水泥粉煤灰碎石桩复合地基施工技术标准

水泥粉煤灰碎石桩复合地基施工技术标准
4.13.1特点和适用范围
1水泥粉煤灰碎石桩简称CFG桩，是近年发展起来的处理软弱地基的一种新方法。

它是在碎石桩的基础上掺人适量石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和后制成具有一定强度的桩体。

其骨料仍为碎石，用掺人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；掺人少量水泥使其具
有一定的粘结强度。

CFG桩实际上是一种低强度的混凝土桩，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，具有较好的技术和经济性能。

其特点是：可使承载力在较大范围内调整；有较高的承载力，承载力提高的
幅度在250％～300％，对软土地基承载力提高更大；沉降量小，变形稳定快，
如将桩落在较硬的土层上，可较严格地控制地基沉降量（在10mm以内）；工艺性好，由于大量使用粉煤灰，桩体材料具有良好的流动性与和易性，灌筑方便，
易于控制施工质量；可节约大量水泥、钢材，利用工业废料，消耗大量粉煤灰，
降低工程费用，可节省投资。

2CFG桩适用于多层和高层建筑地基，如砂土、粉土、松散填土、粉质豁
土、私土、淤泥质戮土等的处理。

4.13.2施工准备
4.13.2.1技术准备
1根据设计要求，经试验确定混合料配合比。

一般可参考以下数据进行试配：水泥、粉煤灰、碎石混合料的配合比相当于抗压强度为C1.2～C7的低强度等级的混凝土，密度大于2000kg/m3。

最佳石屑掺
量（石屑量与碎石
和石屑总重之比）约为25％左右；水灰比（水与水泥用量之比）W
为1.01～C
1.47；粉
煤灰与水泥重量之比F
为1.02～1.65。

C
2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。

3编制施工方案和技术交底。

4.13.2.2材料准备
1碎石：粒径20～50mm，松散密度1390kg/m3，杂质含量小于5%。

2石屑：粒径2.5～l0mm，松散密度1470kg/m3，杂质含量小于5%。

3粉煤灰：用符合111级及以上标准的粉煤灰。

4水泥：用强度等级32.5级的普通硅酸盐水泥，新鲜无结块。

5褥垫层材料宜用中砂、粗砂、碎石或级配砂石等，最大粒径不宜大于30mma 不宜选用卵石，卵石咬合力差，施工扰动容易使褥垫层厚度不均匀；亦可采用
灰土垫层作褥垫层。

4.13.2.3主要机具
1CFG桩成孔、灌筑可采用振动沉管打桩机架，配振动沉拔桩锤，长螺旋
钻机或泥浆护壁钻机。

(1)振动沉拔桩锤规格与技术性能见表 4.13.2.3-1。

表4.13.2.3-1振动沉拔桩锤规格与技术性能
电机空载振谷什议锤全
偏心力偏心轴林恤振导向中功激振力幅忧刀高
型号矩速动后心距率（kN)（mm)（kN)(mm)
（N·m)（r/min)(kN}≤(nm) kW＞＜≤
DZ-1600～
1136～12249～9230.60140018.00330 11500
DZ-1～
600
1550～16667～12530.60160022.00330 51500
DZ-2500～
22～
275～
184
30.80180026.00330
7376
21500
DZ-3100～500～
30104～25130.80200030.00330 03751500
DZ-3123～500～
37129～3104 1.00220034.00330 74621500
DZ-4～～
133500
40139～33541．00230036.00330
05001500 DZ-4150～500～
45一
3784
1
．
20
240030.00330
157
55621500
DZ-5183～500～
56192一46141．60260044.00330 66871500
DZ-6200～500～
60209～50341．60270050.00330 07501500
DZ-7 250--93
500～
75
262一
553
5
2.40
3000
60.00
330
5
7
1500
DZ-9
500～
400～
90
～
747
5
2.40
3400
70.00
330
429
2400 1100
DZ-1
700～
400～
120
501～828
8
3.00
3800
90.00
600
20
2800
1100
DZ-1
～
～
1000
400
150
644～947
8
3.00
4200 110.00
600
50
3600
1100
DZF4
14.5/25.
40
0～3180
13．5
1．00
3100
34.0
0Y
6
DZF3
11．3/8.
30
0 ～
2398
12.9/23
1
． 20
1812 34.0
0Y
5
DZC
频率11.
冲击力53
29.4
26
26 77
DZC
频率11. 冲击力
43.8
60
6077119
DZC频率11.冲击力
74
46.8 7477119
(2)长螺旋钻机性能见表4.13.2.3-2。

