振冲碎石桩与CFG桩施工介绍
浅谈碎石桩、CFG桩复合地基处理技术
浅谈碎石桩、CFG桩复合地基处理技术的优势及重要控制工序【摘要】：本文根据定海大桥碎石桩、CFG桩复合地基处理技术的运用实例，对碎石桩、CFG桩的优点阐述了个人意见，重点对碎石桩、CFG桩复合地基处理技术的关键工序-试桩环节进行了分析。
本文将与大家讨论，以供交流。
关键词：碎石桩、CFG桩，试桩桩长分析，地基处理技术，前言近年来，虽然我国碎石桩、CFG桩复合地基处理技术正在飞速发展的阶段，但依然存在一些问题和不足需要改进，在经济快速发展的今天，加强对碎石桩、CFG桩复合地基处理技术理解与运用，对够确保建筑工程质量有着重要意义。
1.工程概况1.1工程简介本项目工程位于海南省定安县，路线整体走向为由南向北，项目跨越南渡江，项目处于东线高速公路的西侧，定安县城镇的西北角，起点连接定安县环城南路西段，终点连接海口市秀英区东山镇马坡村，北岸隶属海口市秀英区管辖，南岸隶属定安县管辖。
基基底设置碎石桩、CFG桩。
碎石桩桩径0.6m，桩间距1.1～1.8m，桩长13.0～20.0m等边三角形布置。
CFG桩桩径0.4m，桩间距1.6m和2.2m两种，桩长13～20m正方形布置。
1.2工程地质资料场区属华南地层大区的东南地层区之五指山地层分区。
据区域地质资料及本次勘察结果，场地下伏岩层为下白垩统鹿母湾组（k1l）砂砾岩、长石石英砂岩、粉砂岩；上覆盖层厚度大于80m，覆盖层为上第三系海口组（N2h）、第四系下更新统秀英组（Qp1x）、第四系中更新统北海组（Qp2b）及第四系全新统（Q4al）。
场地内分布软弱土和液化砂土；非岩质边坡发育，河流侧蚀作用及底蚀作用强烈；平面上成因、岩性、状态不均匀的土层明显分布，属抗震不利地段。
2.碎石桩、CFG桩复合地基的优点碎石桩、CFG桩的结合使用，起到了兼具置换、挤密排水固结和沉降小、稳定快多重功效，既节约了资金，又保证工程质量。
具体优点有：2.1施工简便，工期短碎石桩、CFG桩施工方法一般为振冲法和长螺旋钻成孔泵送混凝土法，施工时，没有钢筋笼制作等工序，成孔成桩一次完成减少了成桩时间，加快了施工速度。
CFG桩施工工艺
CFG桩施工工艺一、适用范围CFG 桩又称水泥粉煤灰碎石桩，适用于处理黏性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。
对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。
二、术语1．CFG 桩:又称水泥粉煤灰碎石桩。
2．水泥粉煤灰碎石桩法：由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高黏结强度桩,并由桩、桩间土和褥垫一起组成复合地基的地基处理方法。
三、基本规定1.CFG 桩应选择承载力相对较高的土层作为桩端持力层.2.CFG 桩复合地基设计时应进行地基变形验算。
3。
技术人员应掌握所承担工程的地基处理目的、加固原理、技术要求和质量标准等。
施工中应有专人负责质量控制和监测，并做好施工记录。
当出现异常情况时,必须及时会同有关部门妥善解决。
4.施工过程中应有专人或专门机构负责质量监理.施工结束后应按国家有关规定进行工程质量检验和验收。
四、施工准备(一）技术准备1．施工前应具备下列资料和条件（1)建筑物场地工程地质报告和必要的水文资料；（2）CFG 桩布桩图，并应注明桩位编号，以及设计说明和施工说明；(3)建筑场地邻近的高压电缆、电话线、地下管线、地下构筑物及障碍物等调查资料；（4）建筑物场地的水准控制点和建筑物位置控制坐标等资料；(5）具备“三通一平"条件。
2．施工技术措施(1）确定施工机具和配套设施；（2)编制材料供应计划，标明所用材料的规格、质量要求和数量；（3）试成孔应不小于2 个，以复核地质资料以及设备、工艺是否适宜，核定选用的技术参数；(4）按施工平面图放好桩位;(5)确定施打顺序及桩机行走路线；(6)施工前，施工单位放好桩位、CFG 桩的轴线定位点及测量基线,并由监理、业主复核. （7）在施工机具上做好进尺标志.(二)主要机具设备1．长螺旋钻机性能见表2．4．4．3。
2．振动沉拔桩锤规格与技术性能见表1．6．4．2。
3．泥浆护壁所采用的钻机见本标准2．2 节。
五、材料和质量要求（一)水泥1．根据工程特点、所处环境以及设计、施工的要求，选用强度等级为32.5 以上的水泥。
地基处理之碎石桩和CFG桩
（4）上部结构对地基变形有严格的要求。对填土、粉砂复合地基的压缩模量要
(6.3-1) (6.3-2)
式中：q——单位长度填料量（m3/m） 0、e1——天然地基土加固前后后孔 ；e w 1——碎石含水量（%） p——碎石桩横截面积（m2） w——水密度（t/m3） p ；A ； ；e ——碎石桩孔隙比；l——桩长。
第六章
碎石桩
6.1 概述 碎石桩是指用振动、冲击或水冲等方法 在软弱地基中成孔后，再将碎石挤入土中形 成大直径的由碎石所构成的密实桩体。按其 制桩工艺分为振冲（湿法）碎石桩和干法碎 石桩两大类。采用振动水冲法施工的碎石桩 称为振冲碎石桩或湿法碎石桩。采用各种无 水冲工艺（如干振、振挤、锤击等）施工的 碎石桩称为干法碎石桩。各类碎石的主要特 性见表6.1-1。
• 7、碎石桩桩体承载力 • 一般在实际工程中，碎石桩桩体的承载 力是通过荷载试验直接测定的。如无实测 资料，也可采用计算法和经验法确定。 • （1）计算法：参照第三章表3.3-1中的有关 公式进行估算。由于各计算公式都有不同 的假定条件，与实际情况有较大差别，因 此计算法确定的承载力不一定准确，在使 用时要根据当地的工程经验来确定碎石桩 的承载力。
（3）桩端未达到相对硬层，桩身下段淤泥超出桩长 2/5 时，不宜采用。 求达到 10MPa，对饱和软粘土复合地基的压缩模量要求达 6MPa 时，不宜采用。 （5）孔内填料量计算采用以下两式：
q g e0 e1 A 1 e0 d s Ap w 1 e p (1 0.01 1 ) l
• 二．干振碎石桩 • 干振碎石桩加固技术是对振冲碎石桩的一种改 进,它可克服施工过程中及其后的一段时间内桩间 土含水量增加,导致强度降低及施工过程中大量排 泥浆,污染环境的缺点。由研究表明干振碎石桩以 挤密加固为主,挤密效果与土的含水量关系密切,当 含水量接近塑限时效果最好,若小于10%或大于 24%时效果很差。单桩的挤密有效影响半径（干 密 度 提 高 5%, 孔 隙 比 降 低 10% 的 区 域 ） 为 0.8m,“显著影响半径”（干密度提高10%,孔隙比 降低20%）为0.6m。有效桩长为6~9倍桩径。复 合地基承载力对杂填土提高1.3~2.5 倍；对粘性 土提高0.9~1.5倍。
