复合地基CFG桩施工及桩顶处理技术

复合地基CFG桩施工及桩顶处理技术从事地基基础施工快十个年头了，大大小小的项目干了几十个，最常碰到的软土地基处理工艺就是CFG桩复合地基。不少刚入行的小兄弟常问我，CFG桩说起来工艺不复杂，为啥好多项目做完要么承载力不达标，要么后期沉降超标？追根溯源，十有八九是施工过程控制不到位，或是最后桩顶处理这一步偷工减料走了形式。今天我就结合这些年跑工地攒下的实际经验，好好聊聊复合地基CFG桩施工以及桩顶处理的核心技术，把我踩过的坑、总结的经验都捋明白，给同行们做个参考。1CFG桩复合地基基本认知在说具体施工和处理技术之前，先给刚入行的朋友把基础概念理清楚，不然聊技术都是空的。1.1什么是CFG桩CFG桩其实就是水泥粉煤灰碎石桩的缩写，它是一种介于刚性桩和柔性桩之间的半刚性桩，简单说就是把水泥、粉煤灰、碎石、石屑和水按照设计配合比搅拌均匀，通过成孔工艺注入地基中成桩，最终和桩间土、顶部的褥垫层一起组成复合地基。说白了就是原本软土地基承载力不够，我们用一根根强度更高的桩分担上部荷载，把整个地基的承载力提上去，把沉降降下来，工艺不算复杂，但适用性很强，性价比也比满堂基础或者全桩基础高很多。1.2CFG桩的适用场景从我这么多年的经验来看，CFG桩最适合用在高层住宅建筑的软土地基处理、大型堆场和物流仓库的地基处理，还有公路铁路的路基软基加固，尤其是那种承载力要求不太高但对沉降控制要求严的项目，效果特别好。我之前做过一个大型建材堆场项目，原本场地是河滩淤积地，表层三四米都是流塑状的淤泥，用CFG桩处理完之后，投入使用五六年了，整体沉降才不到两厘米，完全满足使用要求。当然CFG桩也不是万能的，要是地基里有太多大块孤石，或者是坚硬的岩石地层，就不太适合用这个工艺，成孔难度大，容易偏桩，性价比太低。讲完基础认知，接下来我们从前端施工说起，CFG桩施工看着步骤不多，但每一步都得抠细节，稍不留意就会留下质量隐患，为后续的桩顶处理和地基验收埋下麻烦。2CFG桩施工工艺及关键控制要点现在工程里主流的CFG桩施工方法分两种，一种是长螺旋钻孔泵压混合料成桩，一种是振动沉管成桩，其中长螺旋工艺因为噪音小、成孔快、不容易缩颈，用得最多，我就重点结合这个工艺说控制要点。2.1施工前期准备准备工作做足，后面施工才能顺，我见过太多项目急着开工，准备没做好就大面积开干，最后出问题返工，反而耽误更久。2.1.1技术与现场准备首先要做图纸会审，核对清楚桩位、桩长、桩径、承载力要求，还要提前摸清楚施工区域的地下情况，比如有没有旧管线、旧基础、大块障碍物这些。我早年刚入行的时候碰见过一个项目，没提前做物探，打桩的时候直接把埋在地下的旧排水管打穿了，漏了一工地水，清理加改方案耽误了整整一周工期，这个亏我记到现在。摸完地下情况之后就要放桩位，每个桩位都要做醒目标记，放完线必须双人复核，桩位偏差不能超过规范要求，差个几厘米看着没事，大面积偏位的话整个复合地基受力都会受影响。2.1.2材料与设备准备材料这块不能含糊，水泥一般用普通硅酸盐水泥，标号不能低于设计要求，别图便宜用过期水泥或者不合格水泥；粉煤灰要用一级或者二级粉煤灰，那种烧不干净含杂质太多的灰绝对不能用，会严重影响桩体强度；碎石要选级配合格的，粒径一般不能超过5厘米，含泥量必须控制在5%以内，泥多了桩体强度肯定上不去。