0 4.13.2.3-2常用长螺旋钻孔机的主要技术参数
型号电机功钻孔直钻杆扭距钻孔深钻进速度钻杆转速桩架形式
率径（kN·度（m/min)（r/min)（kW)（mm)m)（m)
BQZ40022300^-40
．～．～140步履式
147810.512
5
300～
KLB60040 3.3012.0 1.0～1．588步履式600
ZKL400～
300
30 2.6712.098步履式
B400
300^-60履带吊
LZ60030
03.6013.0 1.070～110
W1001
ZKL650
40350～
6.7110.0、、汽车式
99
Q600
3964
履带吊ZKL40030400 3.7,4.8512～18 1.063、81、116
W1001
履带吊ZKL6005560012.0712^18 1.039、54、71
W1001
履带吊
ZKL8005580014.55～
181.0、、
39
122127
W1001
KW-4040350～
7-1881 1．53I
、～
．2
01
450
LKZ400224001．478～10.51．0140轨道式GZL400154001．4712.0 1.088
(3)泥浆护壁所采用的钻机见本标准 5.6.6条。

2配备混凝土搅拌机、上料及计量设施。

如采用泥浆护壁成孔还应配备水泵、泥浆泵等配套设备。

4.13.2.4作业条件
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。

2具备“三通一平”条件。

3已确定施工机具和配套设施，并已按计划进场。

4已按施工平面图放好桩位，并经监理、业主复核。

5施打顺序及桩机行走路线已确定。

4.13.3材料质量控制；
1水泥进场应有出厂合格证和复试报告。

2其他材料应经试验，符合设计要求。

3如用灰土作褥垫层时，其土料和石灰的质量应符合本标准第 4.2.3条的规定。

4.13.4施工工艺
4.13.4.1工艺流程
1振动沉管灌注成桩，适用于粉土、薪性土及素填土地基。

其工艺流程如下：
桩机就位～沉管至设计标高～停振下料～振动捣实后拔管～留振l0s-振动拔管、
复打
2长螺旋钻孔压灌成桩适用于地下水位以上的薪性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂土以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地。

长螺旋钻孔、管内泵压灌注成桩工艺流程如下：
桩机就位～钻孔至设计标高～将混凝土泵管接至钻杆中心管～边提钻边压
送混合料
3泥浆护壁成孔、水下灌注成桩工艺同泥浆护壁钻孔灌注桩，见本标准第
5.6.6条。

4.13.4.2施工要点
1振动沉管灌注成桩
(1)桩机就位须平整、稳固，沉管与地面保持垂直，如采用混凝土桩尖，需
埋人地面以下300mm。

(2)混合料配制：按经试配符合设计要求的配合比进行配料，用混凝土搅拌机加水搅拌，搅拌时间不少于2min，加水量由混合料坍落度控制，一般坍落度
030～50mm。

（3）在沉管过程中用料斗在管顶投料口向桩管内投料，待沉管至设计标高
后须尽快投料，以保证成桩标高、密实度要求。

（4）当混合料加至与钢管投料口齐平后，沉管在原地留振l0s左右，即可边振边拔管，每提升 1.5～2.0m，留振20s。

桩管拔出地面确认成桩质量符合设
计要求后，用粒状材料或黏土封顶。

(5)沉管灌注成桩施工拔管速度应按匀速控制，拔管速度应控制在 1.2～
1.5m/min左右，如遇淤泥土或淤泥质土，拔管速度可适当放慢。

2长螺旋钻孔压灌成桩
(1)桩机就位，调整沉管与地面垂直，垂直度偏差不大于1.5%。

(2)控制钻孔或沉管入土深度，确保桩长偏差在＋l00mm范围内。

(3)钻至设计标高后，停钻开始泵送混合料，当钻杆芯管内充满混合料后，
边送料边开始提钻，提钻速率宜掌握在2～3m/min,应保持孔内混合料高出钻头
0.5m,
(4)管内泵压混合料成桩施工，应准确掌握提拔钻杆时间，混合料泵送量应与拔管速度相配合，遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料，严禁先提钻后泵料。

(5)成桩过程应连续进行，尽量避免因待料而中断成桩，因特殊原因中断成桩，应避开饱和砂土、粉土层。

(6)搅拌好的混合料通过溜槽注人到泵车储料斗时，需经一定尺寸的过滤
栅，避免大粒径或片状石料进人储料斗，造成堵管现象。

(7)为防止堵管，应及时清理混合料输送管。

应及时检查输送管的接头是否牢靠，密封圈是否破坏，钻头阀门及排气阀门是否堵塞。

(8)长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工的坍落度宜为160～200mm。

3施工时，桩顶标高应高出设计标高，高出长度应根据桩距、布桩形式、
现场地质
条件和施打顺序等综合确定，一般不应小于0.5m,
4成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械每台班应做二组(3块）试块
（边长150mm立方体），标准养护，测定其立方体28d抗压强度。

