CFG桩施工工艺复习过程

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。CFG桩施工工艺-CFG桩施工CFG桩为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，与桩间土和褥垫层一起构成CFG桩复合地基。桩，桩间土与基础之间必须设置一定厚度的褥垫层，即褥垫层是高粘结强度桩复合地基的一部分。CFG桩属高粘结强度桩，与素硷桩的区别仅在于桩体材料的构成不同，在其受力和变形特性方面无什么区别。复合地基性状和设计计算，对其它高粘结强度桩复合地基都适用。CFG桩可适用于条形基础、独立基础，也可用于筏基和箱形基础。就土性而言，CFG桩可用于填土、饱和及非饱和粘性土，既

2、可用于挤密效果好的土，又可用于挤密效果差的土。CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，由碎石、石屑（砂）、粉煤灰掺适量水泥加水拌合，用长螺旋钻管内泵压CFG桩施工制成的一种具有一定粘结强度的桩。利用CFG桩的粘结性、全长范围内受力、桩周摩阻力、端承力和桩间土的垂直和水平承载能力形成复合刚性地基共同受力。有沉降小，稳定快的特点。CFG桩可用于加固填土、饱和及非饱和粘性土、松散的砂土、粉土等；对塑性指数高的饱和软粘土使用应慎重。CFG桩施工技术方法的对比分析目前，CFG桩复合地基技术在国内许多省市应用,就工程类型而言，有工业与民用建筑，也有高耸构筑物；有多层建筑，也有高层建筑。大量工程实践证明,CFG桩

3、复合地基设计,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，不同工艺的特点,可使设计人员对CFG桩施工工艺有一个较全面地认识，便于在方案选择、设计参数的确定以及施工措施上考虑得更加全面。CFG桩的施工，应根据现场条件选用下列施工工艺：1.1长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工工艺1.1.1长螺旋钻孔、管内泵压混合料CFG桩施工工艺是由长螺旋钻机、混凝土泵和强制式混凝土搅拌机组成的施工体系，其中，长螺旋钻机是该工艺设备的核心部分；该工艺是国家“九五”攻关项目，经大量的工程实践，施工设备和施工工艺已趋于完善。1.1.2长螺旋钻孔、管内泵压混合料CFG桩施

4、工工艺，适用于粘性土、粉土、砂土，以及对噪声和泥浆污染要求严格的场地。施工前应按设计要求由试验室进行配合比试验，施工时按配合比配制混合料；混合料坍落度宜为160200mm,施工在钻至设计深度后，应准确掌握提拔钻杆时间，混合料泵送量应与拔管速度相匹配，遇到饱和砂土或粉土层，不得停泵待料。1.1.3长螺旋钻孔、管内泵压混合料CFG桩施工中常见的问题及解决方法：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

5、：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。窜孔。在饱和粉土、粉细砂层中施工常遇到这个问题，钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动；土体受剪切扰动能量的积累，使土体发生液化。工程实践证明，被加固的土层中虽有松散粉土、粉细砂,但没有地下水，施工中没发现有窜孔现象；被加固的土层中有松散粉土、粉细砂，有地下水，但桩距很大，每根桩成桩时间很短，也很少发生窜孔；只有在桩距较小，桩的长度大，成桩时间长，成桩时一次移机施打周围桩数量过多时才发生窜孔。施工中根据不同情况采取相应的措施。钻头阀门打不开。当钻头构造缺陷、桩端落在透水性好、水头高的砂土或卵石层中时，会出

6、现此问题;可采用改进阀门的结构型式或调整桩长令桩端穿过砂土，进入粘性土层的措施来避免这一情况发生。桩体上部存气。主要是施工过程中，排气阀不能正常工作所致；为杜绝桩体存气，必须保证排气阀正常工作；施工过程中,要经常检查排气阀是否发生堵塞。若发生堵塞必须及时采取措施加以清洗。先提钻后泵料。这样操作会出现下列问题：有可能使钻头上的土掉进桩孔，当桩端为饱和的砂卵石层时，提拔30cm易使水迅速填充该空间，泵送混合料后，混合料不足以使水立即全部排走，桩端处的混合料可能存在浆液与骨料分开现象。两种情况均会影响CFG桩的桩端承载力的发挥。1.2振动沉管灌注CFG桩施工工艺振动沉管CFG桩施工工艺属于非排土成桩

7、工艺，主要适用于粉土、粘性土及素填土地基及松散砂土等地质条件，尤其适用于松散的粉土、粉细砂的加固；它既有施工操作简便、施工费用较低、对桩间土的挤密效应显著等优点；采用振动沉管CFG桩施工工艺的CFG桩复合地基可以提高地基承载力、减少地基变形以及消除地基液化。振动沉管CFG桩施工的坍落度宜为3050mm，成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm；施工拔管速度应按匀速控制，拔管速度应控制在1.21.5m/min左右，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速度应适当放慢。振动沉管CFG桩施工中常见的问题有：1.2.1施工扰动土的强度降低.振动沉管CFG桩施工工艺与土的性质有密切的关系,根据土的挤密性，可将地基土分为三

8、类：一类为挤密性好的土，如松散填土、粉土和砂土等；其二为可挤密土，如塑性指数不大的松散的粉质粘土和非饱和粘性土；三为不可挤密土，如塑性指数高的饱和软粘土和淤泥质土。土的密实度对土的挤密性影响很大，密实的砂土或粉土会振松，松散的砂土或粉土可振密。也就是说振动沉管成桩工艺，对密实度较高的土，振动使土的结构强度、密度减小，承载力降低。1.2.2缩颈和断桩。在饱和软土中成桩，桩机的振动力较小，当采用连打作业时，新打桩对已打桩的作用主要表现为挤压，使得已打桩挤压成不规则形状，严重时会产生缩颈和断桩；在上部有较硬的土层或中间夹有较硬土层的土中成桩，桩机的振动力大，对已打桩的影响主要是振动破坏,采用隔桩跳打