碎石桩、CFG桩施工方案
四川烟草工业有限责任有限公司整体改造项目碎石、CFG桩施工方案编制：审核：审批：中国建筑第七工程局有限公司川烟公司西昌分厂技改项目经理部二〇一〇年二月八日目录1、编制依据及适用范围............................................................................................................ - 1 -1.1编制依据........................................................................................................................ - 1 -1.2、适用范围..................................................................................................................... - 1 -2、工程概况及特点.................................................................................................................... - 1 -2.1工程简介........................................................................................................................ - 1 -2.2碎石、CFG桩施工特点............................................................................................... - 1 -3、施工组织管理及施工部署.................................................................................................... - 2 -3.1、项目管理组织............................................................................................................. - 2 -3.2、人力及机械组织......................................................................................................... - 2 -3.3、主要施工顺序............................................................................................................. - 3 -4、进度计划保证措施................................................................................................................ - 4 -4.1、施工进度安排............................................................................................................. - 4 -4.2、工程进度计划保证措施............................................................................................. - 4 -5、主要施工方法........................................................................................................................ - 6 -5.1、施工准备..................................................................................................................... - 6 -5.2、施工方法..................................................................................................................... - 6 -6、质量标准及保证措施............................................................................................................ - 8 -6.1、工程质量目标............................................................................................................. - 8 -6.2、质量标准..................................................................................................................... - 8 -6.3、质量保证措施............................................................................................................. - 