水泥粉煤灰碎石桩施工控制探讨
【关键词】水泥粉煤灰,碎石桩,施工控制
水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)是指利用长螺旋钻机钻孔或者利用沉管桩机成孔后，将粉煤灰、水泥、碎石等进行混合搅拌，泵压或者经过下料斗投入到孔内，形成一种强度高、改善地基的状体。本文将对水泥粉煤灰碎石桩施工技术进行介绍，并对常见质量问题进行分析，提出预防措施。
一、施工技术
在CFG桩进行施工时，往往采用振动沉管施工方法，这种施工技术适用于多种软土地基条件下的施工，振动沉管施工技术具有施工速度快、工期短、施工质量容易控制，工程造价低、对环境影响小等优点。
1、施工准备
在施工单位进驻施工现场后，应该做好三通一平工作，即电通、水通、路通，并做好施工场地的平整，清除地面的大石块、树根、腐殖土等影响地面强度的土质，当场地下凹时，应该回填粘土进行平整，平整场地后，利用压实机械进行压实，防止桩机施工时失稳;将施工所用的水泥、粉煤灰、砂石、外加剂等进行性能、质量检验，混合料配合比经过试验合格，对施工机具进行必要的维护和保养，做好这些工序后，方可开钻。
2、施工工艺流程
桩位放样→桩机就位→检验和调整钻机→水泥砂浆洗管→正循环钻进直到设计深度→钻头提起30cm-50cm→泵送混合料→成桩结束，进行下一根桩施工。
根据施工现场的土质和荷载情况，振动沉管施工可以分为单打法和复打法施工，由于这种施工技术不够很成熟，在打桩施工前，应该做好试桩，一般试桩数量为9根，当试验桩确定了有关技术参数后，才能进行正常打桩施工。
3、施工工艺
(1)混合料的配置
在施工前，应该做好原材料的采购工作，对于水泥的选择，应该选用32.5强度等级的普通硅酸盐水泥，粗集料选用洁净的河砂、卵石等，粉煤灰应该选用Ⅱ级，然后根据设计配合比进行试验配比，同时对砂石含水率进行检测，根据试验情况进行施工配合比的设计，保证混凝土的强度达到设计要求，对于粉煤灰的添加，应该根据设计要求取用，主要以保证和易性为准。
(2)测量放线定桩位
在填土分层压实后，具备了处理条件时，根据施工图开始按照南北向间距1.2m，东西向间距1.4m，“梅花型”布设测放CFG桩位，并打入木桩与地面平齐。
(3)沉管施工
当施工准备完成后，就可以进行桩机就位，将桩机移动到打桩位置，然后进行桩位、水平度、垂直度调整，确保桩机的垂直偏差不大于1%;当采用预制钢筋混凝土桩尖时，需要将桩尖埋入地下300mm左右;当桩机就位完成后，就可以开启电动机，开始进行沉管，在沉管过程中，应该随时观察桩机的稳定和垂直度校验，当出现偏移应该及时做调整，防止桩机倾斜和错位;在沉管过程中，应该利用电脑做好数据采集和记录工作，一般激振电流每沉1m，就进行一次记录，对土层变化没有特别说明时，应该保证沉管继续进行直到设计标高。
(4)投料
将配置好的混合料进行搅拌均匀性、和易性等进行检验，保证混凝土具有良好的坍落度，然后将混合料运输到施工现场进行浇灌，当沉管达到设计标高后就可以快速投料，直到管内混合料与钢管料口齐平;当上料量不足时，应该在拔管过程中进行孔中投料，以保证成桩桩顶标高满足设计要求。
(5)拔管
当混合料加至钢管料口齐平后，就可以开动电机，沉管在原地停留10s时间，然后进行拔管，在拔管过程中应该控制好速度，保证1.2-1.5m/min匀速拔管，在拔管过程中遇到淤泥或淤泥质土时，应该适当放慢提升速度，沉管拔出地面后，若发现桩身填料超出桩的设计顶面甚多或溢出地面较多，应及时核实充盈系数，若充盈系数小于1，则可认为桩身可能存在缩径或断桩隐藏患，应及时研究补救措施。若发现桩身填料面低于设计标高，应立即补填填料使其顶面高于设计标高0.5m，并用振捣器振实。补填填料时，应将桩顶上的浮土清理干净，必要时可向孔内先插入钢模，再清理浮土。当桩管达到地面后，立即利用粘土进行封顶，然后移动桩机进行下一根桩施工。