9、工艺，若已打桩结硬强度又不太高，在中间补打新桩时，已打桩有时被振裂。1.2.3桩体强度不均匀。当提升沉管线速度太快时，为控制平均速度，一般采用提升一段距离，停下留振一段时间，非留振时，速度太快可能导致缩颈断桩。拔管太慢或留振时间过长，都会使得桩的端部桩体水泥含量较少，桩顶浮浆过多，且混合料也容易产生离析，造成强度不均匀。1.2.4桩料与土的混合。采用活瓣桩靴成桩时，可能出现的问题是桩靴开口的宽度不够，混合料下落不充分，造成桩端与土接触不密实或桩端一段桩径过小；若采用反插办法，由于桩管垂直度很难保证，反插容易使土与桩体材料混合，导致桩身掺土等缺陷。所以，振动沉管CFG桩施工时，要控制拔管速率，选

10、择合理的桩距、施打顺序及混合料的坍落度，设置合理保护桩长等。除以上两种施工工艺外，还有长螺旋钻孔灌注成桩施工工艺，适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂土；泥浆护壁钻孔灌注成桩，适用于粘性土、砂土、人工填土、砾（碎）石土及风化岩层分布的地基。2郑州市区常用的GFG桩施工技术方法对比分析2.1根据郑州地区的地质条件，CFG桩施工多采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料CFG桩施工工艺，对西南部黄土地质单元来说，由于地下水位埋深较深，只要严格按照施工程序，一般都会达到设计要求；且施工过程中不会出现问题；施工充盈系数一般取1.05即可满足要求；经济效益很好，施工质量容易保证。2.2对东北

11、部泛滥平原地质单元，由于土的含水量较大，地下水位埋深较浅，且主要为松散饱和粉土、粉细砂，采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺，由于钻进过程叶片剪切作用，极易使饱和粉土、粉细砂发生液化，引发“窜孔”；甚至对周边环境造成扰动影响；因此，在本地区施工时，要注意与周围建筑物的净间距；提钻前应先泵送，预防阀门打不开；充盈系数一般取1.4左右；桩长也相应加长一些。为保证施工质量，需通过低应变检测和静载试验，进一步确定桩身完整性和承载力。CFG桩复合地基施工工艺及质量控制研究作者：刘斌时间：2009-6-313:24:59来源：城市建设4月第26期访问量：534摘要：CFG桩复合地基是由CFG桩、桩间

12、土和褥垫层组成的新型复合地基形式，作为一种高粘结强度桩复合地基，具有适用性广、承载力提高幅度大、施工简便、工期短、造价低廉等技术优点，目前已在全国各地推广应用。本文对其施工进行了探讨。关键词：CFG桩；复合地基；施工1CFG桩复合地基施工方法及适用范围水泥粉煤灰碎石桩的施工，应根据设计要求和现场地基土的性质、地下水位、场地周边是否有居民、有无对振动反应敏感的设备等多种因素选择施工工艺。一般有以下施工工艺可供选择。(l)振动沉管灌注成桩工艺若地基土是松散的饱和粉细砂、粉土，以消除液化和提高地基承载力为目的，此时应选择振动沉管打桩机施工;振动沉管灌注成桩属挤上成桩工艺，对桩间土具有挤(振)密效应。

13、但振动沉管灌注成桩工艺难以穿透厚的硬土层、砂层和卵石层等。在饱和粘性土中成桩，会造成地表隆起，挤断已打桩，且振动和噪声污染严重，在城市居民区施工受到限制。在夹有硬的粘性土时，可采用长螺旋钻机引孔，再用振动沉管打桩机制桩。(2)长螺旋钻孔灌注成桩工艺长螺旋钻孔灌注成桩适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂上，属非挤土成桩工艺，该工艺具有穿透能力强，无振动、低噪音、无泥浆污染等特点，但要求桩长范围内无地下水，以保证成孔时不塌孔。(3)长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩工艺长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩工艺，是国内近几年来使用比较广泛的一种新工艺，属非挤土成桩工艺，具有穿透能力强、低

14、噪音、无振动、无泥浆污染、施工效率高及质量容易控制等特点。长螺旋钻孔灌注成桩和长螺旋钻成孔、管内泵压混合料成桩工艺，在城市居民区施工，对周围居民和环境的不良影响较小。(4)泥浆护壁钻孔灌注成桩工艺适用于分布有砂层的地质条件，以及对振动噪音要求严格的场地。该方法钻孔速度较快，但是泥浆对场地的污染严重，影响后续孔的施工，且往往孔底沉渣较大也会影明成桩质量。2CFG桩复合地基的施工要求施工时应按设计配合比配制混合料，在搅拌机中加水搅拌，加水量由混合料坍落度控制，长螺旋钻孔，管内泵压混合料成桩施工的坍落度为160-200mm，振动沉管灌注成桩的坍落度宜为30-50mm，振动沉管灌注成桩后桩顶浮浆厚度不

15、宜超出200mm。长螺旋钻孔，管内泵压混合料成桩施工在钻至设计深度后，应准确掌握提拔钻杆的时间，混合料泵送量应与拔管速度相配合，以保证管内有一定高度的配合料，遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料，沉管灌注成桩施工拔管速度应按均匀线速度控制，拔管线速度应控制在1.2-l.5m/min左右，如遇淤泥或淤泥质土，速度应尽可能放慢。桩顶标高应超出设计桩顶标高不少于0.5m。成桩过程中抽样作混合料试块，每台机械1d应做一组(3块)试块，(边长为150mm的立方体)，标准养护为28d，测定其立方体抗压强度。沉管灌注成桩在施工过程中应观测新施工桩对已施工桩的影响，当发现桩断裂并脱开时，必须对工程桩逐桩静压

16、，静压时间一般为3min，静压荷载为保证使断桩接起来为准。复合地基的基坑可采用人工或机械、人工联合开挖。机械、人工联合开挖时。预留人工开挖厚度应由现场试开挖确定，以保证机械开挖造成桩的断裂部位不低于基础底面标高。且桩间土不受扰动。褥垫层铺设宜采用静力压实法，当基础底面下桩间上的含水量较小时，也可采用动力压实法，褥垫夯实后的厚度与虚铺厚度的比值不得大于0.9。复合地基检测必须在桩体强度满足试验荷载条件时进行，一般宜在施工结束14-28d后进行。复合地基承载力宜用单桩复合地基载荷试验确定，实验数量不应少于3个试验点，抽取总桩数的10%，进行低应变动力检测桩身结构完整性。施工中桩长允许偏差为100m