9 -7、安全保证措施...................................................................................................................... - 11 -7.1安全目标...................................................................................................................... - 11 -7.2安全生产制度.............................................................................................................. - 11 -8、文明施工及环保措施.......................................................................................................... - 12 -8.1、文明施工及环保管理方案....................................................................................... - 13 -8.2、文明施工措施........................................................................................................... - 13 -1、编制依据及适用范围1.1编制依据1.1.1《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；1.1.2《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002、J220-2002）；1.1.3《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；1.1.4《西昌烟厂技改工程岩土工程勘察报告》（西昌市建筑勘测设计院有限公司，2009年5月）；1.1.5《四川烟草工业有限责任公司西昌分厂整体技改项目CFG桩及碎石桩平面布置图》（中国轻工业成都设计工程有限公司）。
CFG桩如何施工、工艺及检测（干货）
CFG桩如何施工、工艺及检测（干货）一、CFG桩简介CFG(Cement Fly—ash Grave)桩中文名称为水泥粉煤灰碎石桩，它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂和水按一定配合比均匀搅拌形成的高粘结强度桩，和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。
既能较充分的发挥桩体材料的潜力，又可充分利用天然地基承载力，并能因地制宜利用地方材料，具有工效高、成本低、工后变形小、沉降稳定快的优点。
CFG桩地基处理包括CFG桩身、桩帽（板）、褥垫层几部分组成。
结构型式：桩＋板，桩＋帽＋褥垫层(本标段采用此种形式）二、CFG桩施工工艺1、设备的选型及配备CFG桩可选用振动沉管钻机或长螺旋钻机施工。
具体选用哪一类成桩机械和什么型号，要视工程的具体情况而定。
对于粘性土、粉土、淤泥质土采用振动沉管成桩工艺。
对存在的夹有硬土层地质条件的地区，使用振动沉管机施工，会对已成的桩造成较大的振动，导致桩体被震裂或震断。
对于灵敏度较高的土，振动会造成土的结构强度破坏、承载力下降，可采用螺旋钻预引孔，再用振动沉管成桩工艺。
对于成孔要求质量高的地区，使用长螺旋钻孔管内泵压成桩工艺。
本标段设计采用长螺旋钻机施工。
长螺旋钻管内泵压砼施工方法的施工机械也有两种类型的机械：步履式和履带式，如下图：履带式长螺旋钻机步履式长螺旋钻机根据进度计划及工艺试验，落实好设备配置，并及时维护，使所有机械处于正常状态，满足施工的需要，不影响施工的进度和质量。
2、选用材料和配合比选用的水泥、粉煤灰、碎石及外加剂等原材料应符合要求及原材料质量验收有关标准，并按规定进行抽检。
按设计要求进行室内配合比试验，选定合适的配合比。
3、工艺流程3-1 平整场地对施工场地内陆上和地下管线进行核查、拆迁和防护。
清除地表植被，根据所测得的原地面标高和设计桩顶标高对照结果，平整钻孔场地，地面标高宜高于设计桩顶标50cm，预留排水坡度，做好排水沟等措施,并用压路机将原地面碾压至K30≥30MPa/m，以满足长螺旋钻机自重和抗倾覆的要求。
CFG桩法
CFG桩法5.1 CFG桩法5.1.1 基本概念CFG桩，是水泥粉煤灰碎石桩的简称，(C指Cement、F指Fly-ash、G指Gravel)，是由碎石、石屑、粉煤灰组成混合料，掺适量水进行拌和，采用各种成桩机械形成的桩体。
通过调整水泥的用量及配比，可使桩体强度等级在C5～C20之间变化，最高可达C25，相当于刚性桩。
由于桩体刚度很大，区别于一般柔性桩和水泥土类桩，因此，常常在桩顶与基础之间铺设一层150~300mm厚的中砂、粗砂、级配砂石或碎石(称其为褥垫层)，以利于桩间土发挥承载力，与桩组成复合地基，见图5.1-1。
褥垫层在水泥粉煤灰碎石桩复合地基中具有重要作用，它可起到保证桩土共同承担荷载、调整桩与土垂图5.1-1直及水平荷载的分担和减小基础底面的应力集中的作用。
【例题1】CFG桩是( )的简称。
A、低标号素混凝土桩；B、水泥白灰碎石桩；C、白灰粉煤灰碎石桩；D、水泥粉煤灰碎石桩；答案：D【例题2】采用CFG桩地基处理后，一般设置的褥垫层厚度为( )。
A、100~200mm；B、150~300mm；C、300~500mm；D、大于500mm；答案：B5.1.2 适用范围适用于处理黏性土、粉土、砂土和已完成自重固结的素填土等地基。
对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。
5.1.3加固原理CFG桩法也是通过在地基中形成桩体作为竖向加固体，与桩间土组成复合地基，共同承担基础、回填土及上部结构荷载。
