1、CFG 樁施工工藝CFG 樁是（水泥 cement、粉煤灰 flyash 、碎石 gravel）樁的簡(jiǎn)稱。 CFG 是在碎石樁基礎(chǔ)上加以改進(jìn)、發(fā)展而來的，它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑（砂）加水拌和成混和料灌入成孔中形成的一種低強(qiáng)度樁。CFG 樁體與樁間土、褥墊層和足夠剛度的基礎(chǔ)一起形成復(fù)合地基，達(dá)到提高地基承載力，減小地基沉降變形的目的。1 工藝特點(diǎn)軟基處理速度快，加固深度比其他處理方法深；單樁承載力、復(fù)合地基承載力同比其他方法有大幅度提高；質(zhì)量更能得到保證；路基填筑過程中的沉降和工后沉降容易有效地控制。2 適用范圍適用于5m 深度以上的淤泥質(zhì)土、含水量高的黏土、粉土、人工填土及密實(shí)厚砂層等

2、軟土地段的地基處理。3 工藝原理及設(shè)計(jì)要求3.1 工藝原理CFG 樁是利用鉆孔機(jī)械在軟土中成孔，然后將一定比例的水泥、粉煤灰、碎石、石屑和水的混合料灌入空心鉆桿中，經(jīng)機(jī)械振動(dòng)密實(shí)硬化形成一定強(qiáng)度，樁土共同承擔(dān)荷載，使地基的承載能力大幅提高。3.2 工藝設(shè)計(jì)要求3.2.1 各種參數(shù)確定根據(jù)設(shè)計(jì)對(duì)地基承載力及變形要求，設(shè)計(jì)主要確定體強(qiáng)度，褥墊層厚度及材料；采用工藝性試樁確定CFG5 個(gè)參數(shù)，分別為樁長(zhǎng)，樁徑，樁間距，樁樁施工工藝參數(shù)。3.2.1.1 設(shè)計(jì)參數(shù)（ 1）樁長(zhǎng)。CFG 樁一般選擇勘察報(bào)告中承載力相對(duì)較高的土層作為樁端持力層，樁長(zhǎng)是首先確定的參數(shù)，它取決于結(jié)構(gòu)物對(duì)承載力和變形的要求，土質(zhì)條

3、件和設(shè)備等因素。（ 2）樁徑。樁徑的確定取決于所采用的成樁設(shè)備，一般設(shè)計(jì)樁徑為350 600mm。（ 3）樁間距。一般樁間距為3 5d 樁直徑，樁間距的大小取決于設(shè)計(jì)要求的復(fù)合地基承載力以及變形的控制要求、土性以及相適應(yīng)的施工機(jī)具。（ 4）樁體強(qiáng)度。原則上，樁體配比按樁體強(qiáng)度控制，樁體試塊壓強(qiáng)度平均值應(yīng)滿足下列要求：fcu 3Ra/A p式中f cu樁體混合料試塊（邊長(zhǎng) 150cm 立方體） 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 天立方體抗壓強(qiáng)度平均值（ kPa）；Ra單樁塑向承載力特征值（kN ）；Ap 樁的截面積（m2）；CFG 樁混合料的強(qiáng)度一般為C10 C15。（ 5）褥墊層厚度及材料。褥墊層厚度一般?。?.

4、45 0.5） d， d 為 CFG 樁樁徑。褥墊層材料可用粗砂、中砂、碎石、級(jí)配碎石。3.2.1.2 施工工藝參數(shù)確定選擇確定施工工藝方法及施工的設(shè)備，通過試樁確定施工工藝參數(shù)。主要施工工藝參數(shù)為混合料工作性能，單樁混合料用量（充盈系數(shù)） ，鉆進(jìn)、提拔速度，樁長(zhǎng)。3.2.2 設(shè)計(jì)承載力3.2.2.1 主要容許承載力（ 1）采用試驗(yàn)檢測(cè)。當(dāng)采用單樁靜載試驗(yàn)時(shí)，單樁豎向承載力Ra 為單樁豎向極限承載力除以安全系數(shù)2。（ 2）單樁豎向承載力估算公式為：nRa = upi 1 qsi1i qp AP式中up樁的周長(zhǎng)（m）；qsi樁周第i 層土的側(cè)阻力、樁端端阻力特征值（kPa）；由當(dāng)?shù)仂o載荷試驗(yàn)結(jié)果