17、m，桩径允许偏差为20mm，垂直度允许偏差为1%:对满堂布桩基础，桩位允许偏差为0.5倍桩径;对条形基础，垂直于轴线方向的桩位允许偏差为0.25倍桩径;顺轴线方向的桩位允许偏差为0.3倍桩径;对单排布桩桩位允许偏差不得大于60mm。2CFG桩复合地基的施工质量控制2.1CFG桩复合地基常见的质量通病分析(1)成孔过程中常出现的问题斜孔:主要是由于钻机不稳或钻杆垂直度不够。孔底虚土:由于孔底为砂土层或砂层，其粘结性差，成孔后不能随钻杆的抬升带到孔外。(2)下料过程中常出现的问题堵管:成因一:碎石粒径偏大，或水泥因存放时间过久或受潮而结块。成因二:弯管处选用了小直径的异径接头。成因三:由于施工不当

18、使地下水涌入砂石回灌。成因四:冬季施工时材料受潮结冰，经拌和后仍不能将冰块消除。打不开活瓣，不下料或下料不畅:这种情况常发生在软土施工中，由于土的粘结性和流塑性使活瓣不能打开。(3)成桩过程中常见问题缩颈成因一:在饱和软土中成桩时，由于己打桩尚未成型，新打桩对已打桩进行挤压导致己打桩变形，造成缩颈。成因二:灌注混合料时拔管太快或振捣不到位，在桩身某个位置出现桩径突然变细的现象。断桩成因一:在上部有较硬的土层或中间有硬土层中采用隔行跳打工艺成桩盯出于桩距过近已打桩强度不太高而被振裂。成因二:如果通过检测发现断桩的部位多位于桩顶0.5m-1.5m以内则可判定断桩是由于开挖基坑时方法不当导致浅层断桩

19、。水葫芦桩:主要是由于配合比不合理或搅拌不均匀在下料时输送管中的混合料发生离析比重小的水和粉煤灰被其他粒料挤至桩体四周使得桩体的某个部位偏向四周的区域没有骨料而是充满了水和粉煤灰随着时间推移粉煤灰沉积于空桩下部。窜桩:常是由一于桩距太近且地基土层中含有较厚的砂夹层所致。桩头部分的混合料与泥土夹杂:主要是由于混合料坍落度大、钻孔完成时提钻速度太快，使钻头泥土与CFG桩混合料同时落入孔内。蜂窝状桩柱:出现这种现象是由于混合料和易性不好或振捣不到位所致。桩体强度不均匀:主要是灌注混合料时拔管太慢或振捣时间过长，使得桩端部桩体水泥含量太少，桩顶浮浆较多，而且混合料也容易产生离析，造成桩身强度不均。短桩

20、成因一:根据打桩记录桩长达到设计要求，但桩头不出土。这是由于技术人员测量标高错误，或由于隔行打第二遍桩时原地面标高发生了变化而没有重新测量标高所致。成因二:打桩时因停泵时间过早，停泵时混合料自身压力不够，致使桩头缩颈或桩头未达到设计标高。2.2CFG桩复合地基施工质量的控制措施(1)深入了解地质情况选用合理的成桩工艺，严格按施工要求施工在施工过程中，成桩的施工工艺对CFG桩复合地基的质量至关重要，不合理的施工工艺将造成重大的质量问题，甚至导致质量事故，而要选择确定合理的施工工艺必须深入了解地质情况。同时，CFG桩复合地基区别于桩基的主要特点就是:充分考虑利用桩间土的承载力，所以施工中应减少扰动

21、土而引起土的强度降低。CFG桩成桩工艺中，选用哪一类成桩机和什么型号，与土的性质具有密切关系，要视工程的具体情况而定。所以，在施工准备阶段，应根据地质情况合理地选用施工机械。这是确保CFG桩复合地基施工质量的有效途径。选择好施工工艺后，要严格按要求施工，把握各个施工要点，各个施工环节，因此在施工准备阶段在确定的施工方案时，设计好相应的技术和质量保证措施，做到心中有数。(2)采用正确的打桩顺序在饱和软土中成桩，桩机的振动力较小，当采用连打作业时，由于饱和软土的特性，新打桩将挤压己打桩，使已打桩被挤扁形成椭圆状或不规则形状，严重的产生缩颈和断桩。此时，应采用隔桩跳打施工方案。在饱和的松散粉土中施工

22、，由于松散粉土振密效果好，先打桩施工完后，土体密度会有显著增加。而且，打的桩越多，土的密度越大。在补打新桩时，一是加大了沉管难度，二是非常容易造成已打桩断桩。此时，隔桩跳打方法不宜采用。当满堂布桩时，不宜从四周转向内推进施工，宜从中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工。但仅凭打桩顺序的改变并不能完全避免新打桩的振动对己结硬的己打桩产生影响。此时，应采用螺旋钻引孔的方案，避免新打桩的振动造成已打桩的断桩。(3)严格控制拔管速率控制混合料泵送量与拔管速度相匹配，不得停泵待料。拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀，桩顶浮浆过多，桩身强度不足和形成混合料离析

23、现象，导致桩身强度不足。故施工时，应严格控制拔管速率。正常的拔管速率应控制在1.2-1.5m/min，一般桩顶浮浆可控制在10cm左右。(4)控制好混合料的坍落度大量工程实践表明，坍落度的大小对CFG桩施工质量影响最为显著。混合料坍指度过大，会形成桩顶浮浆过多，形成硅的离析和泌水，桩体强度也会降低;而且会导致混凝土流动性降低，频繁堵管。坍落度控制在3-5cm时，和易性好，成桩质量容易控制。(5)设置保护桩长每根桩在加料时，要比设计桩长多加0.5m桩长的混合料。用插入式振捣棒对桩顶混合料加振3-5s，提高桩顶混合料密实度。上部用土封顶，增大混合料表面的高度，己沁增加了自重压力，可提高混合料抵抗周

