CFG樁復(fù)合地基施工王偉

摘要：采用CFG樁是在高層建筑基礎(chǔ)施工中較常使用的復(fù)合地基處理方法，本文結(jié)合工程實(shí)例，向大家介紹CFG樁施工相關(guān)內(nèi)容，為大家了解CFG樁復(fù)合地基提供參考。

關(guān)鍵詞：CFG樁；復(fù)合地基；施工

一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介

XX項(xiàng)目位于內(nèi)蒙古自治區(qū)大青山?jīng)_洪積扇地區(qū)，建筑物占地東西長(zhǎng)約105.80m，南北寬約33.90m，主樓地上19層，高79.20m，框架～剪力墻結(jié)構(gòu)，筏板基礎(chǔ)，裙樓地上3層，高13.50m，框架結(jié)構(gòu)，筏板基礎(chǔ)，均設(shè)1層地下室。

本工程±0.000相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高1058.60m，場(chǎng)地自然地面標(biāo)高平均值為1057.750m，主樓筏板底標(biāo)高為-7.40m，筏板厚2m，裙樓筏板底標(biāo)高為-6.60m，筏板厚1m。

二、復(fù)合地基設(shè)計(jì)方案

采用水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）法對(duì)主樓地基土進(jìn)行處理，利用復(fù)合地基來承重，處理后復(fù)合地基承載力特征值為370kPa，最終沉降量在要求的控制范圍內(nèi)，均滿足設(shè)計(jì)要求。

采用長(zhǎng)螺旋鉆孔成孔、管內(nèi)泵壓混合料的成樁工藝進(jìn)行施工。樁身混合料是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和而成，樁身混合料強(qiáng)度等級(jí)為C20，水泥設(shè)計(jì)采用32.5普通或礦渣硅酸鹽水泥，摻加袋裝Ⅰ或Ⅱ級(jí)粉煤灰，以增加混合料的和易性和可泵性，每方混合料中粉煤灰的摻入量宜為70～90㎏。混合料的配合比須通過試驗(yàn)來確定，坍落度應(yīng)控制在160～200mm。由于是泵送混凝土，故粗骨料粒徑不宜太大，宜選用5～16mm碎石。

設(shè)計(jì)CFG樁樁徑為400mm，設(shè)計(jì)有效樁長(zhǎng)為11m，樁頂保護(hù)樁長(zhǎng)0.5m；采用正方形形式進(jìn)行布樁，布樁間距為1.80m，總布樁數(shù)為780根，CFG樁樁位布置情況詳見“CFG樁樁位平面布置圖”。

樁頂和基礎(chǔ)之間設(shè)置褥墊層，以保證樁土共同承擔(dān)荷載，減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中，墊層厚度為200mm，墊層材料可選用中粗砂。

三、CFG樁復(fù)合地基施工方案

擬建場(chǎng)地處于市區(qū)，為防止擾民和民擾問題的發(fā)生，同時(shí)考慮到基坑距周邊建筑較近的原因不宜選用振動(dòng)機(jī)具，以免對(duì)基坑邊坡的安全穩(wěn)定造成影響，基于以上幾方面的考慮并結(jié)合在相似地質(zhì)條件場(chǎng)地的施工經(jīng)驗(yàn),本地基處理工程采用長(zhǎng)螺旋鉆孔成孔（2臺(tái)KLB620A1鉆機(jī)）、管內(nèi)泵壓混合料的CFG樁成樁工藝（2臺(tái)HBTS80-A混凝土泵）。

（一）施工工藝流程

在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)完成土方開挖作業(yè)后，完成場(chǎng)地現(xiàn)有標(biāo)高及樁位標(biāo)記，鉆機(jī)就位啟動(dòng)，待鉆頭鉆入地下達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，按規(guī)定速度泵送混凝土并同時(shí)勻速上提鉆桿至地表，如此往復(fù)完成全部打樁任務(wù)。在此之后，開始樁間土清理及樁頭剔鑿工作，上述工作完成后即進(jìn)入到CFG樁復(fù)合地基檢測(cè)階段。

（二）材料準(zhǔn)備:

1、混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，設(shè)計(jì)坍落度為160-200mm；

