摘要：随着我国的经济发展与城市化规模的扩大，党中央及各级政府对基础设施建设的投入不断增多，新开工建设的建筑面积逐年增加，对我国建筑施工的质量与效率都提出了更高的要求，对地基工程的设计与施工的要求也随之提高。CFG桩具有设计施工简便、噪音低、进度快等优点，我国建筑施工地基工程中广泛运用，本文对CFG桩进行了简要论述，以长螺旋管内泵料CFG钻机成桩为例总结归纳了CFG桩基工程的施工工艺，结合实际工作经验，对在建筑施工地基工程中的应用CFG桩提出了两点建议，为CFG基桩工程施工的效率与质量提供参考。
关键词：CFG桩；基桩工程；建筑施工；应用
引言
CFG桩多采用钻机工程机械在下桩点下钻，充分混合地基土质与桩体成分从而形成的桩体结构，在成本与施工速度上都具有一定优势，而相较于注灌混凝土桩而言，是一种可变强度桩，介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型，桩基可以与褥垫层、桩间土形成很好的复合地基结构。
一、CFG桩基概述
CFG桩，即Cement Fly-ash Gravel Pile），主要由Cement-水泥，Fl-ash飞灰（粉煤灰），gravel-碎石为主要成分加入水混合搅拌形成的桩体结构。从严格意义上讲，CFG桩并不是一种桩基础结构，而是地基处理技术工艺中的一种，不能单独作为桩结构，只能用作复合地基。CFG桩在强度上略低于混凝土灌注桩，但是在成桩过程中也会使用到水泥混凝土，通过调节CFG桩中水泥混凝土的使用量及混合比例，能够实现CFG桩荷载的不同强度，从施工实践结果来看，CFG桩单桩荷载强度变化范围可以从C5到C25之间连续变化，是一种可变强度桩。CFG桩能够与桩间土、褥垫层形成很好的复合地基结构，将复合地基与褥垫层、基础相连，充分发挥桩间土的作用，将桩体上的荷载传导至深层地基中，在我国的建筑施工中，尤其是软土结构的地基施工中具有广泛的应用。同时，CFG桩中不需要使用钢筋加筋，成桩施工作业工序相对简单，工程造价也大大降低，在一般的地基结构施工中，使用CFG桩结构的造价为一般桩结构造价的三分之一至二分之一，在工程造价、施工成本等经济效益方面具有明显优势。
在我国的建筑施工中，振拔机成桩和长螺旋管内泵料CFG钻机成桩两种成桩工艺使用较多，使用振拔机进行CFG桩施工在成桩过程中几乎没有反土，成桩完毕后基础表面较为平整，因此配套的机械设备及运输车辆也较为简单，因此工程造价较低。但振拔机成桩单桩负载较低，成桩桩体下沉的深度与直径都受到很多限制，单桩质量难以保证，因此多用于一些层数较低的多层建筑。同时振拔机成桩作业时，噪音因污染非常严重，在一些需要进行夜间施工的城市生活区域的建筑工程中，振拔机成桩工艺使用较少。长螺旋管内泵料CFG钻机成桩相较于振拔机成桩工艺而言，成桩的载荷力、成桩深度都有所保证，单桩质量也较高，形成的复合地基结构在载荷上具有明显的优势。但是成桩过程中会有大量的反土，配套机械设施较多，基础的返平工作也较为复杂，因此工程造价相较于振拔机成桩工艺有所提升。长螺旋管内泵料CFG钻机成桩避免了噪音污染，在城市施工作业场地中应用非常广泛。
二、CFG桩基工程施工工艺
在CFG桩基工程施工中，都要按照工程设计要求，严格依照作业说明书的指导进行施工才能保证施工的质量。以长螺旋管内泵料CFG钻机成桩为例，钻机进入施工场地停至下钻位置后，根据成桩的深度确定机架高度，然后调整下钻角度与水平方向垂直，测量时须保证下钻角度的精度，一般下钻角度偏离度在1%以内。下钻角度调整完毕后，启动钻机开始下钻。下钻过程中须控制下钻速度，一般而言，为保证成桩质量，下钻阶段速度应控制在3米/分钟左右，同时在下钻过程中要做好记录，观察钻机下钻时的电流变化，电流过大可能是下钻阻力过大，应及时调整。下钻至设计既定深度时，开始向钻中管内泵入混凝土，直到混合料与进料口齐平，混合料应注水充分拌和，拌和的时间可根据粉煤灰的用量适当延长。