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摘要：CFG桩具有施工速度快、工期短、质量容易控工程造价低廉等特点，笔者结合自己工作经验，阐述其具体应用。
关键词：坍落度；布桩；施工机械；拔管速率
中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：
1 CFG桩简介
CFG桩属于地基加固的一种方法，CFG桩常采用振动沉管灌注桩法和长螺旋芯管泵送混合料灌注成桩两种方法，CFG桩桩体材料采用碎石、砂(石屑)、粉煤灰、水泥配合而成,材料按C15混凝土强度等级进行配比。长螺旋芯管泵送混合料成桩施工的控制在160 mm～200 mm,振动沉管灌注成桩的坍落度控制在30 mm～50 mm。CFG桩桩长必须穿透软土且深入硬层不少于1.0 m,加固区表层为软土或松软土时, CFG桩采用扩大桩头,桩间用细粒土或碎石土进行回填, CFG桩施工完成后及时进行桩身质量、完整性及处理后的复合地基承载力检测。
2 CFG桩应用
CFG桩复合地基是在碎石桩加固地基法的基础上发展起来的一种地基处理技术。由于CFG桩改善了碎石桩的刚性，使其不仅能很好地发挥全桩的侧阻作用，同时也能很好地发挥其端阻作用。因此，得以广泛采用，并取得良好的经济和社会效益。为进一步保证CFG桩复合地基的施工质量，应控制好以下几个问题。
2.1原地表处理 CFG桩施工范围内,清除地表腐杂土及种植土,并进行压实,做好临时排水设施。当原地面的坡度陡于1∶5时,自上而下挖成台阶,台阶高度控制在0.6 m左右,台阶的宽度应满足机械施工作业的要求。当原地面表层为软土或淤泥时,进行换填处理,换填厚度据实际情况而定,换填宽度每侧超出设计宽度2 m,换填后的高程不能高于原地面高程,换填后的压实系数大于90 %,以保证机械行走的安全。
2.2选用合理的施工机械设备
目前CFG桩多用振动沉管机施工，也可用螺旋钻机。而选用哪一类成桩机和什么型号，要视工程的具体情况而定。对北方大多数地区存在的夹有硬土层地质条件的地区，单纯使用振动沉管机施工，会造成对已打桩形成较大的振动，从而导致桩体被震裂或震断。对于灵敏度和密实度较高的土，振动会造成土的结构强度破坏，密实度减小，引起承载力下降。故不能简单使用振动沉管机。此时宜采用螺旋钻预引孔，然后再用振动沉管机制桩。这样的设备组合避免了已打桩被震坏或扰动桩间土导致桩间土的结构破坏而引起复合地基的强度降低。所以，在施工准备阶段，必须详细了解地质情况，从而合理地选用施工机械。这是确保CFG桩复合地基质量的有效途径。
2.3采用合理的施工工艺
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CFG桩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，而要选择确定合理的施工工艺必须深入了解地质情况。只有在深入了解地质情况的基础上，才能确定合理的施工工艺，并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，做出具体的改变。
（1）在饱和软土中成桩，桩机的振动力较小，但当采用连打作业时，由于饱和软土的特性，新打桩将挤压已打桩，形成椭圆或不规则形态，产生严重的缩颈和断桩。此时，应采用隔桩跳打施工方案。而在饱和的松散粉土中施工，由于松散粉土振密效果好，先打桩施工完后，土体密度会有显著增加。而且，打的桩越多，土的密度越大。在补打新桩时，一是加大了沉管难度，二是非常容易造成已打桩断桩，此时，隔桩跳打亦不宜采用。当满堂布桩时，不宜从四周转向内推进施工，宜从中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工。但仅凭打桩顺序的改变并不能完全避免新打桩的振动对已结硬的已打桩产生影响。此时，应采用螺旋钻引孔的方案，避免新打桩的振动造成已打桩的断桩。
（2）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断桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀，桩项浮浆过多，桩身强度不足和形成混和料离析现象，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1．2～1．5米／分。
（3）控制好混合料的坍落度。大量工程实践表明，混合料坍落度过大，会形成桩项浮浆过多，桩体强度也会降低。坍落度控制在3～5厘米，和易性好，现场试验人员进行坍落度的检测,检测次数不少于3次,并做不少于一组的混凝土试块，当拔管速率为1．2～1．5米／分时，一般桩顶浮浆可控制在10厘米左右，成桩质量容易控制。
