摘要:本文論述了CFG樁的作用機(jī)理，并通過實(shí)例介紹CFG復(fù)合地基處理的應(yīng)用情況，介紹了長(zhǎng)螺旋芯管泵壓混凝土灌注成樁方法。

關(guān)鍵詞:CFG樁；復(fù)合地基；施工方法

隨著工程建設(shè)的飛速發(fā)展，地基處理手段也日趨多樣化，復(fù)合地基由于其充分利用樁間土和樁共同作用的特有優(yōu)勢(shì)和相對(duì)低廉的工程造價(jià)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。本工程應(yīng)用CFG樁復(fù)合地基，充分發(fā)揮了CFG樁的高承載力性能和抗變形性能，并通過褥墊層的設(shè)置發(fā)揮樁間土的承載力。

1 基本原理

CFG樁復(fù)合地基粘結(jié)強(qiáng)度樁是復(fù)合地基的代表，目前多用于高層和超高層建筑中。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結(jié)強(qiáng)度樁，和樁間士、褥墊層一起形成復(fù)合地基。CFG樁復(fù)合地基通過褥墊層與基礎(chǔ)連接，無(wú)論樁端落在一般土層還是堅(jiān)硬土層，均可保證樁間土始終參與工作。由于樁體的強(qiáng)度和模量比樁間土大，在荷載作用下，樁頂應(yīng)力比樁間士表面應(yīng)力大。樁可將承受的荷載向較深的土層中傳遞并相應(yīng)減少了樁間土承擔(dān)的荷載。這樣，由于樁的作用使復(fù)合地基承載力提高，變形減小，再加上CFG樁不配筋，樁體利用工業(yè)廢料粉煤灰作為摻和料，大大降低了工程造價(jià)。

復(fù)合地基設(shè)計(jì)中，基礎(chǔ)與樁和樁間土之間設(shè)置一定厚度散體粒狀材料組成的褥墊層，是復(fù)合地基的一個(gè)核心技術(shù)?；A(chǔ)下是否設(shè)置褥墊層，對(duì)復(fù)合地基受力影響很大。若不設(shè)置褥墊層，復(fù)合地基承載特性與樁基礎(chǔ)相似，樁間土承載能力難以發(fā)揮，不能成為復(fù)合地基。基礎(chǔ)下設(shè)置褥墊層，樁間土載力的發(fā)揮就不單純依賴于樁的沉降，即使樁端落在好土層上，也能保證荷載通過褥墊層作用到樁間土上，使樁土共同承擔(dān)荷載。

2 工程概況

汶上中都苑高層住宅樓為15層，剪力墻結(jié)構(gòu)。地基設(shè)計(jì)采用CFG樁進(jìn)行地基處理，樁正方形布置，間距1.2m，樁長(zhǎng)11.5m，樁徑400mm?；A(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)，復(fù)合地基承載力特征值270kPa。CFG樁采用長(zhǎng)螺旋鉆成孔，樁身強(qiáng)度為20MPa；褥墊層采用級(jí)配砂石，厚度為0.3m。

CFG樁復(fù)合地基的設(shè)置，不僅可以大幅度的提高地基承載力，減小了變形，并充分利用了樁間土的作用，降低了造價(jià)工程造價(jià)，一般為樁基的1/3～1/2，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益非常顯著。由于當(dāng)?shù)仉姀S較遠(yuǎn)，缺少粉煤灰，經(jīng)設(shè)計(jì)院同意，用C15商品混凝土澆筑，保證了樁的質(zhì)量。

3 樁的施工

長(zhǎng)螺旋鉆孔芯管泵壓砼灌注成樁，具有施工速度快、樁體密實(shí)度高、環(huán)境噪音影響較低、對(duì)周圍樁間擾動(dòng)影響較小、特別是適合地下水位以下的高靈敏度地層等特點(diǎn)，因此采用長(zhǎng)螺旋鉆孔芯管泵壓砼灌注成樁工藝。水下泵送砼，邊壓砼邊拔管，采用置換加固，穿透力強(qiáng)，單樁承載力高，不會(huì)受到第二層呈飽和，流塑～軟塑狀態(tài)的粉粘土影響。并且能夠達(dá)到設(shè)計(jì)承載力的要求，對(duì)樁的質(zhì)量有保證。

本工程采取從一邊向另一邊推進(jìn)，采用間隔跳打的施工方式。將樁機(jī)移到指定樁位，對(duì)中定位。當(dāng)?shù)孛嫫鸱黄綍r(shí)，應(yīng)調(diào)整支腿或平臺(tái)基座，使樁機(jī)底座保持水平、鉆桿保持垂直。一般樁位誤差不宜超過2.0CM，鉆桿垂直度偏差不超過1.5%。關(guān)閉鉆頭閥門，啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)下放鉆桿至鉆頭觸及地面時(shí)，啟動(dòng)鉆機(jī)錘頭，將鉆桿旋轉(zhuǎn)下沉至樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高。開動(dòng)混凝土輸送泵灌料，當(dāng)輸送管及鉆桿芯管充滿混合料后開始啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)勻速提升鉆桿，邊灌料、邊提升，直至施工設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，提升速度宜控制在2m/min-3m/min，嚴(yán)禁先拔管后灌料，掌握好灌料與提鉆的時(shí)間差，盡量避免提升灌料過程中停機(jī)待料現(xiàn)象。在流塑性土中要控制提鉆速度，保證成樁質(zhì)量。施工中采用了人工清理樁間土，人工破樁頭，減小對(duì)樁頭的破壞。