5、統(tǒng)計(jì)分析算得，或根據(jù)土性和施工工藝參考確定；li第 i 層土厚度（ m）。3.2.2.2 復(fù)合地基承載力結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，CFG 樁復(fù)合地基承載力可用下面的公式進(jìn)行估算：fspka p +（ 1-m） fsk=mR /A或f spkap+（1-m ）f ak=mR /A式中f spk 復(fù)合地基承載力特征值（kPa）；m 面積置換率；Ra 單樁豎向承載力特征值（kN ）；A p單樁截面面積（ m2）；樁間土強(qiáng)度提高系數(shù)， = skf/ f ak，宜按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)取值，如無經(jīng)驗(yàn)時(shí)可取=1；樁間土強(qiáng)度折減系數(shù)，宜按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)取值，如無經(jīng)驗(yàn)時(shí)可取=0.75 0.95，天然地基承載力較高時(shí)取大值；f sk 處

6、理后樁間土承載力特征值（kPa）；f ak 基礎(chǔ)底面下天然地基承載力特征值（kPa）；經(jīng) CFG 樁處理后的地基，當(dāng)考慮基礎(chǔ)寬度和深度地基承載力進(jìn)行修正時(shí)，寬度不作修正，基礎(chǔ)埋深的地基承載力修正系數(shù)取 1.0。經(jīng)深度修正后 CFG 樁復(fù)合地基承載力特征值 fa 為f a = f spk+rm（ d-0.5）式中r m基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取浮重度；d基礎(chǔ)埋置深度（m）；一般自原地面算起。4 工藝流程CFG 樁施工工藝流程見圖1。5 操作要點(diǎn)5.1 施工準(zhǔn)備5.1.1 施工組織方案比選根據(jù) CFG 樁施工圖及工期要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行施工組織方案比選。首先選擇確定適合的成樁工

7、藝，配備充足的設(shè)備，采取分段平行流水作業(yè)施工。盡量做到安全，質(zhì)量高，環(huán)境無污染，施工簡(jiǎn)便科學(xué)合理，效率高。5.1.2 地質(zhì)勘探核對(duì)CFG 樁加固處理范圍的地基由設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)進(jìn)行地質(zhì)勘探。必要時(shí)，施工單位應(yīng)采用鉆孔補(bǔ)勘進(jìn)行核對(duì)，具備詳細(xì)的地質(zhì)資料，以滿足CFG 樁設(shè)計(jì)的需要。5.1.3 場(chǎng)地平整及“三通”清表、平整場(chǎng)地，作好周圍及地下結(jié)構(gòu)物調(diào)查，若地基承載力太小，應(yīng)先墊一層石碴等材料。做好道路、電力、照明電三通，為正式施工作好準(zhǔn)備。5.1.4 設(shè)備選型根據(jù)施工圖紙及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況、施組的工期安排等，選定能滿足施工要求的全部設(shè)備并進(jìn)行設(shè)備的比選、配套。5.1.5 原材料準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備原地面處理測(cè)量放樣鉆

8、機(jī)就位鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度停機(jī)泵送混合料入管均勻拔管至樁頂鉆機(jī)移位圖 1 CFG 樁施工工藝流程圖根據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求及施工進(jìn)度的需要進(jìn)行原材料準(zhǔn)備。進(jìn)行混合料配合比設(shè)計(jì)，采購各種合格的材料，確保材料儲(chǔ)備充足。5.1.6 測(cè)量放樣及鉆孔準(zhǔn)備根據(jù)施工圖紙， 由測(cè)量組進(jìn)行施工測(cè)量放樣， 根據(jù)樁位平面圖測(cè)設(shè)出 CFG 樁加固范圍和具體的樁位。樁位采用地面打入鋼筋，并用白灰標(biāo)識(shí)。鉆機(jī)開鉆前根據(jù)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)及地面高程確定的鉆進(jìn)深度，在鉆機(jī)塔身上作好醒目的標(biāo)記。5.2 成樁試驗(yàn)根據(jù)設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，必須進(jìn)行成樁試驗(yàn)，其數(shù)量不少于2 根。成樁試驗(yàn)的目的是確定設(shè)備、工藝是否適應(yīng)該地質(zhì)情況，確定所選混合料的配合比等技術(shù)參數(shù)是否

