摘要：CFG桩复合地基因其施工工艺便捷，地基变形小，造价便宜在我国得到快速的发展和应用结合居民迁建项目中的CFG桩施工，对CFG桩施工施工流程、施工工艺及施工难点进行了阐述工程施工中对施工质量需要加强，质量控制要点需仔细分析，为其他工程让工程提供借鉴。
关键词：CFG桩、复合地基、施工工艺1.前言1.1 CFG桩简介CFG桩是英文Cement Fly-ash Gravel，Pile的简称，用成桩机将碎石（石屑）、砂粉煤灰和水泥加水加工成的具有一定黏结强度和压缩性的半刚性桩体。
CFG桩、桩间土和褥垫层共同构成了CFG桩复合地基（见图1）伴随着我国城市化建设脚步的进一步加快，各区域各地块高层、小高层PC预制构件、多层住宅拔地而起，由于CFG桩不需要配钢筋，桩体利用工业废料粉煤灰和石屑作掺和料，极大的降低了工程造价，并且具有变形模量高，施工工艺便捷，地基变形小，承载力提高幅度大的特点，因此该技术在地基处理中得以广泛使用，并取得良好的效益和社会效益。
1.2CFG桩复合地基中褥垫层的作用机理在复合地基中,CFG桩的桩体压缩模量比桩间土压缩模量高，因此在荷载下作用下，桩体压缩变形比桩间土压缩变形小褥垫层的存在就是协调桩体与桩间土变形桩体在竖向荷载的作用下，逐渐刺入褥垫层中，通过褥垫层的流动补偿作用使得桩和桩间土始终共同承载荷载。
桩和桩间土的荷载承载值随着时间轴趋于一个常值，见图2(图中Pp为桩承受荷载，PsPC预制构件为桩间土承受荷载)原因是桩和桩间土从在摩擦力，桩间土的位移大于桩的位移是负摩擦力，桩的位移大于桩间土的位移是正摩擦力，详见图3。
Zo的范围内，土的位移大于桩体位移，Zo深度以下,桩的位移大于土的位移,Zo处桩体和土的位移相等该位置为桩体的中性点
图 1 CFG 桩复合地基示意图
图 2 CFG 桩和桩间土荷载分担比随荷载变化曲线
图3 桩土位移和桩体轴力随深度变化对照2.工程概况2.1工程概况居民迁建项目位于狼城岗镇规划新镇区主要建设内容包括住宅工程、公共服务设施、商业用房、区域内外基础设施等本地块CFG桩桩长15米（11#楼桩长17.5米），桩径400mm，总桩数3124根。
2.2施工部署根据本工PC预制构件程的施工特点和设计要求，选用2台KL600B/C型长螺旋钻孔机进行CFG桩基施工，然后用2台HBTD40-04-56混凝土输送泵和250KWA柴油发电配合施工施工顺序为由东向西、再由西向东依次进行，便于施工道路及混凝土车行进，先施工车库范围内主楼CFG桩，在施工车库外主楼CFG桩。
然后再根据此施工顺序进行桩间土开挖、截桩头施工，整个工程分段进行流水作业，统一安排，运用科学的、先进的施工方法，全面展开各段工作面因此，合理安排好总体施工顺序，穿插施工，处理交叉作业施工间的关系是加快施工进度、完成本工程施工的关键。
2.3施工流水段划分本工程根据钻机数量分为两个施工流水段，第一个流水段F-1#楼→F-PC预制构件2#楼→F-3#楼→F-4#楼；第二个流水段为F-14#楼→F-13#楼→F-12#楼→F-11#楼→F-10#楼；第三个流水段为F-7#楼→F-8#楼→F-9#楼→F-6#楼→F-5#楼→F-10#楼。
钻机施工运行路线图3.工程地质条件3.1工程地质（1）本工程地基基础根据河南省地矿建设工程(集团)有限公司2017年11月提供的《中牟县黄河滩区居民迁建狼城岗试点项目E、F、G地块岩土工程勘察报告》（详细勘察）进行设计，根据钻探、标贯、静力触探及室内土工试验结果，在勘探深度内将地层共分为8层，本工程持力层为⑤粉砂（Q4al+pl）层。
（2）地形地貌：场地较平坦，场地标高最大高差约2.0m。地层PC预制构件结构简单，地貌单元，属黄河冲洪积平原区。（3）场地自上而下主要地层情况见表1：
