吳海龍

摘要：地基處理方法是否妥當，應根據該地基具體成分進行確定。目前CFG樁復合地基技術是比較有代表性的技術，應用廣泛。本文根據工程案例，對CFG樁復合地基處理技術進行分析。

關鍵詞：建筑工程；CFG樁；地基處理技術

前言

CFG樁復合地基可以提高地基的承載能力及調控性，CFG樁復合地基的施工方法較為廣泛的是振動沉管灌注成樁法和長螺旋鉆孔管內泵壓混合材料灌注成樁。長螺旋鉆孔管內泵壓混合材料灌注成樁對泥漿的要求特別高，但是施工成本較低且施工簡單等特點。

一、CFG樁在地基加固中的作用分析

CFG樁不用配筋，大大降低了工程造價，目前高層建筑應用較多，主要成分水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結強度樁。在基礎承受了豎向荷載作用時，此時樁與樁間土在發(fā)生著沉降變形，樁的模量比較大，變形較土的變形稍微小點，荷載向樁頂集中的現象。在基礎下面設置褥墊層，可以讓兩者產生的側應力共同改善受力性能，從而形成了復合地基的受力整體。CFG樁在粘性土、粉土、砂土等方面的加固具有顯著效果，對于淤泥質土則需要按照該地區(qū)的經驗進行試驗后才能確認是否適用。

二、CFG樁

CFG樁復合地基是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑和砂，加水拌和形成的高粘結強度樁（簡稱CFG樁），樁、樁間土和褥墊層共同作用，可傳遞荷載到深層地基中去，具有較好的技術性能和經濟效果，如圖1所示。

圖1 CFG樁簡圖

在復合地基設計中，基礎與樁和樁間土之間設置一定厚度的褥墊層（通常采用級配砂石），是復合地基的一個核心技術。基礎下是否設置褥墊層，對復合地基受力影響很大。若不設置褥墊層，復合地基承載特性與樁基礎相似，樁間土承載能力難以發(fā)揮，不能成為復合地基?；A下設置褥墊層，在樁體受豎向荷載作用時，樁體會刺入褥墊層，使樁間土和樁體共同承受豎向荷載作用。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，使樁和土共同承擔荷載。

該加固技術采用粉煤灰代替部分水泥，樁體一般不用計算配筋，在消耗了工業(yè)廢料的同時減低了成本，而且樁體強度高，經處理后的復合地基承載力可大幅度提高，且減少地基沉降變形。目前，CFG樁成套技術已作為建設部“建筑業(yè)10項新技術”之一大力推廣應用。

三、案列分析

某住宅樓項目為地上15 層，無地下室，建筑面積約7200m2，現澆鋼筋混凝土框架結構體系，本工程場地質從上至下大致分布為①層雜填土、②層粉質粘土、③層淤泥質粉質粘土、④層粗砂，場地上部雜填土1m厚，粉質粘土約5.0m厚，粉質粘土承載力僅為160Kpa，不能滿足基礎承載力的要求，且粗砂層埋置較深（約12m），為了較少開挖深度，本項目決定采取CFG樁對地基進行處理。

（1）方案設計

①方案設計

根據設計要求，本工程地基采用CFG樁復合地基處理，根據本工程場地地質資料，場區(qū)地層上部主要由飽和、具高壓縮性、高靈敏度的粉質粘土和淤泥質粉質粘土構成，施工中受到觸動影響變化比較大。因此，為保證樁身施工質量，盡可能減小樁間土的擾動，確保本項目的順利進行，合理的選擇機械施工工藝，是這次CFG樁施工項目的關鍵。

目前，CFG樁的成樁施工方法大體有三種：振動沉管灌注成樁、長螺旋鉆孔灌注成樁、長螺旋鉆孔-管內泵壓砼灌注成樁，其中：長螺旋鉆孔-管內泵壓混凝土灌注成樁，具有施工速度快、樁體密實度高、環(huán)境噪音影響較低、對周圍樁間擾動影響較小、特別是適合地下水位以下的高靈敏度地層等特點，因此，本CFG樁工程施工工藝采用長螺旋鉆孔-管內泵壓混凝土灌注成樁工藝。

