CFG长螺旋钻施工工法

1、CFG桩长螺旋钻施工工法袁海波（中交一航局第四工程第八项目部）前言CFG桩是由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和，采纳长螺旋钻孔，用 水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂浆混合料加水搅拌制成并进行管内泵压混合料灌 注形成的可变强度桩。 CFG桩是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。通常在基础和桩顶之间设置必然厚度的褥垫层，使桩土一起承担荷载形成复合地基。故可依照复合地基性状和计算进行工程设计。CFG桩一样不用配筋，而且还可利用工业废料粉煤灰和石屑作搀和料，进一步降低了工程造价。工法的特点本工法之要紧特点是与灌注桩、高压旋喷桩、 振动沉管 CFG桩等同类地基基础相较较具有造价低廉、 施工速度快的特点，

2、同时施工时噪声低， 无泥浆污染等建筑污染，具有环保、廉价、快捷的特点，同时依照工程地基处置要求不同，能 够选择灌注不同填料，从而增大了该工法的适用范围。适用范围本工法适用性普遍， 要紧适用于黏性土、 粉土、砂土和靠自重固结的素填土等地基的加固处置，对淤泥质土应按地域体会或通过现场实验确信其适用性。 4工艺原理长螺旋 CFG桩工法施工是利用螺旋钻杆通过旋转将地基土体旋挖传导至地面，从而成孔。同时为避免缩颈、塌孔等施工质量缺点，在钻杆上提进程中，水泥粉煤灰碎石混合料采纳压力泵通过空心螺旋钻杆泵送至桩孔中从而达到成桩成效。本工法施工钻杆上提进程中，引进灌注桩水下灌注砼的原理，使出料口钻头始终维持在混

3、合料液面以下必然高度，从而避免了夹层断桩等缺点， 同时由于砼通过泵送压入孔中，避免了缩颈等。施工准备工艺试验测量放线桩机就位安装桩机材料试验长螺旋钻进到设计标高配合比确定停钻计量投料泵料注满芯管混合料搅拌边泵料边拔芯管制作试件转移桩机清土、截除保护桩成桩 28 天后检测桩帽施工施工工艺流程及操作要点CFG桩施工工艺流程CFG桩施工工艺流程图操作要点施工预备技术预备凡参加施工的操作人员必需参加技术培训，经考核合格后持证上岗。熟悉施工图纸。做好技术交底。场地等其它预备技术人员依照设计图放出每根CFG桩的具体位置，并用竹桩标记，或撒石灰画圈。 因CFG桩灌注完成后要截除爱惜桩头约50cm，故应付地面

4、进行抄平，计算出每桩钻进深度。对施工人员进行技术交底，包括桩位、钻进深度、施工顺 序和施工注意事项等。技术人员依照设计要求在 CFG桩施工前做好地质查对工作， 地质查对工作采纳先导孔法， 利用长螺旋提出的芯样查对每一个地层， 同时要注意是不是有软弱层。假设勘探出的持力层标高和设计上相差超过 1m或其他异样情形时， 将相关资料报设计进行核查处置。依照设计桩长情形，进场相应匹配的长螺旋钻机。施工前应进行工艺性实验，数量不小于 4根，以确信设备、工艺、施工顺序，确信材料选择、混合料配合比、坍落度、搅拌时刻、拔管速度等各项工艺参数，并报现场监理审查签认后作为施工依据。进场的长螺旋钻机依照设计情形如下表

5、选配。动力头型号表 1钻孔深度（m）长螺旋钻机规格与技术性能表动力头（ kW）最大纽距（ kNm）钻孔直径（ mm）GLZ222245233400800GLZ262655244400800GLZ303055244400800GLZ 30A3075260400800ZKL8000BB16372800SZKL600BB13452600钻机就位移动钻机至设计桩位， 利用桩机塔身前后和左右垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心。 钻杆的垂直度能够利用在钻进井架上竖向线坠或经纬仪进行调整操纵，垂直度误差不该大于1%，桩位误差不大于 5cm。钻进至设计标高钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动

