CFG桩复合地基处理施工技术应用

CFG桩复合地基处理施工技术应用
摘要：CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，是地基处理中一种较为有效的方法，近年来得到了广泛的应用，适用于处理黏性土、粉土、砂土和自重固结已完
成的素填土。

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。

本文着重
围绕CFG桩在其中的应用理念、准备工作、具体施工过程、常见问题及预防措施
等方面展开探讨，提出一些具体的思路与方法。

关键词：CGF桩；复合地基；施工技术
中图分类号：TU753 文献标识码：A
引言
CFG桩以素混凝土桩工艺为原型，经技术升级后衍生而来，属于半刚性桩体，在软土地基处理中取得广泛的应用。

桩体与桩间土体、桩顶褥垫层结合，构成完
整的复合地基结构体系，协同承受上部荷载，以保证地基的稳定性，规避地基变形、不均匀沉降等问题，进而给建筑主体建设工作的开展创造良好的条件。

1 CGF桩原理
在实际施工作业中，CFG桩与桩间土以及褥垫层一起，共同构成复合型地基
的基本结构。

在CFG桩技术应用中，无论CFG桩的一端是埋设于软土层还是硬土
层下，均可以保证在整个作业过程中桩间土的有效参与。

施工作业过程中，CFG
桩所承受的负载作用应力，相比桩间土表面承受的负载作用应力要更大，但是CFG桩技术可以将这种负载承受应力向着更深的土层结构中进行有效传递，这样
就可以适当增加负载应力在桩间土表面的作用，在这样的应力传递结构下，整体
复合型地基的承载能力就会实现有效提升，地基的形变风险也会相应地随之减少。

还应当注意的是，在CFG桩技术原理中，褥垫层设计是一个关键环节，也是CFG
桩技术的一个重要核心。

如果没有褥垫层设计，那么CFG桩技术下的桩间土的表
面负载应力承受能力就无法得到有效发挥，复合型地基的设计就无法实现。

CFG
桩技术在实践中具有非常明显的技术优势。

（1）CFG桩技术的成本相对较低，不
会加大工程项目本身的经济负担；（2）CFG桩技术的实践性能十分突出，技术成
果显著，在工程实际应用中能够发挥良好的功能效果；（3）CFG桩技术的施工速
度非常快，作业效率较高，能够帮助工程项目施工缩减时间成本。

2 工程概况
某商住楼总建筑层高32层，总建筑高度99.8m。

房建项目场地内地势呈南高
北低特点，地貌单元属于冲积一级阶地。

丰水期地下水位高度介于6.1~8.0m之间。

地层覆土由下至上分别为：碎石、粉质沙、冲积粉土、杂填土。

地勘报告结
果认为，该土层不适宜直接开展房建施工，其自然承载强度无法满足结构负载要求。

为了提高地基的承载强度，需对原始地基进行人工加固处治，保证处治后的
地基承载强度可达到450KPa及以上。

3 CGF桩施工技术要点
3.1 施工准备
（1）现场调查。

深入现场做全面的调查，掌握施工场地及周边既有设施的
建设情况，例如高压电缆、地下管线，采取有效的防护措施，以免受损。

（2）
工艺性试验。

为给正式施工提供引导，组织工艺性试验，数量至少为3根，以保
证结果的可靠性。

详细复核地质条件、施工工艺以及设备配套情况，严格控制好
配合比、拔管速度等相关工艺参数，确保无误后，方可用于正式施工。

（3）配
合比。

经过试验后，确定最具可行性的配合比，即水泥∶粉煤灰∶细骨料∶粗骨料∶外加剂∶水=1∶0.43∶2.69∶3.87∶0.014∶0.57。

拌和时间控制在90～
120s，确保经过拌和后的混合料有足够的均匀性。

3.2 钻机就位
钻机就位前，对桩点做十字定位。

以设计桩长为参考，合理调整机架的高度，在钻机表面设深度标记，以便在实际钻孔施工中可更为有效地采取控制措施。

钻
机就位后，调整钻头的姿态，直至其能够对准桩中心为止（偏差需在100mm以
内）。

加强对钻杆垂直度的检查，要求该装置保持垂直，否则做灵活的调整，直
至达标为止。

待钻机就位后，用垂直标杆检查塔身导杆。

3.3 钻进成孔
钻孔开始时，必须确认桩位编号、孔口标高、孔深，准确无误后，关闭钻头
阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动马达钻进，一般先慢后快，如发现
钻杆摇晃或卡钻时，应放慢进尺，以事先在机架上画的进尺深度标志，作为施工
时控制桩长的依据。

