本文關(guān)鍵詞：CFG樁復(fù)合地基，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

[摘  要]：CFG 樁復(fù)合地基成套技術(shù)，已列為建設(shè)部重點(diǎn)推廣技術(shù)和國家科委重點(diǎn)推廣研究成果，已在全國 多個(gè)省市應(yīng)用。本文通過分析CFG樁地基與地基處理方法，及CFG樁在地基處理中的應(yīng)用和CFG樁復(fù)合地基的優(yōu)點(diǎn)，描述其施工工藝，進(jìn)一步反映其提高地基承載力，控制沉降方面的作用，由此說明CFG樁在建筑工程中的應(yīng)用價(jià)值。

[關(guān)鍵詞]：CFG 樁　褥墊層　復(fù)合地基

1CFG樁復(fù)合地基概況

CFG樁復(fù)合地基由CFG樁、樁間土和褥墊層一起形成復(fù)合地基。CFG樁復(fù)合地基粘結(jié)強(qiáng)度樁是復(fù)合地基的代表，目前多用于高層和超高層建筑中。CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結(jié)強(qiáng)度樁，和樁間士、褥墊層一起形成復(fù)合地基。CFG樁復(fù)合地基通過褥墊層與基礎(chǔ)連接，無論樁端落在一般土層還是堅(jiān)硬土層，均可保證樁間土始終參與工作。由于樁體的強(qiáng)度和模量比樁間土大，在荷載作用下，樁頂應(yīng)力比樁間士表面應(yīng)力大。樁可將承受的荷載向較深的土層中傳遞并相應(yīng)減少了樁間土承擔(dān)的荷載。這樣，由于樁的作用使復(fù)合地基承載力提高，變形減小，再加上CFG樁不配筋，樁體利用工業(yè)廢料粉煤灰作為摻和料，大大降低了工程造價(jià)。

2褥墊層的意義

按照傳統(tǒng)的CFG樁復(fù)合地基理論，褥墊層是其重要組成部分，復(fù)合地基許多特性都與褥墊層有關(guān)。這里所說的褥墊層不是基礎(chǔ)施工經(jīng)常做的10cm厚的素混凝土墊層，而是由粒狀材料組成的散體墊層。

2.1設(shè)置褥墊層的必要性

CFG樁復(fù)合地基有無褥墊層，其區(qū)別主要是樁間土的承載力發(fā)揮的過程不同。當(dāng)設(shè)置褥墊層時(shí)，樁間土一開始就承擔(dān)了較大比例的荷載，在正常使用狀態(tài)下，建筑物荷載主要由樁和樁間土共同承擔(dān)；而不設(shè)褥墊層時(shí)，荷載一開始主要由樁來承擔(dān)，樁間土基本不承擔(dān)或承擔(dān)很少。在正常使用狀態(tài)下，建筑物荷載主要由樁來承擔(dān)。當(dāng)復(fù)合地基承載力達(dá)到極限時(shí)，無論是其承載力的大小以及樁、土的荷載分擔(dān)比都是相同的，故可取消褥墊層。

2.2不設(shè)置褥墊層的情況

取消墊層，讓樁頂直接與基礎(chǔ)接觸，實(shí)際上就是在正常使用狀態(tài)下充分發(fā)揮樁的承載力，使其接近極限，而讓樁間土強(qiáng)度為作安全儲(chǔ)備，這樣雖然樁的安全系數(shù)K小于2(一般1.1左右)，但地基土的安全系數(shù)卻較高，復(fù)合地基總的安全度并沒有降低，就象樁基礎(chǔ)在正常使用狀態(tài)下，其摩阻力和端承力發(fā)揮程度不一樣、其各自的安全系數(shù)也不一樣，類似于“復(fù)合樁基”的設(shè)計(jì)思想。

3CFG樁復(fù)合地基的優(yōu)點(diǎn)