5冬期施工时混合料人孔温度不得低于5℃，对桩头和桩间土应采取保温措施。

6褥垫层厚度宜为150～304mm，由设计确定。

施工时虚铺厚度（h）：h=△H/λ（其中λ为夯填度），一般取0.87～0.90。

虚铺完成后宜采用静力压实法
至设计厚度；当基础底面下桩间土的含水量较小时，也可采用动力夯实法。

对较干的砂石材料，虚铺后可适当洒水再进行碾压或夯实。

7质量控制要点：
（劝水泥、粉煤灰、砂及碎石等原材料应符合设计要求。

(2)施工中应检查桩身混合料的配合比、坍落度和提拔钻杆速度（或提拔套
管速度）、成孔深度、混合料灌人量等。

(3)施工结束后，应对桩顶标高、桩位、桩体质量、地基承载力以及褥垫层
的质量做检查。

4.13.5成品保护措施
1施工中应保护测量标志桩和桩位标志不被扰动。

2桩体应经成桩7d达到一定强度后，方可进行基槽开挖。

如桩顶距离地面
0 1.5m以内，宜用人工开挖；如大于1.5m,下部700mm亦宜用人工开挖，以避免损坏桩头；清土和截桩时，不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。

3挖至设计标高后，应剔除多余的桩头，剔除桩头时应采取如下措施：找
出桩顶标高，在其上50～l00mm处同一水平面按同一角度对称放置2个或4个钢钎，用大锤同时击打，将桩头截断。

桩头截断后，再用钢钎、手锤等工具沿桩周
向桩心逐渐剔除多余的桩
头，剔凿平整直至设计桩顶标高。

4保护土层和桩头清除至设计标高后，应尽快进行褥垫层的施工，以防桩
间土被扰动。

5冬期施工时，保护土层和桩头清除至设计标高后，立即对桩间土和CFG 桩采用草帘、草袋等保温材料进行覆盖，防止桩间土冻涨而造成桩体拉断，同时
防止桩间土受冻后复合地基承载力降低。

4.13.6安全、环保措施
1机械设备操作人员（或驾驶员）必须经过专业培训，熟悉机械操作性能，
经专业管理部门考核取得操作证或驾驶证后上机（车）操作。

2机械设备操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程，工作时集中精力，谨慎工作，不擅离职守，严禁酒后驾驶。

3机械设备发生故障后及时检修，决不带故障运行，不违规操作，杜绝机械
和车辆事故。

4施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作；电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。

各孔用电必须分闸，严禁一闸多用。

孔上电缆必
须架空2.m以上，严禁拖地和埋压土中，电缆、电线必须有防磨损、
防潮、防断等保护措施。

照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。

并遵守《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46的规定。

5易于引起粉尘的细料或松散料运输时用帆布、盖套等遮盖物覆盖。

6施工废水、生活污水不直接排入农田、耕地、灌溉渠和水库，不准排入饮
用水源。

7驶出施工现场的车辆应进行清理，避免携带泥土。

4.13.7质量标准
水泥粉煤灰碎石桩复合地基的质量检验标准应符合表 4.13.7的规定。

表4.13.7水泥粉煤灰碎石桩复合地基质量检验标准
允许偏差或允许值
项序检查项目检查方法
单位数值
查产品合格证书或抽样1原材料设计要求
送检
主控项目2桩径mm—20用钢尺量或计算填料量3桩身强度设计要求查28d试块强度
4地基承载力设计要求按规定方法
1桩身完整性按桩基检测技术规范按桩基检测技术规范
满堂布桩≤.0.40D
用钢尺量，D为桩径2桩位偏差
条基布桩≤0.25D
3桩垂直度％≤1.5用经纬仪测桩管
一般项目
测桩管长度或垂球测孔4桩长mm十100
深
褥垫层夯填
5≤0.9用钢尺量
度
注：1夯填度指夯实后的褥垫层厚度与虚体厚度的比值；
2桩径允许偏差负值是指个别断面。

4.13.8质量验收
4.13.8.1检验批的划分应符合本标准第3.0.9条、第3.0.10条的规定。

4.13.8.2检验批的验收组织应符合本标准第3.0.15条的规定。

4.13.8.3质量验收记录：
1地质勘察报告；
2原材料合格证和试验报告；
3混合料配合比通知单；
4施工记录（包括混合料的配合比、坍落度和提拔钻杆速度（或提拔套管速度）、成孔深度、混合料灌人量等）；
5混合料试块强度试验报告；
6地基承载力检验报告；
7检验批验收记录按表 4.13.8.3“水泥粉煤灰碎石桩复合地基工程检验批质量验收记录表”填写。

表4.13.8.3水泥粉煤灰碎石桩复合地基工程检验批质量验收记录表
GB50202-2002
单位（子单位）工程
名称
分部（子分部）工程
验收部位
名称
施工单位项目经理
分包单位分包项目经理
施工执行标准名称及
编号
监理（建设）单
施工单位检查评定施工质量验收规范的规定、位
记录
验收记录1原材料设计要求
主控2桩径（mm)—20
项目3桩身强度设计要求
4地基承载力设计要求
按桩基检测技术
1桩身完整性
规范
满堂布桩≤0.40D
2桩位偏差
一般
条基布桩≤0.25D
项目3桩垂直度(%)≤1.5
4桩长(mm)+100
褥垫层夯填
5≤0.9
度
专业工长（施工
施工班组长
施工单位检员）
查评定结果
项目专业质量检查员：年月日监理（建设）单
位专业监理工程师（建设单位项目专业技术负责人）：验收结论年月日。