中国建筑第二工程局有限公司
摘要：本文根据郑州国际物流园区锦祥花园二期棚户区改造项目CFG桩复合地基施工的工程实例、施工过程中容易遇到的问题，对黄河冲积平原特殊地层CFG桩复合地基技术施工工艺、质量保证措施做出探索和总结。供施工人员参考。
关键词：黄河冲积平原；CFG桩复合地基技术；CFG桩质量保证措施
引言
黄河冲积平原，尤其是黄河以南的郑州~开封段，由于受黄河经常泛滥的影响、加之风化作用，其地表形成面积广阔的沙质平原。地层中存在大量松散的粉砂、粉土，且含水量较大。多为软弱层、或存在软弱夹层。CFG桩的设计对桩长的限制较小、处理加固大深度软弱地层优势显著。本工程针对特殊地质条件、采用目前最为成熟的CFG桩长螺旋钻孔管内泵压混凝土灌注成桩施工工艺、能很好的满足黄河冲积平原特殊地质条件的要求。
一、工程概况
郑州国际物流园区锦祥花园二期棚户区改造项目、工程±0.000标高相当于绝对高程99.800m，勘察设计期间，拟建场地地下水位标高在88.88～88.97m之间。基础落在第3层细砂层上，地基承载力特征值为180kPa，不能满足设计要求，地基处理采用CFG桩，桩顶标高为-8.500，桩径为400mm，有效桩长16.5米，桩端持力层为第6层-细砂。桩端进入第6层土中不少于2450mm。本图中主楼总桩数310根。估算主楼范围内单桩竖向承载力特征值 Ra＝730kN，复合地基承载力特征值为fspk=500kPa（1300X1300）。
CFG桩平面图如下：
.png)
二、施工工艺
2.1 CFG桩复合地基施工工艺流程见下表：
.png)
三、CFG桩质量保证措施
3.1 施工质量情况分析
针对本工程黄河冲积平原特殊地层情况CFG桩施工质量问题展开调查分析、影响CFG桩施工质量的原因主要有如下：
① 桩顶标高不足；② 桩径不足；③ 桩位偏差大；④ 串孔；⑤ 断桩；⑥ 桩身夹泥。
3.2 质量保证措施
3.2.1桩顶标高不足
本工程CFG桩埋深地层中存在松散的粉砂、粉土且含水量较大。多为软弱层、或存在软弱夹层。易发生串孔现象、导致已浇筑完成的桩出现桩体混凝土下沉，桩顶标高不满足设计要求。
本工程对所处黄河冲积平原地层情况进行分析、施工方案确定保护桩长取1.0m。土方开挖深度为保护桩长顶标高。CFG桩灌注至顶露出土体、桩体下沉便于及时发现补救，施工过程中安排专业质检员检查测量桩体混凝土下沉情况。每间隔一段时间必须测量一次，以确保桩顶标高满足设计要求。
3.2.2桩径不足
桩径不足的主要原因是施工过程中钻头钻牙磨损造成的直径变小。本工程施工过程中安排专业质检员每日定时对所有钻头直径进行检查、查看其钻牙磨损程度，做到每日统计上报数据。及时更换全新钻牙，保证成桩质量。
3.2.3桩位偏差大
造成该现象的主要原因有：①测量放样存在误差。②布桩采用的方法不合理、保护不力。施工时桩基经常将未施工的桩位标识破坏。③钻渣土未及时清理，先成孔钻出的渣土将临近未施工的桩位覆盖、造成成桩桩位偏差。④现场技术交底不到位、操作人员质量意识差、盲目追求进度而忽视桩位准确度。
本工程对桩的定位放线和轴线的测放，采用产地为日本的REDZL红外线测距仪，对建筑物轴线和控制线进行定位测量控制，使之轴线偏差在2mm之内，以利桩位的放线控制无误。桩位的定位采用苏州一光产OTS型全站仪进行桩位定位放线，使之桩位误差控制在10mm之内，以利施工时减少桩的位移偏差。
测量放线人员为项目专业测量员及责任工程师组成，对该项工作进行重点抓，放线设备提前到有关技术部门进行校核，使设备本身的误差减少到最低限度。
桩位中心灌注 20cm 深的白灰、并插入筷子作为桩位标识；在钻孔过程中采用小功率挖掘机在及时挖除覆盖在未钻桩位上的钻渣土；钻机施工过程中、现场管理人员加强过程控制、注重对班组作业人员质量培训技术交底、提高作业人员责任心。
