中国能源建设集团东北电力第三工程有限公司 121001
摘要：本文以胜芳国际家具博览城二期续建项目公寓及地下车库工程为背景，根据工程自身特点和现场实际施工情况，就CFG桩施工技术进行简单分析研究，在此基础上讨论CFG桩在施工过程中进行施工工艺和质量控制的方法，对在施工中一些常见问题进行分析，以此为CFG桩施工提供一些可参考的经验和建议。
关键词：CFG；桩；施工工艺；质量控制
一、项目概况及工艺原理
1、项目概况
本工程为胜芳国际家具博览城二期续建项目公寓及地下车库工程，位于河北廊坊市霸州市胜芳镇，工程结构体系为框架-核心筒结构，本工程分为A、B、C、D四座公寓，地下一层，地上26层，总面积160641㎡。本工程采用CFG桩进行地基加固处理，要求处理后的承载力特征值主楼核心筒部分不小于460kpa，主楼部分不小于415kpa。CFG桩桩径500mm，保护桩长0.5米，有效桩长27m。A、B公寓桩数各925根，C、D公寓桩数各673根，桩数合计3196根。
2、工艺原理
CFG桩是一种低强度混凝土桩，由CFG桩、桩间土和褥垫层一起构成CFG桩复合地基，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。CFG桩在施工时也不需要钢筋笼制作等工序，也就减少了成桩时间，缩短了工程的工期，特别是在利用长螺旋成孔泵送砼法进行CFG桩施工时，成孔成桩一次性完成，更加快了施工速度，即节约了成本又缩短了工程施工周期。
二、CFG桩施工方法分类及要求
（一）长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工复合地基处理方式的CFG桩
1、施工用机械选择：长螺旋钻。
2、施工工艺技术参数确定：
A.桩体砼配合比选定；
B.拔管速度；
C.桩体填料充盈系数。
3、主要工序的工艺要求、质量控制关键点：
A.桩体砼配合比合适，拌和质量满足要求；
B.拔管速度适宜，连续灌注施工。
4、处理效果监测检验内容：
CFG桩：A.桩体强度；B.单桩、复合地基承载力。
水泥土挤密桩+CFG桩：A.多桩复合地基承载力；B.桩间土密实度；C.处理深度黄土消除湿陷性。
5、质量检测方法：
A.静力触探；B.轻便触探；C.钻芯取样；D.低应变检测；E.开挖检查。
6、桩质量检验要求：
水泥同批每200吨、粗细骨料同批每400立方米作为一个抽样检验组，混合料坍落度、强度每台班进行抽样检验3次，桩数、布桩形式进行全数检验；每根桩投料量进行全数检验，料斗计量或混凝土泵设定自动记录；桩长设置全数检验，检测钻杆或沉管长度；进行桩身质量、完整性全数检验，进行低应变检测或抽芯检验；结合复合地基承载力承载板检验。
三、CFG桩施工工艺
施工准备-原地面处理-测量放线-钻机就位-钻至设计深度-停钻-泵送混合料-均匀拔钻至桩顶-钻机移位-清除桩间土-切除桩头-打磨桩头-复合地基平板静载荷试验-低应变桩身完整性检测-桩帽施工-桩间土回填-褥垫层施工
（一）施工准备
核查地质资料，通过工艺性试验获取施工工艺参数，确定合适的施工方案，进行满足桩体强度的配合比试验，确定各种材料的施工用配比。
（二）原地面处理
清除原地面表层植被，清除障碍物，平整场地，标记处理场地范围内地下构造物及管线。
（三）测量放线
技术人员根据设计图，放出每根CFG桩的具体位置，并做好标记。
（四）钻机就位
CFG钻机采用长螺旋钻，钻机就位后，应用钻机塔身前后左右的垂直标杆，检查塔身导杆，校正位置，使钻机垂直对准桩位中心，钻孔控制采用在钻架上挂垂球的方法，测量该孔的垂直度；钻孔控制采用在钻架上挂垂球的方法控制钻杆垂直度。
（五）钻进成孔