24、围土挤压的能力。在上部基础施工时再将保护桩长剔除掉，确保成桩与设计标高一致。同时褥垫层铺设应保证桩顶以下30-50mm;即桩体嵌入褥垫层30-50mm。褥垫层铺设宜采用静力压实法，当基础底面下桩间土的含水量较小时，也可采用动力夯实法，夯填度(夯实后的褥垫层厚度与虚铺厚度的比值)不得大于1%。施工垂直度偏差不应大于1%，对满堂布桩基础，桩位偏差不应大于0.4信桩径，对条形基础，桩位偏差不应大寸0.25倍桩径，对单排布桩桩位偏差不应人于60mm。(6)加强施工过程中的监测和反馈在施土过程中，应加强监测，及时发现问题，以便针对性地采取有效措施。重点应做好施工场地和已打桩桩顶标高观测，经纬仪跟踪进行桩

25、轴线的控制，及时抽查浇筑质量，对承压水压力较高的场地应钻探深井降低水压力，褥垫层施工前桩间浮土必须清除干净等几方面的监测工作。参考文献1建筑地基处理技术规范，JGJ79-2002，北京，20022龚晓南，复合地基，杭州，浙江大学出版社，19923牛志荣，李宏，复合地基处理及其工程实例，中国建材工业出版社，2000CFG桩即水泥粉煤灰碎石桩，是在碎石桩基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和制成的一种具有一定粘结强度的桩。其施工工艺与普通沉管碎石桩基本相同。1.工程材料1.1粉煤灰粉煤灰是燃煤发电厂排出的一种工业废料。它是磨至一定细度的粉煤灰在煤粉炉中燃烧（11001500。C）后，由收尖

26、器惧的细灰（简称干灰）。其主要化学成分有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和MgO等，其中粉煤灰的活性决定于各种粒度Al2O3和SiO2、的含量，CaO对粉煤灰的活性也极为有利。粉煤灰的粒度组成是影响粉煤灰质量的主要指标，一般粉煤灰越细，球形颗粒越多，因而水化及接触界面增加，容易发挥粉煤灰的活性。1.2碎石碎石为不溶于地下水或不受侵蚀影响的硬骨料，一般采用砾石、碎石等，其粒径为2050mm，密度为2.7tm3，松散密度为1.39tm3，含水率0.96%，含泥量不得大于5。1.3石屑掺入一定数量的石屑是填充碎石的孔隙，使其级配良好。石屑宜选用与同一种碎石原料进行加工，掺入的数量应由试验确定

27、，不能随意添加。其各项参数如下：粒径2.510mm，密度2.7tm3，松散密度1.47tm3，含水率1.05%，含泥量不得大于5。1.4水泥一般采用425号普通硅酸盐水泥，质量优良，新鲜无结块。2.机具设备2.1主要机具振动打桩机是振动沉管法施工的主要机具。目前国产型号有DZ60KS/DZ30/DZ20/DZ60DZ120等，对于地质情况较复杂的地基，功率大的打桩机比功率小的效果好，在一般的砂粘性土地基DZ90能满足孔径小于80cmCFG桩的施工。2.2配套设备2.2.1吊机的起吊能力应不小于10t，可用起落架代替吊机。2.2.2电气控制设备是施工机械的心脏，控制电流操作台要有250A以上容量

28、的电流表3块，500V电压表3块。2.2.3加料可用架子车或小翻斗车完成，按一次不超过0.5立方计算需要运输工具的数量。3.施工准备施工前，应作好以下准备工作：3.1认真核对施工现场地质情况，防止施工时沉管振动破坏；3.2按设计要地求布置桩位，绘出布桩平面图，标出打桩顺序和注明桩位编号，具体施工注意事项应详加说明；3.3对现场及邻近的地下管线、地上建筑物等应事前进行清理；3.4搞好现场测量工作，水准控制点及平面控制点应按测规要求引至现场，以控制桩的调程及位置；3.5完成施工现场“三通一平”工作，保证沉管机械进场。4.施工方法CFG桩施工前，一般须进行试验，以便确定成桩有关技术参数，待参数确定后

29、再行组织施工。其施工工艺如右图所示。4.1沉管桩机就位须水平、稳固、调整沉管与地面垂直，确保垂直度偏差不大于1%；若采用预制钢筋混凝土桩尖，需埋入地表以下300mm左右；启动电动机，开始沉管过程中注意调整桩机的稳定，严禁倾斜和错位；沉管过程中须作好记录。激振电流每沉1m记录一次，对土层变化处应特别说明，直到沉管至设计标高。4.2投料在沉管过程中可用料斗进行空中投料。待沉管至设计标高后须尽快投料，直到管内混合料面与钢管料口平齐；如上料量不多，须在拔管过程中进行孔中投料，以保证成桩桩顶标高满足设计要求；混合料配比应严格按设计文件规定执行，碎石和石屑含杂质不大于5%；按设计配比配制混合料，投入搅拌机

30、加水拌和，加水量由混合料坍落度控制，一般坍落度为3050mm，成桩后桩顶浮浆厚度一般不不超过200mm；混合料的搅拌须均匀，搅拌时间不得小于1min.4.3拔管当混合料加至钢管投料口平齐后，开动电动机，沉管原地留振10s，然后边振动边拔管；拔管速度按均匀线速控制，一般控制在1.21.5m/min左右，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速率可适当放慢；当桩管拔出地面，确认桩符合设计要求后用粒状材料或湿粘土封顶，然后移机继续下一根桩施工。4.4施工顺序连续施打可能造成的缺陷是桩径被挤扁或缩颈，但很少发生桩完全断开；跳打一般很少发生已打桩桩径被挤小或缩颈现象，但土质较硬时，在已打桩中间补打新桩时，已打桩可能被