配合比必须提前做试配，不能现场随便加水加料。设备方面，开钻之前必须全面检修，长螺旋钻杆有没有弯曲、钻斗有没有磨损、混凝土泵管通不通、接头牢不牢，都要检查一遍，要是打到一半堵管或者设备坏了，停的时间长了很容易造成断桩，处理起来太麻烦。2.1.3工艺试桩很多项目图省事儿，跳过工艺试桩直接大面积施工，这个习惯真不好。工艺试桩就是提前试打个三五根桩，确定不同土层的钻进速度、拔管速度、混合料坍落度这些参数，毕竟每个项目的土层情况都不一样，别人的参数拿来直接用不一定合适。试桩完还要做检测，确认承载力和成桩质量都符合要求之后，再大面积开工，相当于给整个项目把技术参数定下来，避免走歪路。2.2成桩施工操作要点长螺旋钻孔泵压成桩的操作流程不算复杂，但核心要点必须卡死。首先是钻机就位，就位之后必须调平钻杆，保证钻杆垂直，垂直度偏差不能超过1%，然后钻杆对准桩位中心，偏差不能超过两厘米，我一般要求班组对位之后我自己再复核一遍，歪了的话打出来的桩肯定偏位，承载力直接打折扣。然后是钻进，钻进速度要根据土层调整，软土层要放慢速度，避免钻进太快钻斜了，碰到硬土层也不能猛冲，稳着来，钻到设计标高之后，不能立马拔杆，要停十几秒稳钻，然后开始泵送混合料，这里要记住一个核心原则：必须等混合料从钻杆头部出来之后，再开始拔杆，很多队伍图快，钻到标高就开始拔杆，拔了半天再泵料，下半截桩就空了，直接成断桩。拔杆速度要匀速，一般控制在每分钟2到3米，不能快，快了很容易出现缩颈，也不能中途停拔，要是泵料跟不上停了，很容易形成断桩。拔到设计超灌高度之后，确认混合料饱满，再移钻机打下一根桩。2.3施工过程质量管控施工过程里几个常见问题一定要盯紧：第一个是桩位偏差，施工的时候钻机很容易碰歪桩位标记，打了三五个桩就要复核一次桩位，碰歪了重新放线，不能瞎打；第二个是混合料质量，坍落度要控制在160到200毫米之间，太干了泵不动堵管，太稀了容易离析，强度上不去，拌料的时候计量一定要准，不能随便加水；第三个就是断桩预防，要是中途设备故障停了超过半小时，必须把钻杆下到孔底重新钻进成桩，不能接着原来的位置打，我之前见过一个项目，堵管停了一个多小时，嫌麻烦直接接着打，最后检测的时候那根桩就是断桩，整片区域返工，亏了几十万，这个教训太深刻了。CFG桩成桩做完，不代表整个工序就结束了，桩顶处理是影响复合地基承载力的最后一步，也是最容易被忽视、最容易出问题的一步，接下来我们就重点说说桩顶处理的核心技术。3桩顶处理核心技术及质量控制3.1桩顶处理的必要性很多人不理解，为啥打完桩还要专门处理桩顶？其实原因很简单，咱们打桩的时候，为了保证设计桩顶标高以下的桩体强度，都会超灌30到50厘米的混合料，这部分超灌的混合料顶部大多混了泥浆、虚土，还有浮浆，强度很低，根本达不到设计要求，必须凿掉，露出完整密实的桩身，才能让桩顶和褥垫层、基础均匀受力。另外，打桩的时候桩顶标高或多或少都会有偏差，桩头也不平整，处理之后才能保证所有桩顶都在同一个设计标高上，不会出现有的桩顶太高顶起基础，有的桩顶太低没受力，最后造成不均匀沉降。