CFG桩地基加固施工技术的研究

CFG桩地基加固施工技术的研究

徐艺

哈尔滨市华滨建筑工程公司 黑龙江省哈尔滨市 150036

摘要：CFG桩复合地基技术是软土地基处理中一种实用、经济、适应性广的大面积地基处理的有效方法,在高速公路地基加固处理中具有广阔的应用前景。如今，建筑物高层化与多元化的发展对其地基承载性能的要求逐步提高，且其地基处理成本占工程造价的比重相对较大。CFG 桩复合地基处理技术由于其应用范围广泛，承载性能突出，而且工程成本较低，因而受到广泛采用。本文基于目前CFG桩地基几种施工工艺的探讨,总结了CFG桩地基施工注意事项。

关键词：CFG桩地基，地基加固，施工技术

前言：在种类众多的复合地基中，CFG 桩复合地基因其独特的优势而被广泛采用。CFG 桩复合地基，全称水泥粉煤灰碎石桩复合地基。主要由桩体以及褥垫层之间共同作用，从而构成有一定承载能力的复合地基。其桩体由粉煤灰、水泥、碎石等材料与砂石拌和，再利用长螺旋钻孔机构成的一种具有一定粘结强度的半刚性桩体。从一定程度上来说，CFG 桩复合地基在节能环保方面有很大先进性，其工程应用在经济效益与社会影响上效益卓越，有广阔发展前景。

1. CFG桩施工工艺

1.1 CFG桩施工工艺简述

目前CFG桩复合地基技术在国内外广泛使用。大量工程实践表明,CFG桩复合地基设计就承载力而言并不会出现什么大问题,可能出问题的是CFG桩的施工。了解CFG桩的不同施工艺特点,针对具体工程选用不同的施工方案、设计参数及施工措施,是对技术人员提出的一般要求。只有全面认识CFG桩施工工艺,才能保证其施工质量。目前CFG桩施工工艺主要包括振动沉管法和长螺旋钻孔法两种施工工艺。桩自从应用于工程实践起,就首先使用振动沉管法施工工艺。该法属于非挤压式的土桩地基工艺,主要适用于粘性土粉土、淤泥质土、松散砂土及人工填土等地质条件。它具有施工操作简便、成本低、对CFG桩之间的土壤进行挤压，增加其密度，这样的工艺效果更好,经它施工的桩复合地基不仅可以提高原有地基承载力,而且可以减小地基变形以及消除地基液化。该法曾在国内许多工程中使用,取得了良好的加固效果。到目前为止,它仍是GFC桩地基主要施工工艺之一,主要应用于挤压效果较好的土和易于被液化地基的加固工程。

1.2长螺旋钻孔管内泵压桩施工工艺

长螺旋钻孔管内泵压桩施工工艺具有以下优点：低噪音,无泥浆污染。成孔制桩时不产生振动,避免了新打桩对己打桩产生的不良影响。成孔穿透能力强,可穿透硬土层,诸如砂层、圆砾层和粒径不大于的卵石层，而且施工效率高。在施工过程中，应该先核查地质资料,结合设计参数,确定合理的施打顺序及工艺。测量放样,平整场地,清除障碍物，选择具有代表性地段进行成桩工艺性试验每段试桩不少于根,以复核地质，资料以及设备、工艺、施打顺序是否适宜,确定混合料配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速度等各项工艺参数。钻机就位要达到钻塔天轮外缘、钻头尖及桩位点三点成一线,钻杆垂直,钻头矛尖对准桩位点后固定钻机,调整钻机液压脚,保证钻机水平。钻机就位后,启动马达,螺旋钻杆钻入地下,钻孔过程做好记录,进入地基持力层时记录钻压电流值。钻至设计标高。灌注至顶时,应适当超过桩顶，其左右至槽面上左右,以保证桩顶标高和CFG桩地基的质量均符合设计要求。复合地基施工、检测合格后,方可进行褥垫层施工。

1.3振动沉管法CFG桩施工工艺

振动沉管法施工工艺流程与长螺旋钻孔管内泵压桩施工工艺流程大同小异,其施工工序主要如下按照设计图纸,确定桩位。桩机进入现场后,根据设计桩长、沉管入土深度确定机架高度和沉管长度,进行设备组装。桩机就位,调整沉管与地面垂直,确保垂直度偏差不大于。启动马达,沉管至预定深度,停机。沉管过程中做好记录并对土层变化处给予说明。停机后立即向管内投料,直到混合料与进料口平齐。施工中按相应资质的试验室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,拌和时间不得少。

