水泥粉煤灰碎石桩(CFG 桩)施工工艺

水泥粉煤灰碎石桩(CFG 桩)施工工艺

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3.1工艺概述

水泥粉煤灰碎石桩(CFG 桩)桩体原材料采用碎石、石屑、粉煤灰、水泥、外加剂混合而成，按设计文件提供的混合料强度进行配比设计。常用长螺旋钻机取土、管内泵压混合料灌注成桩或振动沉管灌注成桩两种施工工法。

水泥粉煤灰碎石桩（CFG 桩）适用黏性土、粉土、砂性土、杂填土及湿性黄土等地基地基加固。

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3.2作业内容

1.原地面处理；

2.测量放样；

3.钻机就位；

4.钻孔或沉管；

5.泵压灌注混合料或投料拔管；

6.成桩检测及验收。

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3.3质量标准及验收方法

1.CFG 桩质量标准、检验数量及检验方法见表

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3.3-1。

表 2.13.1-1 CFG 桩质量样标准、检验数量及检验方法

2.CFG 桩施工允许偏差、检验数量及检验方法见表 2.1

3.3-2。

表2.13.3-2 CFG 桩施工允许偏差、检验数量及检验方法

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3.4工艺流程图

CFG 桩施工工艺流程见图2.12.4。

(a) 振动沉管法

(b) 长螺旋钻管内泵压法

图 2.13.4 CFG 桩施工工艺流程图

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3.5 工艺步骤及质量控制说明

一、原地面处理

1. 对原地面进行清理和整平，将路基范围内原地面上淤泥、树根、草皮、腐植土等全部挖除，为旋喷桩施工做好场地平整。

2. 做好临时排水设施，疏干场内积水，使周边水不再进人场内，雨水、渗水随时排出。

3. 做好临时储备材料及设备场地。

4. 完成现场便道及临时用水、用电工程。二、测量放样

根据设计提供的控制点，采用全站仪放出高压旋喷桩区域的控制桩，然后使用钢卷尺根据桩距传递放出桩位位置，用小竹签做好标记，并撒白灰标识，确保桩机准确就位。

三、钻机就位

钻机就位必须平整、稳固，确保在施工中不会发生倾斜、移动。钻杆应垂直对准桩位中心，桩位偏差应控制在 5cm 以内；钻杆垂直度控制采用在钻架上两个相互垂直方向上挂垂球的方法测量。每根桩施工前均要由旁站人员进行桩位对中及垂直度检查，确保 CFG 桩垂直度偏差不大于 1%，检查合格后方可开钻，并记录好桩位偏差和垂直度。

四、钻孔

1.沉管法钻孔：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。桩机就位，保持桩管垂直，垂直度偏差不大于 l％；若采用预制钢筋混合料桩尖，需埋入地表以下 300mm 左右。开始沉管，为避免对邻桩的影响，沉管时间应尽量短；记录激振电流变化情况，应 1m 记录一次，对土层变化处应予以说明。

2.长螺旋钻机钻孔：桩机就位，保持桩管垂直，垂直度偏差不大于 l％；钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触地时启动马达钻进。先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正。在成孔过程中发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，防止桩孔偏斜、位移和钻具损坏。记录好开钻时间、钻进速度、不同地质条件下的电流值、成桩瞬间电流，以进行地质复核。

3.验孔

钻至设计标高后，对于使用沉管法施工时，要清底、夯实孔底，沉渣不得大于 100mm，并用不小于 35kg 的重锤将孔底夯实。若孔底出现少量地下水，可投入拌合料，并将其夯实。

成孔经自检合格后，必需报监理工程师确认后才能终孔。若地质与设计不符，应及时做好变更设计。

五、混合料拌制

混合料搅拌采用搅拌站集中拌和，按照配合比进行配料，每盘料搅拌时间控制在 60 秒以上，混合料坍落度控制在 160mm～200mm。运输采用砼罐车运输到施工现场。在运输过程中及现场等待过程中，混合料运输车必须慢速旋转，严禁停转。在每次卸料前必须采用运输车强制搅拌 30s，防止混合料发生离析。

