CFG桩施工时采用振动沉管打桩机

水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）软土地基处理施工要点
一、施工工序
（一）.CFG桩施工时采用振动沉管打桩机，其成桩工艺如下：
1.钻机进入现场，根据设计桩长、沉管入土深度确定机架高度和沉管长度，并进行设备组装。

2.桩机就位调整沉管与地面垂直，确保垂直度偏差不大于1%。

安装桩尖，若采用预制钢筋混凝土桩尖，需埋入地表以下300mm左右；
3.启动马达，沉管到预定高度，停机。

沉管过程序中注意调整桩机的稳定，防止倾斜与错位；
4.沉管过程中须做好记录。

激振电流每沉1m记录一次，对土层变化处应作特别说明。

桩底标高采用“抬脚”与设计桩长双控制，当未达到设计桩长就“抬脚”时，应停止沉管。

若达到设计桩长还未“抬脚”，则需继续沉管，桩长需大于设计桩长2m后，即停止沉管。

桩顶位置采用标高控制。

5.停机后立即向管内投料，直到管内混合料面与钢管料口平齐。

混合料严格按照设计配比经搅拌机加水拌和，搅拌时间不得少1min，如粉煤灰用量较多时，搅拌时间还应适当加长。

加水量由混和料的坍落度控制，一般坍落度控制在3～5 cm，以4cm为佳，加水量约为混和料总重的8.7。

拌和碎石和砂的杂质含量不大于5%。

成桩后桩顶浮浆厚度一般不超过200 mm。

6.当混和料加至与钢管投料口平齐后，开动电动机，沉管原地留振10 s左右，然后边振动边拔管。

拔管速度按均匀线速度控制，一般在1.2～1.5m/min，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速度可适当放慢。

拔管过程中不允许反插。

如上料量不足，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。

当桩管拔出地面确认成桩符合设计要求后，用粒状材料或湿枯土封顶，然后移机继续下一根桩施工。

7.CFG桩施工完毕后，在桩顶铺设一层30cm的褥垫层。

在褥垫层上加铺一层钢塑土工格栅。

褥垫层材料采用级配碎石，其最大粒径不超过30mm，不得含植物残体，垃圾等杂质。

褥垫层虚铺厚度为35cm左右，虚铺宜采用静力压实，在桩间土含水量不大时亦可夯实。

桩间土含水量较高时，特别是高灵敏度土，要注意监测施工扰动对桩间土的影响，以避免产生橡皮土。

二、施工期间注意事项
1.每个作业点施工前必须先打不少于5根工艺试验桩，以检验机具性能及施工工艺各项参数。

2.在软土路段，桩距较大时可采用隔桩跳打；但在饱和的松散粉土，或者土质较硬时，如桩距较小，不宜采用隔桩跳打方案。

对于满堂布桩时，无论桩距大小，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少于7d，混合料的搅拌时间小应小于60 s，混合料坍落度控制在3～5cm拔管过程不允许反插、留振。

如上料不足需在拔管过程中控制投料，以保证成桩后的桩顶标高。

3.设备就位后必须平整，确保施工过程中不发生倾斜和移动，机架和钻杆的垂直度偏差不大于1%，施工中采用吊锤观测钻杆垂直度，如发现偏差过大，必须及时调整。

钻机位对中偏差不得大于20mm。

4.施工过程中要随时测量施工场地标高及桩顶标高，根据地面隆起情况判断是否断桩。

如果存在断桩，必须采用必要的补助措施。

5.施工中如因地峡障碍物等原因使钻杆无法钻进时，应及时通知甲方代表、监理及设计人员，以便及时采取补桩措施。

三、施工期间质量控制
1.施工监测
（1）.打桩过程中随时观测地面是否发生隆起，并测量隆起量。

（2）.新打桩时对已打但尚未硬结成桩的桩顶进行桩顶位移测量，估算桩径的缩小量。

（3）.打新桩时对已打并未硬结成桩的桩顶进行桩顶位移测量，判断是否发生断桩。

一般当桩顶位移超过10mm时，需开挖进行检验。

2.逐桩静压
对重要工程或施工监测中发生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体重新连接，以保证复合地基中桩能很好的传递垂直荷载。

3.静压振拔技术
当CFG桩处理范围内为饱和软土及塑性指数较高的软土时，可采用静压振拔的技术，以减小对桩周围土体的扰动。

即在沉管时不起动电动机，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。

4.大直径预制桩尖的采用。

当CFG桩桩端落在较好的土层上时，采用直径比沉管外径大1.5-2.0倍大的桩尖，以利于在CFG桩桩端落形成更大的端承力。

四、质量检验
1.有关CFG桩的检验，必须由专门的检测单位进行质量检测。

各项检验都必须在成桩龄期28d后进行。

试验前需凿除桩顶0.5m软梳头。

2.对已成桩的CFG桩进行低应变检测，检测频率为总桩数的10%。

3.抽芯检验
对已经施工完毕的CFG桩进行抽芯试验，用于评价桩身质量，如抗压强度、含灰量、坚硬程度、搅拌均匀性等。

抽芯检验桩的数量为总桩数的1%，且每个施工作业点不少于6根；抽芯取样时应按比例随即抽取，且分布基本均匀；对怀疑有问题的桩及结构设计为关键部位的桩应重点抽取；抽芯不合格的桩在其附近加倍进行抽芯检验，以判断是否为个别现象，如仍出现不合格桩，则应查清范围，采取必要的补救措施。

