張永偉，賈 鵬

（山西一建集團有限公司，山西 太原 030012）

0 引言

我國地域遼闊，地質條件多樣性較強，在施工過程中可能遇到多種工程性質較差的地基環(huán)境，結合不同施工環(huán)境的地質特性，采用針對性的地基處理手段，減少工程施工成本，提高施工效率，才能促進我國建筑行業(yè)更好地發(fā)展。

1 CFG樁和灰土擠密樁的基本原理

CFG樁是一種水泥粉煤灰碎石樁，制作方法是將水泥材料與碎石、石屑、砂、粉煤灰等材料加水拌和而成。CFG樁具有良好的工程應用效果，造價較低，且在褥墊層和樁間土的共同配合下形成復合地基，能有效提高地基的承載能力，使軟土地基的強度、密實度等能滿足工程建設標準，當前在高層建筑和超高層建筑建造過程中有廣泛應用。CFG樁在應用過程中通過褥墊層和基礎相連，樁體強度遠超樁間土，使得樁間土的應用程度不受CFG樁設置地點限制，全程參與工作。另外，在上部結構荷載的作用下，CFG樁頂部會產(chǎn)生較高作用力，但樁體能將所受荷載轉移到更深的土層中，有效緩解樁間土需要承受的荷載作用，進一步提升了地基的承載能力，也會顯著減少CFG樁變形情況，提高復合地基的安全性。CFG樁本身制造材料的來源較為廣泛，造價較低且不需要配筋，具有非常明顯的價格優(yōu)勢。

灰土擠密樁是將鋼管利用錘擊設備釘入土壤中，利用鋼管擠壓周邊土壤并形成釘孔，然后將鋼管取出，將預先完成配置的灰土回填到釘孔內，灰土配置比例為3:7或2:8，使灰土擠密樁和樁間土共同組成復合地基，承擔上層結構荷載。在制作灰土擠密樁時，除需要嚴格控制回填灰土的配置比例，還需要在回填過程中控制好灰土的回填質量，結合施工要求將灰土分層次填入釘孔內，并做好每層灰土的夯實工作，保證灰土擠密樁的密實度和強度能符合工程建設標準，從根本上規(guī)避濕陷性黃土對工程建設造成的不良影響，全面提高地基的承載能力、承載負荷以及樁基的堅固度。灰土擠密樁在地層和多層建筑地基加固施工中有廣泛應用，并且具有良好的工程應用效果，但難以達到中高層建筑地基處理要求。

2 CFG樁和灰土擠密樁的實際特點及適用范圍

CFG樁具有施工難度小、施工效率高、承載能力強等優(yōu)勢，將其應用在的高層、超高層建筑的地基處理施工中，能為工程上部結構提供充分的支撐[1]。但CFG樁難以對周圍土壤形成有效的擠密約束作用，尤其在較為常見的濕陷性黃土環(huán)境中，難以保證土層始終處于穩(wěn)定的狀態(tài)。

灰土擠密樁施工所用材料構成非常簡單，可就地取材，造價成本很低，對施工設備的要求也較為簡單?；彝翑D密樁在沙土地、黃土地、雜填土地基、人工素土地基等地基環(huán)境中都有良好的地基處理效果，適用范圍較廣，但承載能力有限。

若建筑工程地基所在環(huán)境為濕陷性黃土地基，當前建筑行業(yè)內普遍采用制作鋼筋混凝土樁的方式對地基進行加固處理，此種方式雖然具有良好的應用效果，但鋼筋混凝土樁本身長度較長，造價較高，對施工設備也具有較高要求，不利于節(jié)省工程成本[2]。采用CFG樁和灰土擠密樁結合而成的復合地基處理技術，不僅能對濕陷性黃土地基形成良好的擠密約束作用，還能有效承載上部建筑結構施加的荷載，同時整體造價遠低于鋼筋混凝土樁，施工難度較小，綜合來看，CFG樁和灰土擠密樁集合而成的復合地基處理技術具有良好的應用前景。

3 CFG樁和灰土擠密樁結合而成的復合地基處理技術應用實例

3.1 工程概況

某市地質特性主要為濕陷性黃土，該市某高層住宅建設項目，建筑工程共33層，地上結構30層，地下3層，總高度為90.18m。建筑主體結構采用剪力墻設計，基礎采用梁板式筏板設計。結合當?shù)氐刭|工程勘察院出具的工程勘察報告克制，工程所在施工環(huán)境屬于穩(wěn)定場地，場地地質特性為自重濕陷性場地，地基濕陷等級為Ⅱ級。為在保證地基承載能力和穩(wěn)定性符合工程建設要求的基礎上盡量降低造價成本，本工程采用CFG樁和灰土擠密樁結合而成的復合地基處理技術對地基土進行處理，消除濕陷性場地對建筑工程造成的不良影響。

3.2 工程設計和施工要求

3.2.1 灰土擠密樁設計和施工要求

由于建設場地土壤本身具有濕陷性特點，先利用灰土擠密樁對主樓樓座施工范圍進行處理，使灰土擠密樁能對樓座施工范圍能土壤形成良好的擠密約束作用，完全消除樓座施工中可能出現(xiàn)的土壤濕陷風險[3]。然后逐步進行素土樁和CFG樁的施工作業(yè)。為保證所有擠密樁都能順利成樁，釘樁成孔順序應按照由內向往的順序依次進行，并采用隔行跳打的方式進行。本工程中設計灰土擠密樁總安裝數(shù)量為1589根，樁長18.8m，樁徑450mm，所有灰土擠密樁以正三角形形狀布設，樁距有0.9m和1.1m兩種。

