摘要：地基处理方法是否妥当，应根据该地基具体成分进行确定。目前CFG桩复合地基技术是比较有代表性的技术，应用广泛。本文根据工程案例，对CFG桩复合地基处理技术进行分析。
关键词：建筑工程；CFG桩；地基处理技术
前言
CFG桩复合地基可以提高地基的承载能力及调控性，CFG桩复合地基的施工方法较为广泛的是振动沉管灌注成桩法和长螺旋钻孔管内泵压混合材料灌注成桩。长螺旋钻孔管内泵压混合材料灌注成桩对泥浆的要求特别高，但是施工成本较低且施工简单等特点。
一、CFG桩在地基加固中的作用分析
CFG桩不用配筋，大大降低了工程造价，目前高层建筑应用较多，主要成分水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩。在基础承受了竖向荷载作用时，此时桩与桩间土在发生着沉降变形，桩的模量比较大，变形较土的变形稍微小点，荷载向桩顶集中的现象。在基础下面设置褥垫层，可以让两者产生的侧应力共同改善受力性能，从而形成了复合地基的受力整体。CFG桩在粘性土、粉土、砂土等方面的加固具有显著效果，对于淤泥质土则需要按照该地区的经验进行试验后才能确认是否适用。
二、CFG桩
CFG桩复合地基是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑和砂，加水拌和形成的高粘结强度桩（简称CFG桩），桩、桩间土和褥垫层共同作用，可传递荷载到深层地基中去，具有较好的技术性能和经济效果，如图1所示。
在复合地基设计中，基础与桩和桩间土之间设置一定厚度的褥垫层（通常采用级配砂石），是复合地基的一个核心技术。基础下是否设置褥垫层，对复合地基受力影响很大。若不设置褥垫层，复合地基承载特性与桩基础相似，桩间土承载能力难以发挥，不能成为复合地基。基础下设置褥垫层，在桩体受竖向荷载作用时，桩体会刺入褥垫层，使桩间土和桩体共同承受竖向荷载作用。即使桩端落在好土层上，也能保证荷载通过褥垫层作用到桩间土上，使桩和土共同承担荷载。
图1 CFG桩简图
该加固技术采用粉煤灰代替部分水泥，桩体一般不用计算配筋，在消耗了工业废料的同时减低了成本，而且桩体强度高，经处理后的复合地基承载力可大幅度提高，且减少地基沉降变形。目前，CFG桩成套技术已作为建设部“建筑业10项新技术”之一大力推广应用。
三、案列分析
某住宅楼项目为地上15 层，无地下室，建筑面积约7200m2，现浇钢筋混凝土框架结构体系，本工程场地质从上至下大致分布为①层杂填土、②层粉质粘土、③层淤泥质粉质粘土、④层粗砂，场地上部杂填土1m厚，粉质粘土约5.0m厚，粉质粘土承载力仅为160Kpa，不能满足基础承载力的要求，且粗砂层埋置较深（约12m），为了较少开挖深度，本项目决定采取CFG桩对地基进行处理。
（1）方案设计
①方案设计
根据设计要求，本工程地基采用CFG桩复合地基处理，根据本工程场地地质资料，场区地层上部主要由饱和、具高压缩性、高灵敏度的粉质粘土和淤泥质粉质粘土构成，施工中受到触动影响变化比较大。因此，为保证桩身施工质量，尽可能减小桩间土的扰动，确保本项目的顺利进行，合理的选择机械施工工艺，是这次CFG桩施工项目的关键。
目前，CFG桩的成桩施工方法大体有三种：振动沉管灌注成桩、长螺旋钻孔灌注成桩、长螺旋钻孔-管内泵压砼灌注成桩，其中：长螺旋钻孔-管内泵压混凝土灌注成桩，具有施工速度快、桩体密实度高、环境噪音影响较低、对周围桩间扰动影响较小、特别是适合地下水位以下的高灵敏度地层等特点，因此，本CFG桩工程施工工艺采用长螺旋钻孔-管内泵压混凝土灌注成桩工艺。
图2 CFG平面布置图
②CFG 桩复合地基设计
