CFG 桩 施 工 中 常 见 问 题 及 质 量 控 制

CFG 桩 施 工 中 常 见 问 题 及 质 量 控 制

孙启栋

(惠州市水电建筑工程有限公司)

摘要：CFG 桩是软基加固处理的常用施工技术之一，其具有工艺简单、操作便捷、抗侧向变形能力强、有效防止沉降等优点，目前已在建筑工程基础施工中广泛应用。但其在应用施工过程中容易受到多种因素影响，造成出现桩位偏差、堵管、断桩等问题，需要高度重视并采取有效控制措施，消除质量隐患，保证基桩施工达到预期效果，为整体工程顺利完成打下坚实基础。

关键词：CFG 桩；质量；问题；措施

前言

CFG 桩简称水泥粉煤灰碎石桩，其主要成分为石屑、碎石、粉煤灰以及掺进适量水泥，再加水拌合，后通过专用的成桩机把材料灌入软土中，并通过桩机作用，使其与土层紧密融合在一起，达到提高桩基的承载力及强度、刚度等，以满足设计及施工需要。该施工技术具有造价经济、工期较短、成桩效果好等优点。但在具体施工过程中，由于受到地质条件、地基承载力、变形要求等因素影响，容易出现桩身缩颈、桩端虚空、断桩等问题，对复合地基的质量及承载力等带来不利影响。因此，有关施工人员，应深入研究其产生原因，并采取有针对性的措施解决，保证桩基施工质量达到预期效果。

一、CFG 桩施工工艺

在采用CFG 桩施工前，有关技术管理人员，要深入分析项目所在区域的地基条件、施工环境、加固要求、环境保护、项目投入成本等因素进行综合考虑，并在此基础上确定所选择的技术及工艺。目前常用的CFG 桩施工技术包括有振动沉管法以及长螺旋钻管内泵压 CFG 桩法等。如采用振动法施工，其具有经济合理、造价低、工艺简单等特点，但容易受到地质条件影响、且施工期间产生噪声以及混凝土等污染。采用长螺旋法则主要通过在长螺旋管内泵入相应的施工材料，通过钻机作用成桩，其工艺从钻孔至成桩直接完成（见图 1），没有产生噪声、混凝土等污染，且成桩质量效果好，但其工艺较为复杂、造价成本较高。

对于施工区域内不存在坚硬土层以及密实砂层的淤泥质土层，并且附近没有严格限制振动噪声及混凝土污染的地区，应优先选用振动沉管工艺。

如施工区域内存在密实砂土、粘性土等土层，其对穿透性有着严格要求或者对噪声、混凝土污染有严格限制时，应采用长螺旋法施工。

在具体应用时，可先用长螺旋钻孔，并确保孔深达到设计深度后停止，再提升钻杆，同步开启高压泵，把混合料送到长螺旋钻杆的内管，压到孔内成桩，使到混凝土复合桩强度、承载力等达到设计及施工要求。

如施工区域内土层存有硬土层，并具有较高的密实度及灵敏度和密实度，这种情况下不适宜采用振动沉管法，避免出现破坏土体结构强度，减小其密实度，降低其承载力。可结合实际情况先进行长螺旋钻孔，后采用振动沉管机制桩，通过对两种技术进行灵活运用，以达到预期效果。

二、CFG 桩施工常见质量病害及控制措施

采用CFG 桩施工过程中，由于存在多种不确定因素，导致桩施工出现质量病害，主要包括以下几方面：

1、桩位偏差及桩身垂直度不足。

（1）分析其产生原因，主要是由于施工人员未能严格按规定施工技术及工艺要求及技术交底指引进行有序施工。在施工期间，有关技术管理及监理人员等未能及时发现并进行处理，导致质量病害出现。

（2）控制措施。

1）为避免出现桩位偏差情况，要求有关作业人员，在施工前要先对施工区域内的地面及地下进行检查。如清除地面上的杂物、细石块等，如地下存有障碍时，要进行妥善处理，保证地面平整，并进行压实，避免钻机出现倾偏斜；安放桩位时要仔细校验，保证误差在规定允许范围内。桩机就位后，要对其垂直度、水平度等进行检查复核，保证满足规定要求。此外，在开钻前以及钻进期间要均加强对其检查及复核工作，保证满足施工要求。