灰土擠密樁的詳細施工要求：

（1）施工設備采用自由落體式卷揚機，采用錘擊的方式將鋼管打入土中并拔出成孔；樁孔回填灰土材質為粉質黏土，粒徑應小于15mm，嚴格控制粉質黏土質量，嚴禁有粉質沙土和塊狀黏土摻雜，使用前還應進行過篩操作，保證黏土規(guī)格合格；灰土比例為2:8，壓實系數(shù)為0.97。

（2）根據(jù)施工場地工程地質條件調查表可知，灰土擠密樁撞斷持力層土質主要為粉質黏土+黏土，必須保證樁長，使其深入持力層，才能保障施工場地土層不會在后續(xù)施工中發(fā)生濕陷情況。

（3）工程設計地基承載力特征值需超過180kPa[4]。為實現(xiàn)這一目標，在灰土擠密樁施工過程中，在基礎墊層和樁頂之間設置褥墊層，褥墊層厚度為300mm，褥墊層材料回填材料為同材質灰土，灰土比例為3:7，夯填度在0.9以內，鋪設方法為靜力壓實法。

2.5 壞死物的病理診斷與細菌培養(yǎng)結果 引流及排出標本于光鏡下觀察均未見甲狀腺濾泡結構，但可見大量淋巴細胞（圖4），病理診斷均為壞死組織。除 2例自行消散未行細菌培養(yǎng)，余16例標本細菌培養(yǎng)均陰性，細菌培養(yǎng)陰性率為100.00%（16/16）。10例手術切開引流患者同時行靜脈血細菌培養(yǎng)，亦均為陰性結果。

3.2.2 素土樁設計和施工要求

使用素土樁對主樓樓座周邊外擴部分地基進行加固和增強，本工程設計素土樁共1667根，其中以正方形布置方式安裝的素土樁共807根，以正三角形布置方式安裝的素土樁共860根，兩種布置方式素土樁的間距都為1.1m，樁長15m，樁徑450mm。

素土樁詳細施工要求為：

（1）使用5t以上錘擊設備以沖擊成孔方式開展成孔作業(yè)，嚴禁采用人工掏土或機械鉆孔等形式[5]。

（2）采用同等規(guī)格的夯實設備對作業(yè)孔內填料進行夯實，完成夯擊的孔徑不能小于450mm，樁端持力層仍位于粉質黏土+粉土層中。進行作業(yè)孔回填之前必須保證孔底已經(jīng)夯實，回填材料為素土，按工程作業(yè)要求進行分層回填，每層壓實系數(shù)約為0.97。完成素土樁回填之后，若需進行褥墊層鋪設作業(yè)，需要先挖除樁頂標高以上預留松動土壤。

（3）回填素土種類為粉質黏土，土壤粒徑需小于5mm，內部有機質的總含量應在5%以下，回填素土中嚴禁摻雜粉質沙土和塊狀黏土，并在回填之前進行過篩操作。

（4）素土樁施工需要采用分隔成孔的方式分批進行，成孔作業(yè)需要與回填施工同步進行，避免成孔在空置時間內發(fā)生損壞[5]。樁頂預留松動土層的厚度至少應在1000mm以上。

（5）破樁高度應超過500mm。

3.2.3 CGF樁設計和施工要求

確定主樓施工環(huán)境中地基濕陷性危害被完全消除后，進行CGF樁施工作業(yè)。CGF樁的布設位置位于主樓樓座下方，本工程中設計CGF樁數(shù)量共967根，樁長16.5m，樁徑400mm，以正方形形狀進行布設，樁距為1.1m，CGF樁樁體強度等級為C20。CGF樁的詳細施工要求為：

（1）根據(jù)工程試驗確定CGF樁樁體材料配比，本工程CGF樁施工方式采用長螺旋鉆孔配合管內泵壓混合料灌注成樁技術，施工坍落度為160~200。

（2）樁端持力層位于粉質黏土+粉土層中。

（3）打樁過程中需同時留存樣本進行強度測試，每天每臺機械應留存三塊試塊，并與CGF樁同步進行養(yǎng)護，測試28d后強度等級。

（4）破樁高度應在500mm以上。

（5）若施工時環(huán)境溫度較低，應采取一定的保溫措施，并保證CGF樁混合料入孔時溫度在5℃以上[6]。

3.3 樁基質量檢測

（1）完成灰土擠密樁和CGF樁整體施工后，對成樁質量進行檢測，對灰土及素土擠密樁來說，抽檢樁體數(shù)量應至少為總樁數(shù)的1.5%以上[7]。質量檢驗內容具體包含施工記錄、全部處理深度樁體和樁間土的干密度、壓實系數(shù)、機密系數(shù)（3個孔之間的土平均擠密系數(shù)應在0.93以上）和樁間土的濕陷性。確保灰土擠密樁和素土擠密樁施工范圍內地基土壤完全不存在濕陷性危害。

（2）地基工程竣工后，需要對復合地基的靜載荷數(shù)值進行檢測，檢測數(shù)量應超過總樁數(shù)量的0.5%。確保完成處理后的符合地基承載力特征值在560kPa以上。

4 結語

綜上所述，CGF樁和灰土擠密樁結合而成的復合地基處理技術能有效抵抗?jié)裣菪渣S土的不良工程特性，提高地基土壤的承載能力，為建筑工程上部結構提供可靠的支撐。CGF樁和灰土擠密樁結合而成的復合地基完美地發(fā)揮了CFG樁和灰土擠密樁各自的優(yōu)勢，并且整體造價較低，施工難度較小，加強對CGF樁和灰土擠密樁結合而成的復合地基處理技術的研究，對推動我國建筑行業(yè)發(fā)展具有積極的促進作用。