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆确认混合材料拌和达到标准后开机，开机后需留振5-10秒，然后再进行拨管，拨管速度为1.2-1.5米/分钟（拔管速度为线速）如遇淤泥或淤泥质土，拔管速率还可放慢。拨管过程中不允许反插，如上料不足，须在拨管过程中空中投料，以保证成桩后桩顶标高达到设计要求，成桩后桩顶标高应考虑计入保护桩头。灌注成桩完成后应检查桩体高出地基的高度是否符合设计的要求，确认无误之后才能进行下一根桩的施工操作。对于已完成了施工的桩体还要进行抗压力测试，一般而言抗压测试要持续15至20天，经过抗压测试的符合质量要求的桩体便可以进行开槽及桩头的处理。桩头处理完毕后再进行褥垫层的铺设，褥垫层铺设材料需严格按照施工说明书的材料选取，在实际操作中最大粒径不超过3cm，厚度按照地基工程的施工要求进行，最低不得低于10cm。褥垫层铺设完成后也需要进行静力测试。
三、在建筑施工地基工程中的应用CFG桩的建议
(一)保证成桩质量符合要求
在我国的CFC桩基工程施工中，大多数桩基质量存在问题的案例均表现为桩长度不够、桩间距过宽、桩体数量不达标以及桩体混合材料用料存在问题。首先，如果下桩深度不够，那么会导致桩体与深层地基的接触面不够，桩间土数量过小无法达到预定深度，降低单桩的载荷力，从而影响整个复合地基结构的荷载力，无法达到设计所预期的地基结构质量要求，在其上建成的上层建筑的施工质量就难以保证。施工间距过宽，也就是桩间距不足，会导致桩间土的数量不够，也会造成CFG桩基工程的荷载力不足，从而影响地基质量。部分施工企业为了达到降低成本的目的，对CFG桩基工程施工中的使用材料节约了一定成本，从而导致浇筑过程中形成的桩体强度不达标，严重的需要进行返工，造成施工成本上升，更为重要的是还会产生严重的安全隐患。因此，在CFG桩机施工过程中，要从下桩的深度、桩体数量、桩间距，用料等方面提高单桩施工的质量，从而保证整个CFG桩基混合地基的荷载能力与施工质量。
(二)施工质量严格监控
在施工质量控制方面，首先需要对施工人员进行安全责任传导，在施工过程中部分工作人员对工程施工的责任心不强，没有在施工过程中严格遵守施工手册的作业标准，从而人为的影响了施工的整体质量。因此，在施工时需要对施工人员进行施工质量、安全责任宣传，对施工质量进行严格监管，防止人为因素对施工质量的影响。另一方面，CFG桩施工过程中需要使用大量的混凝土等混合材料，在原料材料采购时，需要根据工程设计书采购质量达标的原料，以保证CFG桩的施工。同时，CFG施工过程主要以工程机械为作业主体，因此需要在动工前对施工的机械设备及相应的配套设备进行认真的检查，保证每个机械设备都处于正常运转状态下再开机动工，如开机下钻后才发现机械设备出现故障则会导致下钻过程的间断，从而影响下钻成桩的连续性，进而影响了CFG桩体的质量。
四、结语
综上所述，CFG桩由于其设计施工简便、噪音低、进度快等优点在我国建筑工程中应用广泛，尤其是在软土结构中，对于加固地基、提升地基荷载方面具有明显的优势，在为施工单位降低施工成本，提升经济效益方面发挥了重要作用。在建筑施工中的应用CFG桩时，可以从保证成桩质量符合要求、施工质量严格监控两个方面入手，从施工质量与施工监管两方面提升CFG桩基工程的质量，在提高复合地基质量的同时，推动我国建筑施工创新发展。
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论文作者:付林杰,陈禹帆
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/13
标签：地基论文; 桩基论文; 质量论文; 钻机论文; 褥垫论文; 结构论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第28期论文;