2）为保证桩机垂直度达到规定要求，可先在桩机悬挂双向垂球；桩机就位后有关人员要对其垂直度进行实测，如存在垂直度偏差时，必须进行适度调校，确保其偏差值在规定允许范围。

2、短桩。

（1）出现短桩的原因主要包括在下几方面，如标识不够清楚；施工人员在施工过程中没有严格按规定要求及程序进行作业，所投入的施工材料数量不足；技术、监理管理人员进行旁站管控时未能及时发现问题并进行处理等。

（2）控制措施。作业前要先在桩机的机身上进行长度清楚标记，为需要夜间作业的施工人员提供方便；此外，可以采用反光材料对长度进行标识；并确认最小刻度，通常为25 cm到50 cm；在施工过程中要适度增加旁站管控人员；安排专人加强对施工过程的巡查尤其是夜间施工的巡查工作等。

3、浅层断桩。

（1）出现上述情况其主要原因包括有：在清除上覆土的时间以及所用的机械及作业的方式不合理；没有采用合适的方法进行桩头破除；

在进行褥垫层施工时，所采用的施工技术及方法不当等。

（2）控制措施。桩施工结束后，要按规定对桩身强度进行检查，当其强度超过设计强度70% 时，应采用小型挖掘机，把上覆土清除干净；切桩头时应采用电锯进行作业；在时行褥垫层第一层作业时，应采用人工配合机械共同完成，大型机械严禁进入施工区域。

4、桩头疏松。

（1）分析上述问题产生主要原因包括有：作业人员在提管过程中速度过快；所用的混合料质量不达标出现离析等；停灰面低于预定要求，没有预留足够的超灌长度等。

（2）控制措施。施工人员必须严格按施工指引要求，严格控制提管速度；要预留足够的超灌长度；安排专人负责对混合料搅拌、运输、浇筑等过程的质量监控。

5、桩身离析。

（1）出现上述情况的原因主要包括有：混合料配合比不佳，发挥不了其应有性能及作用；施工人员提管过程中存在速度过快；提管期间

混合料供应不及时或停止供料。

（2）控制措施。安排专人加强对混合料搅拌、运输、浇筑等全过程的监控管理工作；结合混凝土泵的具体功效，合理确定提管速度；在进行提管作业期间，严禁出现停泵等。

6、桩端未进入预定持力层。

（1）分析其产生原因，主要包括有：没有对瞬间电流进行严格控制，以及对桩长等进行控制等。

（2）控制措施。施工前技术管理人员要详细向作业人员进行技术交底，详细讲解工序施工的要求、流程等，要求施工人员严格按规定进行作业。技术管理人员要加强对工序施工的检查及现场旁站监控工作，保证电流、桩长得到有效配合及控制。

7、桩身混凝土收缩。

（1）引发桩身回缩主要原因是混凝土配合比不合理、混凝土材料质量存在问题如水泥、集料、用水量、养护及施工环境等都容易引发上述问题发生。一般通过外加剂和超灌予以解决，施工中保证充盈系数大于 1。

（2）控制措施。出现上述情况，可采用超灌或利用外加剂进行解决。

施工时要保证充盈系数在1以上，桩顶超灌达到 1. 0 m或以上，并防止土从孔口混入。此外，在混合料加适度加入减水剂，增强施工效果。

三、加强CFG 桩施工质量控制措施

要保证CFG 桩施工质量达到预期效果，必须做好有关施工质量控制及管理工作，减少施工出现问题的机率。以长螺旋法施工为例，施工过程质量控制措施主要包括有：

1、施工前有关设计、技术管理人员，应深入到项目现场进行实地调研，包括对现场的地质、土层条件、水文条件、地下构筑物情况如管线等进行调查，再按照技术先进可靠、经济合理的原则，进行项目设计方案、施工组织设计方案的编制，用于指导施工实践。

2、有编制施工组织设计方案过程中，要有针对性，结合项目的实际情况采用相应的施工技术、工艺、质量、安全、环境控制措施等，同时应针对常见质量问题制定相应的防控措施。

3、要针对土层的具体特点，采用合适的钻头及活门等设备，并结合施工过程出现的变化进行适度优化及改进，以保证土层钻进顺利进行。

4、合理确定机械设备的性能参数，包括对混凝土泵的泵送速度、泵送效率，用于输送混凝土管的具体尺寸、提升钻机卷扬机速度等，为工程顺利进行提供保障。

5、做好技术交底及培训。施工前要组织所有作业人员，开展技术交底及培训工作，让作业人员掌握工序施工的工艺、技术要求、质量、安全控制措施、问题处理等，并要求他们严格按指引进行施工，降低质量问题发生机率。

