浅谈长螺旋钻孔高压泵送混合料CFG桩施工工艺及质量监控要点（螺旋工艺3d）

浅谈长螺旋钻孔高压泵送混合料CFG桩

施工工艺及质量监控要点

【摘要】本文从CFG桩的施工工艺,质量控制、质量通病的控制及预防、质量记录及安全控制等多方面对CFG桩施工做了详细介绍。

【关键词】CFG桩　施工工艺　质量控制　安全控制　

前言

CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称,长螺旋钻孔高压泵送混合料灌注成桩，适用于粘性土、粉土、砂土的地质条件。CFG桩复合地基,通过调整桩长、桩距、褥垫厚度，能很好地提高地基承载能力。它具有沉降变形小、施工简单、造价低、承载力高、适用范围较广等特点,广泛应用于各类工程的地基处理及加固。以下结合我个人在京沪高铁的现场实践，浅谈一下长螺旋成孔泵送混合料CFG桩施工工艺及质量监控要点。

一、施工准备

1、桩体混合料所用原材应检验合格，配合比设计完成，且经过监理机构审批。

2、施工机械到位，机械性能良好；

3、施工场地达到三通一平，对软弱地面进行了处理，场内设置双向横坡，坡度为２％～４％；

4、施工范围内的地上、地下障碍物应清理或改移完毕，对于不能改移的要进行标识并采取相应的保护措施；

5、开工报告已经过审批，施工前对现场施工人员进行技术交底；

6、施工图现场核对工作已完成。

7、施工检测设备及计量器具已标定。

8、施工前进行成桩工艺试验，确定施工工艺和参数，试桩数量应符合设计要求且不得少于2根。

二、施工工艺

１、定桩位

准确测量放样出CFG桩的设计桩位，按照布桩图用竹片做好标记、撒白灰点。

2、钻机就位

　钻机就位必须平整、稳固，确保在施工中不发生倾斜、移动。就位后校正好钻杆的位置和垂直度,在钻机两侧吊垂球校正、调整钻杆垂直度，并且在钻干或钻架上标记控制钻孔深度的标尺，以便在施工中观测、记录，垂直度的容许偏差不大于1%，在以上步骤经检查各项偏差符合要求后方可开始钻孔。

3、钻进成孔

　钻孔开始时,关闭钻头阀门,向下移动钻杆至钻头触及地面时,启动马达钻进，先慢后快。在钻孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，要放慢进尺，避免导致桩孔偏斜、位移。当钻头到达设计桩长预定标高时，关闭电机，应在钻机塔身做出钻机动力头底面停止位置标识，作为控制成孔深度的依据。

在第一根桩钻孔时不宜太快，应考虑地层对钻机的影响情况，以便核对在该地层条件下地钻进参数。

4、孔深及垂直度检查

在钻孔达到预定位置时或标高时，检查孔深和垂直度偏差，填写钻孔记录，报请监理工程师检查。

5、灌注混合料

1）、混合料拌制

采用全自动强制式拌合机拌制混合料，混合料拌制要严格按照施工配合比配制，混合料塌落度宜控制在160mm～200mm，先投碎石，再投水泥、粉煤灰和外加剂，最后投石屑。拌和要均匀，每盘料拌和时间一般控制在90～120秒。

2）、混合料灌注

采用高压输送泵泵送混合料。采用当班施工砼总方量和施工CFG桩总延米数量进行双控的办法，或者采用每一罐车砼数量灌注的CFG桩的延米数进行复核的办法。砼灌注应连续进行，避免中途停机。

3）、拔管

钻孔至设计标高后，停止钻进，开始高压泵送砼，当钻杆芯管充满混合料后开始拔管（通过钻杆顶部天孔溢出砼判定），禁止先拔管后泵料，拔管速度为2～3米/min，拔管过程中要确保不让芯管露出混合料面，避免造成断桩现象。施工桩顶高程宜高出设计高程30～50cm。

4）、移机

灌注达到控制标高后进行下一根桩的施工。

5）现场试验

对于每罐车车混合料，试验人员都要进行塌落度的监测，合格后方可进行泵送。并没有按照要求制作试件。

6、成桩质量控制

1）、对灌注的混合料制作试件，进行56天抗压强度检验。

2）、对每根桩总体混合料数量进行检验，确保混合料灌注量不小于设计标示应灌注总质量（现场统计一般充盈系数在1.1以上）。

3)、7天及28天后分别进行低应变及复合地基承载力试验。

7、扩大桩帽施工

1）、按照设计要求的形状、厚度及砼标号施工桩帽。

2）、在CFG桩桩体检测（地应变及复合地基承载力试验）完毕且合格后即可进行桩帽施工。

3）、在桩体砼灌注过程中及时清理桩顶土，并且挖除桩头砼浮浆（预留5厘米在施工桩帽前凿除），待桩身达到一定强度后进行桩头凿毛，桩顶土采用小型挖机配合人工的方法清理，清理过程中禁止扰动、破坏桩身及桩间土体，桩头清除采用人工挖除，保证顶面平整，以便桩体检测，挖除桩头砼浮浆后的基坑在灌注桩帽砼前要采取防雨措施，顶面采用塑料薄膜覆盖，防止雨水浸蚀桩间土。