2、水泥采用32.5普通或礦渣硅酸鹽水泥；

3、粗骨料選用5-16mm碎石；

4、細(xì)骨料選用含泥量小于5％的細(xì)砂；

5、袋裝Ⅰ或Ⅱ級(jí)粉煤灰。

四、施工控制及質(zhì)量保證措施

（一）混合料泵送過程的質(zhì)量和施工控制

1、施工前先將混凝土泵的料斗及管線用清水濕潤(rùn)，然后攪拌一定的水泥砂漿進(jìn)行泵送潤(rùn)滑管線。

2、鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后,一邊泵送一邊拔管,拔管速率控制必須與泵送量相匹配，泵送量達(dá)到鉆桿芯管一定高度后，方可拔管，拔管速率在現(xiàn)場(chǎng)試成樁后確定。根據(jù)CFG樁混合料的泵送量和樁徑反算拔管速率，以保證鉆頭始終埋在CFG樁混合料液面以下，避免進(jìn)水、夾泥等質(zhì)量缺陷的發(fā)生。

3、施工時(shí)要始終保持混凝土泵料斗內(nèi)的混合料液面在料斗底面以上一定高度，以免泵送時(shí)吸入空氣，造成堵管。

（二）成樁的質(zhì)量和施工控制

1、樁位控制

在施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，確定建筑物的控制軸線，并將樁的準(zhǔn)確位置施放到施工作業(yè)面上。樁位定位方法現(xiàn)場(chǎng)采用插以木制短棍撒白灰點(diǎn)來表示樁位，點(diǎn)位應(yīng)明顯易找且不易破壞。

2、垂直度控制

鉆機(jī)就位后，應(yīng)用鉆機(jī)塔身的前后垂直標(biāo)桿檢查導(dǎo)桿，校正位置，使鉆桿垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中心, 樁身垂直度偏差不得大于1％。鉆孔開始時(shí)，封住鉆頭閥門，使鉆桿向下移動(dòng)至鉆頭觸及地面時(shí)，開動(dòng)鉆機(jī)旋動(dòng)鉆頭。一般應(yīng)先慢后快，在成孔過程中如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時(shí)，應(yīng)停機(jī)或放慢進(jìn)尺。

3、樁長(zhǎng)控制

根據(jù)樁長(zhǎng)，確定鉆孔深度。當(dāng)樁尖到達(dá)鉆孔深度位置時(shí)，在動(dòng)力頭底面停留處與鉆機(jī)塔身相應(yīng)位置作醒目標(biāo)注，作為施工時(shí)控制樁長(zhǎng)的依據(jù)。當(dāng)動(dòng)力頭底面到達(dá)標(biāo)注時(shí)，樁長(zhǎng)即滿足設(shè)計(jì)要求。

4、成樁控制

成孔時(shí)鉆頭到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高后，鉆桿停止鉆動(dòng)，開始泵送混合料，禁止將鉆桿往上提30cm再泵料。成樁過程宜連續(xù)進(jìn)行，應(yīng)避免后臺(tái)上料慢造成的供料不足、停機(jī)待料現(xiàn)象。若施工中因其它原因不能連續(xù)灌注，須根據(jù)勘察報(bào)告和施工已掌握的場(chǎng)地土質(zhì)情況，避開飽和砂土、粉土層，不宜在這些土層內(nèi)停機(jī)。成樁過程中必須保證排氣筏正常工作。當(dāng)成樁至樁頂標(biāo)高2.0m以內(nèi)時(shí)，應(yīng)連續(xù)泵料至樁體混合料高出樁頂標(biāo)高。

（三）斷樁及清土施工控制

1、初步斷樁及清土

在地基處理施工全過程中需及時(shí)清運(yùn)棄土，確保打樁施工的工期及作業(yè)面的平整。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況和業(yè)主對(duì)工期的要求，在確保樁身質(zhì)量的前提下，對(duì)該工程確定采用人工斷樁、機(jī)械倒運(yùn)方法清運(yùn)打樁棄土和樁間保護(hù)土，具體操作程序如下：

（1）人工初步斷樁

在CFG樁成樁初凝以后即可組織人工按照CFG樁樁位平面布置圖確定樁位位置，用鐵锨和十字鎬開挖截?cái)鄻渡砘旌狭希@時(shí)樁身雖已結(jié)硬，但強(qiáng)度較低，此時(shí)人工斷樁只是將打樁棄土內(nèi)與樁身相連的混合料挖除，為機(jī)械清運(yùn)打樁棄土創(chuàng)造條件。同時(shí)，為減少下一步樁頭處理的工作量，挖除時(shí)可將保護(hù)土層內(nèi)的樁頭一并挖除30cm ，保留余下20cm的樁頭并及時(shí)覆蓋，在清運(yùn)保護(hù)土層后嚴(yán)格按有關(guān)要求截除。