二、施工质量控制
1、施工前对施工工艺进行试验
施工工艺试验的目的是对打桩施工的桩机、沉桩顺序等进行试验，以保证桩身的质量。首先应该考察试验桩对施工场地周围土体的影响，观测前，应该对桩顶设置标杆，当打桩完成后，对桩的上升高度进行检测，以推算直径的缩小值;其次需要对已结硬的土体对桩的影响，打桩过程中会对周围土体产生固结作用，同时打桩振动会引起地表下沉，最后还需要对断桩情况进行测验。
2、做好管道质量控制
在投料前，应该对动力头下面的排气阀是否畅通进行检查，同时利用水泥砂浆清洗整个管道，防止管道中有堵塞现象，当管道中的水泥砂浆排干净后方可进行钻孔施工。
3、做好桩长、桩位、桩径的质量控制
在沉管施工中，施工技术人员应对沉管的桩长、桩位、桩径等进行质量控制，不能仅仅只看桩侧外观，在钻机塔架上应该做好标记，根据设计桩长做好标记;桩位控制时，应该测量放样后做标记;对桩位质量控制主要是控制桩机的垂直度，因为沉桩长度较长，出现了较小的偏差都会导致桩位偏移很大，影响到受力，在对桩机进行垂直度控制时，可以在桩机塔架的正面和侧面分别设置好吊锤;对于沉桩直径的控制应该根据设计要求来做，保证桩径不小于设计直径，要经常检查钻机，发现磨损超限时，应该更换钻头或焊补。
4、加强施工质量监控
在施工过程中，要加强对沉桩施工质量的监控，以便施工人员在施工过程中发现问题，方便施工管理人员进行决策。施工前，应该选取合适的测量点，以测量场地标高为准，当沉管施工过程中，可以对地表标高是否凸起进行控制，可以有效的防止断桩的出现。
三、常见问题分析及预防措施
1、施工产生扰动土，地基土强度降低
在施工中，由于振动较大，对土体扰动较大，而不同土质的地基土受到扰动后，承载能力变的不一样，对密实度要求较高的土体，就不能采用沉管成桩工艺。
2、堵管
当配合比设计不合理、混凝土拌合的和易性差等都会产生堵管现象，为了预防这种问题，应该从以下几个方面进行控制：
(1)严格控制混凝土的配合比，尤其要注意粉煤灰的添加，以保证适当的粉煤灰保证混凝土的和易性;
(2)做好混凝土的拌合，对混凝土的坍落度、和易性进行控制，确保施工顺利进行;
(3)定期对搅拌机和施工钻机进行检修，优先选用功率大、性能好的机械;
(4)定期对施工技术人员进行专业知识培训，定期进行经验交流，以提高业务能力，保证施工操作得当。
3、断桩
断桩是施工中最容易出现的质量问题，应该采取以下措施进行有效防护：
(1)确保混凝土浇筑的连续性，振捣要合适，确保混凝土能够密实又不会发生分层现象，提钻过程中应该保证在2m/min左右，不得过快。
(2)在凿出50cm桩头后，应该对桩头周边进行切割，以减小桩头与桩身的连接，然后利用人工进行凿除，以确保混凝土的连接效果，避免出现断桩现象。
四、结束语
CFG桩施工属于隐蔽工程，如施工质量不好，一旦被构筑物所覆盖，便构成隐患且不好检查及补救。因此，紧好施工的各环节，严格施工过程的管理非常重要。施工质量的控制更是一项细致的技术工作，最好建立施工班组自检互检，技术负责人抽检和配合监理旁站监督的质量保证体系。
参考文献
【1】闫明礼 张东刚 《CFG桩复合地基技术及工程实践》 2009年
【2】徐至钧 《新编建筑地基处理工程手册》 2005年
【3】杜方元 《CFG桩复合地基在软土地基加固中的应用》 2008年