6、钻杆至钻头接触至地面时，启动电机 钻入，钻进时应先慢后快。在碰到较硬土层，钻杆显现摇晃，进尺困难时，应放 慢速度，直至钻至设计标高。钻杆上应作好钻进长度标记，记录钻进深度。整个 钻进进程中应注意维持钻机稳固，幸免倾斜和错位。 同时边钻进边清理桩位周边的土。钻到硬质基底的判定标准：钻进电流表达到实验桩取得的抵达硬底的实验值；钻进钻杆摇晃厉害，进尺缓慢；通过对钻杆掏出的芯样进行判别；混合料拌和、灌注施工时应严格依如实验室批准的配合比进行施工。CFG桩要求利用集中拌合站集中供料， 砼罐车输送至现场。 混合料搅拌时的上料顺序为先装碎石，再加水泥、 粉煤灰，最后加中粗砂，搅拌均匀。每盘料搅拌时刻不小于6

7、0 秒，混合料塌落度操纵在 160-180mm，每台班制作检查试件，进行28天标准立方体抗压强度检测，强度值须知足设计要求。混合料采纳泵送。 通过试桩确信每冲程的泵送量，混合料的泵送量应结合试桩确信的数量计算确信，泵送应持续进行不得停泵待料。当钻杆芯管充满混合料后开始拔管（钻杆芯管充满通过试桩时泵送冲程次数确信），严禁先提管后泵料。钻杆应静止提拔，提拔速度一样应操纵在，施工中应严格按工艺实验确信并经批准的参数操纵拔管速度和混合料泵送量，并保证持续提拔，持续供料。清土、截除爱惜桩钻杆钻进掏出芯土在砼强度达到设计强度后用小型挖机装到施工范围外，再装运清走，幸免扰动桩间土，同时操纵开挖深度，不得超挖

8、。桩头周边土方采纳人工开挖，严禁超挖，爱惜桩头部份截除采纳截桩机切割，严禁利用挖机挖除。质量检测当钻杆拔出地面， 确认成桩符合设计要求后用麻袋覆盖， 然后移机继续下一根桩施工。 施工进程中， 应紧密关注地面隆起及桩顶浮浆情形， 避免挤压造成断桩。全段施工完成，静置 28天后，依照设计要求对桩身完整性、桩体强度、单桩和复合地基承载力等进行实验。桩帽施工如设计有桩帽， 按设计位置进行测量放样， 并用石灰标识每一个桩帽周围位置，并对每一个桩帽开挖高度进行技术交底。开挖出桩帽位置的土方， 凿除桩头部份至设计标高，同时对基底密实情形、开挖深度、宽度等指标进行验收，合格后才能现场浇筑桩帽砼； 桩帽土开挖完

9、后要及时浇筑，如不能及时浇筑砼， 应采取用采条布覆盖等爱惜方法， 幸免受雨水浸泡； 桩帽浇筑完后及时用湿麻袋覆盖养护。材料与设备材料选择水泥依照工程特点、所处环境和设计、施工要求，选用强度品级为以上的水泥。施工前，对选用的水泥应作初终凝时刻、安宁性和强度，作为生产操纵和进行配合比设计的依据。必要时，应查验水泥的其他性能。水泥应按规定堆放在防雨、 防潮的水泥库内。 如因贮存不妥引发质量明显下降或水泥出厂超过三个月时，应在利用前对其质量进行复验，并按复验结果利用。褥材料褥材料宜用、粗砂、碎石或砂石等。最大不宜大于30mm。不宜选用卵石，卵石咬合力差，施工扰动容易使褥厚度不均匀。碎石碎石 2050m