我之前碰见过一个项目，班组图省事儿，超灌部分没凿干净，好多桩顶比设计标高高了十多公分，最后做底板的时候钢筋都放不平，不得不二次凿桩，还把好的桩身凿裂了好几根，反而花了两倍的钱，所以说这一步真不能省，也不能瞎对付。3.2常见桩顶处理方法及操作要点现在工程上常用的桩顶处理方法有三种，各有各的适用场景，我一个个说。3.2.1人工凿除法人工凿除法一般用在桩数量少、场地小，机械进不去的项目。操作的时候，先在设计桩顶标高处绕桩画一圈水平线，然后工人用风镐沿着标线从桩身侧面往里面凿，不能直接从桩顶往下砸，那样冲击力会顺着桩身传下去，把设计标高以下的好桩身震裂。凿到标线位置之后，把超灌的桩头掰断，最后再把桩顶修平，清理干净浮渣。这个方法虽然慢，但是对桩身的损伤最小，适合小项目用。3.2.2机械破碎法机械破碎法就是用小型挖掘机带破碎头凿桩，适合大面积大桩量的项目，效率比人工高很多。操作的时候要注意，不能上来就直接砸桩顶，得先把桩头四周的土方挖开，露出设计标线位置的桩身，然后破碎头贴着标线慢慢打，控制好力度，不能暴力猛砸，不然十有八九会把桩身震裂到设计标高以下，最后还要补桩，反而得不偿失。我现在一般不推荐用这个方法，除非是场地特别大，要求工期特别紧，而且机长经验够，能控制好力度。3.2.3专用截桩器截桩法这个是我现在做项目最推荐的方法，特别适合CFG桩这种素混凝土桩。操作的时候，先把桩头四周的虚土挖开，露出超灌部分的桩身，在设计桩顶标高处绑好截桩器的钢绞线，锁紧之后启动液压泵站加压，几十秒就能把桩头整齐切断，截出来的桩顶平整，而且切断力是均匀的，不会对下部桩身造成震动损伤，速度也比人工快很多，唯一的缺点就是成本比人工稍高一点，但是整体算下来，比人工凿桩慢、或者机械砸坏桩返工要划算太多了，我现在项目上都要求用这个方法，省心，质量也有保证。不管用哪种方法截完桩头，都必须做清槽和检查，把桩顶四周的虚土、碎渣全部清理干净，核对每个桩的桩顶标高，检查桩身有没有裂纹，不合格的要及时处理，不能拖着留到验收的时候再改。桩顶处理合格之后，才能铺设设计要求的褥垫层，褥垫层一般用级配砂石，铺设的时候要注意控制厚度和压实度，不能把碎渣混进去，不然也会影响受力。3.3桩顶处理常见问题及防治桩顶处理常见的问题也就那几个，提前预防就能避免。第一个是桩身开裂，大多是暴力凿除导致的，小的、深度不超过5厘米的裂缝，可以用水泥浆修补，要是裂缝深度超过10厘米，已经延伸到设计桩顶以下了，必须请设计单位现场看，确定是补桩还是加固，不能偷偷糊弄过去。第二个是桩顶标高偏差过大，凿少了还好处理，再修一下就行，要是凿多了，桩顶比设计标高低太多，不能随便找点碎混凝土填上，必须把桩顶凿毛，冲洗干净，支模之后用比设计强度高一级的混凝土浇筑到设计标高，还要养护够时间，保证强度。第三个是桩顶浮浆清理不干净，这是最常见也最隐蔽的问题，超灌就是为了把浮浆排到桩顶，要是凿桩的时候留了一层浮浆在桩顶，浮浆强度很低，承受不住荷载，时间长了就会被压碎，造成沉降超标，所以我验收的时候都会拿小锤子挨个敲，有空响的就是浮浆，必须继续凿，一直凿到露出新鲜密实的混凝土才算合格，一点都不能留。结语总的来说，CFG桩复合地基因为性价比高、加固效果好，现在在工程里用得越来越多，它的质量直接关系到整个建筑或者场地的使用安全，从前期准备到成桩施工，再到