（4）设置保护桩长。使桩在加料时，比设计桩长多加0．5米，将沉管拔出后，用插入式振捣棒对桩顶混合料加振3～5秒，提高桩顶混合料密实度。上部用土封项，增大混合料表面的高度即增加了自重压力，可提高混合料抵抗周围土挤压的能力，避免新打桩振动导致已打桩受振动挤压，混合料上涌使桩径缩小。
（5）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。
2.4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：
（1）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降起。因为断桩常和地表隆起相联系。
（2）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，量测已打桩桩顶的上升量，可估算桩径缩小的数值，以判断是否产生缩径。
2.5对有怀疑的桩的处理
对桩顶上升量较大或怀疑发生质量问题的桩应开挖查看，发现断桩应请设计院出具处理意见，做出相应三种处理：
（1）不处理即立即使用；
（2）补强处理，一般将桩体上部的一部分做扩大端；
（3）补桩处理，重新加补桩。
3 CFG桩基的检测 3.1低应变检测 (1)桩头的处理,桩头处理好坏直接影响测试信号的质量,要求受检桩桩顶的混凝土质量、截面尺寸与桩身设计条件基本相同,凿除桩顶浮浆及松散、破损的部分,露出坚硬的混凝土面,桩顶表面平整干净无积水。 (2)传感器安装点及激振锤击点:传感器安装点在距桩中心约2/3半径处,激振点在桩的中心,安装点及激振点表面用砂轮机打磨光滑,传感器用耦合剂粘结,粘結层尽可能薄,传感器底安装面与桩顶面紧密接触。安装点与激振点平面夹角等于或略大于90 °。 (3)检测:检测时用力锤进行连续均匀4次激振(锤头锤垫均采用工程塑料),实测出时域或幅频信号特征,以确定桩身完整性。 3.2 复合地基承载力检测 试验的最大载荷为2倍的设计载荷。载荷分级进行施加,每级加载量为150 kN～200 kN,由9 m×9 m的加载平台堆载提供反力,用油压千斤顶分级加载荷。在承载板上对称安装4个大行程百分表,量测复合地在各级荷载作用下的地基沉降量,每级载荷施加后5 min第一次测读承载板的沉降量,以后每半小时测读一次,当一小时内沉降量小于0.1 mm时,即可施加下一级载荷。
参考文献：
[1]建筑施工手册第四版.中国建筑工业出版社
[2]建筑地基基础工程施工质量验收规范. GB50202-2002
作者简介：
刘楠，男，1977年出生，主要从事土木工程专业的设计与施工工作。
关键词：坍落度；布桩；施工机械；拔管速率
中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：
1 CFG桩简介
CFG桩属于地基加固的一种方法，CFG桩常采用振动沉管灌注桩法和长螺旋芯管泵送混合料灌注成桩两种方法，CFG桩桩体材料采用碎石、砂(石屑)、粉煤灰、水泥配合而成,材料按C15混凝土强度等级进行配比。长螺旋芯管泵送混合料成桩施工的控制在160 mm～200 mm,振动沉管灌注成桩的坍落度控制在30 mm～50 mm。CFG桩桩长必须穿透软土且深入硬层不少于1.0 m,加固区表层为软土或松软土时, CFG桩采用扩大桩头,桩间用细粒土或碎石土进行回填, CFG桩施工完成后及时进行桩身质量、完整性及处理后的复合地基承载力检测。
2 CFG桩应用
CFG桩复合地基是在碎石桩加固地基法的基础上发展起来的一种地基处理技术。由于CFG桩改善了碎石桩的刚性，使其不仅能很好地发挥全桩的侧阻作用，同时也能很好地发挥其端阻作用。因此，得以广泛采用，并取得良好的经济和社会效益。为进一步保证CFG桩复合地基的施工质量，应控制好以下几个问题。
2.1原地表处理 CFG桩施工范围内,清除地表腐杂土及种植土,并进行压实,做好临时排水设施。当原地面的坡度陡于1∶5时,自上而下挖成台阶,台阶高度控制在0.6 m左右,台阶的宽度应满足机械施工作业的要求。当原地面表层为软土或淤泥时,进行换填处理,换填厚度据实际情况而定,换填宽度每侧超出设计宽度2 m,换填后的高程不能高于原地面高程,换填后的压实系数大于90 %,以保证机械行走的安全。
2.2选用合理的施工机械设备
目前CFG桩多用振动沉管机施工，也可用螺旋钻机。而选用哪一类成桩机和什么型号，要视工程的具体情况而定。对北方大多数地区存在的夹有硬土层地质条件的地区，单纯使用振动沉管机施工，会造成对已打桩形成较大的振动，从而导致桩体被震裂或震断。对于灵敏度和密实度较高的土，振动会造成土的结构强度破坏，密实度减小，引起承载力下降。故不能简单使用振动沉管机。此时宜采用螺旋钻预引孔，然后再用振动沉管机制桩。这样的设备组合避免了已打桩被震坏或扰动桩间土导致桩间土的结构破坏而引起复合地基的强度降低。所以，在施工准备阶段，必须详细了解地质情况，从而合理地选用施工机械。这是确保CFG桩复合地基质量的有效途径。