10、m，松散密度 m3，杂质含量小于5%。石屑10mm，松散密度t/m3 ，杂质含量小于5%。粉煤灰粉煤灰应选用级或级以上品级的粉煤灰。要紧机具要紧机具有螺旋钻机、强制式混凝土搅拌机、翻斗运输车、装载机、混凝土输送泵、经纬仪、水准仪、钢尺等。质量操纵主控项目序号检验项目合格标准施工单位检验数量检验方法水泥和粗细骨料1品种、规格及质量满足设计要求每批抽样检验 1组质量证明文件及抽样试验混合料坍落度符合工艺试验确定每台班抽样检验 3次现场坍落度试验28d标准养护抗混合料强度符合设计要求每台班做 1组试件施工数量、布桩压强度试验观察、现场满足设计要求全部检验形式尺量不少于设计灌每根桩的投料量注量每根桩现

11、场计量测量钻杆或沉桩的有效长度满足设计要求每根桩管长度桩身质量、完整性满足设计要求总数的 10%低应变检测单桩和复合地基8承载力压缩模量、变形模9量满足设计要求满足设计要求总数的 2，且每检验批不少于 3根同单桩和复合地基承载力平板荷载试验平板荷载试验一样项目序号检验项目合格偏差施工单位检验数量检验方法1桩位（纵横向）50mm成桩总数的 10%抽样检验，且每检验批经纬仪或钢尺2桩身垂直度1%3桩体有效直径不小于设计值不少于 5根经纬仪或吊线开挖50-100cm后，钢尺丈量质量操纵要点混合料必需严格依照配合比拌和，实验人员要常常对混合料进行检查， 并做好现场试件。严把材料采购、进场、利用查验关，

12、对不合格的材料一概禁止利用。技术人员要增强对拔管速度、灌注持续性、灌注量操纵、桩长操纵、拔管与泵料顺序、桩身和桩间土爱惜（截桩和清土时）的检查，对不符合设计和标准要求的一概要求整改，并对整改结果进行复查。CFG 桩施工时，施工员要全程跟班监督。成桩常见问题堵管（1) 混合料配合比不合理。当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时, 混合料和易性不行 , 常发生堵管。因此 , 要注意混合料的配合比 , 尤其要注意将粉煤灰掺量操纵在 70kg/m390kg/m3 的范围内 , 坍落度应操纵在 160mm200mm之间。（2) 混合料搅拌质量有缺点。在CFG桩施工中 , 混合料由混凝土泵通过刚性管、高强柔

13、性管、 弯头最后抵达钻杆芯管内。混合料在管线内借助水和水泥砂浆润滑层与管壁分离后通过管线。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 , 摩擦力加重 , 致使堵管。坍落度过小 , 混合料在输送管路内流动性差 , 也容易造成堵管。施工操作不妥。钻孔进入土层设计标高后, 开始泵送混合料 , 管内空气从排气阀排出 , 待钻杆芯管及输送软、硬管内混合料持续时开始提钻。假设提钻时刻较晚, 在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出, 容易造成管路堵塞。冬期施工方法不妥。冬期施工时, 混合料输送管及弯头均需做防冻爱惜,防冻方法不力 , 常常造成输送管或弯头处混合料的冻结, 造成堵管。

14、冬季施工时 , 必要时应采纳加热水的方法提高混合料的出机温度, 但要操纵好水的温度 , 水温不宜超过 60, 不然会造成混合料的早凝, 产生堵管 , 阻碍混合料的强度。设备缺点。弯头曲率半径不合理也能造成堵管。弯头与钻杆不能垂直连接, 应圆顺连接。混合料输送管要按期清洗, 不然管路内残余的混合料结硬后, 还会造成管路的堵塞。窜孔在饱和粉土、粉细砂层中成桩常常会碰到这种情形, 打完上一根桩后 , 在施工相邻的桩时 , 发觉未结硬的桩顶突然下落, 当下一根桩泵入混合料时, 前一根桩的桩顶开始上升 , 此种现象称为窜孔。 发生窜孔的条件有如下三条:1) 被加固土层中有松散饱和粉土、粉细砂;2) 钻杆