4）、扩大桩头模板采用土模法，施工前对桩顶进行凿毛处理，以便连接良好。

5）、清理的桩头和桩顶土要分开隔放，进行专项处理，按照相关要求及时对扩大桩头进行养生。

四、现场施工质量监控要点

CFG桩质量控制的主要内容是：有效桩长、桩径；混合料强度；桩底是否达到持力层这几项指标，现场管理和监控要点如下：

（1）测量桩位前应对施工现场原始地面标高进行水平测量，并用平地机平整碾压后放出各桩的准确位置，将线路纵坡、横坡考虑后，原地面标高误差控制在5厘米以内。并根据布桩图在现场将各桩进行编号、标识，定机定人进行管理。

（2）布桩时，CFG桩的数量、布置形式及间距必须严格按设计要求。并遵循从中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工的原则。

（ 3）对进场施工的长螺旋钻机在开钻前应由施工技术人员对标尺、刻画进行复核，消除标识误差。

（4）现场管理人员每根桩都要根据桩机上的垂直度目测导向架垂直度，以保证桩身垂直度不大于1%。

（5）长螺旋钻施工。钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动马达钻进，一般先慢后快。在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则容易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。

（6）判断钻头是否到了持力层一般有两种方法(具体应根据现场实际地质条件试验确认)：

a、在桩机驾驶室观测电流的变化。钻机开始钻孔及软弱地层钻孔时，电流表指针摆幅比较稳定，当钻头遇到持力层时，瞬间的电流将突然增大、钻进困难，同时电压下降。此时，再根据钻出的土样判定钻头是否已达到持力层。

b、在钻机旁直观观察。钻杆上部的动力头发生颤动和轻微的摆动，钻机的动力明显减弱，此时，再根据钻出的土样判定钻头是否已达到持力层。

（7）CFG桩成桩过程由现场值班人员指挥，钻机操作手和地泵操作手密切配合，按照先泵料后拔管的原则，禁止先拔管后泵料，出现断桩现象。

（8）严格控制拔管速率。正常的拔管速率应控制在2～3米／分钟。

（9）为控制提钻速度，钻孔时间、拔管速度、灌注混凝土时间应记录至秒。当天的记录必须由施工负责人和现场记录人当天进行相互签字确认。

(10)桩顶砼停灰面根据导向架上标识由值班人员判断，控制在高出设计桩顶0.5米。

（11）设置保护桩长。在泵送混合料时，比设计桩长多加0.5米的料，以确保有效桩长。

（12）在凿除桩头多余砼之前，应准确测量桩顶标高，并在纵横向挂线标示桩头水平位置。凿除桩头时严禁单边打眼凿桩头，防止桩头成斜面或破损，凿除后的桩头面应平整。由于钻机钻进过程中带出大量浮土,给后期清理桩头带来很大工作量,如果能有一台小型挖机在混凝土初凝之前将浮土清理出场,将节省大量的工期及开支.并且配备足够的人员在砼初凝前清理桩头砼（比设计标高高出5cm，以便施工桩帽前凿除并确保桩的有效长度）。

(13) CFG桩成桩后,桩顶以上在没有保护措施的情况下严禁大型机械行走。

五、CFG桩施工易出现的质量问题和控制措施

1、堵管:

产生堵管的原因有以下几点:

1）、混合料配合比存在问题。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，坍落度应控制在180mm～200mm之间。

2）、混合料搅拌质量有缺陷。坍落度太大的混合料,易产生泌水、离析，泵压作用下,骨料与砂浆分离，导致堵管。坍落度太小,混合料在输送管路内流动性差,也容易造成泵送困难和堵管。

2、缩颈和桩长控制不准确：

造成此现象主要原因是钻头磨损严重、标高标识控制不准或提拔管速度太快。因此施工过程中应经常检查钻头直径（磨损严重时应及时邦焊钢筋头），并且认真检查各种标识、记号及测量标高是否准确。

六、现场纪录要求及注意事项

1、现场记录人员应认真填写《CFG桩施工原始记录表》，并在施工现场真实填写表中的各项施工内容。

2、施工范围应写明线路的具体里程和部位（技术部门提前交底）；施工单位应写明 X X作业队 X号钻机。

3、桩号按技术部门编排的桩号对应现场实际填写。准确填写钻孔及灌注时间。