当桩体强度较高时，CFG桩类似于钢筋混凝土桩(常称为刚性桩)，这样，在常用的几米到二十多米桩长范围内，桩侧摩阻力都能发挥，不存在柔性桩(如砂石桩法、振冲法形成的散体材料桩)或半刚性桩(如水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、夯实水泥土桩法等形成的低黏结强度桩体)存在的有效桩长的现象。
因此，无论是承载力提高幅度及处理深度都较柔性桩和半刚性桩为优。
5.1.4 CFG桩复合地基的工程特性1承载力提高幅度大，可调性强由于褥垫层对桩和桩间土的变形协调作用，桩距大小(置换率高低)不影响桩、土承载力的发挥；CFG桩的桩身强度高，可保证桩长较大时，全桩长发挥作用，充分利用土对桩的侧阻力、端阻力，不会像柔性桩、低强度桩一样受“有效桩长”的限制。
CFG桩施工工艺详细讲解
CFG桩是英文Cement Fly-ash Gravel的缩写，意为水泥粉煤灰碎石桩，由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和，用各种成桩机械制成的具有一定强度的可变强度桩。
CFG桩是一种低强度混凝土桩，可充分利用桩间土的承载力共同作用，并可传递荷载到深层地基中去，具有较好的技术性能和经济效果。
水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）法适用于处理粘性土、粉土、沙土和桩端具有相对硬土层、承载力标准值不低于70KPa的淤泥质土、非欠固结人工填土等地基。
施工要求1、水泥粉煤灰碎石的施工，应按设计要求和现场条件选用相应施工工艺，并应按照国家现行有关规范执行：(1)长螺旋钻孔灌注成桩，适用于地下水位以上的粘性土、粉土、人工填土地基；(2)泥浆护壁钻孔灌注成桩，适用于粘性土、粉土、砂土、人工填土、碎石（砾）石土及风化岩层分布的地基；(3)长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩，适用于粘性土、粉土、砂土等地基，以及对噪音及泥浆污染要求严格的场地；(4)沉管灌注成桩，适用于粘性土、粉土、淤泥质土人工填土及无密实厚砂层的地基。
2、长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工和沉管灌注成桩施工除应执行国家现行有关规范外，尚应符合下列要求：(1)施工时应按设计配比配置混合料，投入搅拌机加水量由混合料塌落度控制，长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工的塌落度以为180-200mm，沉管灌注成桩施工的塌落度宜为30-50mm,成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm;(2)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时间，混合料泵送量应同拔管速度相配合，以保证挂内有一定高度的混合料，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1.2-1.5m/min左右，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速度可适当放慢(3)施工时，桩顶标高应高出设计桩顶标高，高出长度应根据桩距、布桩形式、现场地质条件和成桩顺序等综合确定，一般不应小于0.5m.(4)成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械一天应做一组(3块)试块（边长为150mm的立方体），标准养护28d,测定其抗压强度；(5)沉管灌注成桩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，静压时间一般为3min，静压荷载以保证使断桩接起来为准。
CFG桩简介
CFG桩是英文Cement Fly-ash Grave的缩写，意为水泥粉煤灰碎石桩，由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水伴和，用各种成桩机械制成的可变强度桩。
通过调整水泥掺量及配比，其强度等级在C5-C25只见变化，是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。
CFG桩和桩间土一起，通过褥垫层形成CFG桩复合地基共同工作，故可根据复合地基性状和计算论进行工程设计。
水泥粉煤灰碎石桩的检验可用单桩荷载试验。
振冲法施工按每200-400根桩随机取1根进行检测。
沉管桩施工按每1000-2000根桩随机抽取一根进行检验，但总数应不少于3根。
对大型、重要工程或工程地质条件复杂的工程，应进行单桩复合地基的荷载试验。
请参考国家或地方地基处理技术规范CFG桩就是长螺旋钻孔灌注桩,其实简而言之就是钻孔桩.不仅适用于地下水位以上淤泥质土、素填土、粉土、粉质粘土等地基加固，对地下水位以下情况，在进行降水处理后，采取夯实水泥土桩进行地基加固CFG桩复合地基粘结强度桩是复合地基的代表，目前多用于高层和超高层建筑中。
CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称(即cement fIying-ash gravel pile)。
它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，和桩间士、褥垫层一起形成复合地基。
CFG桩复合地基通过褥垫层与基础连接，无论桩端落在一般土层还是坚硬土层，均可保证桩间土始终参与工作。
由于桩体的强度和模量比桩间土大，在荷载作用下，桩顶应力比桩间士表面应力大。
桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少了桩间土承担的荷载。
这样，由于桩的作用使复合地基承载力提高，变形减小，再加上CFG桩不配筋，桩体利用工业废料粉煤灰作为掺和料，大大降低了工程造价。
CFG桩复合地基是在碎石桩加固地基法的基础上发展起来的一种地基处理技术。
由于CFG桩改善了碎石桩的刚性，使其不仅能很好地发挥全桩的侧阻作用，同时也能很好地发挥其端阻作用。
因此，得以广泛采用，并取得良好的经济和社会效益。
振冲挤密碎石桩施工工艺
