王 棟

(山西省建筑設(shè)計研究院，山西 太原 030013)

CFG樁與灌注樁在某高層基礎(chǔ)工程應(yīng)用中的比較

王 棟

(山西省建筑設(shè)計研究院，山西 太原 030013)

以太原市某工程為實際依托，通過對某高層住宅樓地基基礎(chǔ)方案的比較，對采用經(jīng)CFG樁進行地基處理的筏板基礎(chǔ)方案和采用灌注樁地基基礎(chǔ)方案的工程特性及經(jīng)濟效益進行了比較，在分析兩種不同地基基礎(chǔ)方案的基礎(chǔ)上，得出了該小區(qū)全部樓座的地基基礎(chǔ)方案。

CFG樁，灌注樁，地基，承載力

1 工程概況

工程位于太原南中環(huán)街以北，規(guī)劃的綠地以東，規(guī)劃的軍民路以西，總用地面積為137.56畝，設(shè)計高層住宅、商業(yè)綜合樓、幼兒園以及相關(guān)的商業(yè)配套服務(wù)等設(shè)施。場地內(nèi)布置了15棟高層住宅樓及一棟商業(yè)綜合樓，布置于沿南中環(huán)街地塊東南角。其中某一商住樓總建筑面積27 639.47 m2，其中地下2 931.2 m2，地上24 708.27 m2，建筑基底面積1 340.3 m2；主體地上27層，地下2層(地下2層人防，地下1層管線)。室內(nèi)外高差為0.3 m，基底標(biāo)高-7.2 m。地基情況根據(jù)山西省建筑設(shè)計研究院于2011年11月提供的該工程巖土工程勘察報告進行設(shè)計，擬建場地自上而下各主要土層的工程地質(zhì)特征如表1所示。

表1 主要土層工程地質(zhì)特性參數(shù)

此外，場地地下水位埋深介于地表以下3.40 m～16.20 m，水位標(biāo)高771.21 m～773.98 m。本工程持力層為第④層粉土層。

2 地基基礎(chǔ)方案比較

2.1 CFG樁地基處理及筏板基礎(chǔ)方案

CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱，適用于對黏性土、砂土、粉土和素填土、雜填土等強度或變形不能滿足建筑荷載要求的地基土層進行加固處理[1]。按照目前的施工材料，CFG樁與素混凝土樁的區(qū)別主要體現(xiàn)在樁體材料上有所不同，而在受力和變形特性等方面并無太大區(qū)別。CFG樁具有單樁承載力高的特點，能夠在較大程度上提高地基土的承載力。處理后的地基為CFG樁復(fù)合地基，即在天然地基中設(shè)置一定比例的增強體(樁)并由原土和增強體共同承擔(dān)建筑物的荷載。CFG樁復(fù)合地基應(yīng)為剛性樁復(fù)合地基[2]。CFG樁復(fù)合地基具有變形小，適用范圍廣等特點，對基礎(chǔ)而言，CFG樁復(fù)合地基可適用于條基、獨基、箱基、筏基等基礎(chǔ)形式。CFG樁的施工工藝應(yīng)由建設(shè)工程的周邊環(huán)境、建筑物荷載、地基土條件、地基變形要求以及地下水條件等共同確定。目前其主要的成樁工藝包括人工灌注CFG樁工藝，長螺旋鉆孔灌注成樁，長螺旋鉆中心壓灌成樁，振動沉管灌注成樁，泥漿護壁成孔灌注成樁工藝等。

CFG樁的設(shè)計計算中，除施工工藝的確定外，樁徑、樁長、樁間距及墊層的選擇設(shè)計等均為CFG樁復(fù)合地基方案設(shè)計中的關(guān)鍵步驟，并應(yīng)依照相關(guān)規(guī)范對CFG樁單樁承載力、復(fù)合地基承載力和復(fù)合地基變形進行計算。施工完成后，應(yīng)對CFG樁復(fù)合地基進行質(zhì)量檢驗，并符合相關(guān)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。

