CFG樁施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)

一、前言

CFG樁復(fù)合地基施工技術(shù)，是在20世紀(jì)80年代由中國(guó)建造科學(xué)研究院

立題開(kāi)始試驗(yàn)研究，1992年通過(guò)了部級(jí)鑒定，1994年被建設(shè)部列為全國(guó)重

點(diǎn)推廣項(xiàng)目，1995年被國(guó)家科委列為國(guó)家級(jí)全國(guó)重點(diǎn)推廣項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)十多

年的研究的推廣應(yīng)用使其在我國(guó)的基本建設(shè)中起了非常重要的作用。新建

鐵路武廣客運(yùn)專(zhuān)線XXTJI標(biāo)三工區(qū)范圍內(nèi)廣泛分布著軟土地基，大部份地

段均采用CFG樁的施工工藝對(duì)地基進(jìn)行加固與處理，工程數(shù)量大，分布地

段多，施工標(biāo)準(zhǔn)高。據(jù)此，總結(jié)出一套較為完整的客運(yùn)專(zhuān)線CFG樁復(fù)合地

基的施工方法是有必要的，為整個(gè)管段的CFG樁施工提供技術(shù)保障和工藝

保障，確?？瓦\(yùn)專(zhuān)線地基加固與處理施工質(zhì)量。

二、工藝原理

本項(xiàng)目管區(qū)內(nèi)CFG樁（水泥粉煤灰碎石樁）是由碎石、砂和粉煤灰摻

適量水泥和水拌和，用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)在地基中制成的強(qiáng)度等級(jí)為C15的樁。

這種處理方法是通過(guò)在碎石樁體中添加以水泥為主的膠結(jié)材料，添加粉煤

灰是為增加混合料的和易性并有低強(qiáng)度等級(jí)水泥的作用，同時(shí)還添加適量

的砂以改善級(jí)配，使樁體獲得膠結(jié)強(qiáng)度并從散體材料樁轉(zhuǎn)化為具有某些柔

性樁特點(diǎn)的高粘結(jié)強(qiáng)度樁，樁、樁間土和褥墊層一起形成復(fù)合地基。

三、施工工藝

（一）工藝流程

（二）施工方法

1、施工準(zhǔn)備

1.1核查地質(zhì)資料，結(jié)合設(shè)計(jì)參數(shù)，選擇鉆桿直徑為500mm的長(zhǎng)螺旋

鉆機(jī)進(jìn)行施工。

1.2測(cè)量放樣，平整場(chǎng)地，清除障礙物，按施工平面圖放好樁位。

1.3選用的水泥、粉煤灰、碎石及外加劑等原材料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，

并按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)。水泥采用強(qiáng)度等級(jí)為PO32.5級(jí)及以上的普通硅酸

鹽水泥。標(biāo)準(zhǔn)立方體無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于15MPao

1.4按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行室內(nèi)配合比試驗(yàn)，選定合適的混合材料配合比。

長(zhǎng)螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混合料成樁施工的坍落度宜為160?200mmo

1.5施工前進(jìn)行成樁工藝試驗(yàn)，確定施工工藝和參數(shù)，試樁數(shù)量應(yīng)符

合設(shè)計(jì)要求不得少于2根。

2、CFG樁施工方案

本段CFG樁全部采用長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵送混合料灌注施工工藝。

施工時(shí)，首先用長(zhǎng)螺旋鉆孔到達(dá)設(shè)計(jì)要求的深度，然后用高壓泵將樁

體混合料通過(guò)高壓管路和長(zhǎng)螺旋鉆桿的內(nèi)管壓到孔內(nèi)成樁，當(dāng)鉆桿芯管內(nèi)

充滿(mǎn)混合料后開(kāi)始拔管，嚴(yán)禁先提管后泵料。這一工藝具有低噪音、無(wú)泥

漿污染、無(wú)振動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。這種施工方法具有較強(qiáng)的穿透能力，屬非擠土成

樁工藝。

2.1整平施工場(chǎng)地。首先將施工場(chǎng)地開(kāi)挖到設(shè)計(jì)要求的寬度及預(yù)定的

標(biāo)高，用推土機(jī)推平，壓路機(jī)壓實(shí)，并做成向兩側(cè)成4%的排水坡，路機(jī)