（1）適用性廣，承載力提高幅度大

CFG樁復(fù)合地基技術(shù)適用于非飽和及飽和的粉土、粘性土、填土、砂土、淤泥質(zhì)土等地質(zhì)條件，處理后，復(fù)合地基的承載力與原地基承載力相比，可提高2-5倍。

（2）施工簡便，工期短

CFG樁施工方法一般為長螺旋鉆成孔泵送混凝土法，施工時(shí)，沒有鋼筋籠制作等工序，成孔成樁一次完成減少了成樁時(shí)間，加快了施工速度。

（3）保護(hù)環(huán)境

CFG樁施工時(shí)，不需泥漿護(hù)壁，沒有泥漿外運(yùn)，既節(jié)約了資金，又無環(huán)境污染，對(duì)市內(nèi)施工，非常適合。

4CFG樁在復(fù)合地基中的優(yōu)勢(shì)

（1）承載力提高幅度大、可調(diào)性強(qiáng)

CFG樁樁體可以從幾米到20多米，并且可全樁長發(fā)揮樁的側(cè)阻力，樁承擔(dān)的荷載占總荷載的百分比可在40%-75%之間變化，使得復(fù)合地基承載力提高幅度大并具有很大的可調(diào)性。當(dāng)?shù)鼗休d力較高時(shí)，荷載又不大，可將樁長設(shè)計(jì)得短一點(diǎn)，荷載大時(shí)，樁長可設(shè)計(jì)得長一點(diǎn)。特別是天然地基承載力較低而設(shè)計(jì)要求的承載力較高，用柔性樁復(fù)合地基一般難以滿足設(shè)計(jì)要求，CFG樁復(fù)合地基則比較容易實(shí)現(xiàn)。

（2）適應(yīng)范圍廣

對(duì)基礎(chǔ)形式而言，CFG樁既可以適用于條形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)，也可以用于筏板基礎(chǔ)和箱型基礎(chǔ)。就土性而言，CFG樁可用于飽和、非飽和粘性土，既可以用于擠密效果好的土，又可用于擠密效果差的土。

（3）樁體的排水作用明顯

CFG樁在飽和粉土和沙土中施工時(shí)，由于沉管和拔管的振動(dòng)，會(huì)使土體產(chǎn)生超孔隙水壓力。較好透水層上面還有透水性較差的土層時(shí)，剛剛施工完得CFG樁將是一個(gè)良好的排水通道，孔隙水將沿著樁體向上排出，知道CFG樁體結(jié)硬為止。

（4）復(fù)合地基變形小

復(fù)合地基模量大、建筑物沉降量小事CFG樁復(fù)合地基重要特點(diǎn)之一，大量工程實(shí)踐表明，建筑物沉降量一般可控制在2-4厘米。對(duì)于上部和中間有軟土層的地基，用CFG樁加固，樁端放在下面好的土層上，可以獲得模量很高的復(fù)合地基，建筑物的沉降都不大。

5CFG樁基的施工

5.1CFG樁施工設(shè)備

在此，以長螺旋鉆管泵壓CFG樁為例，此施工工藝是由長螺旋鉆機(jī)、混凝土泵和強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)組成的完整體系，在現(xiàn)代施工中，步履式長螺旋鉆機(jī)及商品混凝土比較普遍。

長螺旋鉆機(jī)是施工工藝中的核心部分，目前長螺旋鉆機(jī)根據(jù)其成孔深度分為12、16、18、24米和30米等機(jī)型，施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)樁長確定施工所采用的設(shè)備。其次，進(jìn)行商品混凝土澆筑時(shí)如需采用接泵的，需配備泵管。

5.2施工前準(zhǔn)備

5.2.1材料

CFG樁原材料包括砂、石、水泥、粉煤灰和外加劑，在進(jìn)場前需確定原材料的種類、品質(zhì)，并將原材料送至相關(guān)部門進(jìn)行檢測(cè)。由于現(xiàn)階段建筑施工多使用商品混凝土，所以需將商品混凝土樣品及時(shí)送檢。

