CFG樁復合地基在工程中的應用

周少霞

（廣西浩天建筑工程有限公司，廣西 南寧530031）

CFG樁復合地基在工程中的應用

周少霞

（廣西浩天建筑工程有限公司，廣西 南寧530031）

文章主要從CFG樁復合地基的特點、CFG樁復合地基的設計、CFG樁施工技術要點及施工其他注意事項等這幾方面進行闡述，以供參考。

CFG樁復合地基；施工技術；長螺旋鉆機

水泥粉煤灰碎石樁，簡稱CFG樁，它是在碎石樁的基礎上發展起來的，以一定配合比率的石屑、粉煤灰和少量的水泥加水拌和后制成的一種具有一定膠結強度的樁體。CFG樁、樁間土和褥墊層一起組成CFG樁復合地基，通過褥墊層共同承擔上部荷載，其具有成樁速度快、無污染、無噪聲、復合地基承載力高、工期短、造價低等優點，在工業與民用建筑、高聳構筑物、多層建筑以及高速公路路基等得以廣泛應用。在此，本文就CFG樁在復合地基中的施工技術進行探討，以供參考。

1 CFG樁復合地基的特點

（1）適用范圍廣，可適用于不同的基礎形式，如獨立基礎、條形基礎及筏式基礎、箱型基礎；也可適用于不同的上層結構，如飽和或非飽和黏性土等，且可帶水作業。

（2）承載力提高幅度大，而且可調性強，可通過改變CFG樁的樁長、樁距來達到不同的復合地基承載力。

（3）褥墊層是復合地基的核心，它不但能保證樁、土共同承擔荷載；調整樁、土應力比，減少基礎底面的應力集中；減少基礎的剪切破壞；調整樁、土水平簡載的分擔，保證樁在水平簡載作用下不會斷裂。

（4）可通過增加樁長或改變樁端持力層的方式提高 CFG樁復合地基的承載力。

（5）CFG樁同其他剛性樁一樣，具有樁體的剛度及變形模量遠大于樁間土的共同特點。

（6）CFG樁施工技術成熟，成孔成樁一次性完成，施工速度快。

（7）CFG樁本身不配鋼筋，其綜合造價低，用于高層建筑地基加固，經濟效益好。

2 CFG樁復合地基的設計

2.1 樁的平面布置

一般來講可只布置在基礎范圍內。

2.2 樁距

一般為S＝（3～6）d。樁距的大小取決于設計要求的復合地基的承載力、土性與施工機具。

2.3 樁徑

樁徑一般為350～600 mm。通常選用ф＝400 mm。

2.4 樁長

可根據具體地層情況，結合樁側摩擦力及樁的端承力值大小綜合確定，一般情況CFG樁樁端應位于相對硬層上。

2.5 樁體強度

最低強度應按 3倍的樁頂應力確定，砼標號一般為 C5～C20。長螺旋鉆孔泵壓混合料成樁工藝，考慮泵送混凝土工藝特殊要求，通常選用15混凝土為宜。

2.6 樁頂褥墊層

《建筑地基處理技術規范》中9.2.3條規定樁頂和基礎之間應設置褥墊層，褥墊層厚度宜取150～300 mm，當樁徑大或樁距大時褥墊層厚度宜取高值。褥墊層材料宜用粗砂、中砂、碎石（最大粒徑不宜大于25 mm）、級配砂石，最大料徑不宜大于30 mm。

3 CFG樁施工技術要點

3.1 采用振動沉管灌注成樁施工要點

（1）施工工藝流程：施工準備→樁尖的預制和埋設→樁機進場→沉管→混合料攪拌及投料→拔管→封頂→檢測→清理樁間土及預留樁頭→鋪設褥墊層。

（2）軟土中可采用大直徑預制樁尖，以獲得較大的端阻力，而保持樁身混合料用量不變。

（3）沉管過程中，可不啟動振動錘、靜壓沉管，減少對樁間土的擾動，拔管啟錘使混合料振密。

（4）在沉管過程中用料斗進行空中投料（可邊沉管邊投料），待沉管至設計標高且停機后須盡快完成投料，直至管內混合料頂面與鋼管料口平齊。

（5）應嚴格控制拔管速率，以防止粗骨料與水泥漿發生分離。一般，正常的拔管速率為1.2～1.5 m/min；對于淤泥質土，拔管速度可適當放慢，拔管過程中不宜反插留振。成樁后樁頂標高應高出設計樁長0.5 m，且樁頂浮漿應控制在10 cm左右。