振冲挤密碎石桩施工工艺振冲挤密碎石桩施工工艺一、振冲碎石桩的施工原理振冲碎石桩是以振动沉管方式挤土造孔，分层填加桩料并振实成桩，其加固机理为对土进行置换及机密，促进排水固结从而提高复合地基的承载力。
二、振冲碎石桩的适用范围本法常应用于软弱地基的加固，堤坝边坡的加固及消除可液化土的液化性，消除湿陷性黄土的湿陷性，适用于砂土、粉土、粘性土、淤泥质土、有机质土、黄土等。
可达桩长19~28m,桩径0.4~0.6米，且对于环境无污染，其主要优点是造价较低、进度较快，加固效果好，适用范围广等。
因而被广泛应用。
三、施工工艺1.1技术交底施工前，现场技术员应向工段和班组长进行书面技术交底，内容包括施工方法、技术资料、质量与安全措施等。
1.2准备工作1.清理平整场地：夯实回填素土至地面，消除高空和地面障碍物；在施工中如果地基液化严重，碎石桩机倾斜或下陷，可在原地面铺40cm碎石确保桩机平衡，在施工完毕后及时清除。
2.测量放线：恢复中线，放出路段边线桩，清理平整施工段地基表面，测量整平后的标高，做好排水系统，保证排水通道的畅通；3.按设计文件桩间距及形式绘制碎石桩施工平面图，按桩位图准确放出桩位并编号，桩间距允许差为±150mm；4.技术要求：施工时要求土层十字板抗剪强度大于10Kpa。
复合地基承载力标准值不小于涵洞及箱通对地基承载力的要求值，要求桥台基础地基承载力达到220Kpa以上并全部消除地基土的液化1.3试桩碎石桩施工前，应根据现场的实际情况进行成桩试验，取得各种机械参数，以确保大面积施工质量，试桩的数量一般宜为7~9根，成桩试验要求达到以下目的：1.根据不同路段、不同的地质情况现场确定桩体的有效长度。
本段设计桩长10m，实体桩长9.6m。
2.掌握满足设计要求和各种技术参数，如振动频率、留振时间、反插深度、桩管提升高度和速度、电机的工作电流及完成全过程的施工时间等。
3.掌握振动沉管的阻力情况，选择合理的技术措施，确保挤密的均匀性和桩身的连续性。
振冲碎石桩与桩施工介绍
砂石桩法
振冲-湿法碎石桩 砂石桩-干法碎石桩
造孔工艺
水冲为主 测挤为辅
加密方式
水平横向振动挤压
侧挤
上下垂直振动加反插或夯
干法碎石桩测挤方式：振动沉管、锤击、强夯置换挤入
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砂石桩法施工工艺
砂石桩法
沉管桩机（灌注桩、CFG）
活瓣桩尖
15
砂石桩法施工工艺
沉管挤密法
振冲置换法 桩径大 状体密实度高 穿越能力强、 排浆(1:5) 对中砂土以上的粗颗粒 土桩间土提高明显 深度>30m
拌合送混合料 泵送混合料
清除弃土
复合地基验收
褥垫层施工及验收
验槽验桩
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CFG桩复合地基施工工艺
3、施工流程
23
CFG桩复合地基施工工艺
4、常见问题及质量控制措施
堵 管
混合料：和易性差，粉煤灰掺量60-80kg/m3； 坍落度宜控制在16-20cm；可适当掺入泵送剂 设备机具：弯头曲率半径不合适 冬季措施、施工操作不当
振冲法施工工艺
一 概述
利用振动和水冲加固土体的方法叫振冲法。 1937年由德国人发明。60年代初国外处理粘性土。77年我 国首次应用
振捣器
振密松砂地基 振冲密实
振冲器
粘性土地基振冲置换
1
振冲法施工工艺
二 施工机具与配套设备
振冲器、起重设备、供水泵、填料设备、电控系统及配套。
2
振冲法施工工艺
1、振冲器
三 施工工序
间断填料法
粘性土地基，冲孔后孔 径小。效率较低
连续填料法
适合机械化作业，效率高， 要严格控制上提速度
不加填料法
实质是振冲加密-特别适合人工 堆填或吹填的中砂以上场地。 比夯实、碾压效果好、效率高
碎石挤密桩(CFG桩)复合地基施工工法
碎石挤密桩（CFG桩）复合地基施工工法1 前言随着国民经济和工程建设的快速发展，复合地基处理技术日渐趋于多样化。
实际工程应用中一般复合地基处理多采用单一的处理方法，但是对于特殊地层，采用一种处理方法往往因存在较大的局限性而难以全面达到处理要求，或因处理费用过高而不被接受。
因此，采用多桩型组合方式，充分利用不同桩型的特点和优点互补进行地基处理，便成为优化设计的主要途径之一。
在借鉴国内先进技术的基础上，结合区域工程地质条件，总结出了一种适宜软弱地基和可液化地基的加固处理方法，碎石挤密桩（CFG桩）复合地基，并编制了施工工法。
该工法在3项工程施工中应用，取得了良好的经济效益和社会效益。
2 工法特点2.1 碎石挤密桩一般采用锤击沉管法或振动沉管法进行施工；CFG桩一般采用长螺旋钻中心压灌法进行施工，若碎石挤密桩施工后，经检测液化消除效果未能达到设计要求，则应采用振动沉管法进行CFG桩施工。
2.2 本工法是采用两种成熟的工艺设备，通过组合使用来大幅节约工程造价的方法。
2.3本工法具有排水减压、快速固结和高承载力的特性，既可有效消除地基土液化现象，又可提高复合地基承载力，有效减少地基土压缩变形。
2.4本工法施工工艺简单、取材容易、施工便捷、施工质量易控制、工程成本较低。
2.5改变本工法中碎石挤密桩和CFG桩的比例、桩长、桩体直径、桩距等设计参数，可使复合地基承载力在较大范围内调整。
3 适用范围3.1 适用地层适用于处理浅部存在松散砂土、黏性土、填土等地基，对可液化土层的地基尤为适用。
对于淤泥质地层应慎用碎石挤密桩+CFG桩复合地基施工工艺。
3.2 设计参数范围3.2.1 布桩宜采用三角形或正方形间隔布置，CFG桩可只在建筑物基础范围内布桩；碎石挤密桩布桩范围宜在建筑物基础外缘扩大（1~3）排桩，对于可液化地基，在基础外缘扩大宽度不应小于基底下可液化土层厚度的1/2，且不应小于5m ，以保证处理地基的长期稳定性。
碎石桩及CFG桩
第五节 CFG桩复合地基设计
二、设计内容 1.桩径d 一般桩径宜取350～600mm ，由施工设备的桩 管决定。在郑州地区常采用的是长螺旋钻法施工。 水泥粉煤灰碎石桩桩径过小，施工质量不容易控 制，桩径过大，需加大褥垫层厚度才能保证桩土共同 承担上部结构传来的荷载。 水泥粉煤灰碎石桩可只布置在基础范围内，对可液化 地基，基础内可采用振动沉管水泥粉煤灰碎石桩、振 动沉管碎石桩间作的加固方案，但基础外一定范围内 须打设一定数量的碎石桩。
2.适用范围