5.2.2施工現(xiàn)場

在降水方面，CFG樁施工要求地下水應(yīng)降至基底標(biāo)高0.5-1.0米，確定降水深度時(shí)還應(yīng)考慮電梯井、集水坑等的深度。在基坑開挖方面，其開挖深度應(yīng)根據(jù)基底設(shè)計(jì)標(biāo)高和保護(hù)土層厚度確定。當(dāng)保護(hù)土層厚度為50厘米、褥墊層厚度為15厘米時(shí)，開挖標(biāo)高為素混凝土墊層底標(biāo)高以上35厘米，以此類推。其開挖范圍考慮到目前國產(chǎn)長螺旋鉆機(jī)情況，基底開挖平面尺寸以建筑物的底板邊緣為基準(zhǔn)向四周均擴(kuò)出1.0米。若施工圖紙上已經(jīng)標(biāo)注具體做法及數(shù)據(jù)，應(yīng)根據(jù)圖紙施工。另外施工現(xiàn)場應(yīng)做好“三通一平”等保障工作。

5.2.3施放樁位

在CFG樁施工前應(yīng)根據(jù)圖紙，確定建筑物的控制軸線，并將CFG樁的準(zhǔn)確位置施放到CFG樁作業(yè)面上。施放的樁位應(yīng)明顯、易找、不易被破壞，如有些工地采用有一定直徑和深度的白灰點(diǎn)表示樁位。

5.2.4施工資料

施工前應(yīng)準(zhǔn)備好工程地質(zhì)勘查報(bào)告、建筑物場地臨近的高壓電纜及地下管線障礙物等調(diào)查資料、地基處理方案、施工組織方案、CFG樁復(fù)合地基施工圖、施工中各種記錄、報(bào)審、報(bào)驗(yàn)表格等。

5.3施工過程

5.3.1鉆機(jī)就位

CFG樁施工時(shí)，鉆機(jī)就位后，應(yīng)用鉆機(jī)塔身的前后和左右的垂直標(biāo)桿檢查塔身導(dǎo)桿，校正位置，使鉆桿垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中心，確保CFG樁垂直度容許偏差不大于1%。

5.3.2鉆進(jìn)成孔

鉆孔開始時(shí)，關(guān)閉鉆頭閥門，向下移動(dòng)鉆桿至鉆頭觸及地面時(shí)，啟動(dòng)鉆機(jī)，開始鉆進(jìn)。一般先慢后快，這樣便于及時(shí)修正。若發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時(shí)，應(yīng)放慢進(jìn)尺，否則較易導(dǎo)致樁孔偏斜、位移，甚至使鉆桿、鉆具損壞。鉆進(jìn)的深度取決于設(shè)計(jì)樁長，當(dāng)鉆頭到達(dá)設(shè)計(jì)樁長預(yù)訂標(biāo)高時(shí)，于動(dòng)力頭地面停留位置相應(yīng)的鉆機(jī)塔身處做醒目標(biāo)記，作為施工時(shí)控制樁長的依據(jù)。施工時(shí)還要考慮施工作面的標(biāo)高差異，作相應(yīng)增減。

5.3.3灌注及拔管

CFG樁成孔到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，停止鉆進(jìn)，開始泵送混合料，當(dāng)鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管，嚴(yán)禁先提管后泵料。成樁的提速宜控制在2-3米/分鐘。成樁過程宜連續(xù)進(jìn)行，應(yīng)避免因后臺(tái)供料慢而導(dǎo)致停機(jī)待料。若施工中因其它原因不能連續(xù)灌注，須根據(jù)勘察報(bào)告和已掌握的施工場地的土質(zhì)情況，避開飽和砂土、粉土層，灌注成樁完成后，用水泥袋蓋好樁頭，進(jìn)行保護(hù)。施工中每根樁的投料量不得少于設(shè)計(jì)灌注量。

5.3.4移機(jī)

