摘要：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。造价较为经济、工艺较易掌握、施工速度较快等因素，CFG桩复合地基得以广泛采用，并取得良好的经济和社会效益。本文就CFG桩复合地基在施工中的质量控制?展开探讨。
关键词：CFG桩；地基；质量控制
引言
CFG桩复合地基即水泥粉煤灰碎石桩（CementFlyash-GravelPile，简称CFG桩或CFGP），是由碎石、石屑（或砂）、粉煤灰掺适量水泥加水拌和后形成的高粘结强度桩，桩、桩间土和褥垫层一起形成的复合地基。
1、CFG桩的施工基本原理
CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称(即cementflying-ashgravelpile)。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,和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。CFG桩复合地基粘结强度桩是复合地基的代表,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。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,桩顶应力比桩间土表面应力大。桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减小了桩间土承担的荷载。
2、CFG桩的施工流程
首先相关专业的技术人员需要根据勘察报告，确定桩间土的承载力的大小；确定桩端持力土层，初步确定桩长，并计算单桩承载力；根据施工工艺，确定桩径；计算不用桩间距时的软土地基承载力，根据软土地基承载力要求确定桩间距，判断桩间距，如果不合适需要再次调整桩和桩长；计算软土地基变形，变形是否满足要求，如果不满足需要再次调整桩和桩长，计算桩身强度等级，根据基础平面图和上述参数进行布桩。
3、施工质量控制
3.1、选用合理的施工机械设备
CFG桩多用螺旋钻机施工，也可用振动沉管机（有条件限制）。而选用哪一类成桩机和什么型号，要视工程的具体情况而定。对北方大多数地区存在的夹有硬土层地质条件的地区，单纯使用振动沉管机施工，会造成对已打桩形成较大的振动，从而导致桩体被震裂或震断。对于灵敏度和密实度较高的土，振动会造成土的结构强度破坏，密实度减小，引起承载力下降。故不能简单使用振动沉管机。此时宜采用螺旋钻预引孔，然后再用振动沉管机制桩。这样的设备组合避免了已打桩被震坏或扰动桩间土导致桩间土的结构破坏而引起复合地基的强度降低。所以，在施工准备阶段，必须详细了解地质情况，从而合理地选用施工机械，这是确保CFG桩复合地基质量的有效途径。皖北地区多使用螺旋钻机施工。
3.2、灌注成桩施工质量问题和控制措施
（1）施工扰动使土的强度降低。振动沉管成桩工艺与土的性质具有密切关系,因此,一定要考虑加固前土的密实度。
（2）缩颈和断桩。在饱和软土中成桩,当采用连打作业时,新打桩对已打桩的作用主要表现为挤压,使得已打桩被挤成椭圆形或不规则形,产生严重的缩颈和断桩。在上部较硬的土层或中间硬土层中成桩,桩机的振动力较大,对已打桩的影响主要为振动破坏。此外提升沉管线速度太快易造成桩径偏小或缩颈断桩,经过大量工程实践证明:拔管速率以控制在1.2m/min～1.5m/min为宜。
（3）桩体强度不均匀。桩机提升沉管线速度太快时,为控制平均速度,一般采用提升一段距离,停下留振一段时间,非留振时,速度太快可能导致缩颈断桩。因此,在施工过程中要将拔管速度控制在1.2m/min～1.5m/min,且保持速度均匀一致,还要很好地控制留振时间。
3.3、机械设备施工质量问题和控制措施
CFG桩设计通常比较深，地层中砂层的厚度很高，桩机的运载负荷达到了最高值，施工所用的机械设备经常发生故障，实际的操作施工过程中机械设备发生故障，十分容易造成施工过程中出现卡钻和断桩现象。想要解决这一问题，现场操作施工人员就需要加强自身的实践操作技能技巧，规范自身的作业行为，避免违章操作。施工单位相关的质量安全负责人需要加强施工所用的机械设备的日常保养以及维修工作，根据实际操作施工的情况去总结经验，配备机械设备常用的易损件。相关工作人员还需要在机械设备发生故障的时候，及时联系生产厂家，反馈操作施工情况，对已经损坏的机械设备进行及时维修。
3.4堵管施工质量问题和控制措施
堵管是长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺常遇到的主要问题之一。它直接影响CFG桩的施工效率,增加工人劳动强度,还会造成材料浪费。特别是故障排除不畅时,使已搅拌的CFG桩混合料失水或结硬,增加了再次堵管的几率,给施工带来很多困难。产生堵管的原因有以下几点:
（1）混合料配合比不合理。当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时,混合料和易性不好,常发生堵管。因此,要注意混合料的配合比,尤其要注意将粉煤灰掺量控制在70kg/m3～90kg/m3的范围内,坍落度应控制在160mm～200mm之间。
（2）混合料搅拌质量有缺陷。在CFG桩施工中,混合料由混凝土泵通过刚性管、高强柔性管、弯头,最后到达钻杆芯管内。混合料在管线内借助水和水泥砂浆润滑层与管壁分离后通过管线。坍落度太小,混合料在输送管路内流动性差,也容易造成堵管。
（3）施工操作不当。钻孔进入土层预定标高后,开始泵送混合料,管内空气从排气阀排出,待钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续时提钻。（4）冬期施工措施不当。冬期施工时,混合料输送管及弯头均需做防冻保护,防冻措施不力,常常造成输送管或弯头处混合料的冻结,造成堵管。（5）设备缺陷。弯头曲率半径不合理也能造成堵管。弯头与钻杆不能垂直连接,否则也会造成堵管。混合料输送管要定期清洗,否则管路内有混合料的结硬块,还会造成管路的堵塞。
3.5钻头阀门打不开施工质量问题和控制措施
施工过程中，发现有时钻孔到预定标高后，泵送混合料提钻时钻头阀门打不开，无法灌注成桩。阀门打不开一般有两个原因：钻头构造缺陷，如当钻头阀门盖板采用内嵌式时，有可能有砂粒、小卵石等卡住，导致阀门无法开启；当桩端落在透水性好、水头高的砂土或卵石层中时，阀门外侧除了土侧向压力外，主要是水的侧压力（水侧压力系数为1）很大。阀门内侧的混合料侧压力小于阀门外的侧压力，致使阀门打不开。当钻杆提升到某一高度后，侧压力逐渐减小，管内混合料侧压力不变，当管内侧压力大于管外侧压力时，阀门打开，混合料突然下落。这种情况在施工中经常发生。阀门打不开多为这种情况。对这一问题，可采用改进阀门的结构型式或调整桩长令桩端穿过砂土，进入粘性土层的措施，来避免这一情况发生。
结语
CFG桩复合地基的施工技术成本低、可操作性强、适应性高。CFG桩复合地基的施工技术在现如今已采用十分广泛。虽然在实际的CFG桩复合地基的施工过程中可能会存在一系列程度不同的质量问题，但是，只要现场操作施工人员及时发现问题，并且及时、全面、仔细地找到问题的发生原因，并且针对现场操作施工的具体实际情况，去选择相对应的解决措施，对现场操作施工存在的问题进行及时补救解决，CFG桩复合地基的施工技术将会得到更加广泛的应用。
参考文献
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