六、灌注混合料及拔管

1.采用沉管法成桩，待沉管至设计标高且停机后须尽快用料斗完成空中投料（可边沉管边投料），直至管内混合料顶面与钢管料口平齐，首次投料留振 5～10s 再开始拔管，拔管速率按工艺性试验参数进行控制，一般宜为 1.2～1.5m／min。如果灌注拌合料不足，可以在拔管过程中，空中向管内投料补给。成桩后桩顶标高应高出设计桩长 0.5m，且浮浆厚度不超过 20cm。

2.采用长螺旋钻机管内泵压混合料灌注成桩，钻孔至设计标高后，停止钻进，钻杆芯管充满混合料后开始拔管，并保证连续匀速拔管，混合料的泵送量与拔管速度相匹配，混合料灌注过程中应保持混合料面始终高于钻头面 15～25cm，拔管速率按工艺性试验参数进行控制，一般宜控制在 2～3m/min。每根桩的投料量不小于设计灌注量。施工桩顶高程一般应高出设计高程 50cm，灌注成桩后桩顶盖土封顶进行养护。在灌注过程中记录好灌注时间、拔管提升速度、砼坍落度、砼实际灌注量等相应的记录。

七、质量控制

1.CFG 桩施工有间隔跳打法连打法，具体的施工方法由现场试验来确定。在软土中，桩距较大可采用隔桩跳打，但施工新桩与已打桩时间间隔不小于 7d；在饱和的松散粉土中，如桩距较小，不宜采用隔桩跳打；全长布桩时，应遵循由“由一边向另一边”的原则。

2.在砼灌注前检查混合料运输车中的数量，不能满足要求的不能进行混合料灌注作业，

避免出现灌注过程中停工待料的现象。

3.提钻前需开动混合料输送泵，将管道内的混合料填充满，特别是地下水比较丰富的地段；提钻的过程中严禁旋转钻头，避免泥土掉入桩中形成断桩。

4.要控制好拔管速度，拔管过快易造成局部缩颈或断桩；拔管太慢振动时间过长，会使桩顶浮浆增厚，易使混合料离析。拔管过程中不宜反插留振。在淤泥质土层应放慢拔管速度。

5.提至桩顶后亦需停置 10～30s 泵送混合料，保证桩头质量。

6.摩擦桩以桩长控制为主，瞬间电流值控制为辅；端承桩必须按照瞬间电流控制为主，桩长控制为辅的原则控制桩长。

7.桩体混合料终凝前不能对桩体产生扰动。

8.截桩头时采用专用圆盘锯进行切割。

9.做到一机一人进行旁站，检查桩位的偏差、钻杆的垂直度，控制钻孔深度及砼灌注速度，做好旁站记录。

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3.6施工机械及工艺装备

机械设备应结合试桩确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置；施工CFG 桩需要配置长螺旋钻机或振动沉管打桩机、发电机、混凝土输送泵，装载机、自卸汽车、挖掘机、小型挖掘机、混凝土罐车、全站仪、水准仪。

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3.7作业组织

每台钻机人员配置见表 2.13.7。

当 CFG 桩桩径 50cm，桩身混凝土强度为 C15 时，每米 CFG 桩实际耗用混凝土量是理论数量的 1.15～1.35 倍，具体材料消耗见表 2.13.8。

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3.9生产效率

钻机每天的工作效率，与所施工桩长密切相关，在不考虑其他条件的影响下，对于平均桩长 10m 左右时，每天可以施工约 35 根，总桩长约 350m；若桩在 20m 左右时，每天施工约30 根，总桩长约 700m。

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3.10安全生产及环境保护

一、施工安全

1.钻机安放稳固，防止倾覆。

2.施工人员进行安全培训和考核，特殊工种必须持证上岗。

3.制定安全技术措施并进行交底。