按照CFG樁復(fù)合地基的基本設(shè)計原則[3]，本工程采用直徑為400 mm的CFG樁，成樁工藝采用長螺旋鉆孔灌注成樁，有效樁長18 m，單樁承載力為720 kN，選擇承載力相對較高的第⑥層細(xì)中砂層作為樁端持力層。由于滿足地基土較為均勻、上部結(jié)構(gòu)剛度較好，采用間距1.3 m正方形均勻布樁，共需布樁696根，具體布樁方案如圖1所示。 CFG樁長合計12 528 m，按每米造價70元考慮，CFG樁造價為87.6萬元?；A(chǔ)形式采用梁板式筏形基礎(chǔ)，筏板外挑軸線外1 m，筏板折算厚度為1.1 m，混凝土采用C35，配筋直徑22@150，褥墊層為250厚碎石，基礎(chǔ)及褥墊層費用約為98.6萬元，共計費用186.2萬元。采用PKPM的JCCAD計算該方案地基基礎(chǔ)計算沉降量為105 mm[4]。

2.2 灌注樁基礎(chǔ)方案

鉆孔灌注樁也是一種應(yīng)用較為廣泛的地基處理方案和基礎(chǔ)形式，通過鉆機或人工挖孔等形式在施工現(xiàn)場成孔，在孔內(nèi)吊裝鋼筋籠并灌注混凝土從而形成具有較高承載力的混凝土灌注樁[5]。鉆孔灌注樁施工操作并不復(fù)雜，具有設(shè)備投入不大、適應(yīng)性強等特點。但鉆孔灌注樁主要在地面下進行，無法直接觀察施工過程，且成樁后不能直接開挖驗收，因此也成為容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的一種基礎(chǔ)形式[6]。因此，鉆孔灌注樁在成樁施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，并采取必要的防護措施進行防范，以保證其成樁質(zhì)量，最終確?；A(chǔ)工程的安全。

本工程根據(jù)JGJ 94—2008建筑樁基技術(shù)規(guī)范及《地勘報告》等勘察資料，基礎(chǔ)選用后壓漿鉆孔灌注樁加承臺梁加防水板的基礎(chǔ)形式，樁基礎(chǔ)采用墻下布樁的形式，基礎(chǔ)埋深為-7.8 m。采用700直徑鉆孔灌注樁，有效樁長為35 m，采用樁底樁側(cè)壓力灌漿工藝，樁端持力層為第⑩層粉質(zhì)粘土，單樁承載力特征值為4 500 kN，采用墻下布樁，共需布樁168根，按1 300元/m3考慮，樁基造價294.2萬元?；A(chǔ)為防水板，折算厚度為0.5 m，配筋直徑16@200，混凝土采用C35，基礎(chǔ)費用30.8萬元，共計費用286.6萬元。采用PKPM的JCCAD計算該方案地基基礎(chǔ)計算沉降量為37 mm[4]。

灌注樁布樁方案見圖2。

3 結(jié)語

經(jīng)過比較，CFG樁復(fù)合地基造價較灌注樁單體工程造價低，但沉降量較大，而且在樁長較長時樁身質(zhì)量不好保證，后壓漿鉆孔灌注樁工程造價較高，但沉降量較小，質(zhì)量較為容易保證，綜合考慮兩種方案的特點及經(jīng)濟效益，本工程建議采用后壓漿鉆孔灌注樁。

[1] 《工程地質(zhì)手冊》編寫組.工程地質(zhì)手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[2] GB/T 50783—2012，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[3] JGJ 79—2012，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[4] GB 50007—2011，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].

[5] JGJ 94—2008，建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

[6] 龔秀峰.淺談鉆孔灌注樁施工工藝[J].山西建筑，2008，34(10)：58-60.

Comparison between CFG pile and cast-in-situ pile in the application of foundation engineering of high-rise residential buildings

Wang Dong

(ShanxiAcademyofBuildingDesign,Taiyuan030013,China)

A project in Taiyuan was taken as the actual support in this paper, and the foundation scheme of the high-rise buildings was compared. One foundation scheme was CFG pile and raft foundation, and the other was the cast-in-situ pile foundation. Their engineering properties and economic benefits were compared. Based on the analysis of two kinds of different foundation scheme. It finds out the community foundation scheme.

CFG pile, cast-in-situ pile, foundation, bearing capacity

2015-02-26

王 棟(1980- )，男，工程師

1009-6825(2015)13-0100-02

TU753

A