當(dāng)上一根樁施工完畢后，鉆機(jī)移位，進(jìn)行下一根樁的施工，由于CFG樁排出的土較多，穿將臨近的樁位覆蓋，有時(shí)還因鉆機(jī)支撐是支撐腳壓在樁位旁是原標(biāo)定的樁位發(fā)生移動(dòng)，因此，下一根樁施工時(shí)，還應(yīng)根據(jù)軸線或周圍樁的位置對(duì)需施工的樁位進(jìn)行復(fù)核，保證樁位準(zhǔn)確。

5.3.5棄土清運(yùn)

CFG 樁施工完畢，待樁體達(dá)到一定強(qiáng)度，一般七天左右，方可進(jìn)行開槽清土。清土包括CFG樁鉆孔土清運(yùn)和保護(hù)土層清運(yùn)兩部分，對(duì)于CFG樁樁較長且處理面積較大的樓座，由于人工清運(yùn)效率低，可采用機(jī)械和人工聯(lián)合清運(yùn)。采用挖掘機(jī)清土?xí)r，須嚴(yán)格控制標(biāo)高，防止挖斷工程樁和擾動(dòng)樁工作面以下保護(hù)土層，禁止在打樁工作面上行走，挖掘機(jī)清理完大片棄土后，人工將樁身保護(hù)樁長大部分挖除，或使其與樁身斷開，一般留下30厘米的保護(hù)樁長，打樁棄土清運(yùn)完畢后，其下50厘米保護(hù)土層采用人工挖除。

5.3.6樁頭處理

棄土工作完畢后，需將樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上樁頭截?cái)�，首先找出樁頂�?biāo)高位置，在同一水平面按同一角度對(duì)稱放置2個(gè)或4個(gè)鋼釬，用大錘同時(shí)擊打，將樁頭截?cái)�，最好采用截樁機(jī)截樁，其次，樁頭截?cái)嗪�，用鋼釬、手錘等將樁頂從四周向中間修平至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高，允許偏差為0-±20厘米。

5.3.7褥墊層的處理

CFG樁復(fù)合地基檢驗(yàn)完畢且滿足設(shè)計(jì)要求后，可進(jìn)行褥墊層施工。褥墊層材料多為粗砂、中砂或碎石，也可為細(xì)石混凝土，碎石粒徑多為8-20毫米，其厚度一般為10-30毫米，具體情況根據(jù)施工圖紙酌定。

5.3.8CFG樁施工常見問題及處理

（1）堵管

堵管是長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁成樁工藝常遇到的主要問題之一。它直接影響CFG樁的施工效率，增加勞動(dòng)強(qiáng)度，造成材料浪費(fèi)，若故障排除不暢時(shí)，使已攪拌的CFG樁混合料失水或結(jié)硬，增加再次堵管幾率，給施工帶來很多困難。若因混合料配合比不合理，和易性不好而發(fā)生堵管，需注意細(xì)骨料和粉煤灰兩種材料的摻入量，特別是注意粉煤灰摻入量宜控制在60-80千克/立方米。若因混合料攪拌質(zhì)量有缺陷，需確�；旌狭夏茼樌ㄟ^剛性管、高強(qiáng)柔性管、彎管和變徑管到達(dá)鉆桿芯管內(nèi)，同時(shí)控制好混合料坍落度，宜控制在16-20厘米。

若因設(shè)備缺陷而導(dǎo)致堵管，需保證管件連接順暢，確保彎管與高強(qiáng)柔性管等連接緊密，保證墊圈無破損。此外施工人員操作不當(dāng)也會(huì)導(dǎo)致堵管現(xiàn)象發(fā)生。

（2）竄孔

在飽和細(xì)砂層、粉砂層中施工常遇竄孔現(xiàn)象。在一般情況下，完成一根樁所需時(shí)間為30-40分鐘，完成1號(hào)樁后，在2號(hào)樁鉆進(jìn)成孔過程中，1號(hào)樁混合料尚未凝固而流向2號(hào)樁鉆孔中，所以發(fā)現(xiàn)已完成的1號(hào)樁突然下落，有時(shí)甚至達(dá)兩米以上，當(dāng)2號(hào)樁泵入混合料時(shí)，泵送壓力加大，迫使2號(hào)樁的混合料又流向1號(hào)樁恢復(fù)到原設(shè)計(jì)標(biāo)高。這種現(xiàn)象叫竄孔。

