擠密樁加CFG 樁的應用

宋君毅

(山西省第三建筑工程公司，山西長治 046011)

1 工程概況

長治市汽車客運東站主站房工程位于長治市太行東街與東外環交叉口東北角，整體呈扇形布置。主站房建筑面積為15 500 m2。地下1層，地上3層，建筑高度20.45 m，±0.000標高相當于絕對高程938.45 m。地基處理采用灰土擠密樁加CFG樁復合地基成套技術，復合地基具有承載力提高幅度大，地基變形小等優點，保證了建筑物的地基處理質量。

2 擠密樁加CFG樁的特點

1)擠密樁施工方法分灰土擠密樁法和土擠密樁法，擠密樁一般多采用振動沉管成孔，通過橫向“擠壓”作用使得地基土得以“加密”，然后在孔內分層夯實灰土(或素土)而成擠密樁，樁體與樁間土共同作用形成復合地基。2)CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁，由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和，制成一種粘結強度較高的樁體，與樁間土和褥墊層一起構成CFG樁復合地基。3)該工程為城市濕陷性黃土覆蓋地區，地基處理首先采用灰土擠密樁處理上覆濕陷性黃土，再做振動沉管混合料CFG樁，形成擠密樁、CFG樁與樁間擠密土三元復合地基，既能消除黃土濕陷性，又能滿足建筑物較高的荷載要求，比混凝土灌注樁經濟。

3 擠密樁的施工

3.1 施工準備

1)施工前，首先要進行施工優化，做好圖紙審核，以確保樁位、標高設計合理，圖紙無誤。

2)放出地基處理的加固范圍及線路中心線，根據施工圖放出樁位中心點，并標識清楚，樁位偏差不大于5 cm。

3)根據審核后的施工圖紙，進行現場測量放線，把每根樁的準確位置做好標注。

4)準備好施工機具，對施工人員進行技術交底。

3.2 施工順序

根據該工程的實際情況，為了防止擠密樁成孔后，相鄰樁孔之間互相擠壓，造成相鄰樁孔縮孔或振動塌陷，采用隔排隔行，間隔1孔～2孔跳打的施工順序，并且成孔后立即回填。

3.3 施工工藝

1)擠密樁樁孔應按等邊三角形布置，樁孔之間的中心距離控制為樁孔的2倍～2.5倍。

2)擠密樁法用沉管、沖擊、爆破等方法在地基中成孔，該工程按設計要求，成孔設備，現場土質和周圍環境情況，選用沖擊法。

3)沖擊法成孔使用 0.6 t～3.2 t重錐形錘頭，提升 0.5 m ～20 m高后，落下反復沖擊成孔。

4)沖擊法與其他成孔方法相比具有以下優點:a.不需要另配鋼管。b.沖擊成孔效果好。c.回填土料可以用重錘夯實，使得周圍土擠密效果更好。

4 CFG樁的施工

4.1 施工準備

1)熟悉圖紙及有關規范，搞好現場測量放線，確定每根樁的準確位置。

2)本著滿足設計與施工原則配備足夠數量的機具設備，在施工現場配備振動式沉管機一套，JZC350雙錐自落式混凝土攪拌機1臺，混凝土車2輛，灰斗車2輛，吊斗1個，二寸泥漿泵4臺。

3)在施工現場準備足夠數量的碎石、水泥、砂及粉煤灰。a.碎石粒徑控制在5 cm～31.5 cm，雜質含量小于5%。b.砂采用河北砂。c.水泥采用32.5礦渣水泥，無結塊，經試驗后合格。d.配合比經過試驗試配確定。

4.2 施工方案

1)試樁。根據試樁實際情況，先每提升0.5 m，留振20 s，試3根樁，每提1 m，留振20 s，試3根樁，選擇了最佳提升高度及留振時間。試樁時，準確記錄每根樁成樁時每米深度內的成樁時間及電流量，為以后的施工提供了準確的參數(各土層的振沖時間及最大電流量)，試樁達齡期后進行檢測，滿足或調整后達到設計要求方可開始進行正式施工。

2)施工工藝。測量放線→平整場地、設樁位→樁機就位→振動沉管/上料→至設計深度→提升振動→回壓素土→移位。

3)施工順序。施工順序按先外排，后內排，先周邊，后中間，且隔排隔樁跳打。

4.3 施工方法

1)樁機進入現場，根據設計樁長，沉管入土深度確定機架高度和沉管長度。

2)樁體混合料攪拌時間不少于2 min，加水量由混合料坍落度控制，坍落度為30 mm～50 mm。

3)混合料加至鋼管投料口齊平后，沉管在原地留振10 s左右，然后邊振邊拔管，拔管過快易造成局部縮頸或斷樁;拔管太慢振動時間過長，會使樁頂浮漿增厚，易使混合料離析，拔管速度控制在1.2 m/min ～1.5 m/min 左右，每提升1.5 m ～2 m，留振20 s，樁管拔出地面經確認樁符合設計要求后，用粘土封頂。