CFG桩不仅用于承载力较低的土，对承载力较高（如承载 力fak＝200kPa）但变形不能满足要求的地基，也可采用水泥 粉煤灰碎石桩以减少地基变形。 目前已积累的工程实例，用水泥粉煤灰碎石桩处理承载 力较低的地基多用于多层住宅和工业厂房。比如南京浦镇车辆 厂厂南生活区24幢6层住宅楼，原地基土承载力特征值为 60kPa的淤泥质土，经处理后复合地基承载力特征值达 240kPa，基础形式为条基，建筑物最终沉降多在4cm左右。 对一般粘性土、粉土或砂土，桩端具有好的持力层，经 CFG桩处理后可作为高层或超高层建筑地基，如北京华亭嘉 园35层住宅楼，天然地基承载力特征值为fak＝200kPa，采用 水泥粉煤灰碎石桩处理后建筑物沉降3～4cm。对可液化地基， 可采用碎石桩和CFG桩多桩型复合地基，一般先施工碎石桩， 然后在碎石桩中间打沉管CFG桩，既可消除地基土的液化， 又可获取很高的复合地基承载力。
第五节 CFG桩复合地基设计
如图所示的独立基础，当基础 承受水平荷载Q时有三部分力与Q 平行。其一基础底面摩阻力Ft；其 二基础两侧面的摩阻力Fl；其三为 与水平荷载Q方向相反的土的抗力 R。 Ft和基底与褥垫层之间的摩 擦系数µ以及建筑物重量v有关， W数值越大则Ft越大。 基底摩阻力Ft ．传递到桩和桩间土上，桩顶应力为τ p、桩间土 应力为τ s．由于 CFG桩复合地基置换率一般不大于10％，则有 不低于90％的基底面积的桩间土，承担了绝大部分水平荷载，而 桩承担的水平荷载则占很小一都分．根据试验结果，桩、土剪应 力比随褥垫层厚度增大而减少。设计时可通过改变褥垫恳厚度调 鳖桩、士水平荷载分担比。 按这一设计思想，CFG桩复合地基水乎承载能力比按传统桩 基设计恩想有相当大的增值．
振冲碎石桩与CFG桩施工介绍
28
CFG桩复合地基施工工艺
针对施工中存在的普遍性问题，采用以下措施将是有益的： 重视解决好地基基础问题，是关系到建筑物质量的根本问题， 施工中应对复杂场地的地基基础方案反复论证，本着安全、合理、经 济的原则，认真进行方案比较，决不可草率从事。 施工队伍酌素质参差不齐，而且层层转包、一再压价、索取回扣，必 然发生偷工减料现象，造成了建筑质量低劣。 加强执行规范和技术标准的观念，提高施工队伍人员素质。 现代化施工离不开信息化施工手段，要使从事施工的广大工程技术人 员，认识到信息化施工的重要性和必要性。与设计保持沟通。只有搞 好信息化施工才能耳聪目明，才能防患于未然。 认真执行施工监理，这是确保工程质量的一个有力措施。 一旦发生严重的病害，应通过专家评审鉴定，采取适当措施，有条件 挽回的应尽量挽回，尽力避免不必要的损失。 此外，在建筑施工中，还应加强对环境的保护。其范围还应包括预防 施工引起的各种灾害，保护与之相邻建筑免受施工损害；保护大气、 水资源及自然环境不受施工污染等影响，应改变那种泥浆、废土遍地 淤积的现象，作到井然有序，悄然作业、文明施工。
进场 材料进场 人员进场HSE
施工组织方案
材料： 水泥 砾石、碎石8-25mm 砂 含泥量<5% 粉煤灰 袋装II III级 泵送剂
放桩位 安全、技术交底 混合料配比检验 施工开始
22
CFG桩复合地基施工工艺
3、施工流程
钻机就位 钻孔至设计标高 混合料注满后按规 定速度边泵送提升 钻杆至地表 移位打下一根 按顺序施工完全部桩 清除桩间土、凿桩头 复合地基检测
3
振冲法施工工艺
1、振冲器
由电动机、振动器、通水管、减震器及导管组成。 其工作原理-电动机旋转一组偏心块产生一定频率和振幅的 水平向振动力， 压力水通过空心轴从其下端的喷水管喷出。
碎石桩及CFG桩
⑶混合料的应力应变关系 由于混合料具有一定的粘结强度，围压对其 应力—应变关系影响很小。
第三节 加固机理和 工作性能
⒈CFG桩的加固机理包括桩体作用、挤密作用和 褥垫层作用，时，可以通过 调节桩长来适应不同的土层。 ⒊CFG桩复合地基的桩土应力比大，而且具有很 大的可调性，在软土中可高达100作用。 ⒋CFG复合地基中由桩承担的荷载一般为40～75 ％，提高承载力的幅度可达4倍或更高。
2.适用范围
CFG桩不仅用于承载力较低的土，对承载力较高（如承载 力fak＝200kPa）但变形不能满足要求的地基，也可采用水泥 粉煤灰碎石桩以减少地基变形。 目前已积累的工程实例，用水泥粉煤灰碎石桩处理承载 力较低的地基多用于多层住宅和工业厂房。比如南京浦镇车辆 厂厂南生活区24幢6层住宅楼，原地基土承载力特征值为 60kPa的淤泥质土，经处理后复合地基承载力特征值达 240kPa，基础形式为条基，建筑物最终沉降多在4cm左右。 对一般粘性土、粉土或砂土，桩端具有好的持力层，经 CFG桩处理后可作为高层或超高层建筑地基，如北京华亭嘉 园35层住宅楼，天然地基承载力特征值为fak＝200kPa，采用 水泥粉煤灰碎石桩处理后建筑物沉降3～4cm。对可液化地基， 可采用碎石桩和CFG桩多桩型复合地基，一般先施工碎石桩， 然后在碎石桩中间打沉管CFG桩，既可消除地基土的液化， 又可获取很高的复合地基承载力。
CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩）
第一节 概述 1. CFG桩 CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩（Cement Flyash Gravel PIle）的简称，由碎石、石屑、粉煤灰掺适量水泥加水 拌合，用振动沉管打桩机或其它成桩机具制成的一种 具有一定粘结强度的桩，和桩间土、褥垫层一起形成 复合地基。
CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩）
浅谈水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)施工技术
浅谈水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)施工技术摘要CFG施工工艺简单,具有较好的技术性能和经济效果,所以应用广泛。
本文水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)施工技术的加固机理、施工工艺作了深刻的探索和总结,以供施工人员参考。
关键词CFG桩;加固机理;施工技术水泥粉煤灰碎石桩(CementFly-ashGravelPile),简称CFG桩。
