水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）的设计与应用

    5.3.5弃土清运

    CFG 桩施工完毕，待桩体达到一定强度，一般七天左右，方可进行开槽清土。清土包括CFG桩钻孔土清运和保护土层清运两部分，对于CFG桩桩较长且处理面积较大的楼座，由于人工清运效率低，可采用机械和人工联合清运。采用挖掘机清土时，须严格控制标高，防止挖断工程桩和扰动桩工作面以下保护土层，禁止在打桩工作面上行走，挖掘机清理玩大片弃土后，人工将桩身保护桩长大部分挖除，或使其与桩身断开，一般留下30厘米的保护桩长，打桩弃土清运完毕后，其下50厘米保护土层采用人工挖除。

    5.3.6桩头处理

    弃土工作完毕后，需将桩顶设计标高以上桩头截断，首先找出桩顶标高位置，在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，最好采用截桩机截桩，其次，桩头截断后，用钢钎、手锤等将桩顶从四周向中间修平至桩顶设计标高，允许偏差为0-±20厘米。

    5.3.7褥垫层的处理

    CFG桩复合地基检验完毕且满足设计要求后，可进行褥垫层施工。褥垫层材料多为粗砂、中砂或碎石，也可为细石混凝土，碎石粒径多为8-20毫米，其厚度一般为10-30毫米，具体情况根据施工图纸酌定。

    5.3.8CFG桩施工常见问题及处理

    （1）堵管

    堵管是长螺旋钻管内泵压CFG桩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，增加劳动强度，造成材料浪费，若故障排除不畅时，使已搅拌的CFG桩混合料失水或结硬，增加再辞堵管几率，给施工带来很多困难。

    若因混合料配合比不合理，和易性不好而发生堵管，需注意细骨料和粉煤灰两种材料的掺入量，特别是注意粉煤灰掺入量宜控制在60-80千克/立方米。

    若因混合料搅拌质量有缺陷，需确保混合料能顺利通过刚性管、高强柔性管、弯管和变径管到达钻杆芯管内，同时控制好混合料坍落度，宜控制在16-20厘米。

    若因设备缺陷而导致堵管，需保证管件连接顺畅，确保弯管与高强柔性管等连接紧密，保证垫圈无破损。

    此外施工人员操作不当也会导致堵管现象发生。

    （2）窜孔

    在饱和细砂层、粉砂层中施工常遇窜孔现象。在一般情况下，完成一根桩所需时间为30-40分钟，完成1号桩后，在2号桩钻进成孔过程中，1号桩混合料尚未凝固而流向2号桩钻孔中，所以发现已完成的1号桩突然下落，有时甚至达两米以上，当2号桩泵入混合料时，泵送压力加大，迫使2号桩的混合料又流向1号桩恢复到原设计标高。这种现象叫窜孔。

    因此可采取大桩距的设计方案，增大桩距的目的在于减少新打桩机器的剪切扰动，避免不良影响。改进钻头，提高钻进速度。减少打桩推进排数，如将一次打好几排改为2排或1排，尽快离开已打成的桩，减少对已打桩扰动能量的积累。必要时采用隔桩、隔排跳打方案，但跳打要求及时清除成桩时排出的弃土，否则会影响施工进度。

    （3）断桩

    桩基施工完毕，发现桩身裂缝的所在部位，应分析原因，得出自身问题是在施工时，由于提钻速度较快，空气未全部释放出来，致使桩身产生断面裂缝，另外是混合料的搅拌时间不够，和易性差，出现蜂窝麻面桩。外部原因是土建施工时机械挖基坑平整土方时，被挖掘机和铲车碰断。

    解决方案是,浅部断桩,对断桩单独进行处理,剔除上部断桩,用与桩身相同的混合料按桩径设计标高补桩。如果是外部原因土建单位用机械施工,造成大范围的浅部断桩,应与设计单位、监理单位、建设单位共同制定方案。一般情况下,在原定检测方案的基础上,选择几根断桩进行单桩复合地基静载荷试验,对比完整性桩和断桩试验结果,确定断桩是否能够使用,如果确定复合地基承载力和变形能满足设计要求,可不进行处理,如不符合要求，需进行设计方案论证。但在CFG桩施工时,要特别注意浅部的施工质量,在开挖基坑时,在桩顶标高以上1m处,一定采用人工开挖,以免碰断桩身,保证CFG桩的完整性和质量。

