胡小鋒

摘要：CFG樁復(fù)合地基具有施工簡便、進度快、質(zhì)量便于控制、沉降變形小等特點。它能大幅度提高地基承載力，適用于水利工程、工業(yè)廠房和民用住宅的地基處理和加固，具有廣泛的經(jīng)濟效益和社會效應(yīng)。本文對其加固原理、施工技術(shù)與施工質(zhì)量控制要點進行分析概述。

關(guān)鍵詞：CFG樁；加固原理；施工技術(shù)

一、CFG樁的加固原理與類型

CFG樁是全名水泥粉煤灰碎石樁，由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水伴和，用各種成樁機械制成的可變強度樁。通過調(diào)整水泥摻量及配比，其強度等級在C5-C25之間變化，是介于剛性樁與柔性樁之間的一種樁型。

（一）CFG樁的加固原理

CFG樁是具有一定粘結(jié)強度的樁，在外荷載作用下，樁身不會向碎石樁那樣出現(xiàn)鼓漲破壞，并可全樁長發(fā)揮側(cè)摩阻力，樁落在好土層上具有明顯的端承力，樁承受的荷載通過樁周的摩阻力和樁端阻力傳到深層地基中，其復(fù)合地基承載力可大幅提高。CFG樁加固軟弱地基主要有兩種作用：樁體作用和擠密作用。

1、樁體的排水作用

CFG樁在處理飽和粉土和砂土地基的施工中，由于成樁過程中的震動作用（螺旋轉(zhuǎn)成孔有震動作用），會使土體內(nèi)產(chǎn)生較大的超靜孔隙水壓力。剛剛施工完的CFG樁將是一個良好的排水通道，特別是在較好透水層上面還有透水性差的土層覆蓋時，這種排水作用更加明顯，孔隙水沿著剛完工的樁體向上排出，直至CFG樁體結(jié)硬為止。

2、震動擠密作用

CFG樁施工利用螺旋轉(zhuǎn)動法施工，由于其震動作用，將會對樁間土產(chǎn)生擾動和擠密，特別是對高密度土，會使其結(jié)構(gòu)強度喪失，強度降低。成樁結(jié)束后，隨著恢復(fù)期的增長，結(jié)構(gòu)強度逐漸恢復(fù)，新的結(jié)構(gòu)強度的形成，樁間土的承載力有所提高。

（二）CFG樁的類型

1、振動沉管灌注成樁法：由配重鐵塊結(jié)合彈性動力頭作用，將沉管插入地下并擠壓周邊土體成孔，通過沉管灌注、振密混合料成樁的施工工藝。

2、長螺旋鉆孔灌注成樁法：由雙動力電動機帶動螺旋鉆桿，在動力頭及鉆桿重力作用下，通過螺旋鉆桿返渣成孔，然后灌注混合料成樁的施工工藝。

3、長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料成樁法：成孔工藝同上，利用混凝土輸送泵及長螺旋內(nèi)管泵壓混合料成樁的施工工藝。

二、CFG樁施工技術(shù)

（一）材料和質(zhì)量要求

1、水泥

（1）根據(jù)工程特點、所處環(huán)境以及設(shè)計、施工的要求，選用強度等級為32.5 以上的水泥。

（2）施工前，對所用水泥應(yīng)檢驗其初終凝時間、安定性和強度，作為生產(chǎn)控制和進行配合比設(shè)計的依據(jù)。必要時，應(yīng)檢驗水泥的其他性能。

（3）水泥應(yīng)按規(guī)定堆放在防雨、防潮的水泥庫內(nèi)。如因儲存不當(dāng)引起質(zhì)量明顯下降或

水泥出廠超過三個月時，應(yīng)在使用前對其質(zhì)量進行復(fù)驗，并按復(fù)驗結(jié)果使用。

2、碎石

碎石粒徑20～50mm，松散密度1.39t/m3，雜質(zhì)含量小于5%。

3、石屑

粒徑2.5～10mm，松散密度1.47t/m3，雜質(zhì)含量小于5%。

4、粉煤灰。

粉煤灰應(yīng)選用Ⅲ級或Ⅲ級以上等級粉煤灰。

（二）工藝性試樁

工藝性試樁可結(jié)合工程樁施工進行，主要考查設(shè)計的施打順序和樁距能否保證樁身質(zhì)量以及CFG樁復(fù)合地基是否滿足設(shè)計承載力及沉降要求。按設(shè)計要求選擇4根試樁，試樁完成后對試樁進行復(fù)核地基承載力試驗和單樁承載力試驗，試驗過程中對樁、土、墊層的應(yīng)力和變形進行監(jiān)測，研究CFG樁復(fù)合地基的作用機理，考察設(shè)計文件是否滿足過程承載力及沉降要求。當(dāng)試樁結(jié)果滿足設(shè)計要求后方可進行大面積施工。

（三）鉆進成孔

鉆孔開始時，關(guān)閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸及地面時，啟動鉆機鉆入，鉆進時應(yīng)先慢后快。鉆頭到達設(shè)計樁長預(yù)定標(biāo)高時，于動力頭底面停留位置相應(yīng)的鉆機塔身處作醒目標(biāo)記，作為施工時控制樁長的依據(jù)，當(dāng)標(biāo)記處與標(biāo)志持平時，鉆桿就達到設(shè)計標(biāo)高。施工時由現(xiàn)場技術(shù)員或施工員用鋼卷尺檢查深度和垂直度并且作好檢查記錄，現(xiàn)場鉆機操作員作好鉆進記錄（內(nèi)容含巖層情況、鉆進時間、進度尺寸、鉆機狀況等）。當(dāng)遇到較硬土層，鉆桿出現(xiàn)搖晃，進尺困難時，應(yīng)放慢進尺，同時現(xiàn)場技術(shù)員積極探明情況，給總工程師做出書面匯報，一起參與現(xiàn)場處理，作好處理記錄，直到鉆至設(shè)計標(biāo)高。施工樁長應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求、地質(zhì)情況和鉆進電流變化綜合控制，確保樁體穿透軟土層進入持力層不小于1.0m。

（四）判斷鉆孔至設(shè)計深度的方法

在鉆機塔身上每隔0.5m做醒目標(biāo)記，當(dāng)動力頭底面到達設(shè)計要求深度標(biāo)記處時，樁長即滿足設(shè)計要求。施工時還應(yīng)該考慮施工工作面的標(biāo)高差異，做相應(yīng)增減。

判斷鉆頭是否到了持力層一般有兩種方法：

一是在樁機駕駛室觀測電流的變化。鉆機開始鉆孔及軟弱地層鉆孔時，電流表指針在50MA～70MA安，當(dāng)鉆頭遇到持力層時，瞬間的電流將增大到120MA以上，同時電壓下降。此時，應(yīng)判定鉆頭已達到持力層（電流應(yīng)通過工藝試驗確定，并根據(jù)不同的土質(zhì)有不同的值）。

二是在鉆機旁直觀觀察。當(dāng)鉆頭到達持力層時，鉆桿上部的動力頭發(fā)生顫動和輕微的擺動，鉆機的動力明顯減弱，此時，應(yīng)判定鉆頭已達到持力層。

（五）混合料的拌合及運輸

為了保證混合料的質(zhì)量，混合料攪拌采用拌和站集中拌和，按照配合比進行配料，每盤料攪拌時間按照普通混凝土的攪拌時間進行控制。一般控制在90～120秒，具體攪拌時間根據(jù)實驗確定，電腦控制和記錄。混合料出廠時塌落度可控制在180mm～200mm?；炷翑嚢柽\輸車集中運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。

參考文獻：

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