3.2水文地质条件（1）本场地勘察期间地下水水位埋深6.7-8.8m（标高约71.00m）本场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性（2）地基土的冻结深度：＜0.60m3.3地基、基础形式
（1）本工程住宅主楼采用筏板基础，以第(1)层粉土层为持力层，其地承载力特征值为fak=120Kpa地基采用水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)处理矩形布置 ，桩径400mm，桩中心间距1.60米，有效桩长均为15米。
（2）桩端持力层为第(5)层粉砂层（3）根据岩土工程勘察报告估算,单桩竖向抗压承载力特征值为 RaPC预制构件=400kN，处理后复合地基承载力特征值为fspk=230kPa（4）桩身混凝土强度等级C20（5）施工前应做3组试桩，以确定施工工艺、坍落度、混凝土泵送量、提拔钻杆时间。
成桩28天后进行现场复合地基载荷试验和单桩静载荷试验，检验复合地基承载力，并测定试块标准养护28天抗压强度提出正式检测报告，经建设单位及设计单位复核、认可后方可进行工程桩施工,工程桩应与试桩施工工艺及参数相同。
（6）CFG桩施工时，桩顶标高应高出设计桩顶标高0.5m（7）电梯基坑放坡处的CFG顶标高，按现场基坑底板放坡所需的桩顶标高来截桩（8）砂石褥垫层采用200mm厚,最大粒径不大于30mm的3:7砂碎石铺设；褥垫层应采用PC预制构件静力压实法施工，夯填度不得大于0.90，褥垫层伸出素混凝土垫层边缘200mm。
（9）清土和截掉超打部分桩头时，应采用小型机械或人工剔除等措施，不允许使用大型机械或爆破，不得造成桩顶标高以下桩身断裂或桩间土扰动；在桩头清理时，桩间土不要受扰动，严禁大型机械及车辆在桩间土上行动（10）清理桩头时，要注意保护桩间土不受扰动，禁止车辆进入基坑。
若CFG桩从自然地面施工时， 应注意上部空桩对周围的影响4.施工工艺流程及施工工艺4.1施工工艺流程
图3工艺流程图4.2施工工艺螺旋打桩机就位→钻头轻着地后旋转开钻→放下钻头→钻孔完成，清孔并测定深度→泵送混凝土→桩间土清理→截桩头→CFG桩基检测 4.3施工方PC预制构件案4.3.1 测量放线 根据规划局给定的交桩记录，结合设计院施工图纸进行放线工作。
①测定各轴线控制点：依据主控制点，用全站仪进行定位②埋设半永久性控制点：依据有关规定，将控制点引至相对稳定的位置，施工中加以保护，直至竣工验收 ③测定桩位点：按照复验合格后的各轴线控制点进行桩位放样，具体放样时采用双控法，保证桩位误差不大于20mm。
4.3.2钻孔本工程工程桩间距为1.6米的采用连续钻孔的施工工艺 具体施工方法如下：①将场地平整到规定标高，确定桩机入土深度和压灌有效长度为保证成桩长度，在施工中，根据地面变化情况，随时调整钻进深度及压灌深度与停灌面标高，以保证有效桩长达到设计要求。
②钻机就位前，再次PC预制构件校对桩位的准确性，保证桩基位置桩位复核无误后，钻机就位，就位误差≤20mm，对中调平保证垂直度偏差≤1% ③钻机钻进 a、用电动机带动钻杆转动，使钻头螺旋叶片旋转切削土体，土块随螺旋叶片上升，经排土器排出。
开始钻进时，应采用高转速低进入的工艺，输土方便，且钻进阻力小，效率高在钻进中应尽量避免钻杆晃动，以免扩大孔径，造成浪费 b、钻进过程中，经常检查钻机的平整度和钻杆的垂直度；并根据地层岩性，选择适宜的钻进速度和转速，保证切削下来的土体能及时地旋带出来，确保成孔速度及质量。
C、在钻架上用红漆标记钻杆长度，便于及时复核钻孔深度及标高深度达到设计要求后，先自检，再报监理复检，合格后方可压灌砼 4.2PC预制构件.4 泵送混凝土 混凝土灌注采用地泵进行施工钻孔前通过导管将地泵与螺旋钻机钻杆进行连接。