4 通病及事故處理措施

1）斷樁

斷樁情況有3種:一種是在清理樁頭的過程中，由于機(jī)械的操作不當(dāng)，撓動(dòng)或碰撞樁體，產(chǎn)生的淺層斷樁。處理方法:加強(qiáng)對(duì)機(jī)械操作人員的管理，杜絕野蠻施工。對(duì)斷樁進(jìn)行接樁，接樁的樁徑超出設(shè)計(jì)樁徑20cm，接樁采用C15混凝土澆注至樁頂標(biāo)高;二是在施工過程中，由于拔管速度過快，混凝土供量不足，樁孔四周土體散落充填至樁體中，形成夾層而產(chǎn)生的深層斷樁。處理方法:加強(qiáng)施工過程的控制，混凝土泵送量與拔管度要配合密切，對(duì)深層斷樁采用補(bǔ)樁的方式進(jìn)行處理。三是施工過程中，由于混凝土的供應(yīng)不及時(shí)，停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)或者是機(jī)械故障，樁身混凝土形成的施工“冷縫”而產(chǎn)生的斷樁。處理方法:加強(qiáng)拌和站與現(xiàn)場(chǎng)施工的協(xié)調(diào)與溝通，隨時(shí)掌握混凝土的供應(yīng)量與施工進(jìn)度，減少人為的斷樁產(chǎn)生，對(duì)斷樁采用補(bǔ)樁的方式進(jìn)行處理。

2）堵管

施工中由于外界環(huán)境的變化、混合料坍落度的損失、停機(jī)待料時(shí)間過長(zhǎng)以及機(jī)械故障等原因常產(chǎn)生堵管。處理方法:對(duì)混凝土泵管進(jìn)行覆蓋灑水降溫，減小外界環(huán)境對(duì)混合料的影響;對(duì)坍落度的損失大的混合料運(yùn)回拌和站進(jìn)行處理;停機(jī)待料時(shí)，要每隔10min左右打一次反泵，縮短混合料的停置時(shí)間，減少堵管的發(fā)生頻次，如停滯時(shí)間過長(zhǎng)要及時(shí)對(duì)鉆機(jī)及泵管進(jìn)行清洗;如機(jī)械故障立即將電源切斷，并及時(shí)清洗泵管泵機(jī);另外在施工中，由于拔管速度過慢，泵送量過大，使芯管內(nèi)混合料擠壓密實(shí)，發(fā)生堵管，施工中泵機(jī)司機(jī)與鉆機(jī)司機(jī)要固定不變，并配備有效的通信聯(lián)系工具，減少堵管的發(fā)生。

3）串孔

當(dāng)加固區(qū)為軟土或淤泥時(shí)，常發(fā)生串孔，當(dāng)遇到此類地質(zhì)條件時(shí)，要及時(shí)進(jìn)行跳孔施工，減少串孔數(shù)量。

4）承載力不足

主要是在施工中，樁未穿透軟土或置于夾層上，造成深入硬層的假象，或者設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)不足，造成承載不滿足設(shè)計(jì)要求。加強(qiáng)地質(zhì)復(fù)查工作，及時(shí)與設(shè)計(jì)單位進(jìn)行溝通，提出變更建議。

5 復(fù)合地基承載力檢測(cè)

試驗(yàn)有兩組復(fù)合地基試驗(yàn)，在承載板上對(duì)稱安裝4個(gè)大行程百分表，量測(cè)復(fù)合地在各級(jí)荷載作用下的地基沉降量，每級(jí)載荷施加后5min第一次測(cè)讀承載板的沉降量，以后每半小時(shí)測(cè)讀一次，當(dāng)一小時(shí)內(nèi)沉降量小于0.1mm時(shí)，即可施加下一級(jí)載荷。從P-S曲線可以看出，復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)曲線基本屬于漸進(jìn)型的光滑曲線，不存在陡降點(diǎn)。

本工程低應(yīng)變檢測(cè)CFG樁樁身完整性65根樁，檢測(cè)比例約為30%。所測(cè)的65根CFG均屬于完整樁或基本完整樁，沒有影響正常使用的樁。

6 結(jié)論

1）以復(fù)合地基靜壓結(jié)果數(shù)據(jù)看，本工程所采用的組合型復(fù)合地基的應(yīng)用，可最大限度地發(fā)揮CFG樁的優(yōu)點(diǎn)，使復(fù)合地基的承載力得到大幅度的提高，地基變形得以降低和控制。

2）復(fù)合地基中由于CFG樁用才C15素混凝土澆筑，不配筋以及充分發(fā)揮樁間土的承載力其受力和變形類似于素混凝土樁，具有地基承載力高、變形小、穩(wěn)定快施工簡(jiǎn)單易行，且工程造價(jià)低，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益明顯。

3）是否設(shè)置褥墊層以及墊層的材料和厚度，直接影響復(fù)合地基的樁和樁間土強(qiáng)度的發(fā)揮，合理的墊層厚度對(duì)提高復(fù)合地基承載力和減少沉降變形是非常有利的。

4）由該工程證明此種地基處理方案，質(zhì)量易控制，造價(jià)低，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益明顯，有極大的發(fā)展?jié)摿?。轉(zhuǎn)貼于中國(guó)論文下載中

參考文獻(xiàn)

[1]閆明禮《地基處理技術(shù)》

[2]李洪船，閆明禮《cfg樁復(fù)合地基在望京新城高層建筑中的應(yīng)用》

作者簡(jiǎn)介

米秀峰（1981.5.14—），男，回族，山東棗莊人。畢業(yè)于北方交通大學(xué)土建系，土木工程專業(yè)。現(xiàn)任棗莊礦業(yè)集團(tuán)中興建安公司德圣房地產(chǎn)公司汶上分公司經(jīng)理