钻孔开始前，关闭钻头阀门，向下移动转杆，到钻头接触至地面时，启动电机钻入，钻进时应先慢后快，直至钻至设计标高，钻杆上应作好钻进长度标记，记录钻进深度。整个钻进过程中，应注意保持钻机稳定，避免倾斜和错位，钻到硬质基底的判定标准，钻进电流表达到试验桩取得的到达硬底的试验值，钻进钻杆摇晃厉害，进尺缓慢，通过对钻杆取出的土样进行判别。
（六）混合料灌注及拔管
混合料使用集中拌合站集中供料，搅拌车运送至现场，混合料采用地泵泵送，通过试桩确定每冲程的泵送量，混合料的泵送量应结合试桩确定的数量计算确定，泵送应连续进行不得停泵待料，当钻杆芯管充满混合料后开始拨管，严禁先提管后泵料，钻杆应先停止后拔管，提拨速度一般应控制在每分钟2至3米，并保证连续提拔、连续供料，施工桩顶高程高出设计桩不少于0.5米。
（七）清理桩间土
CFG桩施工完毕并在混合料达到强度后，进行桩间土清运，清运时，不可对设计桩顶标高以下的桩身造成损害，施工时严格控制标高，不得超挖。
（八）切除桩头
桩间土清除后，截除桩顶标高以上设计桩头，通过测量挂线，确定每根桩的桩顶设计标高，并在桩头上用红油漆或墨线进行标示，桩头采用截桩机三刀横切工艺切割，切割时切入深度不小于15厘米，切完后在桩头切缝处，同一水平面按同一角度插入三根钢钎，用锤击打将桩头截断，桩头截断后，用钢钎、手锤将桩顶从四周向中间修平。
（九）桩基检测
CFG桩施工完毕，一般28天后进行检测，检测包括桩身完整性检测、单桩承载力检测、复合地基承载力检测
（十）桩间土回填
回填桩间土采取C组料进行回填，回填土分两次填筑，每层使用小型蛙试打夯机夯实，压实后厚度不低于10厘米，不高于20厘米，压实质量满足设计要求。
（十一）褥垫层施工
桩帽顶铺0.2米碎石、0.1米中粗砂的组合垫层，垫层中粗砂中间实铺一层土工格栅，垫层用级配良好的碎石，褥垫层铺设采用静力压实法，土工格栅铺设前，先按幅宽在铺筑层划出白线，然后用U形钢筋固定格栅端部。
四、CFG桩施工中常见的问题及防治措施
1、混合料配合比不合理
当混合料中的细骨料和粉煤灰的用量较少时，就会导致桩的混合料和易性不好，经常会发生堵管现象。因此，在进行混合料配合比时要注意这两种材料的掺入量，特别是要注意粉煤灰掺量应该控制在60～80kg/m3左右。
2、施工操作不当
钻杆进入土层预定的标高后，就会开始泵送混合料，管内的空气将会从排气阀排出，当钻杆芯管及输送管充满混合料、介质变为连续体后，应及时提钻，以保证混合料在一定压力下灌注成桩，否则将会影响CFG桩成桩质量。
3、打桩顺序不当
如果在饱和软土的地质环境下成桩，进行连打作业，则新桩将会对已成桩造成挤压，使其产生明显的不规则变形，甚至造成断桩，故需要选择隔桩跳打的成桩方式；
4、桩身有效桩长不足
施工前准备工作不充分，导致桩身有效桩长不满足设计要求。开工前，要对桩基施工面进行精准超平和标高测量，明确钻进深度，在钻杆和钻机永久构件上分别做好进尺标记，过程中派管理人员进行旁站监督，确保桩体长度和桩端进入持力土层深度满足设计要求。
五、施工质量控制措施及建议
1、CFG桩的截桩工艺尚待研究，软截桩常常造成桩体上部变形或断裂。
2、是否达到硬层的判断问题，是一个重要问题，但目前判断存在困难并缺乏准确性，希望能够在在今后的施工试验中进一步进行分析研究。
3、CFG桩使用的原材料标准问题有待商榷和明确，如CFG桩含泥量是否应不大于1%，需要作出明确规定。
结束语：
CFG桩基施工需基于现场实际地质情况，合理选择施工机械与工艺，按照操作规程严格施工，并执行工艺标准规范中的质量控制措施，合理选择打桩顺序，准确定出桩位，选取合理的拔管速率及其相应的泵送量，并注重管控灌注混合料的坍落度，控制桩的垂直度，注意成品保护等。
参考文献：
[1]《建筑地基处理技术规范》，JGJ 79-2012，中国建筑工业出版社。
[2]《建筑地基基础工程施工质量验收标准》2018年，中国计划出版社。
[3]《建筑施工手册》第五版，2012年，中国建筑工业出版社。