先泵送砂浆进行润管，用筷子将钻杆底部出灰口阀门进行封闭，避免钻孔过程中土进入钻杆内；然后开始钻孔，待钻机钻孔达到设计深度后向上提起20～30cm，然后用地泵进行泵送混凝土，直至灌入至桩顶以上50cm处，完成CFG桩基混凝土灌注，并做好记录。
具体施工工艺及注意事项如下：（1）钻机钻至设计深度后，停止钻进，将砼输送软管两端分别与钻杆顶部及砼输送泵连接，将普通细石砼由输送泵以一定的压力经输送软管、长螺旋钻杆内腔向孔底压灌施工第一根桩时，应先浇两斗与砼同比例的水泥砂浆进行输送，然后再输送砼；输送泵压采用10--12PC预制构件Mpa，提钻速度采用1.2~1.5m/min。
（2）提升钻杆：边向孔内压灌砼，边提升钻杆；应按计量控制钻杆的提升速度及高度，直至砼达到设计的桩顶标高严禁过速提钻，以防出现断桩和缩颈，过砂层时尤其要注意（3）为保证桩头质量，在设计桩顶标高以上，超灌500mm。
（4）按规范要求，进行试块的制作、养护及送检（5）成桩，认真做好施工记录 （6）将钻机旋出的桩基渣土采用小挖机清理至原地面标高，装载机将渣土运至指定弃土场，集中进行外运（7）重复上述步骤，继续下一根桩的施工。
4.2.5 桩间土开挖 在CFG桩达到一定强度后开始采用小型挖机进行桩间土开挖，沿桩基中心线两侧退挖方法，挖不到的地方采用人工配合开挖PC预制构件、清理桩头边挖边将挖出的土临时堆放在车库上，然后将桩间土集中清运场地外的临时存土场，便于以后进行车库四周及顶板土方回填。
开挖过程中必须专人盯控，边挖边测量标高，剩余30cm土采用人工清理，避免扰动原状土开挖过程中控制挖桩速度与精度，避免挖机与桩头直接接触，确保桩头质量4.2.6 截桩头 土方开挖完成后，在桩身上用红油漆标记出设计桩顶标高，然后采用CFG截桩机进行截桩头，边开挖边截桩头边清理桩头，避免机械二次进入扰动原状土。
截桩头采用带合金钢锯的截桩机，在桩顶设计标高处沿桩周边切15cm深的切口，共切3刀，刀间距按120°布置，以确保桩周边均被切割为宜采用3根扁口钢钎间隔120°，沿径向楔入桩体PC预制构件，直至上部桩体断开，桩顶采用钢钎修平。
桩顶标高用水准仪严格控制，桩顶允许偏差0～+20mm截桩过程中，不得造成桩顶设计标高以下的桩体断裂和扰动桩间土如果发生断裂，必须及时清除桩头余土，桩顶凿毛后采用同标号的混凝土补齐到相应标高并做好养护对于需要进行单桩承载力和复合地基承载力检测的桩头采用角磨机将桩头表面整体磨平。
将截掉的桩头采用渣土车集中清运至业主指定位置4.2.7 CFG桩基检测 检测项目及要求如下：施工质量检验主要应检查施工记录、混合料坍落度、桩数、桩位偏差、等；CFG桩复合地基承载力检验应采用复合地基静载试验和单桩静载荷试验；。
承载力检验宜在施工结束28d后进行,其桩身强度应满足试验荷载PC预制构件条件；复合地基静载荷试验和单桩静载荷试验的数量不应少于总桩数的1%，且每个单体工程的复合地基静载荷的试验数量不应少于3点；应抽取不少于总桩数的10%的桩进行低应变动力试验，检测桩身完整性。
5.施工中常遇问题的预防及处理措施 5.1进尺困难 （1）进尺速度太快造成憋钻：应控制钻进速度，宜采用中、高转速、低扭矩、少进尺的方法，使得螺旋叶片之间保持较大的空间，才能收到自动输土，钻进阻力小，成孔效率高的效果。
若实际发生应立即停止钻进，将钻杆提出，清净钻杆叶片间的夹土（砂）或夹泥，然后根据电流大小，分段多次钻进，采取每次少钻进多提拔清土的钻进方法（2）钻机功率不够，钻头倾角和转速选择不合适：应根据工程地PC预制构件质条件，选择合适的钻机、钻头和转速。