    桩头断桩后进行接桩，当桩顶高程低于施工图标识高程时，如开槽或剔除桩头必须进行补桩，可采用比桩体强度高一等级的豆石混凝土接桩至施工图标识桩顶标高，注意在接桩过程中保护好桩间土。

    第六章 浅析影响CFG桩造价因素

    目前，大多数CFG桩的设计、施工是由一家地基处理单位完成的。因此，影响 CFG桩造价的主要因素有以下几方面：

    6.1设计阶段

    设计阶段除了考虑满足整体地基承载力之外，还要考虑特殊部位的地基承载力。如集水坑、电梯井等部位的承载力应另行验算，以免整体打桩完成后，因承载力不足而补桩，造成结算责任纠纷；另外，在满足承载力要求的前提下，基坑斜面上尽量少布桩，以减少后期斜面凿桩头的施工难度。

    6.2施工阶段

    在施工准备阶段，钻机选型要充分考虑施工场地情况。避免钻机体积过于庞大而现场场地狭小，上下基坑和钻孔移位时行动困难，从而延误工期。其次，需合理安排钻孔行走路线，合理布置配套设备。防止漏桩和减少不必要的管线敷设，从而节约成本。在青云弃土方面，钻出的土方要及时清运出基坑。余土如果不及时清运，不仅会影响到钻机的位移，还会影响到钻孔的定位精度，造成桩位偏移，严重的要补桩使成本加大。

    在施工过程中，提钻、泵送压灌混凝土是整个CFG桩施工最重要的环节。从材料上讲，混凝土的坍落度要适宜。坍落度过小会堵管，影响施工进度、浪费混凝土，造成成本加大；坍落度过大，成桩后干缩过大，桩体塌陷。如遇到含水量较大的土层，还会造成瓶颈桩、断桩等质量事故。其次是提钻速度和泵送混凝土速度。相关资料中规定提钻速度小于等于2.5米/分钟,多为1.2—1.5米/分钟，此速度是在一般土层中的提升速度，若在含水量较高的砂层中应适当放慢，防止因流砂造成塌孔断桩的现象。实际施工时除了要注意提钻速度外，还要注意配合泵送混凝土速度，严格控制混凝土的压灌量，防止混凝土超灌量过大，造成材料的浪费。

    6.3其它因素

    首先，由于设计、施工是一家地基处理单位，往往会过于保守放大安全系数，从而造成设计值偏大、成本增加。其次在签订施工承包合同时，应注明结算计量标准，具体工作内容如：是否包含清理桩间土、凿桩头、铺设褥垫层等。从甲方角度出发，合同中应约定包含所有内容。如仅仅是钻孔压灌，后续工序施工时出现质量问题，往往会造成责任不清，增加结算纠纷。

    第七章 结论

    7.1结论

    建筑上遇到的复杂地质情况使基础工程越来越重要，其工程造价占整个工程总投资的比例也越来越大，深基坑支护、地下连续墙、逆作法等工艺先后被采用。现在广泛应用的钻孔灌注桩、振动沉管灌注桩等固有的缺陷十分突出，主要表现在施工速度慢，场地污染严重，成桩质量难以保证，材料浪费大，容易出现各种弊病，而CFG桩表现出较大的优势，桩体材料价格低，施工方便，节省投资，是一种较为理想的地基处理技术，具有显著的经济效益和广阔的推广前景，在建筑史上，定能书写新的篇章。

    注释：①模量：材料在受力状态下应力与应变之比。想应于不同的受力状态，有不同的称谓。例如，拉伸模量、剪切模量、体积模量、纵向压缩量等。

    ②复合地基面积置换率：复合地基中，一根桩和它所承担的桩间土体为一复合土体单元。在这一复合土体单元中，桩的断面面积Ap和复合土体单元面积A之比，称为面积置换率，用m表示:

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