它是在碎石桩的基础上掺入适量石屑、粉煤灰和少量水泥,加水拌合后制成的一种具有一定强度的桩体。
其骨料仍为碎石,用掺入石屑来改善颗粒级配,掺入粉煤灰来改善混合料的和易性,并利用其活性减少水泥用量;掺入少量水泥使其具有一定粘结强度。
它不同于碎石桩。
碎石桩是由松散的碎石组成,在荷载作用下将产生鼓胀变形,增加桩长,承载力提高不显著。
CFG桩是一种低强度混凝土桩,可将荷载传递到深层地基中去,大大提高复合地基承载力。
1 加固机理CFG桩加固软弱地基主要有3种作用,即桩体作用、挤密作用和褥垫层作用。
1.1 桩作作用CFG桩的桩身为具有一定胶结强度的混合料制成。
在垂直荷载作用下桩身不会出现压胀变形,在荷载作用下桩的压缩性比其周围软土小得多,由基础传给复合地基的应力随地基的变形逐渐集中到桩体上,桩承受的荷载通过桩周的摩阻力和桩端阻力传到深层地基中,起到“桩体作用”,CFG桩的桩体作用显著,其复合地基承载力提高幅度较大。
1.2 挤密作用CFG桩采用振动沉管法施工,对土体产生振动和挤压,使土得到挤密,经挤密后的地基土的含水量、孔隙比、压缩系数均有所减小,重度、压缩模量均有所增加,使挤密加固后桩土的力学性能大为改善,从而使复合地基的承载力显著提高。
1.3 褥垫层作用由级配砂石、粗砂、碎石等散体材料组成的褥垫,在复合地基中有如下几种作用:1)保证桩、土共同承担荷载。
褥垫层的设置为CFG桩复合地基在受荷后提供了桩上、下刺入的条件,即使桩端落在好土层上,至少可以提供上刺入条件,以保证桩间土始终参与承载,如图1。
水泥粉煤灰碎石桩振动沉管施工工法
水泥粉煤灰碎石桩振动沉管施工工法一、前言水泥粉煤灰碎石桩简称CFG桩，是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩。
桩、桩间土、褥垫层一起构成复合地基。
水泥粉煤灰碎石桩复合地基具有承载力提高幅度大，地基变形小等特点，使其不仅用际承载力较低的土，还用于承载力较高但变形不能足要求的地基，有着较大的适用范围。
CFG桩复合地基试验研究是建设部“七五”计划课题。
于1988年立题进行试验研究，并应用于工程实践。
其试验研究成果于1992年通过建设部鉴定，认为具有国际领先水平，推广意义重大。
二、特点1.工艺简单、施工快捷、工期要求较短2.质量控制容易、处理效果好3.材料来源广泛、成本低廉三、适用范围适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。
对淤泥质土应按当地经验或通过现场试验确定其适用性。
就基础形式而言，既可用于条形基础、独立基础，又可用于箱形基础、筏形基础。
四、工艺原理振动沉管法施工CFG桩原理就是指利用桩工设备向土体中振沉导管，通过导管挤压土体，使土体承载力提高，同时在导管达到标高后向内导管内填允水泥、粉煤灰、碎石、砂、水的混向拌和料，通过拨除导管时的振动，使填料密实。
最后在凿除桩头后再在上面辅设一褥垫层，从而获得比原地基承载力有大幅提高的由土体、桩共同受力的复合地基。
五、工艺流程及操作要点1．工艺流程图12．操作要求（1）施打顺序施打顺序与土性及桩距有关。
在饱和性软土中桩机振动性较小，且因饱和软土的特性，新打桩将挤压已打桩，形成椭圆或不规则形态，产生缩颈和断桩，因此宜采用隔桩跳打施工；而对于饱和松散粉土，因其振密效果好，先打桩施工后，土体密度会显著增加。
随着打入桩数量的增加，土的密度就越大。
在桩距较小的情况下，此时如在桩间补打新桩，一是沉管的难度增加，二是容易造成已打桩的断裂，形成断桩，故不宜采用隔桩跳打。
在满堂布桩时，宜从中心向外施打，或从一侧向另一侧推进。
对不能避免新打桩的振动对已结硬的已打桩产生的影响时，可换用螺旋钻引孔的方法进行施工。
振冲碎石桩施工
振冲碎石桩施工振冲碎石桩是利用在地基中就地振制的碎石快速加固松软地基的方法。
近几年来在高层建筑地基的加固及处理中也得到了广泛地应用。
它具有技术可靠、设备简单、操作技术易于掌握、施工简便快速、工期短、既不用水泥，又不用钢材，加固后地基承载力有显著进步等优点。
适用于中、粗砂和局部细砂或粉砂土地基。
(1) 施工工艺振冲碎石桩施工必须严格按照施工操作规程及施工的先后程序进展施工，才能到达成桩的目的。
其施工程序如下：施工前的准备工作→测量放线定桩位→振冲器就位→对桩位→成孔→填料震冲→成桩→检验(如示)。
①施工前的准备工作首先施工人员熟悉施工及各种资料，详细理解和掌握施工内容，设计意，做好纸会审，技术交底工作。
根据施工内容计算出施工期内应配置的机械设备，所需的施工人员，工地用水、用电和材料数量等。
搭好临时设施，并确定好施工方案，绘制施工平面。
做好场地外表处理，以便机械行驶。
②测量放线定桩位根据桩位用程度仪找平放线，并用小木桩和钢筋头固定好桩的位置，然后进展校核。
在根底四周原有建筑物上留设四个基准点，便于复核和后续工作测量放线。
③机具选用及就位根据工程内容和现场情况选用机械。
包括：振冲器(ECQ-30)，汽车吊(或履带吊)及其它配套机具。
振冲法施工除振冲器外，尚需行走式起吊装置，泵送给水系统，电气控制台等配套设备。
上述工作就绪后，机具就位安装电流控制箱及操作台接通高压水泵及压力管。
检查机具、水压、电压是否符合施工要求，再进展空载试验，开机前应先起动水泵电机，然后再开振冲器电机，当振冲器电机运行指示灯亮后，方可进展工作。
④对桩位首先将振冲器对准桩位，要求振冲器要垂直落下，且不可出现倾斜现象，否那么会偏位和损坏方向节。
对好桩位后再次开动水源，电源检查它们是否正常。
(ECQ-30振冲器的额定电流为60A，空载电流为25A。
)⑤振冲成孔一切准备好后，开动振冲器启动吊车，使振冲器下降，振冲器开孔后，在孔口附近应扩孔。
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一 概述
利用振动和水冲加固土体的方法叫振冲法。 1937年由德国人发明。60年代初国外处理粘性土。77年我 国首次应用
振捣器
振密松砂地基 振冲密实
振冲器
粘性土地基振冲置换
1
振冲法施工工艺
二 施工机具与配套设备
振冲器、起重设备、供水泵、填料设备、电控系统及配套。
2
振冲法施工工艺
1、振冲器
下沉速率：1-2m/min；保持垂直，监测电流（了解地层情况）并调整 下沉速率。
3、造孔深度与留振时间
振冲密实：孔底留振30s，降低水压与水量。连续填料法，振冲 器留在孔底以上30-50cm。