兩側(cè)挖排水溝，建立完整的排水系統(tǒng)；

2.2布輅樁點(diǎn)：按樁點(diǎn)設(shè)計(jì)布輅圖放樣，本段路基內(nèi)的CFG樁按等邊

三角形布絡(luò)，現(xiàn)場(chǎng)布樁時(shí)，橫斷面方向從路線中心往兩側(cè)坡腳布谿，至路

堤坡腳外不少于1根樁，均勻沉降地段的布樁按等間距布絡(luò)；在樁位處用

一長(zhǎng)50cm直徑（p40的鋼管打入土中，取出鋼管和孔內(nèi)的土，在孔內(nèi)灌滿(mǎn)白

石灰作為樁位標(biāo)記。

2.3挪移鉆機(jī)就位，用塔機(jī)塔身先后擺布的垂直標(biāo)桿檢查塔身導(dǎo)桿，

校正位,使鉆桿垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中心，確保垂直度偏差不大于1%。

2.4鉆至基巖頂面，記錄鉆進(jìn)深度，判定是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，滿(mǎn)足要

求后停鉆。CFG樁加固深度應(yīng)穿透軟弱土層（壓縮層）到達(dá)基巖頂面，可通

過(guò)兩種方式來(lái)確定CFG樁的加固深度，一是嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)施工，二是

通過(guò)鉆機(jī)上的電流表擺動(dòng)情況和鉆機(jī)鉆桿顫動(dòng)情況來(lái)判定CFG樁鉆孔深度

是否已到達(dá)基巖層頂面。

2.5在施鉆的同時(shí)，攪拌站按工地試驗(yàn)室確定的配合比攪拌水泥、粉

3

50?70cm,上部再用土封頂；設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高離地表的距離較大時(shí)，保護(hù)樁

長(zhǎng)可取70?100cm,上部再用粒狀材料封頂直到地表。

3、施工樁頂標(biāo)高宜高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高不少于0.5m,在開(kāi)挖基坑時(shí)，應(yīng)

將樁頂端施工質(zhì)量較差的樁段用人工挖除，基槽開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，多余

的樁頭需要剔除，剔除樁頭時(shí)宜采取如下措施：

3.1找出樁頂標(biāo)高位輅，樁頂比地面高出10cm；

3.2用鋼釬等工具沿樁周向樁心逐次剔除多余的樁頭直徑直到設(shè)計(jì)樁

頂標(biāo)高，并把樁頂找平，樁頂表面不可浮現(xiàn)斜平面；

3.3不可用重錘或者重物橫向擊打樁體；

如果在基槽開(kāi)挖和剔除樁頭時(shí)造成樁體斷至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以下，必須

采取補(bǔ)救措施。假如斷裂面距樁頂標(biāo)高不深，可用C20細(xì)石混凝土接樁至

設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，注意在接樁頭過(guò)程中保護(hù)好樁間土。

四、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1、所用的水泥和粗骨料品種、規(guī)格及質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

2、CFG樁混合料強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，混合料的坍落度應(yīng)控制在160?

200mm,現(xiàn)場(chǎng)每臺(tái)班檢驗(yàn)不少于3次。

3、CFG樁的數(shù)量、布形式及間距符合設(shè)計(jì)要求。

4、CFG樁施工中，每臺(tái)班均須制作一組檢查試件（3塊），成樁28d后進(jìn)

行單樁承載力或者復(fù)合地基承載力試驗(yàn)。

5、每根樁的投料量不得少于設(shè)計(jì)灌注量。

6、CFG樁頂端浮漿應(yīng)清除干凈，直至露出新鮮混凝土面，清除浮漿后

的有效長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

5

7、樁長(zhǎng)、樁頂標(biāo)高及直徑應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

8、褥墊層厚度和密實(shí)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

9、成樁28d后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行低應(yīng)變?cè)囼?yàn)檢測(cè)CFG樁樁身完整性，按成樁

總數(shù)的10%抽樣檢驗(yàn)，且每檢驗(yàn)批不少于5根；承載力采用復(fù)合地基平板載

荷試驗(yàn)，其承載力、變形模量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，按總樁數(shù)2%。抽樣險(xiǎn)驗(yàn)，且

