CFG桩施工中常见问题及处理措施_cfg桩施工方法及工艺

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CFG桩施工中常见问题及处理措施

摘要：文章通过对CFG桩施工的认识，介绍了工程施工中常遇到的问题，并分析了问题形成的原因及控制和处理措施，只要在施工中注意质量控制，完全可以达到设计预期或软基处理的工后控制沉降要求，具有一定实用性。

关键词：CFG桩；堵管；串孔

CFG(C-Cement，F-Flyash，G-Gravel)桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，是由中国建筑科学研究院地基所开发的，在混凝土桩基工艺上发展起来的新型桩体，CFG桩体材料主要由碎石、砂、粉煤灰，与适量水泥和水拌制而成。桩体与桩间土体共同作用，组成水泥粉煤灰桩复合地基。加固处理后，地基承载力可达到200KPa以上。由于CFG桩体材料可以掺入工业废料粉煤灰、不配筋以及充分发挥桩间土的承载能力，工程造价一般为桩基的1/3～1/2，具有施工速度快、工期短、质量容易控制等特点。

CFG桩适用于淤泥、淤泥质土、粉土、砂性土、杂填土及湿陷性黄土中以提高地基承载力和减少地基变形为主要目的地基加固。桩长取决于对承载力和沉降的要求、土质条件和设备能力；桩间距一般为3～5倍桩径（宜取350～600mm）；褥垫层厚度一般为150～300mm。

长螺旋钻管内泵压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完整的施工体系,是目前普遍应用的CFG成桩工艺。现将该工艺在工程施工过程中常见的问题及所采取的措施提出来与大家共同探讨：堵管

堵管是长螺旋钻管内泵压CFG常见的主要问题，它不仅影响施工效率，增加劳动强度，而且还会造成材料浪费。1.1 拌合料配合比不合理

CFG桩桩体混合料由水泥、卵石(或碎石)、砂、粉煤灰加水在搅拌机中强制搅拌而成，当混合料中的水泥和粉煤灰用量较少时，混合料和易性不好，容易发生堵管。因此混合料配合比要注意这两种材料的掺入量，特别要注意粉煤灰掺量宜控制在60 kg/m3～80 kg/m3。实际施工中CFG桩强度等级一般为C15～C20，其水泥标号一般选用425号普通硅酸盐水泥，这样既不影响和易性和密实度，又在粉煤灰的掺入下加大了流动性，满足了泵送的要求，而且也不影响混合料其它技术性能，重要的是不易发生堵管现象。

1.2 拌合料拌制质量有缺陷

在CFG桩施工过程中，混合料由混凝土泵通过刚性管、高强柔性管、弯头到达钻杆芯管内。混合料在管线内是以圆柱体形状，借助水和水泥砂浆润滑层与管壁分离后通过管线的。因此所设计和搅拌的混合料必须确保混合料圆柱体能顺利通过刚性管、高强柔性管、弯管和变径管而到达钻杆芯管内。

工程实践证明，坍落度太大的混合料，易产生离析，在管线内水浮到上面，在泵压的作用下，水先流动，骨料与砂浆分离，摩擦力剧增，从而导致堵管。坍落度太小，混合料在输送管内流动性差，也容易造成堵管。

搅拌时间控制在90s以上，坍落度控制在160mm～200mm，搅拌好的混合料到泵送混凝土储料斗时，需经一定尺寸的过滤栅。若混合料可泵性差，可适量掺入泵送剂。

1.3 设备缺陷

混凝土的输送有钻杆芯管，高强柔性管，刚性管，通过弯头连接起来，要采用半圆形，曲率半径合理的弯头，弯头不能有死弯，输送管与钻杆也不能垂直连接，软管的弯曲半径要大于1 m，采用合理的连接方法，将不会发生堵管。

混合料输送管无论是刚性管还是高强柔性管，若施工结束后清洗不彻底，管内会产生混合料结硬块体，会妨碍润滑砂浆流动，以致造成堵管。

1.4 冬季施工注意事项

冬季施工时，混合料输送管及弯头均需做防冻保护，一旦保温效果不好，常在输送管和弯头处会出现混合料初凝前结冻，造成堵管。

冬季施工时经常采用加热水的办法来提高混合料的出口温度。通常是直接用火加热储水箱，水温不能很好控制，一旦水温过高，如超过60℃以上，搅拌混合料时，会使混合料早凝，而产生堵管。窜孔

2.1 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30min～40min，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，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。

2.2 窜孔现象处理办法

1)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。

2)改进钻头，提高钻进速度。

3)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。

4)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。断桩、接桩

桩基施工完毕，对CFG桩及复合地基检测时，用低应变反射波法检测桩身混凝土的完整性，发现桩身裂缝的所在部位，应分析原因，得出自身问题是在施工时，由于提钻速度较快，空气未全部释放出来，致使桩身产生断面裂缝，另外是混合料的搅拌时间不够，和易性差，出现蜂窝麻面桩。外部原因是土建施工时机械挖基坑平整土方时，被挖掘机和铲车碰断。

解决方案是,浅部断桩,对断桩单独进行处理,剔除上部断桩,用与桩身相同的混合料按桩径设计标高补桩。如果是外部原因土建单位用机械施工,造成大范围的浅部断桩,应与设计单位、监理单位、建设单位共同制定方案。一般情况下,在原定检测方案的基础上,选择几根断桩进行单桩复合地基静载荷试验,对比完整性桩和断桩试验结果,确定断桩是否能够使用,如果确定复合地基承载力和变形能满足设计要求,可不进行处理,实践经验证明,在静荷载试验的前几级荷载作用时,断桩下沉量偏大。主要原因是断裂面以下桩没有发挥作用,主要是桩间土在发挥作用,断桩所承担的荷载很小,但到了一定的荷载作用断缝闭合后,下部桩身开始发挥作用。而在设计荷载下,断桩的沉降与完好桩差距较小。如不符合要求，需进行设计方案论证。但在CFG桩施工时,要特别注意浅部的施工质量,在开挖基坑时,在桩顶标高以上1m处,一定采用人工开挖,以免碰断桩身,保证CFG桩的完整性和质量。

桩头断桩后进行接桩，当桩顶高程低于施工图标识高程时，如开槽或剔除桩头必须进行补桩，可采用比桩体强度高一等级的豆石混凝土接桩至施工图标识桩顶标高，做法见图1，注意在接桩过程中保护好桩间土。