4)樁體經7 d達到一定強度后方可進行基坑開挖，為避免損壞樁頭，如樁頂離地面在1.5 m以內宜用人工開挖，如大于1.5 m，下部0.7 m也采用人工開挖，基坑挖至樁頭部位時經驗收合格后方可施工褥墊層。

4.4 質量保證措施

1)要嚴格控制原材料的質量。要加強對供貨商的信譽度審查，建立合格的供貨商檔案，原材料進場要及時檢驗、報驗，對使用設備要提前試車。

2)施工過程中要嚴格按技術交底、施工順序、施工工藝進行施工。

3)樁位必須保證與設計相符，樁頂位不大于100 mm。

4)打樁過程中，專人跟班作業，為保證樁的均勻性和連續性，避免出現斷樁，經常檢查混合料灌入量，一般采用浮標法和錘擊法測量，樁管每提升1 m～1.5 m測量一次，樁的充盈系數要達到1.3 以上。

5)各根樁的沉管時間，各段混合料灌入量，提升及留振時間和樁位偏差均做詳細施工記錄。

6)CFG樁施工完間隔1周～2周后對樁體進行荷載試驗。

4.5 安全保證措施

1)打樁前應對鄰近施工范圍內的原有建筑物、地下管線等進行檢查，對有影響的工程，應采取有效的加固措施或隔振措施，以確保施工安全。

2)打樁機行走必須平整、堅實，場地四周應挖排水溝以利排水，保證移動樁機時的安全。

3)在施工前應先全面檢查機械，發現問題及時解決，檢查后要進行試運轉，嚴禁帶病作業。

4)在打樁過程中遇有地坪隆起或下陷時，應隨時對機架調平或墊平。

5)機械司機在施工操作時要集中精力，服從指揮信號，不得隨意離開崗位，并經常注意機械運轉情況，發現異常情況及時糾正。

5 成品保護

1)CFG樁施工時，對已經施工完成了的樁頭，一定要注意做好成品保護，避免樁機碾壓，因此要調整好打樁順序。

2)施工完畢后，一般情況下3 d～7 d，樁基達到一定強度后才可進行土方開挖，挖至設計標高后，把多余的樁頭剔除，樁頭剔至設計標高處，樁頂表面不可出現斜平面。樁頂表面應鑿至平整，樁頭剔至設計標高以下時，必須采取補救措施。如斷裂面距樁頂標高不深，可接樁至設計標高。

6 造價控制

1)設計階段除了考慮滿足整體地基承載力之外，還要考慮特殊部位的地基承載力。如集水坑、電梯井等部位的承載力應另行驗算，以免整體打樁完成后，因承載力不足而補樁，造成結算責任糾紛;另外，在滿足承載力要求的前提下，基坑斜面上盡量少布樁，以減少后期斜面鑿樁頭的施工難度。

2)在施工準備階段，鉆機選型要充分考慮施工場地情況。避免鉆機體積過于龐大而現場場地狹小，上下基坑和鉆孔移位時行動困難，從而延誤工期。其次，需合理安排鉆孔行走路線，合理布置配套設備。防止漏樁和減少不必要的管線敷設，從而節約成本。在清運棄土方面，鉆出的土方要及時清運出基坑。余土如果不及時清運，不僅會影響到鉆機的位移，還會影響到鉆孔的定位精度，造成樁位偏移，嚴重的要補樁，使成本加大。

3)在施工過程中，提鉆、泵送壓灌混合料是整個CFG樁施工最重要的環節。從材料上講，混合料的坍落度要適宜。坍落度過小會堵管，影響施工進度、浪費混合料，造成成本加大;坍落度過大，成樁后干縮過大，樁體塌陷。如遇到含水量較大的土層，還會造成瓶頸樁、斷樁等質量事故。其次是提鉆速度和泵送混凝土速度。相關資料中規定提鉆速度不大于2.5 m/min，多為1.2 m/min～1.5 m/min，此速度是在一般土層中的提升速度，若在含水量較高的砂層中應適當放慢，防止因流砂造成塌孔斷樁的現象。實際施工時除了要注意提鉆速度外，還要注意配合泵送混合料速度，嚴格控制混合料的壓灌量，防止混合料超灌量過大，造成材料的浪費。

7 結語

擠密樁施工及機具簡單，可以節省大量挖方;CFG樁不用計算配筋，而且還可以利用工業廢料粉煤灰和石屑作摻合料，因此降低了工程成本，提高了經濟效益。經測算采用灰土擠密樁加振動沉管混合料CFG樁的成本僅是混凝土鉆孔灌注樁的1/2，因此在上覆濕陷性黃土地區，采用擠密樁加CFG樁處理地基是經濟合理的，有一定的推廣價值。

[1]郝曉華.談擠密樁復合地基施工[J］.山西建筑，2011，37(35):63-64.