②CFG 樁復合地基設計

基礎混凝土墊層底標高為-2.5m，素混凝土墊層100mm厚，設計參數如下：地基處理后復合地基承載力特征值為330kpa，單樁承載力特征值為750Kn；基礎總沉降量不大于60mm；設計CFG 樁樁徑為400mm，樁數為210根；有效樁長為10.0m；保護樁長為0.3m；樁身混合料強度等級為C20；級配砂石褥墊層為200mm。CFG樁平面布置如圖2所示。

圖2 CFG平面布置圖

（2）CFG樁施工

①施工流程

CFG樁施工流程：樁位放點→長螺旋鉆機就位及成孔→泵送商品細石混凝土到長螺旋鉆機上→壓灌混凝土→邊提升鉆桿邊壓灌素混凝土→成樁→樁體養(yǎng)護→樁體檢測→清除樁間土及預留樁頭。

②施工方法

樁位放點：測量人員根據業(yè)主提供的建筑物場地的水準控制點和建筑物位置控制坐標定出2個軸線控制點。按照設計圖布置的樁位、間距、數量，從已定好的2個軸線控制點引放定出每一個樁的樁位點，并撒白灰作好標識；一般樁位誤差不宜超過2.0cm，鉆桿垂直度偏差不超過1.5%，經監(jiān)理驗線合格后進行下道工序。

鉆機就位及成孔：將長螺旋鉆就位，調整鉆機水平并固定，專人檢查將鉆頭錐尖對準樁位中心點；螺旋鉆機就位后，司鉆人員根據鉆機架上的鉛錘調節(jié)鉆機垂直度，確保垂直度偏差≤1.0H%。全部調整到位后，開始鉆孔，在鉆機架上預先做好深度標記，利用深度標記進行成孔深度控制，保證有效樁長，CFG樁均超打500mm。為了減少樁間土對樁的擠土作用，打樁樁的順序為：從中間向四周方向進行，并隔排施打，嚴禁從一端開始按順序逐個施打。在大面積施工前，首先進行試樁工作，共試驗3根樁，由此取得成樁的必要參數（提升速度、混凝土灌注速度、灌注量等）。

混合料攪拌：商品混凝土到場后，要求廠家供應商品混凝土時提供相應的合格證，并進行混凝土和易性的檢查，做塌落度試驗，保證混凝土的實測坍落度為180mm～220mm。按設計配合比配制混合料，嚴格控制粗骨料粒徑，一般為10mm～30mm，本工程要求水泥采用抗硫酸鹽硅酸鹽水泥或鋁酸三鈣含量不大于5%的普通硅酸鹽水泥，必要時摻加泵送劑及其它外加劑。

拔管、壓灌素混凝土成樁：長螺旋鉆機鉆至設計深度后開始泵送混凝土，等鉆桿中孔灌滿混凝土后，開始提升鉆桿、壓灌素混凝土。隨后一邊泵送素混凝土（C20），一邊拔管。設專人指揮協調鉆機操作手和混凝土泵操作手保證泵送混凝土和提升鉆桿的默契配合，以確保成樁質量。

在正常情況下，鉆機的提升速度≤2.5m/min，在含水地層段內，適當放慢提鉆速度，以防流砂造成塌孔、斷樁現象。提鉆的速率與混合料的泵送速率相協調，保證鉆桿孔內混凝土表面高度始終略高于鉆桿底出料口，直至灌到超過樁頂標高50cm為止。

停灌樁頂標高、移機下一樁位：盡量控制好樁頂標高?；颐孢@一環(huán)節(jié)，在達到技術要求的條件下，做到盡可能少浪費混合料。

施工過程中應抽樣做混凝土試塊，一個臺班做一組（3塊），進行承載力試驗，達到齡期后再進行承載力試驗。

（3）CFG復合地基檢測

①CFG樁施工完成28天，樁體達設計強度后，對CFG樁和CFG復合地基進行檢測。復合地基載荷試驗方法見《建筑地基處理技術規(guī)范》JGJ79-2012和《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94-2008。

②檢測內容：樁間土原位檢測、低應變樁身完整性檢測、CFG樁變形模量測定及單樁復合地基靜載荷承載力檢測。本次檢測結果均滿足設計的要求。

四、結束語

綜上所述，采用CFG樁加固形成后的復合地基，不僅能夠獲得較高的承載力，同時由于復合地基壓縮模量的增大而使變形顯著降低，使建筑物