基础混凝土垫层底标高为-2.5m，素混凝土垫层100mm厚，设计参数如下：地基处理后复合地基承载力特征值为330kpa，单桩承载力特征值为750Kn；基础总沉降量不大于60mm；设计CFG 桩桩径为400mm，桩数为210根；有效桩长为10.0m；保护桩长为0.3m；桩身混合料强度等级为C20；级配砂石褥垫层为200mm。CFG桩平面布置如图2所示。
（2）CFG桩施工
①施工流程
CFG桩施工流程：桩位放点→长螺旋钻机就位及成孔→泵送商品细石混凝土到长螺旋钻机上→压灌混凝土→边提升钻杆边压灌素混凝土→成桩→桩体养护→桩体检测→清除桩间土及预留桩头。
②施工方法
桩位放点：测量人员根据业主提供的建筑物场地的水准控制点和建筑物位置控制坐标定出2个轴线控制点。按照设计图布置的桩位、间距、数量，从已定好的2个轴线控制点引放定出每一个桩的桩位点，并撒白灰作好标识；一般桩位误差不宜超过2.0cm，钻杆垂直度偏差不超过1.5%，经监理验线合格后进行下道工序。
钻机就位及成孔：将长螺旋钻就位，调整钻机水平并固定，专人检查将钻头锥尖对准桩位中心点；螺旋钻机就位后，司钻人员根据钻机架上的铅锤调节钻机垂直度，确保垂直度偏差≤1.0H%。全部调整到位后，开始钻孔，在钻机架上预先做好深度标记，利用深度标记进行成孔深度控制，保证有效桩长，CFG桩均超打500mm。为了减少桩间土对桩的挤土作用，打桩桩的顺序为：从中间向四周方向进行，并隔排施打，严禁从一端开始按顺序逐个施打。在大面积施工前，首先进行试桩工作，共试验3根桩，由此取得成桩的必要参数（提升速度、混凝土灌注速度、灌注量等）。
混合料搅拌：商品混凝土到场后，要求厂家供应商品混凝土时提供相应的合格证，并进行混凝土和易性的检查，做塌落度试验，保证混凝土的实测坍落度为180mm～220mm。按设计配合比配制混合料，严格控制粗骨料粒径，一般为10mm～30mm，本工程要求水泥采用抗硫酸盐硅酸盐水泥或铝酸三钙含量不大于5%的普通硅酸盐水泥，必要时掺加泵送剂及其它外加剂。
拔管、压灌素混凝土成桩：长螺旋钻机钻至设计深度后开始泵送混凝土，等钻杆中孔灌满混凝土后，开始提升钻杆、压灌素混凝土。随后一边泵送素混凝土（C20），一边拔管。设专人指挥协调钻机操作手和混凝土泵操作手保证泵送混凝土和提升钻杆的默契配合，以确保成桩质量。
在正常情况下，钻机的提升速度≤2.5m/min，在含水地层段内，适当放慢提钻速度，以防流砂造成塌孔、断桩现象。提钻的速率与混合料的泵送速率相协调，保证钻杆孔内混凝土表面高度始终略高于钻杆底出料口，直至灌到超过桩顶标高50cm为止。
停灌桩顶标高、移机下一桩位：尽量控制好桩顶标高停灰面这一环节，在达到技术要求的条件下，做到尽可能少浪费混合料。
施工过程中应抽样做混凝土试块，一个台班做一组（3块），进行承载力试验，达到龄期后再进行承载力试验。
（3）CFG复合地基检测
①CFG桩施工完成28天，桩体达设计强度后，对CFG桩和CFG复合地基进行检测。复合地基载荷试验方法见《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012和《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008。
②检测内容：桩间土原位检测、低应变桩身完整性检测、CFG桩变形模量测定及单桩复合地基静载荷承载力检测。本次检测结果均满足设计的要求。
四、结束语
综上所述，采用CFG桩加固形成后的复合地基，不仅能够获得较高的承载力，同时由于复合地基压缩模量的增大而使变形显著降低，使建筑物
论文作者:吴海龙
论文发表刊物:《基层建设》2015年30期
论文发表时间:2016/8/10
标签：地基论文; 混凝土论文; 褥垫论文; 钻机论文; 钻杆论文; 螺旋论文; 承载力论文; 《基层建设》2015年30期论文;