若中部遇硬夹层（孔径偏小、卡料），应适当通孔-每深入1米， 停留5-10s到底后往返1-2次扩孔。
9
振冲法施工工艺
2、电
密实电流 +留振时间-控制桩体直径和密实度-关键控制要素（振密段）
密实法：空载电流+25-3040（75kw）（-50（130kw）A；置换法：空 载电流+35-45A。（注：硬土中有假象）
留振时间：（不小于30秒）砂土 5-10s；粘性土：10-20s。达到稳定电流且大 于等于密实电流。注意规范7.1.14留振时间30s
供水、排浆规划（砂土中少）
桩径小 状体密实度低 无水辅助成孔，穿越能 力较差 不排浆 对粉土以上的粗颗粒土 桩间土提高明显 处理深度较浅（<20m)
地基预处理
16
CFG桩法施工工艺
胡德新
17
CFG桩复合地基施工工艺
国人发明---地基所1988年研究，92年成果鉴定，94年推广。
碎石桩
粘结碎石桩
CFG桩
由电动机、振动器、通水管、减震器及导管组成。 其工作原理-电动机旋转一组偏心块产生一定频率和振幅的 水平向振动力， 压力水通过空心轴从其下端的喷水管喷出。
3
振冲法施工工艺
2、振冲器技术参数
空载电流 50-100A 。 一次性使用寿命2000-8000延米。
国内外设备对比：液压、深度
4
振冲法施工工艺
6
振冲法施工工艺
三 施工工艺
振冲置换 地基不排水强度15kpa）
7
振冲法施工工艺
三 施工工艺
由于土层软硬，状体直径不匀，似糖葫 芦状，利于调节地基的不均匀性
8
振冲法施工工艺
四 施工操作步骤及其注意事项
1、定位
水压400-600（0.2-0.8mpa规范）kPa；水量200-400L/min
2、成孔
拌合送混合料 泵送混合料
清除弃土
复合地基验收
褥垫层施工及验收
验槽验桩
22
CFG桩复合地基施工工艺
3、施工流程
23
CFG桩复合地基施工工艺
4、常见问题及质量控制措施
堵 管
混合料：和易性差，粉煤灰掺量60-80kg/m3； 坍落度宜控制在16-20cm；可适当掺入泵送剂 设备机具：弯头曲率半径不合适 冬季措施、施工操作不当
回转（冲击、旋挖）等其它成孔方式-改进法
上述方法不适用时，如现在海南有一个商储库,中 部有半成岩厚度不均，下部还有软土
19备
长螺纹钻机、混凝 土泵、强制搅拌机 及配套设备
长螺纹钻机：钻头、 空心螺纹钻杆、电 机、弯头、排气阀
20
CFG桩复合地基施工工艺
2、施工程序
设备进场
三 施工工序
间断填料法
粘性土地基，冲孔后孔 径小。效率较低
连续填料法
适合机械化作业，效率高， 要严格控制上提速度
不加填料法
实质是振冲加密-特别适合人工 堆填或吹填的中砂以上场地。 比夯实、碾压效果好、效率高
振冲桩（置换）法
振冲密实法
5
振冲法施工工艺
三 施工工艺
多点共振比单点振效果好
（规范中未提）粉砂注意
四 施工操作步骤及其注意事项
4、清孔
当返水中含泥量较高，需提升下沉振冲器，借助循环水使孔内泥 浆变稀，清除孔内泥土，保证填料畅通及其渗透性。
5、填料
连续填料：设计加固深度以上30-50cm处连续填料；填料段长度 0.8-1.0米 间断填料：每次0.15-0.5方石料，下振冲器振捣一次。 石料通过振冲器水平振动挤入孔壁内桩径不断扩大，其约束力不断 增强，与振动力平衡后桩径不在扩大，电流会迅速增高—密实电流。
砂石桩法
振冲-湿法碎石桩 砂石桩-干法碎石桩
造孔工艺
水冲为主 测挤为辅
加密方式
水平横向振动挤压
侧挤
上下垂直振动加反插或夯
干法碎石桩测挤方式：振动沉管、锤击、强夯置换挤入
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砂石桩法施工工艺
砂石桩法
沉管桩机（灌注桩、CFG）
活瓣桩尖
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砂石桩法施工工艺
沉管挤密法
振冲置换法 桩径大 状体密实度高 穿越能力强、 排浆(1:5) 对中砂土以上的粗颗粒 土桩间土提高明显 深度>30m
（素混凝土桩）
褥垫层
鼓出破坏
刺入破坏
上下刺入
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CFG桩复合地基施工工艺
沉管挤密CFG桩---与砂石桩设备相同。一般带预制
桩尖（图），除出现碎石桩的问题外，还出现了浅部断桩情 况。（最早使用）
长螺纹干成孔 （置换）CFG桩
局限：适用于地下水 位以上的地层
长螺纹钻杆内 泵压CFG桩
90年代中期开始 应用
12
振冲法施工工艺
六 施工质量控制
3、填料
含泥量不大于5%的碎石、卵石、矿渣或其他性能稳定的硬质材料， 不宜使用风化易碎的石料。 置换填料要坚持“少吃多餐”，控制孔内填料堆高在0.8米左右 （0.15-0.5方）。（注：深部填料量会增多）
关键控制三指标
填料量
（加密段）
密实电流
留振时间
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砂石桩法施工工艺
6、单桩制桩结束
设计标高以上0.5-1.0米时，停振冲器-停水泵。
表层处理：砂层；粘性土-垫层
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振冲法施工工艺
五 施工工序
由里向外、排打法（规范条文推荐有异）、由外向里
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振冲法施工工艺
六 施工质量控制
控制三要素：水、电、料—通过试桩确定（不同功率振冲器）
1、水
水量;200-1400L/min。原则：孔内充满但回水中无大量细小颗粒和填 料带走。 水压：视土质，软土，低水压。造孔：400-600kPa。孔底降低水压； 填料振密过程中，水量水压相对造孔均宜小。
进场 材料进场 人员进场HSE
施工组织方案
材料： 水泥 砾石、碎石8-25mm 砂 含泥量<5% 粉煤灰 袋装II III级 泵送剂
放桩位 安全、技术交底 混合料配比检验 施工开始
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CFG桩复合地基施工工艺
3、施工流程
钻机就位 钻孔至设计标高 混合料注满后按规 定速度边泵送提升 钻杆至地表 移位打下一根 按顺序施工完全部桩 清除桩间土、凿桩头 复合地基检测