钻进过程中，钻机平台应保持平衡，未达到设计标高不得反
转或提升钻杆，如因特殊情况要提升钻杆或反转，应将钻杆提升至表面，对钻头
活门重新冲洗、疏通、闭合。

开始钻进或穿过软硬地层交界处时，应保证钻杆垂直，缓慢进入；钻进过程中，操作人员要密切注意钻进情况，如遇卡钻、钻杆剧
烈抖动、钻机偏斜等异常情况，应立即停钻，查明原因，采取相应措施后，方可
继续作业。

钻进至设计标高后方可停钻。

3.4 泵送混合料及拔管
钻进完成后，泵送混合料，随着灌入量的增加，待钻杆芯充满混合料后，反
向旋转钻杆并向上提升，此阶段协调好旋转速度和提升速度，形成相适配的关系。

拔管速度以1～2m/min较为合适，遵循连续作业的原则，保证供料的充足性，以
免停机等料。

若由于异常状况的出现而导致无法连续灌注时，根据现场情况采取
合适的应对方法，要求钻机不停留在饱和砂土、粉土层，并尽可能缩短中途间歇
时间。

灌注施工后，用水泥袋盖好桩头，目的在于有效防护该部分，以免受损。

相比于设计桩顶标高，实际桩顶高程应略增加50cm，后续该超出设计标高的部分
可用湿挖法清理干净，而后再进一步覆盖防护（材料可选用薄膜）。

3.5 整机移位
上一根桩施工成型后，按照计划将钻机移动至下一施工点位，开始后续的施工。

CFG桩的土较多，施工时容易由于控制不当等原因而将临近的桩位覆盖，部
分情况下会使原标定的桩位发生改变。

针对此类问题，在下一根桩施工前，应复
核桩位，切实提高桩位的准确性。

单根桩灌注至控制标高后，进入下一根桩的施
工环节，全过程中均应采用连续法，将桩位偏差控制在10cm以内。

3.6 桩头处理
在 CFG 桩施工完成后，要对各个桩之间的土进行清理。

第一是使用挖掘机
进行全面的清理，第二是人工作业。

桩间土处理完成后，再按照要求对桩头进行
处理，采取人工方式凿除。

3.7 施工控制要点
（1）钻速的控制：遵循匀速钻进的基本原则，钻进初期作业人员对现场条
件的掌握程度有所不足，可能出现误差，因此先以相对较慢的速度钻进，确认作
业状态无误后，适当增加速度，确保钻进全过程中钻杆均维持稳定。

（2）桩长
和垂直度的控制：以地面标高和桩底设计标高两项数据为准，经计算后确定施工
的标高差值，并在钻机塔身处设标记，以便给桩长控制提供参考依据。

垂直度也
是CFG桩施工中的重点控制对象，需要加强检测，若超出许可范围则及时予以调整，直至其满足要求为止。

（4）拔管和灌注的控制：以钻杆芯管的实际状态为准，判断是否具备拔管的条件。

待钻杆芯管内填满混合料后，可向上提升钻杆。

（5）桩顶捣固的控制：桩顶以下2.5m内的捣固必须落实到位，设备可采用插入
式振捣棒，避免桩顶混合料密实度偏低的问题。

（6）桩间土开挖的控制：随着
钻孔的进行，将产生土碴，需及时将其清运至指定位置，不可堆积在现场。

小型
挖掘机开挖表土时，由专员负责，规范作业，以免碰触桩体。

4 结束语
CFG桩复合地基在沙澧连通工程中得到了成功的应用，经承载力检测，各部
位加固复合地基承载力均能达到设计指标，加固效果明显；和其他桩基加固处理
技术相比，噪音低，无水泥浆、泥浆污染，环境效益显著；施工过程中不会产生
剧烈振动，对临近施工几乎不影响；施工时需人工配合较少，施工速度快，减少
了人工、机械的消耗量，经济效益明显；同时为本工程积极采用新技术、新材料、新工艺、新型设备的推广应用创造了条件。

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