（3）遇障碍物及坚硬土层：清除后填土再钻及更换钻头 5.2 堵管发生堵管的因素较多，应查清堵管的原因，具体对待 （1）砼质量不好，未严格按照配合比选择骨料（2）地下水进入管内，造成砼离析而堵管： 5.3 砼在输送管道内停留时间过长而堵管
（1）机械设备出现故障，不能及时维修造成管内砼初凝：应在开工前维修好设备，还要有备用主机可随时更换，确保施工中运转良好若实际发生，应在修理的同时，尽快将管道内的砼在其没有凝固之前清除干净（2）钻机移位钻下一个孔时，因钻进时间过长，导致管内砼初凝：开工前应认真分析研究地质情况，清除障碍物，选择合适的钻机功率及钻头，对不可遇见难钻PC预制构件孔位,应暂时撇开，改钻别孔，待查清原因后再重新钻进。
若实际发生，应抓紧时间彻底清除管道内的砼5.4钻杆顶端弯管内存留定量砼当一根桩灌完砼移钻下一根桩时，因上一根桩灌注的砼在钻杆顶端弯管内有一定存留，随着下一根桩的施工，动力头摆动，弯管内的砼受到振动，加之随着钻杆的下降后面软管内砼的压力（或推力），砼会徐徐下落至钻杆底部，受热发生离析或凝结，再次灌注时钻头叶片打不开：我们采取当一根桩灌完后，通知开泵人员反泵二次，杜绝此类现象发生。
5.5桩身混凝土质量差 （1）桩身分段不均匀，混凝土离析：控制混凝土坍落度，混凝土出场4小时后不得再用 （2）提升速度过快，造成砼不密实：选择适宜的提升速度 5.6缩径PC预制构件 实际浇筑的混凝土量小于设计量时，应当考虑出现缩径现象。
缩径时，应及时查清原因，在砼未初凝（或凝固）之前，重新下钻灌注，做到实际用量不小于设计方量造成缩径的原因有以下几点：（1）提升速度过快：应根据泵量，选择适宜的提升速度； （2）输送压力不够造成缩径：应检查输送泵，确保输送压力；
（3）钻头直径小于设计的桩径：在规定时间检查测量钻头大小，并且在施工中要有备用钻头5.7扩径 实际浇筑的混凝土量大于设计量时，应当考虑出现扩径现象扩径会造成材料浪费、成本增加 、延误工期等，因此要探究原因，分析原因，提出解决办法。
（1）地层松软：认真研究地质资料，对松软段采取适当加大提速的办法 （2）泵压较高：施工前PC预制构件选择适宜的砼输运泵5.8串孔 因地层较松软，两个桩间设计间距小，在浇筑混凝土时压力大造成了串孔造成串孔时只能多浇筑混凝土，保证桩身完整性：。
（1）两个桩间设计间距小时，应采取跳打或隔排跳打 （2）根据地质情况，计算空洞侧壁承受的测压力，选取适宜的设备和压力 （3）提升速度过慢，混凝土重量侧壁造成串孔我们采用HBTD40-04-80泵，灌注φ400桩时，提升速度控制在1.2~1.5m左右，最大不能超过1.5m。
5.9 断桩或少灌混凝土灌注完成后随着混凝土渗入到土层，混凝土面下降，造成桩顶标高低于设计桩顶标高在桩间土开挖过程中，挖掘机司机违规操作，挖机将桩头碰断，造成断桩，达不到桩顶设计标高具体情PC预制构件况的应对及解决措施：。
在灌注混凝土时，控制混凝土输送泵压力和钻机上升速度，在灌注至最后3米时减慢上升速度；桩间土开挖前对司机进行技术交底，开挖过程中控制开挖速度，并安排专人盯控，对于小挖机挖不到的位置采用人工配合清理，避免因为偷懒造成桩头断裂；
出现上述两种情况后采用不低于桩基标高的混凝土补平至设计桩顶标高6.结语CFG桩复合地基技术针对加固软弱性质的地基，具备一定的优势本文根据CFG桩复合地基的研究发展现状，结合工程实例，主要从以下几方面进行了分析。
首先，针对CFG桩复合地基工作机理进行了分析，阐述了复合地基的相关概念和褥垫层的合理设置及其作用,再次，CFG桩复合地基技术在工程施工中工艺要求及PC预制构件保证桩体质量的注意事项；最后，结合具体的工程实际案例阐述了CFG桩复合地基技术的具体应用。
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