1、CFG 桩复合地基施工技术分析摘要：CFG 桩复合地基处理技术具有施工速度快、施工过程容易控制、质量容易保证等优势，近年来在我国得到了广泛应用。 关键词：CFG 桩复合;地基施工技术 中图分类号：TU473.1 文献标识码：A 文章编号： 引言: CFG 桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称(即 cement flying-ash gravel pile)。在碎石桩桩体中掺加适量石屑、粉煤灰和水泥加水拌和，制成具有一定黏结强度和一定压缩性的半刚性桩体。CFG 桩、桩间土和褥垫层一起构成 CFG 桩复合地基。CFG 桩复合地基通过褥垫层与基础连接。无论桩端落在一般土层还是坚硬土层。均可保证桩间土始终参与工
2、作。由于桩体强度和杨氏模量比桩问土大，在荷载作用下。桩项应力比桩间土表面应力大。桩可将承受荷载向较深土层中传递并相应减少桩间土承担的荷载。这样，桩的作用便复合地基承载力提高变形减小。 1.CFG 桩复合地基的设计 1.1CFG 桩复合地基的设计应包括以下内容： 1.1.1 桩的平面布置：一般来讲可只布置在基础范围内。 1.1.2 桩距：一般为 S=（36）d。桩距的大小取决于设计要求的复合地基的承载力、土性与施工机具。 1.1.3 桩径：桩径一般为 350600mm，通常选用 =400mm。 1.1.4 桩长：可根据具体地层情况，结合桩侧摩擦力及桩的端承力值大小综合确定，一般情况 CFG 桩桩
3、端应位于相对硬层上。 1.1.5 桩体强度：最低强度应按 3 倍的桩顶应力确定，砼标号一般为C5C20。长螺旋钻孔泵压混合料成桩工艺，考虑泵送混凝土工艺特殊要求，通常选用 15 混凝土为宜。 1.1.6 桩顶褥垫层：褥垫层厚度一般取 1030cm 为宜，当桩径、桩距大时褥垫层厚度宜取高值。褥垫层材料宜用粗砂、中砂、碎石、级配砂石，最大料径不宜大于 30mm。 1.2 CFG 桩复合地基设计方法 在长期的工程实践中，复合地基的设计方法可归结为以下三类： 1.2.1 正常使用极限状态的承载力作为控制条件，以正常使用极限状态的沉降量作为验算条件； 1.2.2 正常使用极限状态的沉降量作为控制条件，以
4、正常使用极限状态的承载力作为验算条件； 1.2.3 沉降量和承载力双控制 对于第一种设计思路，其适用条件为 CFG 桩复合地基加固的土体性质较好、桩体强度大且置换率较高的情况，按承载力为控制条件，沉降量一般会满足要求。当 CFG 桩复合地基加固的土体性质差，如淤泥、欠固结填土等，往往出现承载力满足，但沉降不满足的情况。特别是在建筑工程软基处理中，其置换率一般较低、荷载较小，容易出现沉降或差异沉降不满足。从而前面两种设计思想，在两个条件都满足的情况下，有可能会出现当其中的一个条件满足时，另外一个条件有较大的富裕的问题，这样就会在物力和财力上造成较大的浪费。因此最佳的设计是两个条件同时满足，这就要
5、求在设计的过程中寻求最优方案。但由于影响CFG 桩复合地基承载和变形的因素较多，针对沉降量和承载力两个约束条件的情况，就桩径、桩长、桩距等多个设计参数人工寻求最优存在较大的困难。 由以上的分析可知，采用第二种设计思路对建筑工程 CFG 桩复合地基进行设计较为适宜。 2. CFG 桩施工工艺与质量控制 2.1 测量定位放线，以建筑物的四个搂角及有关轴线控制桩做为布桩的依据。准确放出各桩位中心点。 2.2 与建设、监理单位共同确定+0.00 位置并作出标记。 2.3 施工工序流程：桩机就位沉管至设计深度停振下料振动捣实后拔管留振 10s振动拔管、复打。应考虑隔排隔桩跳打，新打桩与已打桩间隔时间不应
