杨文兵 向俊霖
云南省铁路总公司 云南 昆明 650000
摘 要：CFG桩工艺施工简便、经济性强、加固软土地基效果较好，近年来在基础施工中得到了广泛应用。然而，在施工过程中质量通病处理方式容易导致诸多问题，目前在应用CFG桩进行复合地基施工时常出现一些质量问题，本文针对某项目的CFG桩复合地基进行了案例分析。
关键词：CFG桩；地基处理；质量；
1 前言
CFG桩复合地基是由CFG桩、桩间土和褥垫层组成的新型复合地基形式，作为一种高粘结强度桩复合地基，具有适用性广、承载力提高幅度大、地基变形小、施工简便、工期短、造价低廉等技术优点，目前已在全国各地推广应用。
2 CFG桩技术及工艺流程
CFG 桩复合地基是由 CFG 桩、桩间土和褥垫层组成的新型复合地基，由长螺旋钻孔泵压混凝土桩与桩间土共同承担荷载形成的人工地基。褥垫层是在CFG桩桩顶与复合土层之间铺设的起传递和调整桩土荷载分配作用的柔性材料垫层。
2.1工艺流程：
场地平整→测量放线→打桩机定位→钻孔至设计桩底标高→通过长螺旋钻机钻杆中心向内灌注混凝土（边提钻边压入）→成桩→桩间土土方施工→机械切割CFG桩桩头（桩头处理）→静载试验和低应变检测试验→桩基验收→褥垫层施工→褥垫层验收。
2.2施工特点、难点
在填埋区CFG 桩复合地基施工过程中，CFG 桩桩径为400mm，桩间距为1.6m；施工过程中CFG桩由于桩间距近，易发生串孔现象，采用隔桩跳打法施工。桩顶施工标高高于设计标高不少于0.5m，由于正处于雨季，填埋区地下水位高，CFG桩施工过程中出现弹簧土现象，局部渗水，土层承载力极低，导致桩机不能施工。经过各参建单位商讨决定在原地质地貌情况下不开挖条件下，增加浮浆段长度以保证桩机、车辆安全行驶及桩身质量。开挖至设计标高有大量的土方需要开挖，而采用人工开挖进展缓慢严重影响着施工进度，因此采用挖掘机进行开挖，结果造成断桩的产生而 CFG 桩断桩处理起来又很棘手。由于 CFG 桩桩体为混凝土，也就有混凝土桩的缺点，如：桩身离析、夹泥、缩径等，这也是各个施工工地应重视和主要预防的质量问题。
3 施工中影响质量合格率因素的分析与对策
通过施工现场检查，发现出现瓶颈桩过多，影响了施工质量合格率。从人员、材料、机械、环境、方法、测量等方面，经过层层分析，最终确定三大主要影响因素。
3.1施工操作方法存在弊端
对策：制定新的施工方法保证成孔准确成桩质量完整。
（1）严格控制拔管速率。混合料泵送量须与拔管速度相匹配，禁止停泵待料。一般情况下，将拔管速率控制在1.2~1.5m/min，可将桩顶浮浆控制在10cm左右。
（2）严格控制混合料坍落度和原材料质量。坍落度大小对CFG桩施工质量影响巨大，一般情况下，将其控制在180mm，可保证良好和易性，易控制成桩质量。
（3）设置保护桩长。在加料时，每根桩均需多加超出设计桩长0.5m的混合料，并在振捣时用振捣棒对桩顶混合料加振3~5s，以提高桩顶混合料密实度；上部用土封顶，增大混合料表面的高度，增加自重压力，可提高混合料抵抗周围土挤压的能力。在上部基础施工时再将保护桩长剔除，确保成桩与设计标高一致。
（4）正确铺设褥垫层。褥垫层铺设应保证桩体嵌入褥垫层30~50mm，宜采用静力压实法，当基础底面下桩间土的含水量较小时，采用动力夯实法，夯填度（夯实后褥垫层厚度与虚铺厚度之比）不得大于0.9，施工垂直度偏差不应大于1%。对于满堂布桩基础，桩位偏差不得大于0.4倍桩径；对于条形基础，桩位偏差不得大寸0.25倍桩径；对于单排布桩，桩位偏差不得超过60mm。
（5）监测，施工场地和已打桩桩顶标高观测，用经纬仪跟踪进行桩轴线的控制，并及时抽查桩体浇筑质量；对承压水压力较高的场地进行钻探深井降低水压力；根据需要对施工桩的桩位进行复核，以保证桩位准确。
3.2打桩顺序没有进行策划
对策：重新编排打桩顺序。
（1）在饱和软土中成桩宜采用隔桩跳打施工方案；而在饱和的松散粉土中施工则不宜采用隔桩跳打的工法。
（2）满堂布桩时，不宜从四周转向内推进施工，宜从中心向外，或从一侧向另一侧推进施工，且还应采用螺旋钻引孔的方案，避免由于新打桩的振动造成已打桩发生断桩。
3.3未做详细地质勘探
对策：根据建筑物性质，桩基施工前进行详细勘探，避免遇到暗浜等不利地质影响桩身质量。
四、质量控制措施