CFG桩设计无侧限抗压强度为1.25MPa,极限抗压强度1.875MPa.
4.单桩荷载试验
用于单桩荷载试验桩的数量不低于总桩数的0.3%,且每个施工作业点不少于3根.一般应按比例随即抽取,且分布基本均匀,试验得到的单桩承载力特征值不得低于340KN. 5.桩间土检验
CFG桩施工完毕后,采用标准贯入、静力触探和钻孔取样等方法对桩间土进行质量检验.取样频率同单桩荷载试验
6.复合地基荷载试验
用于复合地基荷载试验桩的数量不低于总数的0.3%,且每个施工作业点不少于3根.般应按比例随即抽取,且分布基本均匀,试验得到的复合地基承载力不得低于220KPa.
五、采用振动沉管打桩机施工时的防治办法
1.缩颈、断桩
(1).现象成桩困难时,从工艺试桩中,发现缩颈或断桩.
(2).原因分析
①.由于土层变化,在高水位的粘性土中,振动作用下会产生缩颈.
②.灌桩填料没有严格按配合比进行配料、搅拌时间不够.
③.在冬期施工中、对粉煤灰碎石桩的混合料保温措施不当,温度不符合要求,浇灌又不及时,使之受冻或达到初凝.雨季施工,防雨措施不利，材料中混入较多的水分，坍落度过大，从而使强度降低。

④.拔管速度控制不严。

⑤.冬期施工冻层与非冻层结合部易产生缩颈或断桩。

（3）、防治措施
①.控制拔管速度，一般1～1.2m/min。

用浮标观测（测每米混凝土灌量是否满足设计灌量）以找出缩颈部位，每拔管1.5～2.0m，留振20s左右（根据地质情况掌握留振次数与时间或者不留振）。

②.出现缩颈或断桩，可采取扩颈方法（如复打法、翻插法或局部翻插法），或者加桩处理。

③.混合料的供应有两种方法。

一是现场搅拌，二是商品混凝土。

但都应注意做好季节施工。

雨期防雨，冬期保温，都要苫盖，并保证灌入温度5度以上（冬期按规范）。

④.每个工程开前，都要做工艺试桩，以确定合理的工艺，并保证设计参数，必要时要做荷载试验桩。

⑤.混合料的配合比在工艺试桩时进行试配，以便最后确定配合比（荷载试桩最好同时参考相同工程的配合比）。

⑥.在桩顶处，必须每1.0～1.5m翻插一次，以保证设计桩径。

⑦.冬期施工，在冻层与非冻层结合部（超过结合部搭接1.0m为好），要进行局部复打或局部翻插，克服缩颈或断桩）
⑧.施工中要详细、认真地做好施工记录及施工监测。

如出问题，应立即停止停工，找有关单位研究解决后方可施工。

⑨.开槽与桩顶处理要合理选择施工方案，否则应采取补救措施，桩体施工完毕待桩达到一定强度（一般7d左右），方可进行开槽。

2.灌量不足
（1）.现象
施工中局部实际灌量小于设计灌量。

（2）原因分析
①.原状土（如粘性土、淤泥质土等）在饱和水或地下水中，由于振动沉管过程中产牛流
塑状，而形成高孔隙水压力，使局部产牛缩颈。

②.地下水位与其土层结合处，易产生缩颈。

③.桩间距过小或群桩布置，互相挤压产生缩颈。

④.混凝土达到初凝后才灌入，或冬期施工受冻，和易性较差。

⑤.开始拔管时有一段距离，桩尖活瓣被粘性土抱着张不开或张开很小，材料不能顺利流出。

⑥.在桩管沉入过程中，地下水或泥土进入桩管。

（3）.防治措施
①.根据地质报告，预先确定出合理的施工工艺。

开工前要先进行工艺试桩。

②.同“缩颈、断桩”中防治措施②、③。

③.季节施工要有防水和保温措施，特别是未浇灌完的材料，存地面堆放或在混凝土罐车中时间过长，达到了初凝，应重新搅拌或罐车加速回转再用。

④.克服桩管沉入时进入泥水，应在沉管前灌入一定量的粉煤灰碎石混合材料，起到封底作用。

⑤.确定实际灌量的充盈系数（按规范规定的1.1～1.3选用）。

⑥.用浮标观测检查控制填充材料的灌量，否则应采取补救措施，并作好详细记录。

3.成桩偏斜达不到设计深度。

（1）.现象
成桩未达到设计深度，桩体偏斜过大。

（2）.原因分析
①.遇到了地下物（职孤石、大混凝土块、老房基及各种管道等）。

②.遇到干硬粘土或硬夹层（如砂、卵石层）。

③.遇到了倾斜的软硬土结合处，使桩尖滑移向软弱土方向。

④.地面不平坦、不实，致使桩机倾斜，桩机垂直度又未调整好。

⑤.桩管本身弯曲过大，又未及时更换或调直。

（3）.防治措施
①.施工前场地要平整压实（一般要求地面承载力为100～150KN/㎡），若雨期施工，地面较软，地面可铺垫一定厚度的砂卵石、碎石、灰土。

②.施工前要选好合格的桩管，稳桩管要双向校正（用锤球吊线或选用经纬仪成90度角
校正），规范控制垂直度0.5%～1.0%。

③.放桩位点最好用钎探查地下物（钎K1.0～1.5m），过深的地下物用补桩或移桩位的方法正理。

④.桩位偏差应在规范允许范围之内（10～20mm）。

⑤.遇到硬夹层造成沉桩困难或穿不过时，可选用射水沉管或用“植桩法”（先钻孔的孔径应小于或等于设计桩径）。

⑥.沉管置于硬粘土层较深时，可采用注水浸泡24小时以上，再沉管的办法。

⑦.遇到软硬土层交接处，沉降不均，或滑移时，应采用缩短桩长或加密桩的办法等。

⑧.选择合理的打桩顺序，如连续施打，间隔跳打，视土性和桩距全面考虑。

满堂红补桩不得从四周向内推进施工，而应采取从中心向外推进或从一边向另一边推进的方案。

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