CFG樁在建筑地基處理中的應用

易劍輝，王瑛，鄭自元

（湖南航天建筑工程有限公司，長沙410205）

1 引言

隨著城市工程建設的不斷發展，軟弱地基處理的方法也越來越多。長螺旋鉆孔水泥粉煤灰碎石樁（cement flying-ash gravel pile，簡稱CFG 樁）由于施工機械簡單，便于操作、樁體材料來源廣泛、工程造價低、施工速度快等優點，在全國各地廣泛使用。本工程地處丘陵與三角洲沖積平原交匯接觸地帶，場地原始地貌屬濱海平原地貌，地勢平坦，地面原始標高為3.61～3.69m，東、北面為山體，西、南面為城市主干道。通過細致的沉降分析，進而提出技術可靠、造價經濟的長螺旋鉆孔CFG樁方案進行建筑地基處理，以滿足場地工后沉降、建（構）筑物不均勻沉降等要求。

2 工程概況

珠海阿茲耐涂料有限公司維修車間工程位于高欄港經濟技術開發區南水鎮，其平面尺寸為60m×128m，柱距8m，跨度30m，檐口高度13.6m，單層輕鋼結構，場地未規劃有地下室。由于場地東、北面為山體，如采用預應力混凝土管樁或灌注樁，短樁太多、施工困難、工期長且造價高，場地西、南面有下臥淤泥層，沉降變形非常大，沉降需要很長時間才能完成，如果地基處理不合適，往往會造成大量的樁后沉降和不均勻沉降，嚴重影響上部結構建筑物及管線的正常使用。故本工程決定采用長螺旋鉆孔CFG 樁對地基進行處理。

3 工程地質和水文條件

場地內土（巖）層自上而下有：人工填土層（Qml）的填土層，（以中風化或微風化花崗巖塊石及廢混凝土塊為主，局部夾0.2～0.8m 厚耕植土層），平均厚度2.61m→沖積土層（Qal）的淤泥層、粉質黏土層和中砂層, 平均厚度4.65m→殘積型土層（Qe1）的粉質黏土層，平均厚度4.16m→基巖(γ52（3）)層的強風化和中風化花崗巖，平均厚度7.15m。本場地地下水主要為土孔隙潛水，但局部分布有滲透裂隙水，地下水主要受大氣降水和地表徑流補給影響，以蒸發及側向徑流為主要排泄途徑。

4 施工方案

4.1 施工設備

CFG26-400mm 型長螺旋鉆機（鉆孔最大深度26m，鉆桿標配直徑400mm）、混凝土輸送泵（45～60m3/h，采用內徑150mm 高強柔性管與鉆機連接）、容量為0.5～1.5m3的裝載機、PC200 挖掘機及備用柴油發電機各1 臺。

4.2 工藝要求

采用長螺旋鉆孔CFG 樁，樁徑φ400mm，樁距1 450㎜、1 400mm，有效樁長6～12m（以強風化巖或中風化花崗巖作為樁端持力層，樁端進入持力層1m），保護樁頭不小于0.5m，該項目CFG 樁數量共計16 503m（1 537 根）。混凝土強度要求：C30。要求處理后CFG 樁復合地基承載力特征值：fspk=180kPa。

4.3 工藝原理

用長螺旋鉆機鉆至1m 持力層，用混凝土泵鉆穿鉆桿中心通道。在一定壓力下壓入樁孔中?；炷翝仓猎O定標高后，采用自重至設計標高，形成混凝土灌注樁。

4.4 施工工藝

施工工藝流程為：試成樁→場地平整→測量放線→鉆機就位→鉆孔成孔→壓灌混凝土→鉆機移位→報表記錄。

1）試成樁，確定施工參數。正式施工前，應在工程非主要部位進行試成樁，試成樁數量應根據設計要求和場地地質條件確定，不少于3 根。通過試樁確定合適的場地工程地質條件的鉆孔深度、提鉆速度、壓灌樁的充盈系數等施工工藝參數。以指導下一步大規模CFG 樁的施工。