6、施工场地的检查及处理。对施工区域内的地下构筑物情况、土层、地面现状等进行检查，如发现存在不利于施工情况要及时进行处理，包括地下障碍物移走、地面垃圾、杂物等清理，保证场面平整、整洁。

7、所有施工人员、施工材料、设备等准备就绪，并做好施工现场各工序间的施工顺序、衔接和配合等工作。并与搅拌站沟通，保证混凝土浆料能及时送到现场，并保证其材料质量满足设计及施工要求。

8、做好测量及标识工作，并保证成孔深度达到设计桩长要求；此外，还要考虑施工工作面标高存在的差异情况，对地面进行实测，并结合设计方案中原地面的有关数据进行相应增减。

9、混凝土质量控制。对搅拌站运送混凝土到达现场的时间进行合理安排，保证混凝土的强度、和易性等满足设计及施工需要。

10、在钻进作业期间，要加强泵机与钻机作业的配合，确保灌注期间没有出现提空情况，避免桩身出现夹泥断桩、夹砂浆、空洞等问题。

严格按照规定工序进行作业，先完成泵送混凝土作业后再拔管。拔管期间要保证钻头埋入混凝土，钻杆内必须有足够的混凝土。

11、合理控制提拔钻杆时间。钻孔达到设计深度，方可进行泵送混凝土，待钻杆芯管及输送管内混凝土作业时才能提拔。作业期间要及时检查排气孔，保证泵送混凝土畅顺。

12、 桩帽施工。在进行CFG 桩加固软基时，应截桩头设桩帽，可有效提升桩的荷载分担，加强桩桩对地基的承载力，降低地基沉发生机率。在进行桩体浇筑时，桩顶标高要比设计桩顶标高多于0. 5 m或以上。

截桩时，要注意避免因作业引发桩顶标高之下出现桩体断裂或者扰动桩间土，并采用人工及专用机械切割，严禁采用挖机等进行动力扰动。

13、加强对CFG 桩成桩检测。CFG 桩作业期间，管理人员要随时关注施工情况，并做好成桩检测工作，施工中对CFG 桩的桩位、垂直度、有效直径等有着具体规定，要保证其出现的偏差在规定允许范围内。其中：桩长出现偏差要控制在10 cm以下；桩径偏差要控制在２ cm以下；垂直度要控制在

1% 以下；桩位偏差控制。桩位允许偏差：

（1）采用筏板基础满堂红布桩时其基础要控制在1 / ２D以下；

（2）采用条基或独立基础时，垂直轴线方向要控制在 1 / 4D以下，顺轴线方向控制在 1 / 3D以下，单排布桩控制在1 / 4D以下，且要小于 6 cm。按照有关规定要求，成桩时间达到7 d 后，要采用低应变方法检测桩身质量。

检测主要内容包括一是对CFG 桩的布局形式、数量、桩身质量完整性等是否满足设计规定要求。检验数量应达到桩总数的10%或以上 ；

二是检测复合地基承载力、变形模量等，是否达到设计标准；三是采用平板载荷试验，检测处理后的单桩承载力，是否达到设计规定标准；桩头处理是否平整、干燥、无破碎，基坑内是否存在积水等，达到设计要求等。

结束语

CFG 桩在处理建筑工程软基加固中起着积极作用，通过其应用，可有效提升复合桩的基础承受能力、强度、刚度等，为整体工程顺利施工提供保障。在具体应用过程中，要做好有关质量及问题防控措施，提高CFG 桩施工质量，消除问题隐患，为社会提供优质建筑产品。

参考文献

[1] 黄瑶婷 .CFG 桩地基处理施工技术的应用分析 [J]. 中国设备工程，2021（9）：2.

[2] 滕文霞 .CFG 桩施工技术在软土路基中的应用 [J]. 交通世界，2020（17）：2.

[3] 唐良涛 .CFG 桩施工技术在铁路工程地基处理中的应用 [J]. 工程机械与维修，2021（5）：2.