15、钻进进程中叶片剪切作用对土体产生扰动;3) 土体受剪切扰动能量的积存, 足以使土体发生液化。施工中采取的预控方法 :1) 采取隔桩、隔排跳打方式; 2)减少在窜孔区域的一次持续施工的桩数 , 减少对已打桩扰动能量的积存;3) 合理提高钻头钻进速度。桩头空芯主若是施工进程中 , 排气阀不能正常工作所致。钻机钻孔时, 管内充满空气 , 泵送混合料时 , 排气阀将空气排出 , 假设排气阀堵塞不能正常将管内空气排出, 就会致使桩体存气 , 形成空芯。为幸免桩头空芯 , 施工中应常常检查排气阀的工作状态, 发觉堵塞及时清洗。桩端不饱满这主若是因为施工中为了方便阀门的打开 , 先提钻后泵料所致。这种情形可

16、能造成钻头上的土掉入桩孔或地下水浸入桩孔 , 阻碍 CFG桩的桩端承载力。为杜绝这种情形 , 施工中前、后台工人应紧密配合 , 保证提钻和泵料的一致性。平安方法增强对施工人员的平安教育。所有施工人员必需戴平安帽。现场设专职平安员，对工地发生的平安隐患应及时检查解决。用电设备应实行一机一闸一漏一箱。漏电爱惜装置应与设备匹配，不得用一个开关直接操纵两台及以上的用电设备。除电工外，其他人员严禁私接用电设备。桩机操作手必需是由经岗前培训合格的人担任，严格依照操作规程进行。移动桩机时，应有专人指挥。施工人员应付保险钢丝绳进行检查。洗芯管废水引排到废水池，不能随意排放。环保方法序号环境因素控制措施1螺旋钻

17、松土产生的余土装载机及时清理，并运送生产废弃物至制定地点。2机械设备定期维修、保养，加大检查力度，实行电能消耗操作人负责制，严禁机械长时间未施工空转。3火灾施工现场严格执行国家和地方有关消防安全的法规、标准和规范，坚持“预防为主”的原则，现场的各类消防建筑材料应整齐码放，消防通道必须畅 通，防止重大施工火灾事故的发生。机械加油时，严禁吸烟。施工现场增加消防设施，对工人宣传安全知识，提高其安全意识。工程施工前对环境因素进行识别和评判，按国家、地址政府法律法规进行严格操纵，施工中重点做好以下环境因素的操纵。效益分析长螺旋钻 CFG桩施工与灌注桩、 振动沉管 CFG桩施工工艺比较具有速度快，本钱低，

18、环境污染及施工噪声小的特点，与深层水泥搅拌 桩相较较具有地基加固成效好，承载力高，施工速度快的特点，具体 比较如下：本钱低2由于 CFG长螺旋钻施工工法在地基处置中采纳复合地基理论进行设计，因此，与灌注桩相较较，单位面积地基处置施工本钱低廉。在京唐港首钢码头矿石、原辅料及成品泊位地基处置工程（第三标段）轨道梁区地基处置中，通过施工进程中方案比选估算，地基处置节约工程造价约410 元/m ，共降低工程造价约 4717460 元。CFG长螺旋钻施工工法与振动沉管施工工法相较较，前者每台班约成 桩 15-20 根，施工工效为振动沉管施工工法的 2 倍，节省机械费、人工费及机械耗油耗电一半， 在京唐港首钢码头矿石、 原辅料及成品泊位地基处置工程 （第三标段） 轨道梁区地基处置中， 采纳 CFG长螺旋钻施工工法施工， 共计节约机械费、人工费及耗油耗电费约 834760 元。速度快CFG桩长螺旋钻施工每台桩机每台班成桩约15-20 根，灌注桩每台班成桩1根， CFG振动沉管法施工每台桩机每台班成桩8 根，因此， CFG长螺旋钻施工工效较其它桩基施工效率提高几倍，能专门好的适应目前建筑市场要求。对环境阻碍小与 CFG振动沉管法相较较，