3.2 長螺旋鉆孔灌注成樁施工要點

（1）施工工藝流程：樁位放點→攪拌混凝土→長螺旋鉆機就位、成孔→壓灌素混凝土→邊提升鉆桿邊壓灌素混凝土→成樁、樁體養護→檢測→清樁間土及預留樁頭→鋪設褥墊層。

（2）基礎埋深較大時，宜在基坑開挖后的工作面上施工，工作面宜高出有效樁頂標高300～500 mm，工作面為卵石和粗砂取小值，工作面土較軟時應采取相應施工措施（鋪碎石、墊鋼板等），保證樁機正常施工。基坑較淺在地表打樁或部門開挖打樁空孔較長時，應加大保護樁長，并嚴格控制樁位偏差和垂直度。

（3）樁體混合料中，碎石最大粒徑不宜大于25 mm，粉煤灰選用Ⅱ級或Ⅲ級細灰，每立方米混合料摻量70～90 kg為宜。

（4）軟土地基中施工，可摻加適量的減水劑、泵送劑，以制備泵送機能好、坍落度較低的混合料；在拌合時，拌合時間不得少于1 min；混合料的坍落度宜控制在16～20 cm。

（5）在鉆孔時，一般應先慢后快，以減少鉆桿搖晃，同時方便檢查鉆孔的偏差，以及時糾正。

（6）在灌注混凝土時，當鉆桿心充滿混合料后開始拔管時，嚴禁先提鉆后灌料。

（7）樁徑為400 mm時，提鉆速度宜為2.5～3.5 m/min，樁徑增大鉆頭活門斷面應相應增大，若樁徑增大而鉆頭活門斷面不變時應相應降低提鉆速度；灌注成樁完成后，樁頂采用濕黏土封頂，進行保護。

（8）施工中每根樁的投料量不得少于設計灌注量。

3.3 褥墊層施工要點

（1）褥墊層分兩層施工，底層厚30 cm，上層厚20 cm，施工時夯填度不得大于0.9。

（2）底層碎石施工：填料松鋪厚度約30 cm，然后采用推土機進行填料初平，再人工配合平地機精平，壓路機靜壓兩遍，底層隨時施工，壓實度宜控制為25 cm。

（3）土工格柵的鋪設：土工格柵在鋪設前應進行雙向抽查，極限抗拉強度要滿足設計要求，即應大于 80 kN/m；鋪設時沿線路橫向鋪設，搭接寬度不小于 50 cm，鋪設時路基坡腳兩側預留2 m回折長度。

（4）控制碾壓工藝：為防止壓壞CFG樁樁頭和土工格柵，應采用不同的分層碾壓工藝碾壓上層碎石，第一層碎石墊層鋪完后可靜壓兩遍，第二層碎石墊層鋪完后可用“振動式壓路機靜壓一遍＋弱振一遍＋靜壓一遍”。一般，上層碎石壓實厚度宜控制為25 cm。

4 施工中應注意的事項

（1）混合料坍落度對CFG樁影響很大，如混合料坍落度過大，會形成樁頂浮漿過多，形成砼的離析和泌水。一般，混合料坍落度控制在3～5 cm。

（2）每個工程開工前，都要做工藝試樁，以確定合理的工藝，并保證設計參數，必要時要做荷載試驗樁。

（3）CFG樁施工時，鉆機應對準樁位，同時要調整樁身垂直度，確保其垂直度偏差不大于l %；在鉆孔過程，應鉆至設計深度；當灌注時，當灌至設計樁頂標高，停止壓灌，移機至下一樁位；一般，整個復合地基施工周期為10 d。

（4）應嚴格控制拔管速度，在拔管過程中，應用浮標觀測，以找出縮頸部位，每拔管1.5～2.0 m，留振20 s（根據地質情況掌握留振次數與時間或者不留振）。

（5）在樁頂處，須每1.0～1.5 m翻插一次，以保證設計樁徑。

（6）清土和截樁時，不得造成樁頂標高以下樁身斷裂和擾動樁間土。

（7）冬期施工時混合料入孔溫度不得低于 5 ℃，對樁頭和樁間土應采取保溫措施。

5 結束語

綜上所述，CFG樁復合地基具有造價低、施工方便、質量容易控制、復合地基強度高等優點，比傳統的樁基礎具有明顯的優勢，可取得良好的經濟效益和社會效益。因此，CFG樁復合地基是一種可推廣的基礎處理方法之一，值得在多層建筑房屋地基基礎中大力推廣應用。

CFG Pile Compound Ground in Project Application

Zhou Shaoxia

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CFG pile compound ground; construction technique; long spiral drilling machine

TU473

A

1000－8136（2011）06－0069－02