CFG樁在地基處理中的應用

周文斌

摘 要：為了保證地基有足夠的承載力來確保建筑穩固，就必須加強地基基礎工程的處理工作，CFG樁是地基處理技術的一種，具有變形能力小、承載能力高與成本低的優點。本文介紹了CFG樁技術，并探討了其在處理建筑地基基礎中的應用。

關鍵詞：CFG樁 復合地基 特點 技術

1、CFG樁復合地基

1.1 CFG樁復合地基簡介

水泥粉煤灰碎石樁（簡稱CFG樁）是指在碎石中摻入一定量的石屑、粉煤灰和少量水泥，拌合成一種具有一定粘結強度的非柔性樁。CFG樁復合地基由樁、樁間土及褥墊層三部分構成。CFG樁法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結的素填土等地基，對淤泥質土應按地區經驗或通過現場試驗確定其適用性。

1.2 加固機理

簡單說，褥墊層是將上部基礎傳來的基底壓力通過適當的變形以一定的比例分配給樁及樁間土，使二者共同受力。同時土體受到樁的擠密而提高承載力，而樁又由于周圍土的側應力的增加而改善了受力性能，二者共同工作，形成了一個復合地基的受力整體，共同承擔上部基礎傳來的荷載。

褥墊層作用：保證樁與土共同承擔荷載，調整樁與樁間土之間豎向荷載及水平荷載的分擔比例。樁的作用：承擔基礎傳來的豎向、水平荷載，地基土產生一定的擠密作用，同時具有作用、預震作用。樁間土的作用：承擔豎向、水平荷載，對樁體進行約束，保證樁體正常工作。

1.3特點

預制混凝土樁具有較高的承載力，但造價較高；碎石樁的造價較低，但卻滿足不了高層建筑對地基承載力的要求；而CFG樁則具備了上述兩類樁的優點，既造價低廉且承載力高。進行設計時，可通過改變CFG樁的樁長、樁距等來達到不同的復合地基承載力。通過改變樁長、樁徑、樁距等設計參數，可使地基承載力大幅提高，其提高的幅度在2.5～3倍，對軟弱地基承載力提高很大。變形穩定，沉降量小，如將CFG樁落在較硬的圖層上，其地基沉降量可控制在一定的范圍內（在10mm以內）。工藝性好，由于大量采用粉煤灰，樁體材料具有較好的流動性，灌注方便易于控制施工質量，同時節約大量水泥、鋼材，利用工業廢料粉煤灰降低工程費用，與預制鋼筋混凝土樁相比，可節約投資30%-40%。

2、CFG施工技術要點

2.1施工前準備

施工前準備的主要工作項目是測量放線，這其中有需要注意四點內容：（1）首先，在施工測量中，要將必要的測量儀器交予專門的部門進行校對，實際操作中要嚴格遵循行業的規范要求，以確保測量數據的精度和準確度；（2）其次，施工前必須對相關的工作人員進行技能培訓學習，以保證技術人員在對施工圖紙和施工材料的復核上的準確性；（3）此外，要根據CFG樁的施工圖進行施工技術交底工作；（4）最后，在取樣實驗的基礎上選定施工所需要的材料。測量放線時，要嚴格按照復核管理機制的要求進行，使樁線在樁機就位前一直處于平衡狀態，這樣才能確保立柱的垂直和地基的穩定牢固。并且鉆機的平衡更是鉆機中心和樁柱中心一致的保證。因此，科學的管理機制是CFG樁施工工序順利進行的制度保障。

2.2樁機就位

CFG樁定好位后，按照設計要求在樁中心點處插標桿，放好樁位后移動CFG樁機到達指定樁位，用鉆機塔身的前后和左右的垂直標桿檢查塔身垂直度，校正位置，使鉆桿垂直對準樁中心。開鉆前量好鉆具的長度，并在機架上標明進尺深度標志，保證成孔深度和有效樁長，樁機就位必須鋪墊平穩，立柱垂直穩定牢固，鉆頭對準樁位，檢查鉆頭活門是否閉合，合格后進行鉆機就位。

2.3鉆進成孔

鉆孔開始時必須確認樁位的編號、孔口標高、孔深，準確無誤后關閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸及地面時，啟動轉機，鉆進速度要先慢后快，如果發現鉆桿搖晃或卡鉆時應放慢進尺，鉆頭到達設計樁底標高時，于動力頭底面停留位置相應的鉆機塔身處作醒目的標記，作為施工時控制樁長的依據。鉆進過程中，平臺應保持平衡，未達到設計標高不得反轉或提升鉆桿，如因特殊情況要提升鉆桿或反轉，應將鉆桿提升至表面，對鉆頭活門重新沖洗、疏通、閉合。

2.4清孔與灌注

在成孔程序結束以后，需要用水稀釋孔內的泥漿，重復此操作一至兩次，以達到清理孔口的效果。然后向孔內灌注混凝土拌和料。這一施工過程要注意以下幾點：（1）每一根樁的灌注料量不小于預期灌注量；（2）采用連續填料法，保證成樁的連續均勻；（3）成孔后，鉆桿不能立即拔出，而是要用符合要求的碎石填充，使其自然沉到孔內的底部；（4）在灌注混合材料時，對其實際輸入量進行計量。對于沒有達到設計要求高度的鉆孔，不能將鉆桿提升或者反轉，而如有特殊情況，必須對需要反轉的鉆頭活塞進行徹底的清洗，這樣才能保證記錄數據的準確。CFG樁的灌注混合料必須嚴格按照比例將碎石、水泥和粉煤灰進行攪拌，攪拌時間大約在一分半鐘。

2.5振密

對于填充底部的石料，要借助鉆機的水平振力對其進行振密。當由于砂層抗壓阻力引起的電機電流上升到60安時，CFG樁周圍的砂土已經完成振密過程。不斷重復此過程，直至達到孔口。鉆桿和壓灌的配合程度，直接關系到CFG樁的質量高低。因此，必須控制好鉆桿的提升速度，不至于對地基的承載力產生負壓作用。

2.6拔管

實踐施工過程中，當鉆桿的芯管充滿了混合材料以后，即可開始拔管。施工樁一般要高出設計的高程，當灌注成樁以后，應當在樁頂上蓋土封，起到保護的作用。

2.7清土及剔樁

第一步清土在灌壓樁施工完畢后立即將多余混凝土鏟除；第二步在成樁后5d左右剔樁，避免因樁身強度較大時剔樁困難；清土采用小型機械設備及人工開挖、運輸，避免斷樁及對地基土的擾動；清土頂留至少20cm人工清除，找平；清槽后人工截樁，采用3根鋼釬間隔120mm，水平向楔入樁體，直至上部樁體斷開，樁頂采用小釬修平；因剔樁造成樁頂開裂、斷裂，按樁基混凝土接樁規定，斷面鑿毛，刷素水泥漿后用高一級混凝土填補并振搗密實。

2.8現場清理與測試

在CFG樁施工完成之后，要對現場進行清理，其中包括平整場地、清理樁頭等。之后，根據有關規定在混凝土達到一定強度之后，對CFG樁處理技術下的地基進行載荷測試。這一施工流程，既能保證施工現場有足夠的空間進行施工操作，又能完成對地基承載力的檢測。

3、結束語

CFG樁技術在地基處理中發揮了重要作用，需要給予高度重視。由于 CFG樁技術具有多種優勢，應用較為廣泛，因而我們要加強對CFG樁在地基處理中應用技術的研究與應用，結合實際施工情況，采取有效的施工措施，并要逐步優化施工工藝，提高地基施工的穩定性，保證建筑施工質量，促進我國建筑行業的發展。

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