（2）機(jī)械清運(yùn)打樁棄土、樁間保護(hù)土層

施工現(xiàn)場(chǎng)配備履帶式挖掘機(jī)，打樁施工結(jié)束當(dāng)樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的75%以上后，安排挖掘機(jī)進(jìn)入基坑作業(yè)，及時(shí)將打樁棄土、樁間保護(hù)土倒運(yùn)并適當(dāng)集中，采用運(yùn)土車輛將其運(yùn)出現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)配備足夠人工配合挖掘機(jī)進(jìn)行基底整平，用水準(zhǔn)儀嚴(yán)格控制標(biāo)高。

機(jī)械倒土由于需要挖掘機(jī)進(jìn)入打樁工作面，必須專人指揮并遵循以下原則：

a. 不可對(duì)設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以下的樁體產(chǎn)生損害；

b. 不能擾動(dòng)樁間土；

c. 為避免挖掘機(jī)在施工過程中碰樁，預(yù)留20cm土層人工清除。

現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格規(guī)定挖掘機(jī)的行走路線，挖掘機(jī)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)需在打樁工作面以上鋪墊不小于50cm的保護(hù)土層方可行走，禁止直接在打樁工作面上行走，工作時(shí)需嚴(yán)格控制標(biāo)高，不得超挖，運(yùn)土車輛不得進(jìn)入地基處理范圍，需由挖掘機(jī)將打樁棄土、樁間保護(hù)土倒運(yùn)至基坑邊，方可裝車運(yùn)走。

2、截樁頭

保護(hù)土層清除后可進(jìn)行樁頭處理，將樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上樁頭截?cái)啵话愠蓸?天后即可進(jìn)行截樁頭工作。本工程采用人工截樁方法，具體如下：

（1）用水準(zhǔn)儀確定樁頂標(biāo)高，兩人或四人用鋼釬水平方向兩兩相對(duì)用大錘同時(shí)擊打，將樁頭截?cái)唷?yán)禁用鋼釬向斜下方擊打或用一個(gè)鋼釬單向擊打樁身；

（2）樁頭截?cái)嗪螅娩撯F、手錘將樁頂從四周向中間修平至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高，并把樁頂找平，樁頂表面不可出現(xiàn)斜面，樁頂標(biāo)高允許偏差為0～+20mm。

如果在清運(yùn)打樁棄土、保護(hù)土層或截樁頭時(shí)造成樁體斷在設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以下，必須采取補(bǔ)救措施，先將樁頂修平、鑿毛，用CFG樁樁身混合料相同標(biāo)號(hào)的素混凝土接樁至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高。

（四）褥墊層鋪設(shè)

褥墊層鋪設(shè)厚度為200mm，材料選用中粗砂或粒徑為5～16mm的碎石，夯填度不大于0.9 (夯填度為壓實(shí)后厚度與虛鋪厚度之比)。施工時(shí)可先人工虛鋪220－230mm，之后用平板振搗器夯3～4遍直至密實(shí)。褥墊層施工完畢后，應(yīng)向監(jiān)理單位報(bào)驗(yàn)，多準(zhǔn)備一份褥墊層施工驗(yàn)收及驗(yàn)槽資料做竣工報(bào)告用。

（五）樁的施工允許偏差應(yīng)符合下列要求

１、樁長(zhǎng)允許偏差≤100mm

2、樁徑允許偏差20mm

3、垂直度允許偏差≤1％

4、樁位允許偏差：對(duì)滿堂布樁基礎(chǔ)≤0.4d，即16cm。

五、結(jié)語(yǔ)

本文的編寫以項(xiàng)目實(shí)例為根本依據(jù)，對(duì)于CFG樁的施工與大家交流共勉。

作者簡(jiǎn)介：

王偉 (1983-)，男（蒙古族），內(nèi)蒙古達(dá)茂旗人，工程師，工作單位：內(nèi)蒙古自治區(qū)本級(jí)政府投資非經(jīng)營(yíng)性項(xiàng)目基建辦公室。

孟曉燕（1983-），女（漢族），內(nèi)蒙古呼和浩特人，教師.內(nèi)蒙古師范大學(xué)青年政治學(xué)院。