的组成比例用石屑率表示。根据实验研究结果，合理石屑率为0.250.33；粉煤灰既是细骨料，又有低标号水泥作塌落度可按3 cm来控制，混合料的密度一般为2.22.3 g/cm3。实际工程中桩体配比也要根据当地材料来源情况而定，对缺少粉煤灰地区，可以少用或不用粉煤灰，改用砂取代。长螺旋钻管内泵压灌注成桩工艺的桩体材料组成：水泥品种一般选用425 号，如用高标号水泥配制，则会水泥用量偏少，影响和易性及密实度，如用低标号水泥配制，则会水泥用量过多，不经济；粗骨料可采用卵石、碎石和卵石与碎石混合的骨料，就混合料的可泵性而言，卵石最好，卵石与碎石混合料次之，碎石最差，

9、粗骨料粒径受输送管内径、动力头内径、钻头出料口大小的综合因素控制，结合工程经验，建议混合料粗骨料采用卵石时，最大粒径为25 mm，采用碎石时，最大粒径为20 mm；粉煤灰的细度（ 0.045 mm 方孔筛筛余百分比） 不大于45%，即应选用级或级以上等级的粉煤灰；砂宜采用细砂；泵送剂，是一种用于勉强可泵的混凝土，对CFG 桩混合料，当泵送性能满足施工要求时，可以不掺泵送剂。泵送CFG 桩混合料塌落度，既要满足试块强度要求，又要满足可泵性要求，综合各种因素，CFG 桩混合料塌落度最好控制在1620 mm，尽量取低值。3.2 对比分析图表按10m3CFG 桩（40 cm）成桩体积分析消耗量编号费用

10、名称单位单价(元)震动沉管CFG桩长螺旋钻管内泵压CFG桩消耗量费用（元）消耗量费用（元）1人工工日22.617.44388.211.45254.92普通水泥425号kg0.261784463.83200832.03碎石20以内m330.37.37223.44碎石40以内m326.87.93212.65石屑m3152.7741.66细砂m314.55.1674.87粉煤灰Kg0.02214442.94801.08水t0.382.020.8135109.49泵送剂(硅藻土)kg0.81135109.410其他材料费元145.7145.752.452.411混凝土搅拌机400L台班88.610.4338.50.4338.512汽车起重机16t台班621.10.85526.813混凝土泵30 m3/h台班564.60.96542.014振动沉拔桩台班891.30.87774.515履带式长螺旋钻孔机台班520.01.6832.017其他机械使用费元1.0015.9215.9215.9215.92工料机小计元2551.42985.9其中:人工费元388.2254.9材料费元807.41302.6机械费元1355.71428.