31、振断或振裂。在软土中，桩距较大可采用隔桩跳打；在饱和的松散粉土中施打，如桩距较小，不宜采用隔桩跳打的方案；满堂布桩，无论桩距大小，均不宜从四周向内推进施工。施打新桩时与已打桩间隔时间不应小于7天。4.5混合料坍落度为避免桩顶浮浆过多，混合料坍落度一般为35cm.4.6保护桩长所谓保护桩长是指成桩时预先设定加长的一段桩长，基础施工时将其剔掉。保护桩长越长，桩的施工质量越容易控制，但浪费的料也就越多。设计桩顶标高离地表距离不大于1.5m时，保护桩长可取5070cm，上部用粒状材料封顶直到地表。4.7桩头处理CFG桩施工完毕待桩体达到一定强度（一般为7天左右），方可进行基槽开挖。在基槽开挖中，如果设

32、计桩顶标高距地面不深（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，而且经济可行；如果基槽开挖较较深，开挖面积大，采用人工开挖不经济，可考虑采用机械和人工联合开挖，但人工开挖留置厚度一般不宜小于700mm.4.8褥垫铺设为了调整CFG桩和桩间土的共同作用，宜在基础下铺设一定厚度的褥垫层，其铺垫厚度应严格按设计规定办理。其材料多为粗砂、中砂或级配砂石，限制最大粒么不超过3cm.施工时先虚铺，再采用静力压实，当桩间土含水量不大时也可夯实。桩间土含水量较高，特别是高灵敏度土，要注意施工扰动对桩间土的影响，以避免产生橡皮土。5.施工质量控制5.1施工监测打桩过程中随时

33、测量地面是否发生隆起，因为断桩常常和地表隆起相联系；打新桩时对已打但尚未结硬桩的桩顶进行桩顶位移测量，以估算桩径的缩小量；打新桩时对已打并结硬桩的桩顶进行桩顶位移测量，以判断是否断桩。一般当桩顶位移超过10mm，需开挖进行查验。5.2逐桩静压对重要工程或施工监测发现桩顶上升量较大且桩数较多时，可对桩进行快速静压，将可能断裂并脱开的桩连接起来。但这一处理方式应根据施工现场实际情况确定或设计文件有特别规定需做处理。5.3静压振拔技术静压振拔是指沉管时不启动电动机，借助桩机自重将沉管沉至预定标高，填料后启动电动机振动拔管。对饱和土采用这一技术对保证施工质量是有益的。5.4大直径预制桩尖的采用在软土地

34、区，当桩长范围内桩端有可能落在好的土层上时，可采用比通常用的更大的预制桩尖，桩尖的直径增大到沉管外径的1.52.0倍，即“大头桩尖”，其目的是为了获得更大的端阻力。6.质量检验CFG桩施工结束后，应间隔一定时间方可进行质量检验。一般养护龄期可取28天。6.1桩间土检验桩间土质量检验可用标准贯入、静力触探和钻孔取样等试验对桩间土进行处理前后的对比试验。对砂性土地基可采用标准贯入或动力触探等方法检测挤密程度。6.2单桩和复合地基检验可采用单桩载荷试验、单桩或多桩复合地基载荷试验进行处理效果检验。检验点数量可按处理面积大小取24点。7.常见问题及施工措施6.1施工中常见问题6.1.1施工扰动土的强度

35、降低振动沉管CFG桩施工时，对土体扰动较大，而不同密度的土受到扰动后，承载力变化也不一样，对密实较高的土，如采用振动沉管成桩工艺，振动使土的结构强度破坏，承载力反而可能下降。6.1.2缩颈和断桩在饱和软土中沉桩时，桩机的振动力较小，当采用连打作业时，新打桩对已打桩的作用主要表现为挤压，使得已打桩被挤压成不规则形状，影响承载力，严重时还会造成缩颈和断桩。而在上部有较硬土层或中间夹有硬土层的土中成桩，桩机振动较大，会对已打桩产生振动破坏。采用跳打法时，若已打桩硬结强度又不太高，在中间补桩时，已打桩可能被振裂口6.1.3桩体强度不均匀桩机卷扬机系统沉管线速度太快时，为控制平均速度，一般采用提升一级距

36、离，停下留振一段时间，非留振时速度太快可能导致缩桩或断桩。拔管速度太慢或留振时间过长，都会使桩端水泥含量少，桩顶浮浆过多，混合料也容易产生离析，造成桩身强度不均匀。6.1.4桩料与土的混合当采用活瓣桩靴成桩时，可能出现的问题是桩靴开口宽度不够，混合料下落不充分，造成桩端与土接触不密实或桩端一段桩径偏小。若采用反插法施工，如果桩管不垂直，反插时使土体与桩体材料混合，造成桩身掺土等缺陷。6.2施工措施施工措施由于振动沉管CFG桩容易出现以上种种缺陷，因此为保证质量，应尽量做到：6.2.1施工前进行工艺试验工艺试验的目的是考查设计的桩距和沉桩顺序能否有效的保证桩身质量。工艺试验可结合工程桩施工进行，

37、并做如下观测：首先，考查新打桩对尚未结硬的已打桩的影响。观测前应在已打桩的桩顶设置标杆，沉新桩时，测量已打桩的上升高度，据此推测其直径的缩小值，直至已打桩完全结硬后，开挖以检测其质量及桩径。其次，考查新打桩对已结硬的已打桩的影响。具体作法是将标杆埋设于尚未结硬的已打桩的桩顶，持桩体结硬后，测量打新桩时已打桩的桩顶位移。对挤密效果好的土，打桩振动会引起地表下沉，桩顶因为受挤上升而产生断桩的可能性不大，如果发现桩顶向上位移过大时，桩可能发生断开，若上升超过10mm，则断桩可能性较小。6.2.2加强施工监测施工过程中，如能加强对沉桩的监测，可以使技术人员及时发现施工中的问题。便于施工管理人员进行决策