2）場地平整。在地基處理施工前，對場地進行清理，清除各種雜物、石塊等，再進行填土整平至設計標高。

3）測量放線。根據樁位設計圖紙準確測設出樁位軸線、定位點，并用鋼筋做好標記。

4）鉆機就位。鉆機就位后，保持鉆機平穩、調整鉆塔垂直，鉆桿的連接應牢固。鉆機定位后，應進行復驗，鉆頭與樁位點偏差不得大于20mm，開孔時下鉆速度應緩慢。鉆機啟動前應將鉆桿、鉆尖內的土塊、殘留的混凝土等清理干凈。

5）鉆機成孔。鉆進速度根據地層情況按成樁工藝試驗確定的參數進行控制。鉆機鉆進過程中，不宜反轉或提升鉆桿，如需提升鉆桿或反轉應將鉆桿提至地面，對鉆尖開啟門須重新清洗、調試、封口。樁間距小于1.3m 的飽和粉細砂及軟土層部位，宜采取跳打的方法，防止發生串孔。鉆進過程中，當遇到卡鉆、鉆機搖晃、偏斜或發生異常聲響時，應立即停鉆，查明原因，采取相應措施后方可繼續作業[1]。

6）壓灌混凝土。達到設計樁底標高終孔后，應先泵入混凝土并停頓10～20s，再緩慢提升鉆桿。混凝土輸送泵管布置宜減少彎道，混凝土泵與鉆機的距離不宜超過60m?；炷恋谋盟鸵诉B續進行，邊泵送混凝土邊提鉆，提鉆速度應根據土層情況確定，且應與混凝土泵送量相匹配，保證管內有一定高度的混凝土，保持料斗內混凝土的高度不低于400mm，并保證鉆頭始終埋在混凝土面以下不小于1 000mm?；炷翍捎煤鸵仔浴⑶咚暂^好、強度等級為C30 的商品混凝土,初凝時間不少于6h。灌注前坍落度宜為180～220mm。壓灌樁的充盈系數宜為1.0～1.2。樁頂混凝土超灌高度不宜小于0.5m。

7）鉆機移位。成樁后，應及時清除鉆桿及泵（軟）管內殘留混凝土并進行下一樁位的施工。長時間停置時，應采用清水將鉆桿、泵（軟）管、混凝土泵清洗干凈。

8）報表記錄。CFG 樁施工過程中需設專人對其施工參數進行記錄，記錄包括鉆孔垂直度、鉆孔深度、混凝土用量及強度、提鉆速度、施工時間、樁頂標高等，參數記錄要求真實、準確。復合地基、單樁檢測應在成樁施工完成并間歇一定時間后進行，間歇時間不少于28d[2,3]。

4.5 質量控制

質量控制包括以下2 方面：

1）成孔深度控制。成孔深度按建設單位提供的《巖土工程詳細勘察報告》、強風化或中風化花崗巖巖樣、測鉆桿長度的方式進行，孔深允許偏差±300mm。

2）樁質量控制：（1）樁位偏差土方開挖后量樁中心，允許偏差70mm，樁頂標高至少要比設計標高高出0.5m；每灌注50m3混凝土必須有1 組試塊；（2）樁的靜載試驗試驗數量宜為總樁數的0.5%～1.0%，且數量不少于3 根；（3）樁身完整性檢測采用低應變動力試驗，抽取樁數不小于總樁數的10%；（4）商品混凝土廠家對砂、石子、水泥、粉煤灰、外加劑的質量，檢驗項目、批量和檢驗方法，應符合國家現行有關標準的規定，每次灌注混凝土前提交原材料檢驗報告和配合比試驗報告單；（5）施工中應對成孔、灌注混凝土等全過程檢查；（6）施工結束后，應檢查混凝土強度，并應做樁體質量及承載力檢驗。

5 結語

目前，該項目地基與基礎分部已施工完畢且通過驗收。珠海阿茲耐涂料有限公司維修車間工程采用長螺旋鉆孔CFG 樁進行建筑地基處理的應用實踐取得了良好的效果。證明了CFG 樁進行建筑地基處理不僅施工方便、技術可靠、造價經濟，還能最大限度地保護周邊環境，贏得了參建各方的一致好評，為類似工程施工積累了寶貴經驗。