6、少于 7d。 2.4 桩机就位须平整、稳固，沉管与地面保持垂直，垂直度偏差不大于 1%；如带预制混凝土桩尖，须埋入地面以下 300mm。 2.5 在沉管过程中用料斗在空中向桩管内投料，待沉管至设计标高后须尽快投料，直至混合料与钢管上部投料口齐平。如上料量不够，可在拔管过程中继续投料，以保证成桩标高、密实度要求。混合料应按实际配合比配制，投入搅拌机加水拌合，搅拌时间不少于 2min，加水量由混合料坍落度控制，一般坍落度为 3050mm；成桩后桩顶浮浆厚度一般不超过 200mm。 2.6 当混合料加至钢管投料口齐平后，沉管在原地留振 10s 左右，可边振动边拔管，拔管速度控制在 1.21.5m/m
7、in 左右，每提升1.52.0m，留振 20s。桩管拔出地面确认成桩符合设计要求后，用粒状材料或湿粘土封顶论文。 2.7 桩体经 7d 达到一定强度后，才可进行基槽开挖；如桩顶离地面在 1.5m 以内，宜用人工开挖；如大与 1.5m，下部 700mm 亦宜用人工开挖，以避免损坏桩头部分。 2.8 按照设计要求，复合地基检测合格后，在基底下铺设 20cm 的碎石垫层。起作用如下： （1）人为地使桩顶向上刺入，为桩间土参加工作提供条件从而使桩间土一开始就分担较大份额的上部荷载，较好的发挥了桩间土的承载力；（2）依靠褥垫层材料与基础底面的摩擦，使 CFG 桩复合地基具有一定的抵抗水平荷载的能力； （
8、3）减少基础底面的应力集中； （4）对地基的不均与沉降有一定的补偿作用。 3.CFG 桩在施工中常见问题及处理意见 3.1 缩颈或断桩 主要原因是由于灌装填料配比有误及搅拌时间不够；冬施混合料保温措施不当；拔管速度控制不好；开槽机桩顶处理不好。预防措施： （1）要严格按不同土层进行配料，搅拌时间要充分。 (2）做好成孔、搅拌、压灌、提钻各道工序的密切配合，提钻速度应与混凝土泵送量相匹配，严格掌握混凝土的输入量大于提钻产生的空孔体积，使混凝土面经常保持在钻头以上 1m，以免在混凝土中形成充水的孔洞。 (3）控制拔管速度，一般 11.2 m/min。每拔管 1.52.0 m，留振20s 左右(根据
9、地质情况掌握留振次数与时间或者不留振)。 3.2 堵管 施工中由于外界环境的变化、混合料坍落度的损失、停机待料时间过长以及机械故障等原因常产生堵管。处理方法：对混凝土泵管进行覆盖洒水降温，减小外界环境对混合料的影响；对坍落度的损失大的混合料运回拌和站进行处理；停机待料时，要每隔 10min 左右打一次反泵，缩短混合料的停置时间，减少堵管的发生频次，如停滞时间过长要及时对钻机及泵管进行清洗；如机械故障立即将电源切断，并及时清洗泵管泵机；另外在施工中，由于拔管速度过慢，泵送量过大，使芯管内混合料挤压密实，发生堵管，施工中泵机司机与钻机司机要固定不变，并配备有效的通信联系工具，减少堵管的发生。 3.3 承载力不足 主要是在施工中，桩未穿透软土或置于夹层上，造成深入硬层的假象，或者设计桩长不足，造成承载不满足设计要求。加强地质复查工作，及时与设计单位进行沟通，提出变更建议。 4.结语 随着 CFG 桩复合地基技术的不断发展，其应用前景十分广阔。在实际施工过程中，我们应该具体问题具体分析，依据工程的不同特点来制定相对应的施工方案，这样才能确保 CFG 桩复合地基的处理效果。 参考文献： 1JGJ79-2002.建筑地基处理技术规范S. 2杨位地基及基础M北京：中国建筑工业出版社 3侯松岩，彭颖华，CFG 桩复合地基在工程中的应用.