38、，从而保证工程质量。施工前，要选择足够的有代表性的测点，以测量场地标高，沉管过程中也应随时测量地面标高是否隆起，防止断桩口施工过程中，应加强对桩顶标高的观测，必要时，对桩顶上升幅度较大或怀疑发生质量事故的桩应开挖探查。6.2.3逐桩静压对重要工程或监测中发现桩顶上升量较大且桩数量多，桩距小的工程可采用逐个桩，快速静压，以消除可能出现的断桩对地基承载力产生的消极影响。此技术在沿海一带应用广泛，称为跑桩。施工时，可在沉管桩桩架上配置适量压重，一般以桩顶压力不小于1.2倍单桩设计荷载为宜，当桩身达到一定强度后进行逐桩静压，每根桩静压时间一般为3min.采取静压技术可以将可能发生的断桩连接起来，使之正

39、常传力。6.2.4静压振拔技术静压振拔是指沉管时不启动马达，借助桩机自重将沉管压至设计标高，填满混合料后再启动马达振动拔管。这种做法主要适用于饱和软土中，特别是塑性指数较高的软土中，它可以避免因振动土体而导致的过大孔隙水压力对桩体影响，也可以防止土体受到剧烈扰动而使其强度大幅度降低。CFG桩设计及施工方案第一章：工程概况1.1工程简介：表1-1序号项目内容1工程名称东风小区W2区7#、8#、9#、10#住宅及南区地下车库工程2工程地址北京市朝阳区东风乡南十里居3建设单位北京宝润房地产开发有限公司4设计单位马建国际建筑设计顾问有限公司5合同工期2001年11月20日2001年12月23日6质量目

40、标优良1.2结构设计概况表1-2序号项目内容1结构形式基础结构形式筏板基础，底板厚600mm2土质水位土质情况直接持力层为重粉质粘土，粉质粘土第层及粘质粉土地下水位地下水埋深0.5-3.3m。水位标高32.71-35.26滞水层：6m左右设防水位：2.4m地下水水质对基础混凝土无腐蚀性3建筑物地基地基土质层粉质粘土（第层）地基承载力200Kpa地基渗透系数垂直4.8610-6cm/s；水平3.610-6cm/s4抗震等级工程设防烈度8度结构安全等级二级剪力墙抗震等级二级5土方标高及工程量地下室层数2层，局部3层地下车库2层基坑开挖深度-6.80m建工程外包面积约为14000m2基坑周长约为90

41、0m基坑有效深度暂按6.30m计6地面标高相对标高0.000=36.100m自然地坪平均绝对标高为35.600mtravise2005-10-0620:43第二章：编制依据2.1北京市京岩工程公司提供的岩土工程勘察报告2001-1032及甲方提供的基础平面图、地基技术要求等。2.2建筑基坑支护技术规程2.3建筑地基与基础设计规范2.4混凝土结构设计规范2.5建筑地基处理技术规范2.6须进行有效降水,不计静水压力，土体重度取r=20kN/m3。2.7地面超载按一般情况,考虑为q=20kN/m2。第三章：CFG桩工程设计3.1基础设计考虑因8#、10#住宅楼对地基强度要求200KPa，而天然地基承

42、载力标准值140KPa，所以要人工改良地基。根据目前北京地区高层建筑地基基础方案的实践情况，综合经济、技术和安全各方面指标，采用CFG桩复合地基方案。3.2.地基处理设计方案采用长螺旋钻成孔砼泵车压灌工艺，CFG桩布桩以正方形为主，局部调整为三角形，桩径0.4m，设计桩顶标高29.65m，按规范要求预留0.5m保护桩长，则有效桩顶标高29.15m，设计桩端标高21.15m，故设计桩长8.5m，有效桩长8.0m。桩体材料为现场搅拌C15混凝土，塌落度18cm-22cm。褥垫层厚度15cm，虚铺18cm，用平板振动器密实到15cm。其中8#楼设计桩数436根，10#楼设计桩数401根。复合地基的设

43、计计算依据建筑地基处理技术规范（JGJ7991）中的复合地基计算公式:fsp.k=mfp.k+(1-m)fs.k其中：fsp.k:复合地基的承载力标准值fp.k:桩体单位截面积承载力标准值fs.k:桩间土的承载力标准值m：面积置换率m=d2/de2de：等效影响圆的直径（de=1.13ss为桩间距）d：桩的直径单桩承载力按370KN设计，桩间土的承载力标准值参考勘察报告取140kpa，复合地基承载力标准值要求200KPa经计算正方形为桩间距1.9-1.93m。在桩顶铺设15cm厚0.30.5cm的碎石垫层，以利于桩土应力的调节与发挥，并协调基础底板的变形。验算如下：置换率m=0.03364因变

44、形要求控制很小，桩间土发挥系数取0.75则桩顶平均应力sp=fsp,k-0.75(1-m)fk/m=2928.3Kpa单桩桩顶平均荷载Qp=Apxsp=367.8KN370砼C15：3sp=8.758Mpa10根据规范分层总和法和复合地基模量法计算复合地基的总沉降S=jsI=1nP0(Ziai-Zi-1ai-1)/Esi=14.84mm30，满足要求。travise2005-10-0620:433.3设计施工单位选择坡施工单位选择北京派力基础工程公司，该公司为地基与基础工程施工一级资质和甲级工程勘察和甲级岩土工程设计资质。（有关资质文件项目保存）第四章：施工部署4.1施工准备4.1.1原材料要

45、求水泥：选用po.32.5硅酸盐水泥，并有出厂合格证及试验报告。砂：中砂，含泥量不大于3%。石子：碎石，粒径1050mm，含泥量不大于2%。4.1.2材料配置根据CFG桩施工需要，提前准备施工所需砂石、水泥及其它材料。所进材料应按照规定位置堆放并做好防护措施，防止受冻、受潮。4.1.3测量放线当进行人工清槽和钻孔渣土时，在基坑内每隔5m钉入30cm长的6钢筋，将标高抄测到距设计标高，每两根钢筋之间拉小线，以此严格控制清土标高。底面标高允许偏差为0-50mm，不允许超挖。集水坑清底时，在坡顶上口线和下口线的位置钉入30cm长的6钢筋并拉小线用于控制坑位。4.1.4材料机械配置临水、临电配置依据所