9、合理和地質(zhì)資料是否準(zhǔn)確。5.3 施工實(shí)施過程施工實(shí)施過程，遵照安全合理的原則，將設(shè)備架設(shè)在現(xiàn)場(chǎng)，檢查樁機(jī)塔身，鉆桿長(zhǎng)度是否滿足安全及施工要求，檢查鉆機(jī)垂直度不大于1%，樁機(jī)及配套設(shè)備組裝完畢，就位后，方可準(zhǔn)備鉆孔。5.3.1 鉆孔（ 1）長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)施工。開鉆前首先使用砂漿潤管，確?；炷另樌盟凸嘧?。然后關(guān)閉鉆頭閥門，垂直對(duì)準(zhǔn)樁位，啟動(dòng)馬達(dá)開鉆，應(yīng)勻速鉆進(jìn)，避免形成螺旋孔，鉆進(jìn)深度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，停止鉆動(dòng)。施工中做好鉆進(jìn)施工記錄。（ 2）振動(dòng)沉管機(jī)施工。樁機(jī)就位，調(diào)整沉管與地面垂直，啟動(dòng)馬達(dá)，沉管到預(yù)定標(biāo)高（樁底） ，停機(jī)。沉管過程中做好記錄，每沉 1 米記錄電流表上配電流次，并對(duì)土層變化處予

10、以說明。5.3.2 拔管灌注混合料成樁（ 1）長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)。停止鉆進(jìn)，開始泵送混合料，當(dāng)鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管，嚴(yán)禁先提管后泵料。采用靜拔，拔管速率一般為2.0 3.0m/min （拔管速度為線速度，不是平均速度），成樁過程宜連續(xù)進(jìn)行，施工中嚴(yán)禁出現(xiàn)超速提拔，應(yīng)避免因后臺(tái)供料慢而導(dǎo)致停機(jī)待料。施工樁頂高程宜高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高不少于0.5m。（ 2）振動(dòng)沉管機(jī)。沉管鉆機(jī)停機(jī)后立即向管內(nèi)投料，直至混和料與進(jìn)料口齊平。啟動(dòng)馬達(dá)，留振5 10s，開始拔管，拔管速率一般為1.21.5m/min ，如遇淤泥或淤泥質(zhì)土，拔管速率還應(yīng)放慢。拔管過程中不允許反插。如上料不足，須在拔管過程中投料。施工樁頂高程宜

11、高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高不少于0.5m。5.3.3 CFG樁體養(yǎng)生長(zhǎng)螺旋鉆施工時(shí)，采用小型挖掘機(jī)和人工聯(lián)合清運(yùn)樁孔土。CFG樁施工完畢，在其混合料初凝后，開始清運(yùn)成孔時(shí)產(chǎn)生的棄土，清除時(shí)不得擾動(dòng)樁間土，不可對(duì)設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以下的樁身造成損害；清土預(yù)留至少20 50cm 人工清除、找平。CFG 樁養(yǎng)護(hù)，混合料灌注完成后，立即用粒狀材料或濕粘性土護(hù)頂養(yǎng)生，一般養(yǎng)生28 天。5.3.4 挖樁間土、截樁CFG 樁養(yǎng)生結(jié)束后， 現(xiàn)場(chǎng)由測(cè)量測(cè)得原地面標(biāo)高， 挖樁間土采用小型挖機(jī)， 按照布樁圖施工，預(yù)留 20cm 厚樁間土，由人工清除，挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，在挖樁間土?xí)r不得超挖，超挖后不得用土回填；截樁應(yīng)采用截樁機(jī)，按照設(shè)計(jì)

12、標(biāo)高截?cái)鄻扼w。6 機(jī)具設(shè)備機(jī)械設(shè)備選型主要是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況及混合料的生產(chǎn)情況進(jìn)行配套組選。表1 為一般施工所用機(jī)械設(shè)備，其數(shù)量應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模、工期要求、材料運(yùn)距等情況確定。表 1主要施工機(jī)械設(shè)備表序號(hào)名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1樁機(jī)臺(tái)根據(jù)需要定數(shù)量2拌和站套13發(fā)電機(jī)組1如有地方電力供應(yīng)。則作為備用4混凝土運(yùn)輸車3m3輛根據(jù)運(yùn)距定數(shù)量5裝載機(jī)臺(tái)17 勞動(dòng)力組織每臺(tái)班人員安排： 、鉆機(jī)施工指揮員1 人、輔助工（拔土，順管等）4 人、混凝土混凝土輸送泵操作員1 人、混凝土灌車放料員1 人、拌和站操作2 人，鉆機(jī)、裝載機(jī)、混凝土運(yùn)輸車司機(jī)根據(jù)車輛數(shù)量定。8 質(zhì)量要求及控制要點(diǎn)8.1 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)客運(yùn)