2.CFG桩施工要点及注意事项

2.1 CFG桩施工控制要点

施工的每一个环节,严格按照设计要及相应的规范进行检测和控制。加强混合料质量控制,混合料配比在设计规定基础上,结合现场实际材料选用,进行配合比试验确定。碎石、石屑、粉煤灰、水泥材料经严格检验,保证其材质符合设计要求,满足施工需要。施工用水符合工程用水的有关规定。施工现场做好材料计量设备的标定工作,保证计量准确。混合料生产能力能满足现场施工需要,并有一定富余量。开工前在施工场地范围内进行工艺性试桩,确定拔管速度、单桩混合料投入量、施打顺序等施工参数。加强施工监测,施工前测量场地标高,打桩过程中随时观察地面是否发生隆起,以判断是否发生断桩打新桩时注意已打桩顶标高的变化。通过施工监测发现上升量较大,且桩数较多时,可对桩逐个进行快速静压,使可能断裂并脱开的桩连接起来,消除断桩对复合地基承载力的不良影响。饱和软土尤其是塑性指数较高的软土地段,宜采用静压技术,即沉管时不启动电动机,借助桩机自重将套管沉至预定标高,填料后启动电动机振动拔管，照设计要求设置保护桩长,确保成桩质量。

2.2 CFG桩施工监理控制要点

施工工艺选择可供选择工艺有长螺旋钻孔灌注桩、长螺旋钻孔管内泵压灌注成桩、振动沉管灌注成桩:于本工程地下水位较高和软层分部,在桩施工前有水泥搅拌桩施工,故选用长螺旋钻孔管内泵压灌注成桩工艺。施工配合比设计在施工前,按设计要求由实验室进行配合比试验,施工时按给定的配合比施工。施工现场首先做好“三通一平”当地表有填土,强度较低或不平整,要先行压实平整,必要时铺设适当厚度的砂垫层,以利重型施工机械通行。并分块测定地表高程。承包人应按施工蓝图,逐桩测定桩位轴线,经监理公司验收签字认可后,方可开钻。即承包人按施工蓝图用经纬仪、钢尺测定桩位,在地表逐桩用木桩做好桩位轴线标一记,监理要检查承包人测量复核记记录。应准确掌握拔杆时间,泵送硅量与拔杆时间相配合,保证钻头始终埋入混凝土内2m 左右。遇淤泥或淤泥质土,拔管速度应缓慢遇饱和砂层或饱和粉土层,不得停泵待料。桩编号为防止漏打,记录方便,应对工程桩编号。

2.3施工注意事项

施工桩顶标高宜高于设计标高于50m, 浮浆厚度不超过20m。开挖基坑时,应将桩顶面施工质量较差的桩段用人工挖除。CFG桩加固深度应穿透软弱土层压缩层到达无压缩层硬层以下1.0m。CFG桩施工完成后,其上路堤填筑时,于坡脚外2.0m进行水平位移观测,相应的路基中心位置沉降板,填筑过程中根据观测结果控制填土速率。当变形速率超过上限值时,应停止填土,待稳定后再继续填筑,必要时采取卸载措施。地基加固地段与非地基加固地基之间设置长度不小的纵向过渡段,过渡段内其间距、布置形式不变,加固长度由加固逐渐变短。此外尚需特别注意的是成品保护问题。桩施工完毕后,待桩体达到一定强度后一般为一天,方可进行开挖。开挖时,宜采用人工开挖,如基坑较深、开挖面积较大,可采用小型机械和人工联合开挖,派专人指挥,保证铲斗离桩边有一定的安全距离,同时避免扰动桩间土和对设计桩顶标高以下的桩体产生损害。

结语：在最近几年当中随着我国经济的不断发展，道路工程在全国范围内开展，但不良地质条件对道路工程施工的进行存在着不利影响，必须要对其进行全面加固。基于此种情况，在本文当中笔者对CFG 桩路基加固中的应用进行了全面的分析，并对几种施工工艺的探讨,总结了CFG桩地基施工注意事项。

参考文献：

[1]祖志明.CFG桩在地基处理中的应用分析与研究[J].工程建设与设计,2018(11):77-79.