46、投入机械设备用电功率统计，设备总计电力约450KVA，考虑到设备使用顺序及正常使用率，工程需电力400KVA，因此，只需大于400KVA变压器就可满足施工的需要；依据用水设备和施工经验及北京市的水压，需水量510立方m/小时，只需直径32mm管的水源就能满足施工用水。travise2005-10-0620:44机械配置地基处理施工设备序号名称型号单位数量1长螺旋钻机ZKL600台套22砼泵车电动台套23砼搅拌机升降式台套24翻斗运输车柴油机台套25三轮车自卸式台套104.1.5材料检验及有关报告材料送检现场砂石、水泥及外加剂需送实验室进行试验，试验合格后方可使用。使用过程中应有专人对材料进行保

47、管，防止因材料受冻、受潮导致混凝土质量下降。混凝土配合比因CFG桩混凝土现场搅拌，需事先由实验室出具有关配合比。施工时严格按照配合比进行。4.2施工部署住宅楼土方开挖至标高-6.5m，在此工作面上进行CFG桩施工，车库开挖可预留15cm土。CFG桩施工完毕后3天可清除余土，负责运到现场指定堆放区，并随清土凿桩头。CFG强度达到设计要求后，可由专业测试单位进行复合地基载荷试验。试验合格后进行褥垫施工。4.2.1施工进度8#楼、10#楼CFG桩施工工期为12天，施工由东侧开始，后退向西施工。8#楼共设计桩数436根，10#楼共设计桩数401根。8#住宅楼计划平均每天36根，10#楼住宅楼计划每天3

48、3根。桩机施工顺序沿桩位线南北向施工，详见桩机施工流水顺序示意图。（附图一）4.2.2施工平面布置根据施工需求和土方开挖进度，具体平面布置根据现场实际情况设置两台搅拌机，两台地泵。分别布置于8#楼、10#楼基坑外西侧，搅拌机布置于边坡之上，距变坡距离大于2000mm。地泵布置在基坑底部，由砼搅拌机搭设钢板溜槽至地泵，溜槽下部用钢管架子搭设。再由地泵沿基坑边铺设泵管至CFG桩操作面。（附图二）travise2005-10-0620:455.3施工质量要求5.3.1根据桩位平面布置图及甲方提供的控制点和轴线施放桩位图。5.3.2放好的桩位经总包、监理验收确认后方可施工。5.3.3钻机就位应准确，钻

49、机机架及钻杆应与地面保持垂直，垂直度误差1%。5.3.4混凝土灌注过程中应保持混凝土面始终高于钻头面，钻头低于混凝土面1525cm。5.3.5桩机下基坑要求按1：6放坡，放坡宽度大于5000mm。桩位误差：桩位偏差不得大于d/2(d为设计桩径)。5.3.6桩体误差：桩径：400mm20mm；桩长：8.5m0.1m；5.3.7混凝土配合比由试验室做出，有关部门认可，并写在黑板上挂在施工现场的搅拌机上。施工现场不得任意更改5.3.8混凝土坍落度控制在202cm。5.3.9混凝土搅拌要均匀，搅拌时间不得低于2分钟。5.3.10CFG桩施工期间，每天做一组混凝土试块，标准养护并送检28天强度。同时留置

50、一组同条件强度试块。5.4凿桩头施工方法首先用水准仪将设计桩头标高打在桩身上，然后由两个工人用两根钢钎在截断位置从相对方向同时剔凿，将多余的桩截掉。5.5断桩及桩身达不到标高处理方法5.5.1桩顶下1m以上断桩，将断桩挖出，按600直径挖至断裂部位后，清除桩头泥土，用C20砼浇灌至设计标高。桩顶下1m以下断桩，应进行补桩。5.5.2桩身达不到标高，应按600直径开挖至现有标高，清除桩头泥土，用C20砼浇灌至设计标高。5.6验收要求验收实验要求作3台复合地基静载荷试验，并按20%数目进行低应变测试travise2005-10-0620:45第六章：质量保证措施6.1施工质量保证机构建立由项目经理

51、领导、项目副经理中间控制，技术质量组全体人员基层检查的管理系统，以确保各项质量保证措施落实到各分部工程及各道工序中。并在施工过程中设专职质量员，班组设兼职质量员进行自检互检，发现不符合质量标准的问题及时纠正。6.2.施工质量保证措施6.2.1严把材料进场关，保证使用符合规范要求的水泥、砂、石、外加剂等材料，并做好材料试验，并认真填写有关记录；6.2.2砼强度必须符合设计要求，现场施工时每工作日制作一组砼试块(100100100)，并做好砼试块制作记录和试块的现场养护；6.2.3现场堆放的材料必须有专人保管，并有一定的保护措施，防止受冻、受潮，影响混凝土质量。6.2.4混凝土现场浇灌过程中一定要

52、确保桩体混凝土的密实性，保证桩截面尺寸，钻头提升应保持匀速，提升速度不得大于混凝土浇筑速度，防止发生缩径，断桩。6.2.5浇灌过程中即随时监控混凝土质量，确保混凝土的和易性和塌落度。6.2.6做好并收集、整理好各种施工原始记录，质量检查记录、设计变更、现场签证记录等原始资料，并做好施工日志。6.2.7因由地泵至CFG桩操作面的距离较长，所以每根桩浇注混凝土前，应对泵管中剩余混凝土进行塌落度检测。6.2.8预防断桩：砼塌落度应严格按设计规范要求控制。灌注砼前应检查砼搅拌机，保证砼搅拌时能正常运转；6.2.9清基底及运料时，用跳板铺设作为运输路线，以免扰动基底土质。如在清土时发现有水，在边坡处设排