每檢驗(yàn)批不少于3根。

CFG樁施工允許偏差按下表：

序號(hào)項(xiàng)目允許偏差施工單位檢驗(yàn)數(shù)量檢驗(yàn)方法

樁位（縱橫經(jīng)緯儀或者鋼尺

150mm丈

向）

按成樁總數(shù)的10%里

2樁體垂直度1%抽樣檢驗(yàn)，且每檢經(jīng)緯儀或者吊線

測(cè)

驗(yàn)批不少于5根

樁體有效直不小于設(shè)計(jì)鉆桿傾斜度

3

徑值開(kāi)挖50?100cm

五、機(jī)具設(shè)備與勞動(dòng)力組織

CFG樁處理軟土地基工程量大，控制軟土地基加固工期。本工區(qū)

CFG樁總計(jì)742873米，單機(jī)日產(chǎn)量300米，擬投入30臺(tái)樁機(jī)，則需工期82天。

取設(shè)備效率為0.9,則軟土地基加固所需工期為82天：0.9=91天，按3個(gè)月計(jì)。

按一天一臺(tái)打樁機(jī)成樁300m作業(yè)，其機(jī)具設(shè)備配備和勞動(dòng)力組織分別如下:

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機(jī)具設(shè)備表

序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)數(shù)量備注

1長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)30套包.括混凝土泵

2碎輸送車(chē)10臺(tái)

3挖掘機(jī)4臺(tái)

4裝載機(jī)4臺(tái)

5自卸汽車(chē)30臺(tái)

勞動(dòng)力組織表

序號(hào)分工人數(shù)作業(yè)內(nèi)容

1現(xiàn)場(chǎng)指揮6計(jì)劃分3個(gè)組、每組2人、負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)指揮

2技術(shù)員6每組2人，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)管理

3機(jī)械操作工30打樁

4電工3現(xiàn)場(chǎng)用電管理

5管道工3現(xiàn)場(chǎng)用水管理

材料的倒運(yùn)，機(jī)具拆卸、組裝，鑿樁、清表，

640-50

普工

褥墊層攤鋪

73

安全員負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)安全防護(hù)措施及安全監(jiān)督

合計(jì)91-101人

六、質(zhì)量保證措施

1、質(zhì)量保證措施

1.1加強(qiáng)施工技術(shù)指導(dǎo)，認(rèn)真做好設(shè)計(jì)圖紙自審預(yù)會(huì)審，充分理解設(shè)

計(jì)意圖；逐級(jí)進(jìn)行技術(shù)交底，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖、相關(guān)的技術(shù)規(guī)范及操作規(guī)程

7

要求進(jìn)行施工。技術(shù)人員深入現(xiàn)場(chǎng)精心指導(dǎo)，質(zhì)管與測(cè)試人員準(zhǔn)確檢測(cè)、

嚴(yán)格把關(guān)。

1.2工程試驗(yàn)

A、凡參加檢測(cè)、試驗(yàn)人員（包括工程師、助理工程師、技術(shù)員、試驗(yàn)

員）必須具備大專(zhuān)以上文件程度，具有工程質(zhì)量檢測(cè)，材料試驗(yàn)基本知識(shí)

和法定計(jì)量單位基礎(chǔ)知識(shí)；持有經(jīng)考核后統(tǒng)一制發(fā)的崗位合格證，未經(jīng)考

核的人員，不得從事試驗(yàn)工作；掌握被檢產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)

準(zhǔn)），檢驗(yàn)工作按有關(guān)規(guī)程進(jìn)行；熟悉掌握測(cè)試儀器的工作原理、技術(shù)性能、

操作程序和方法。

B、檢驗(yàn)過(guò)程中，試驗(yàn)人員應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)儀器設(shè)備故障，

應(yīng)保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)并及時(shí)報(bào)告，及時(shí)研究采取處理措施，并在該儀器履歷簿上記

錄詳細(xì)過(guò)程；采取規(guī)定的追溯措施要認(rèn)真作好原始記錄，并在記錄上簽字，

對(duì)記錄的完整性、準(zhǔn)確性負(fù)責(zé)。出具的試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)工整、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、結(jié)論