13、專線鐵路路基工程施工技術(shù)指南（ TZ212-2005 ）、客運(yùn)專線鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn) （鐵建設(shè) 2005 160 號(hào)）進(jìn)行施工質(zhì)量控制。其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如下：水泥、粉煤灰、砂和石等原材料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；CFG 樁的數(shù)量、布樁形式應(yīng)符合設(shè)計(jì)；CFG樁的樁身質(zhì)量完整性應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求；復(fù)合地基承載力、變形模量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。（ 1）單樁質(zhì)量要求。CFG 樁單樁的允許偏差、檢驗(yàn)數(shù)量及檢驗(yàn)方法見表2。表 2 CFG 樁的允許偏差、檢驗(yàn)數(shù)量及檢驗(yàn)方法序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目允許偏差施工單位檢驗(yàn)數(shù)量檢驗(yàn)方法1樁位（縱橫向）50 按成樁總數(shù)的10%抽樣經(jīng)緯儀或鋼尺丈量2樁體垂直度1%檢驗(yàn)，且每檢驗(yàn)批不少經(jīng)緯儀或吊

14、線測(cè)鉆桿傾斜度3樁體有效直徑不小于設(shè)計(jì)值于 5 根開挖取 0-100cm 深后，鋼尺丈量（2）樁身完整性及承載力檢測(cè)。CFG 樁復(fù)合地基檢測(cè)應(yīng)在樁身強(qiáng)度滿足試驗(yàn)荷載條件時(shí)，并宜在成樁28d 后進(jìn)行。檢測(cè)包括低應(yīng)變對(duì)樁身質(zhì)量的檢驗(yàn)和復(fù)合地基靜荷載試驗(yàn)對(duì)承載力的檢驗(yàn)。檢測(cè)數(shù)量：靜載荷試驗(yàn)數(shù)量宜為CFG 樁總樁數(shù)的0.2，且每個(gè)工點(diǎn)不少于3 點(diǎn)，低應(yīng)變檢測(cè)數(shù)量不少CFG 樁總樁數(shù)10的樁。選擇試驗(yàn)點(diǎn)時(shí)應(yīng)本著隨機(jī)分布的原則進(jìn)行選擇。低應(yīng)變對(duì)CFG 樁樁身質(zhì)量（完整性）評(píng)價(jià)分為四類：、類樁合格樁；、類樁不合格，對(duì)類樁應(yīng)進(jìn)行工程處理。采用靜載荷試驗(yàn)對(duì)復(fù)合地基承載力檢測(cè)，應(yīng)嚴(yán)格按JGJ79 2002建筑地基

15、處理技術(shù)規(guī)范“復(fù)合地基載荷試驗(yàn)要點(diǎn)”執(zhí)行。8.2 控制要點(diǎn)（ 1）混合料配合比要合理，混合料拌合質(zhì)量要達(dá)到良好狀態(tài)。（ 2）工藝試驗(yàn)盡量選在現(xiàn)場(chǎng)且不少于3 根，認(rèn)真分析總結(jié)， 最后編制符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的工藝方案。（ 3）認(rèn)真進(jìn)行測(cè)量放樣，保護(hù)放好的樁位標(biāo)記，找準(zhǔn)樁位后，鉆頭垂直對(duì)準(zhǔn)樁位方可開鉆。（ 4）鉆孔完成后開始灌注混凝土?xí)r，拔鉆灌注應(yīng)同時(shí)進(jìn)行泵用靜拔且嚴(yán)禁反插，在灌注中應(yīng)連續(xù)，保證有效樁長(zhǎng)。（ 5） CFG 樁在養(yǎng)護(hù)中，重型車輛不得在上行駛；開挖樁間土應(yīng)采用小型挖機(jī)與人工相配合，預(yù)留 20cm 人工清土，機(jī)械不得觸碰到CFG 樁；截樁應(yīng)采用專用鋸樁機(jī)。8.3CFG 樁施工中常見問題及處理措施