53、水沟或集水坑。travise2005-10-0620:45第七章：施工安全保证措施7.1.安全保证体系以项目经理为首，由安全、工程、技术质量、安装、行政和基层专职安全员等各方面的管理人员组成安全保证体系，建立项目经理部安全工作委员会，领导和组织实施安全工作。7.2.分析安全难点,确保安全管理重点7.2.1因CFG桩施工与土方施工、护坡施工相交叉，所以现场施工人员一定要听从管理人员指挥。7.2.2现阶段由于土钉墙及锚固端混凝土尚未达到设计强度，边坡仍然处于不稳定状态，要加强对边坡的稳定检测，发生危险现象，及时疏散人员并逐级报告进行处理。7.2.3现场电气设备均作漏电保护装置，配电线采用三相五线制

54、。7.2.4施工机械的使用严格按照有关规定执行，无关人员严禁使用。7.3.安全管理7.3.1严格执行国家及北京市有关施工现场安全管理条例及办法。7.3.2制订施工现场安全防护基本标准，如：基坑防护标准，各类洞口及临边地带的防护标准，施工临时用电安全防护标准，各类施工机械和设备的安全防护标准，施工现场消防工作管理标准等。7.3.3建立严格的安全教育制度，坚持入场教育、坚持每周按班组召开安全工作教育研讨会，增强安全意识，使安全工作落到广大群众基础上。7.3.4编制安全技术交底，设计和购置安全设施；7.3.5强化安全法制观念，严格执行安全工作文字交底，双方认可，坚持特殊工种持安全操作证上岗制度等；7

55、.3.6加强施工管理人员的安全考核，增强安全意识，避免违章指挥。7.4施工安全措施7.4.1机械安全钻机应放置平稳，安装后钻杆中心线的偏斜应小于全长的1%。钻孔中如遇卡钻，应立即切断电源、停止下钻，在未查明问题前不得强行启动。钻孔过程中遇有机架晃动、移动、偏斜应立即停钻。地泵如布置在基坑边，应与基坑边保持2m距离。泵管铺设应尽量减少弯曲，支撑应牢固，接头处应连接可靠。严禁将垂直管道直接接设在地泵输出口上，输出口前应有不少于10m长的水平管。铺设从坑边倾斜进入坑底的管道时，其下端应接一段不小于基坑深5倍的水平管。（否则应采用弯管或软管）泵送时料斗内应保持一定量混凝土，不得吸空。清洗泵管时，出口方

56、前方10m内不得有人。0软管与混凝土泵管、钻机连接处一定要连接牢固紧密。1基坑内集水坑处四边用架杆搭设一米高防护围栏。7.4.2人员安全钻机作业中，施工人员必须佩戴安全帽。钻机作业中，应有专人负责电缆的收放。钻孔时，严禁用手清除螺旋片上的泥土。7.4.2.4工人上下基坑要走人行安全通道。travise2005-10-0620:46第八章：文明施工措施该工程施工机械较多，施工方法较复杂，做到文明施工。8.1合理进行施工现场的平面布置，做到计划用料，使现场材料堆放降到最低值，保证场内道路通畅；8.2运输散装材料时，车厢后封闭，避免撒落，料车离场前，派人用水将料槽及车身、轮胎冲洗干净；8.3搅拌机产

57、生的污水必须排入沉淀池，保证现场和周围环境整洁文明；8.4对噪音设备采用钢筋焊接成的防护架，其上铺塑料布或彩条布进行围档，减少噪音扰民；8.5夜间灯具集中照射，避免灯光扰民；8.6工人宿舍专人或轮流卫生值日，确保室内外整洁、卫生,工地厕所专人清扫。CFG桩施工方法及工艺我部所施工的CFG桩工程拟采用振动HYPERLINK/baike/detail.asp?t=沉管法t_blank沉管法进行施工。即先沉管至设计标高再在管内注入混合料，要求边填边振，然后振动拔管成桩，最后在桩顶铺设碎石HYPERLINK/baike/detail.asp?t=垫层t_blank垫层和土工格栅。打桩设备采用DZ40和

58、DZ60振动沉拔桩锤，配履带式悬挂式桩架。振动沉管灌注成桩，适用于无坚硬土泥和密实砂层的地质条件，较原设计的长螺旋钻孔泵压混和料成桩的不同之处在于：有其振动噪音限制不很严格，而且振动沉管打桩机的施工效率高、造价比较合理。施工现场首先做好“三通一平”当地表土强度较低时，要先铺设适当厚度的砂HYPERLINK/baike/detail.asp?t=垫层t_blank垫层，以利重型施工机械通行。设编号施工中为了避免漏桩，打桩前先按桩位预埋桩尖，并在桩尖上编号。混合料的配比施工时，混合料的配比对桩的质量有很大的影响，一般情况下，不同成桩方法对配比的要求也不相同。本工程采用单管振动HYPERLINK/b

59、aike/detail.asp?t=沉管法t_blank沉管法重复压拔管成桩，施工时先进行试验选择最佳配比，每盘料搅拌时间不少于2min，HYPERLINK/baike/detail.asp?t=坍落度t_blank坍落度控制在35cm。成桩试验施工前要进行成桩试验，试验数量79根，如不能满足设计要求，应调整桩HYPERLINK/baike/detail.asp?t=间距t_blank间距、填料量等施工参数，重新试验或修改施工工艺设计。成桩工艺成桩工艺顺序为：桩管垂直就位，闭和桩靴；将桩管沉入地基土中达到设计深度；按设计规定的混合料量向桩管内投入混合料；边振动边拔管，拔管高度由设计确定；边振动

60、边向下压管（沉管），下压的高度由设计和试验确定；停止拔管，继续振动，停拔时间长短按照规定要求；重复拔压，直至桩管拔出地面。具体的工艺和质量控制要求如下：沉管桩机就位须平整、稳固、调整沉管与地面垂直，确保垂直度偏差不大于1%。若采用预制钢筋砼桩尖，需埋入地表以下300mm左右。启动马达，开始沉管，沉管过程中注意调整桩机的稳定，严禁倾斜和错位。沉管过程中做好记录。激振电流每沉1m记录一次，对土层变化处应特别说明，直到沉管至设计标高。投料在沉管过程中可用料斗进行空中投料。待沉管至设计标高后须尽快投料，直到管内混合料面与钢管投料口平齐。如上料量不够，须在拔管过程中空中投料，以保证成桩桩顶标高满足设计要