4.1为保证CFG桩复合地基的施工质量，应注意以下方面:
（1）在工程开工前,项目部技术负责人应对施工管理人员或分包方全体人员进行书面技术交底,熟悉有关施工图纸,使有关施工管理人员掌握施工流程。
（2）钻机严格按测量放线时放出的桩位就位,就位后为确保钻机的平整性和稳固性,需对钻机进行调整。钻机底座的平整度和钻杆的垂直度，通过观察钻杆的垂球和导向架上的对照线进行调整并确定,钻杆的垂直度偏差控制在规范允许范围之内,在钻机钻进的同时要持续观察钻杆的垂球和导向架上的对照线的偏差,及时采取措施把钻机垂直度控制在规范允许范围之内。
（3）深入了解地质情况，采用合理的施工工艺，在施工过程中，成桩的施工工艺对复合地基的质量至关重要，不合理的施工工艺将造成重大的质量问题，甚至导致质量事故。在施工过程中加强监测，根据具体情况，控制施工工艺，发现特殊情况，作出具体的改变。
a.在饱和软土中成桩，桩机的振动力较小，但采用连打作业时，由于饱和软土的特性，新打桩将挤压已打桩，形成圆或不规则形状，产生严重的缩颈、串孔和断桩。根据现场实际情况，地下水位较浅和桩间距较小部位，采用隔桩跳的施工方法。桩间土开挖高程低于地下水位应采取降水方案，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。
b.严格控制拔管速率。拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀，桩顶浮浆过多，形成混凝土离析现象，导致桩身强度不足，故施工时，应严格控制拔管速率，正常的拔管速率应控制在1.2 ～1.5m／分。
c.控制好混凝土的坍落度，大量工程实践表明，混凝土坍落度过大会形成浮浆过多，桩体强度也会降低。长螺旋成孔管内泵压混合料成桩的混凝土坍落度宜控制在 160~200mm,和易性好，当拔管速率为1.2～1.5m/分时，一般桩顶浮浆可控制在10cm左右，成桩质量容易控制。科学设置保护桩长，CFG 桩施工加料时，桩顶部位的设置必须高出设计标高 0.5m左右。
d.拔管过程避免反插。在拔管过程中若出现反插，由于桩管垂直度的偏差，容易使土与桩体材料混合，导致桩身掺土影响桩身质量，应避免反插。
（4）加强施工过程中的监测。在施工过程中，应加强监测，及时发现问题，以便针对性地采取有效措施，有效控制成桩质量，重点应做好以下几方面的监测:
a.施工场地标高观测。施工前要测量场地的标高，并注意测点应有足够的数量和代表性。打桩过程中则要随时测量地面是否发生隆起。因为断桩常和地表隆起相联系。
b.已打桩桩顶标高的观测。施工过程中注意已打桩桩顶标高的变化，尤其要注意观测桩距最小部位的桩。因为在打新桩时，量测已打性桩顶的上升量，可估算桩径缩小的数值，以判断是否产生缩颈。
c.选用合理的施工机械设备。挖桩间土主要采用60型小挖机，挖机挖土应在桩顶设计标高以上预留300mm厚土层人工开挖夯实，避免扰动基底土。
d.冬期施工时，混凝土泵、输送管路应采用覆盖保温材料等保温措施，混凝土入孔温度不应低于5℃。施工期间气温高于30℃时，混凝土泵、输送管路应采用覆盖隔热材料等措施。
五、与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较
相比长螺旋钻孔桩，CFG桩适用范围更大、经济效益和社会效益更好、噪声小污染小等优点。几乎可以适用填土层、淤泥土层、沙土层及卵石层，亦适用于有地下水的各类土层情况，可在软土层、流沙层等不良地质条件下成桩；既能干作业成孔，也能在地下水位较浅的情况下成孔成桩，桩长最大可达到32m。
六、结束语
随着整个建筑行业对施工安全、施工质量、社会与经济效益的重视，对高施工效率的追求，施工机具、机械的性能提升，CFG桩复合地基施工技术顺应科技发展潮流，将会逐步成为我国建筑施工行业地基处理中的主要施工技术，得到迅速的发展与应用。但是，由于施工技术水平的差异，场地地基土的变化等种种因素，在施工过程中也发生了不少的质量事故，只有掌握它的工艺特点，了解场地地基土的特性，有针对性地提出合理施工组织设计，施工过程中加强动态管控，才能确保成桩质量。
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