因此可采取增大樁距的設(shè)計(jì)方案，增大樁距的目的在于減少打樁機(jī)器的剪切擾動(dòng)，避免不良影響。改進(jìn)鉆頭，提高鉆進(jìn)速度。減少打樁推進(jìn)排數(shù)，如將一次打好幾排改為2排或1排，盡快離開已打成的樁，減少對(duì)已打樁擾動(dòng)能量的積累。必要時(shí)采用隔樁、隔排跳打方案，但跳打要求及時(shí)清除成樁時(shí)排出的棄土，否則會(huì)影響施工進(jìn)度。

（3）斷樁

樁基施工完畢，發(fā)現(xiàn)樁身裂縫的所在部位，應(yīng)分析原因，得出自身問題是在施工時(shí)，由于提鉆速度較快，空氣未全部釋放出來，致使樁身產(chǎn)生斷面裂縫，另外是混合料的攪拌時(shí)間不夠，和易性差，出現(xiàn)蜂窩麻面樁。外部原因是土建施工時(shí)機(jī)械挖基坑平整土方時(shí)，被挖掘機(jī)和鏟車碰斷。解決方案是,淺部斷樁,對(duì)斷樁單獨(dú)進(jìn)行處理,剔除上部斷樁,用與樁身相同的混合料按樁徑設(shè)計(jì)標(biāo)高補(bǔ)樁。如果是外部原因土建單位用機(jī)械施工,造成大范圍的淺部斷樁,應(yīng)與設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位共同制定方案。一般情況下,在原定檢測(cè)方案的基礎(chǔ)上,選擇幾根斷樁進(jìn)行單樁復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn),對(duì)比完整性樁和斷樁試驗(yàn)結(jié)果,確定斷樁是否能夠使用,如果確定復(fù)合地基承載力和變形能滿足設(shè)計(jì)要求,可不進(jìn)行處理,如不符合要求，需進(jìn)行設(shè)計(jì)方案論證。但在CFG樁施工時(shí),要特別注意淺部的施工質(zhì)量,在開挖基坑時(shí),在樁頂標(biāo)高以上1m處,一定采用人工開挖,以免碰斷樁身,保證CFG樁的完整性和質(zhì)量。樁頭斷樁后進(jìn)行接樁，當(dāng)樁頂高程低于施工圖標(biāo)識(shí)高程時(shí)，如開槽或剔除樁頭必須進(jìn)行補(bǔ)樁，可采用比樁體強(qiáng)度高一等級(jí)的豆石混凝土接樁至施工圖標(biāo)識(shí)樁頂標(biāo)高，注意在接樁過程中保護(hù)好樁間土。

6結(jié)束語

建筑上遇到的復(fù)雜地質(zhì)情況使基礎(chǔ)工程越來越重要，其工程造價(jià)占整個(gè)工程總投資的比例也越來越大，深基坑支護(hù)、地下連續(xù)墻、逆作法等工藝先后被采用�，F(xiàn)在廣泛應(yīng)用的鉆孔灌注樁、振動(dòng)沉管灌注樁等固有的缺陷十分突出，主要表現(xiàn)在施工速度慢，場地污染嚴(yán)重，成樁質(zhì)量難以保證，材料浪費(fèi)大，容易出現(xiàn)各種弊病，而CFG樁表現(xiàn)出較大的優(yōu)勢(shì)，樁體材料價(jià)格低，施工方便，節(jié)省投資，是一種較為理想的地基處理技術(shù)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的推廣前景。

參考文獻(xiàn)

[1]《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2002）

[2閻明禮 張東剛 《CFG樁復(fù)合地基技術(shù)及工程實(shí)踐》（中國水利水電出版社）

  本文關(guān)鍵詞：CFG樁復(fù)合地基，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。