16、（ 1）堵管。1）原因。主要是輸送泵壓力小、混合料坍落度過小或離析及機(jī)械故障等。2）采取的措施。立即查明原因找出堵管的位置，采取人工敲打疏通導(dǎo)管，若此法無效接下來將導(dǎo)管拆掉將管內(nèi)的混合料清理干凈。及時(shí)組裝好導(dǎo)管恢復(fù)作業(yè)?？刂苹旌狭系奶涠?、和易性及混凝土灌注溫度，混合料輸送管連接順暢。（ 2）竄孔。1）原因。主要是溶洞、新填土不密實(shí)等地質(zhì)條件，其次是輸送泵的壓力過大及樁間距小。2）采取的措施。查明原因，當(dāng)?shù)刭|(zhì)原因不適合采用CFG 樁加固時(shí)，向監(jiān)理反映；當(dāng)遇見竄孔是因回填未夯實(shí)時(shí)，重新開挖，回填必須密實(shí)。當(dāng)泵壓力過大時(shí)及時(shí)調(diào)整壓力。（ 3）埋鉆。1）原因。在灌注混合料的時(shí)候突然停電導(dǎo)致。2）采取

17、的措施。在混凝土初凝前，使用發(fā)電機(jī)將鉆機(jī)重新啟動(dòng)。若鉆機(jī)再無法拔動(dòng)鉆桿時(shí)，可采用沖擊鉆動(dòng)力頭，振動(dòng)鉆桿后，再拔鉆桿。（ 4）樁體空心。1）原因。灌注混凝土?xí)r，排氣閥被堵塞，未能將空氣排除。導(dǎo)致樁體混凝土有空氣存在。2）采取的措施。保證排氣閥正常工作。施工中要經(jīng)常檢查排氣閥是否堵塞，一但發(fā)生堵塞，及時(shí)清洗干凈。如發(fā)現(xiàn)空心就從空心處截?cái)喟礈\層斷樁處理。（ 5）淺層斷樁。1）原因。主要有拔管速度過快、混合料灌注不連續(xù)、成樁后挖樁間土及截樁與成品保護(hù)不當(dāng)。淺層斷樁3m 以內(nèi)。2）采取的措施。先找準(zhǔn)斷樁位置，將斷樁頂大致找中鑿孔，采用同強(qiáng)度混凝土灌注，灌注成比原樁半徑大 20cm 的新接樁，待檢查合格后

18、方為接樁成功。9 施工安全及環(huán)保措施9.1 施工安全措施（ 1）作業(yè)人員自覺遵守安全生產(chǎn)規(guī)章制度，不違章作業(yè)，并嚴(yán)格按照下列安全施工要點(diǎn)作業(yè)。1）施工人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)戴好安全帽，并正確使用個(gè)人勞動(dòng)保護(hù)用品。2）非專業(yè)電氣和機(jī)械的操作人員嚴(yán)禁使用或亂動(dòng)機(jī)電設(shè)備。3）各種電動(dòng)機(jī)械設(shè)備，有可靠有效的安全接地和避雷裝置。4）吊裝區(qū)域內(nèi)，禁止非操作人員入內(nèi)，吊機(jī)機(jī)臂垂直下方嚴(yán)禁站人；5）特種作業(yè)人員持證上崗。6）當(dāng)有風(fēng)沙天氣時(shí)，注意安全作業(yè)，風(fēng)力大于6 級(jí)停止作業(yè)。應(yīng)用油缸做輔助支撐，必要時(shí)（ 2）嚴(yán)格遵守機(jī)械操作規(guī)程。1）工作時(shí)履帶軌道應(yīng)可靠接地，同時(shí)支腿座必須接觸地面。2）鉆孔作業(yè)時(shí)，嚴(yán)禁隨意中途停鉆，避免出現(xiàn)悶鉆事故。3）打樁作業(yè)時(shí)，應(yīng)避免樁管碰撞立柱。4）鉆桿打入地下，嚴(yán)禁移動(dòng)樁架和啟動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。5）拔動(dòng)沉樁加壓時(shí)，不應(yīng)使樁架前部抬起。9.2 環(huán)保措施（ 1）依據(jù)周邊環(huán)境對(duì)噪聲控制的要求，在施工過程中盡量避免夜間作業(yè)，必要時(shí)對(duì)設(shè)備采取降噪措施。（ 2）對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)存的水泥、粉煤灰等粉狀材料，應(yīng)建立封閉式倉庫存放。（ 3）廢油、廢液、廢棄物應(yīng)進(jìn)行分類收集，并移交具有資格的回收部門處理。10 應(yīng)用實(shí)例京津城際軌道交通工程永樂車站路基地基處理。（ 1）工程