正確、簽字齊全。

2、質(zhì)量檢查措施

項(xiàng)目部每月組織檢查一次，工程隊(duì)每周組織檢查一次，各級(jí)檢查結(jié)果

應(yīng)予以通報(bào)，對(duì)存在的問(wèn)題提出整改意見(jiàn)和糾正措施。

2.1工程質(zhì)量檢查程序框圖（附后）

2.2工程質(zhì)量檢驗(yàn)流程圖（附后）

2.3鋼筋質(zhì)量預(yù)控程序圖（附后）

2.4混凝土質(zhì)量預(yù)控程序圖（附后）

3、糾正和預(yù)防措施

8

工程質(zhì)量檢查程序框圖

9

工程質(zhì)量檢驗(yàn)流程圖

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混凝土質(zhì)量預(yù)控程序圖

11

3.1堵管

堵管是長(zhǎng)螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁工藝常遇到的主要問(wèn)題

之一。它直接影響CFG樁的施工效率，增加工人勞動(dòng)強(qiáng)度，還會(huì)造成材料

浪費(fèi)。

A、混合料配合比不合理。當(dāng)混合料中的細(xì)骨料和粉煤灰用量較少時(shí)，

混合料和易性不好，常發(fā)生堵管。

預(yù)防措施：要注意混合料的配合比，特別要注意將粉煤灰摻量控制在

70kg/irb~90kg/m3的范圍內(nèi)，坍落度應(yīng)控制在160mm~200mm之間。

B、混合料攪拌質(zhì)量有缺陷。在CFG樁施工中，混合料由混凝土泵通

過(guò)剛性管、高強(qiáng)柔性管、彎頭最后到在鉆桿芯管內(nèi)?；旌狭显诠芫€內(nèi)借

助水和水泥砂漿潤(rùn)滑層與管壁分離后通過(guò)管線。

預(yù)防措施：嚴(yán)格控制坍落度。坍落度太大的混合料，易產(chǎn)生泌水、離

析，泵壓作用下，骨料與砂漿分離，磨擦力加劇，導(dǎo)致堵管。坍落度太小，

混合料在輸送管路內(nèi)流動(dòng)性差，也容易造成堵管。

C、施工操作不當(dāng)。鉆孔進(jìn)入土層預(yù)定標(biāo)高后，開(kāi)始泵送混合料，管內(nèi)

空氣從排氣閥排出，待鉆桿內(nèi)管及輸送軟、硬管內(nèi)混合料連續(xù)時(shí)提鉆。若

提鉆時(shí)間較晚，在泵送壓力下鉆頭處的水泥漿液被擠出，容易造成管路堵

塞。

預(yù)防措施：嚴(yán)格控制提鉆時(shí)間，在鉆桿內(nèi)管及輸送軟、硬管內(nèi)混合料

連續(xù)時(shí)必須提鉆。

D、冬期施工措施不當(dāng)。冬期施工時(shí)，混合料輸送管及彎頭均需做防凍

保護(hù)，防凍措施不力，往往造成輸送管或者彎頭處混合料的凍結(jié)，造成堵管。

預(yù)防措施：冬季施工時(shí)，會(huì)采用加熱水的辦法提高混合料的出口溫度，

但要控制好水的溫度，水溫度最好不要超過(guò)60C,否則會(huì)造成混合料的早

凝，產(chǎn)生堵管，影響混合料的強(qiáng)度。

E、設(shè)備缺陷。彎頭曲率半徑不合理也能造成堵管。

預(yù)防措施：嚴(yán)格控制彎頭曲率半徑，彎頭與鉆桿不能垂直連接。混合

料輸送管要定期清洗，否則管路內(nèi)有混合料的結(jié)硬塊，還會(huì)造成管路的堵

塞。

3.2竄孔

在飽和粉土、粉細(xì)砂層中成樁時(shí)常會(huì)遇到這種情況，打完X號(hào)樁后，

在施工相鄰的Y樁時(shí)，發(fā)現(xiàn)未結(jié)硬的X號(hào)樁的樁頂驀地下落，當(dāng)Y號(hào)樁泵

入混合料時(shí)，X號(hào)樁的樁頂開(kāi)始回升，此種現(xiàn)象稱(chēng)為竄孔。

A、發(fā)現(xiàn)竄孔的三條件：

a、被加固土層中有松散飽和粉土、粉細(xì)砂；b、鉆桿鉆進(jìn)過(guò)程中葉片

剪切作用對(duì)土體產(chǎn)生擾動(dòng)；c、土體受剪切擾動(dòng)能量的積累，足以使土體發(fā)