2.3采用合理的施工工艺
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CFG桩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，而要选择确定合理的施工工艺必须深入了解地质情况。只有在深入了解地质情况的基础上，才能确定合理的施工工艺，并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，做出具体的改变。
（1）在饱和软土中成桩，桩机的振动力较小，但当采用连打作业时，由于饱和软土的特性，新打桩将挤压已打桩，形成椭圆或不规则形态，产生严重的缩颈和断桩。此时，应采用隔桩跳打施工方案。而在饱和的松散粉土中施工，由于松散粉土振密效果好，先打桩施工完后，土体密度会有显著增加。而且，打的桩越多，土的密度越大。在补打新桩时，一是加大了沉管难度，二是非常容易造成已打桩断桩，此时，隔桩跳打亦不宜采用。当满堂布桩时，不宜从四周转向内推进施工，宜从中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工。但仅凭打桩顺序的改变并不能完全避免新打桩的振动对已结硬的已打桩产生影响。此时，应采用螺旋钻引孔的方案，避免新打桩的振动造成已打桩的断桩。
（2）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断桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀，桩项浮浆过多，桩身强度不足和形成混和料离析现象，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1．2～1．5米／分。
（3）控制好混合料的坍落度。大量工程实践表明，混合料坍落度过大，会形成桩项浮浆过多，桩体强度也会降低。坍落度控制在3～5厘米，和易性好，现场试验人员进行坍落度的检测,检测次数不少于3次,并做不少于一组的混凝土试块，当拔管速率为1．2～1．5米／分时，一般桩顶浮浆可控制在10厘米左右，成桩质量容易控制。
（4）设置保护桩长。使桩在加料时，比设计桩长多加0．5米，将沉管拔出后，用插入式振捣棒对桩顶混合料加振3～5秒，提高桩顶混合料密实度。上部用土封项，增大混合料表面的高度即增加了自重压力，可提高混合料抵抗周围土挤压的能力，避免新打桩振动导致已打桩受振动挤压，混合料上涌使桩径缩小。
（5）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。
2.4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：
（1）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降起。因为断桩常和地表隆起相联系。
（2）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，量测已打桩桩顶的上升量，可估算桩径缩小的数值，以判断是否产生缩径。
2.5对有怀疑的桩的处理
对桩顶上升量较大或怀疑发生质量问题的桩应开挖查看，发现断桩应请设计院出具处理意见，做出相应三种处理：
（1）不处理即立即使用；
（2）补强处理，一般将桩体上部的一部分做扩大端；
（3）补桩处理，重新加补桩。
3 CFG桩基的检测 3.1低应变检测 (1)桩头的处理,桩头处理好坏直接影响测试信号的质量,要求受检桩桩顶的混凝土质量、截面尺寸与桩身设计条件基本相同,凿除桩顶浮浆及松散、破损的部分,露出坚硬的混凝土面,桩顶表面平整干净无积水。 (2)传感器安装点及激振锤击点:传感器安装点在距桩中心约2/3半径处,激振点在桩的中心,安装点及激振点表面用砂轮机打磨光滑,传感器用耦合剂粘结,粘結层尽可能薄,传感器底安装面与桩顶面紧密接触。安装点与激振点平面夹角等于或略大于90 °。 (3)检测:检测时用力锤进行连续均匀4次激振(锤头锤垫均采用工程塑料),实测出时域或幅频信号特征,以确定桩身完整性。 3.2 复合地基承载力检测 试验的最大载荷为2倍的设计载荷。载荷分级进行施加,每级加载量为150 kN～200 kN,由9 m×9 m的加载平台堆载提供反力,用油压千斤顶分级加载荷。在承载板上对称安装4个大行程百分表,量测复合地在各级荷载作用下的地基沉降量,每级载荷施加后5 min第一次测读承载板的沉降量,以后每半小时测读一次,当一小时内沉降量小于0.1 mm时,即可施加下一级载荷。
参考文献：
[1]建筑施工手册第四版.中国建筑工业出版社
[2]建筑地基基础工程施工质量验收规范. GB50202-2002
作者简介：
刘楠，男，1977年出生，主要从事土木工程专业的设计与施工工作。