3.2.4串孔
本工程所处黄河冲积平原、因为黄河在郑州段的多次决口、改道留下大面积沙地，且本工程地下水位高含水量大、CFG桩长16.5m、其中13m位于地下水范围内，属于典型的极易液化土。桩基础施工过程中钻机螺旋状叶片的不断钻进会对土体产生持续剪切力。土体因外荷载的突然变化而产生液化。当采用连打作业、且桩间距过小而土体液化范围大，连续施工的两根桩极易出现串孔现象。现场施工过程中会发现已施工完成的CFG桩混凝土面下沉、开挖后看不到桩头需要接桩头、补桩等一系列质量问题。
本工程在施工方案编制时便针对此问题组织专项会议。最终决定将跳桩法施工的桩间距不断扩大、本工程桩间距为1300mm、采用隔两排桩跳打工艺、前后两次成桩间距控制到3900mm。串孔现象大大减少。
本项目配备专业技术人员轮岗制对CFG桩基础施工全程旁站。对于施工时突发的少量串孔现象、现场技术人员指挥作业并做详细记录。串孔必须继续钻进、不能停止施工超过3分钟。钻机钻进到底后立即开始泵送商品混凝土，泵送过程中应降低提钻速度、上下反复提降钻杆不断扩孔、确保孔内流动泥不流入桩内影响桩身完整性。钻杆不断提升至串孔高度时、停止提升钻杆，不间断泵送商品混凝土，现场技术人员对串孔桩混凝土高度加强探测，待桩混凝土高度上升到桩顶标高后、通知钻机操作人员再次提升钻杆并泵送商品混凝土，直至施工桩号混凝土高度达到设计桩顶标高。此方法在本工程施工中坚持应用，成桩质量经第三方检测、桩身完整且承载力符合要求。完全可行。
3.2.5断桩
断桩一般因为施工方法不合理，造成浅层断桩较多，主要原因有：
①暴力施工使用大功率的挖掘机开挖桩间土。由于CFG桩桩间距比较密，其混合料的抗剪强度非常低，挖机挖斗非常容易造成桩体断裂。
②截桩头工艺控制不当。CFG桩桩头截除是采用切割机对桩体四个面切割四条缝、然后用钢楔截断，当切割面过小，或切割面不在同一水平面，再截断桩头时，容易造成桩体再土体以下部分断裂。
本工程开挖桩间土时采用小功率挖掘机并在人工配合下进行、由责任工程师现场指挥挖机作业、极力避免挖斗直接接触而挖断桩头。截除桩头前、由测量人员对桩顶标高进行测量标注、截桩全部使用手推式CFG桩头切割机，精准切平。保证工程截桩质量。
对于少数断桩、现场做接桩头处理，操作如图：
.png)
3.2.6桩身夹泥
在钻进过程中，孔内流动泥易造成夹泥，因此，对土层充分了解，对于粘土层要轻慢钻进。
地泵施工时泵压不均匀也可能造成桩身夹泥。因此，要求机组人员都是熟练工。以防止桩身出现夹泥等现象。
四、结语
本工程的CFG桩通过项目严格质量控制、成桩质量经第三方检测、无论是桩身完整性、单桩承载力、复合地基承载力均满足设计要求。项目五方验槽工作的顺利进行也得益于此。
总的来说、黄河冲积平原地区CFG桩复合地基施工一定要注意对地勘报告加强研究、因地制宜的编制施工方案。施工中要通过项目责任工程师的认真检查工作、把控其施工质量。避免质量通病的产生。不断总结和改进施工经验、才能确保CFG桩的施工质量，从而提高复合地基处理效果。
参考文献：
[1]杨军. CFG桩复合地基技术及工程应用研究[J]. 工程技术研究，2019，4（08）：54-55.
[2]李国胜. CFG桩复合地基设计方法深入探讨[J]. 建筑结构，2019，49（14）：107-112.
[3]党昱敬. CFG桩复合地基设计的几点认识[J]. 建筑结构，2013，43（24）：80-83+79.
[4]曾召田，吕海波，尹闯，谢超，周文. CFG桩复合地基加固机理及工程实例分析[J]. 铁道建筑，2014（01）：79-81.