生液化。

B、施工中采取的預(yù)控措施

a、采取隔樁、隔排跳打方法；b、設(shè)計(jì)人員根據(jù)工程實(shí)際情況采用樁

距較大的設(shè)計(jì)方案，避免打樁的剪切擾動(dòng)；c、減少在竄孔區(qū)域的打樁推進(jìn)

排數(shù)，減少對(duì)已打樁擾動(dòng)的能量的積累；d、合理提高鉆頭鉆進(jìn)速度。

3.3樁頭空芯

A、發(fā)生樁頭空芯的原因：主要是施工過(guò)程中，排氣閥不能正常工作所

致。鉆機(jī)鉆孔時(shí)，管內(nèi)充滿(mǎn)空氣，泵送混合料時(shí)，排氣閥將空氣排出，若

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排氣閥阻塞不能正常將管內(nèi)空氣排出，就會(huì)導(dǎo)致樁體存氣，形成空芯。

B、預(yù)防措施：為避免樁頭空芯，施工中應(yīng)時(shí)常檢查排氣閥的工作狀態(tài)，

發(fā)現(xiàn)阻塞及時(shí)清洗。

3.4樁端不飽滿(mǎn)

A、發(fā)生樁端不飽滿(mǎn)的原因：主要是因?yàn)槭┕ぶ袨榱朔奖汩y門(mén)的打開(kāi),

先提鉆后泵料所致。這種情況可能造成鉆頭上的土掉入樁孔或者地下浸入

樁孔，影響CFG樁的樁端承載力。

B、預(yù)防措施：為杜絕這種情況，施工中前、后臺(tái)工人應(yīng)密切配合，

保證提鉆和泵料的一致性。

七、安全保證措施

1、建立安全保證體系

成立以項(xiàng)目經(jīng)理為首，由安全、工程、技術(shù)質(zhì)量、設(shè)備和基層專(zhuān)職安

全員等各方面的管理人員組成安全保護(hù)體系，領(lǐng)導(dǎo)和組織實(shí)施安全工作。

2、分析安全難點(diǎn)，確保安全管理重點(diǎn)

2.1現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備均作漏電保護(hù)裝，配電線采用三相五線制。

2.2施工機(jī)械的使用嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，無(wú)關(guān)人員嚴(yán)禁使用。

3、安全管理

3.1制訂施工現(xiàn)場(chǎng)安全防護(hù)基本標(biāo)準(zhǔn)，如：各類(lèi)洞口及臨邊地帶的防

護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，施工暫時(shí)用電安全防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，各類(lèi)施工機(jī)械和設(shè)備的安全防護(hù)標(biāo)

準(zhǔn)等；

3.2建立嚴(yán)格的安全教育制度，堅(jiān)持入場(chǎng)教育、堅(jiān)持每周按班組召開(kāi)

安全工作教育會(huì)議，增強(qiáng)安全意識(shí)，使安全工作落到泛博群眾基礎(chǔ)上；

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3.3編制安全技術(shù)交底，設(shè)計(jì)和購(gòu)路安全設(shè)施；

3.4強(qiáng)化安全法制觀念，嚴(yán)格執(zhí)行安全工作文字交底，雙方認(rèn)可，堅(jiān)

持特殊工種持安全操作證上崗制度，施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械司機(jī)和電工必須持證上

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岡；

3.5加強(qiáng)施工管理人員的安全考核，增強(qiáng)安全意識(shí)，避免違章指揮。

4、施工安全措施

4.1機(jī)械安全

A、鉆機(jī)應(yīng)放路平穩(wěn)，安裝后鉆桿中心線的偏斜應(yīng)小于全長(zhǎng)的1%。

B、鉆孔中如遇卡鉆，應(yīng)即將切斷電源、住手下鉆，在未查明問(wèn)題前

不得強(qiáng)行啟動(dòng)。

C、鉆孔過(guò)程中遇有機(jī)架晃動(dòng)、挪移、偏移應(yīng)即將停鉆。

D、混凝土泵如布珞在基坑邊，應(yīng)與基坑邊保持2m距離。

E、泵管輔設(shè)應(yīng)盡量減少?gòu)澢螒?yīng)堅(jiān)固，接頭處應(yīng)連接可靠。

F、泵送時(shí)料斗內(nèi)應(yīng)保持一定量混凝土，不得吸