摘要：从准备工作、施工工艺、质量控制、复合地基静载试验等方面介绍了CFG桩在韶关御龙湾A3地块一期工程项目复合地基处理中的应用，同时介绍了褥垫层的施工方法和质量控制措施。CFG桩与褥垫层形成“桩-网”结构使上部荷载均匀传递到下卧层形成复合地基，以满足地基承载力要求，有效控制地基承载力要求，有效控制施工后沉降。与传统桩基相比，大大降低了工程造价。
关键词：桩基础；CFG桩；褥垫层；试验方法
1 工程概况
韶关御龙湾商住小区A3地块一期项目包括E1～E17栋，目前在建为E9～E17栋，共9栋单体工程，楼层为22～28层，建筑高度75～87m，本次工程占地面积18002.33㎡；地上建筑面积92361.58㎡，地下建筑面积27139.58㎡；地下负二层层高3.8m、负一层层高6.15m；首层5.5m、标准层为3m。A3地块为松软土地基，由于持力层较低，不能满足设计要求，地基处理采用CFG桩复合地基处理技术。
2 工程地质条件
根据地质勘察报告，场地岩土层按地质成因分为第四系填土（Qml）、坡积土（Qdl）和石炭系基岩（C），现自上而下分述如下：①填土：填成时间超过5年，由杂填土（Qml）和粘性素填土（Qml）组成：①-1杂填土（Qml）：灰色、局部灰黑色、砖红色，松散，局部稍密，稍湿～湿，由砼块、砖块、砂灰等建筑垃圾和中风化灰岩碎块填成，粗颗粒大小一般约2～15cm，最大超过20cm，局部夹较多粘性土。①-2粘性素填土（Qml）：灰黄色，局部灰色、棕黄色，松散，局部稍密，湿，局部夹较多大小约2～10cm的砼块、中风化灰岩碎块。②坡积土（Qdl）：为红粘土，灰黄色，局部棕黄色、棕红色，可塑～硬塑，土质较均匀，含少量岩石碎屑，局部为粉质粘土，强度不均，多为上硬下软，失水后收缩。③基岩（C）：灰色，局部灰黑色或灰白色，微风化状态，裂隙稍发育，泥灰质隐晶结构，块状构造，岩芯呈柱状、长柱状，局部短柱状、块状，敲击声脆，局部岩芯见溶蚀现象或充填有方解石脉，岩石坚硬程度为较软岩~较硬岩，岩体完整程度为较完整，综合判定岩体基本质量等级为Ⅳ级。
3 设计与施工要求
3.1设计要求
本工程地基基础设计等级为甲级，结构基础采用平板式筏板基础，地基采用三维高强复合地基，E9-E10地基承载力为380KPa，间距2100mm，梅花形布置；E11-E12地基承载力为400KPa，间距1800mm，梅花形布置；E13地基承载力为430 KPa，间距1900mm，梅花形布置；E14-E15地基承载力为420KPa，间距1700mm，梅花形布置；E16-E17地基承载力为460KPa。间距1640mm，梅花形布置。复合地基包括长螺旋泵压砼灌注桩（CFG桩），CFG桩身混凝土强度等级为C20，桩径D为0.5m，桩净长约6～20m，主楼筏板处其单桩承载力特征值为450KN，地下室部分单桩承载力特征值为350KN，其持力层为中、微风化层。桩顶铺设200mm厚的褥垫层，褥垫层选用级配砂石。
3.2施工要求
1）采用3台JZL90型履带式长螺旋（CFG桩）桩机
2）为使已成桩不被破坏，采用跳打及隔排施工顺序。
3）褥垫层材料为20～40mm碎石，中砂，混合后首先用静力压实法，然后采用振动机械压实机压实。
4 CFG桩施工方案
4.1准备工作
施工前的准备工作是进行CFG桩施工的基础，施工单位应根据施工图纸召集项目负责人、施工单位负责人等商定准备工作的内容，促使准备工作与CFG桩施工的要求相适应，加快施工的进度，保证能够在规定的时间内完工。
4.1.1检查机械设备
在此工程的CFG桩施工过程中需要使用发电机、挖掘机、装载机和长螺旋钻机等机械设备，施工单位应在开始施工之前将设备运送到施工场地，指派专门的人员检查设备的运行情况，对于损坏的设备施工单位应及时维修，确保机械设备能够在施工过程中正常的发挥作用，防止因设备损坏而影响使用进度。
4.1.2培训施工人员
在施工之前，施工单位应召集全体施工人员进行培训，根据不同的工种确定不能的培训内容，施工单位应聘请专业的技术人员担任培训的讲师，讲解施工人员本职CFG桩施工的具体流程并进行技术交底，促使施工人员能够将施工技术应用到施工过程中，提高施工人员的素质。由于在施工的过程中可能会对周围的环境产生一定的影响，所以施工单位应告诫施工人员遵循环境保护的原则，避免对施工环境造成破坏。安全是CFG桩施工中的重点内容，许多施工人员觉得安全事故离自己很远，在施工过程中没有树立安全意识，施工单位应在培训中讲解施工过程中的真实案例，以此提高施工人员的警惕性。施工单位可以设立相应的惩罚机制，对于不佩戴安全帽的施工人员应予以一定程度的处罚，促使施工人员遵循施工单位的要求，防止安全事故的发生。
4.1.3把控施工材料
施工单位应做好施工材料的入场工作，此CFG桩施工中需要使用混凝土、碎石和中砂等施工材料，施工单位应按照施工进度安排材料入场，并在施工现场划分出专门的材料摆放区域，对施工材料进行集中管理。在施工材料入场之前，施工人员应对材料进行二次检验，确保材料的质量满足CFG桩施工的要求，比如，碎石和中砂的质量应为，碎石，粒径20～40mm含泥量≤1%；中砂，含泥量≤3%。
4.1.4确定施工进度
施工单位应根据施工图纸和施工方案确定具体的施工进度，在CFG桩施工的过程中需要很多工序，不同的工序需要不同的施工小组完成，在确定施工进度后，施工单位应将施工进度告知施工小组的负责人，施工小组只需要按照施工进度的要求进行施工即可，能够加强CFG桩施工各个工序之间的联系，做好CFG桩施工的衔接工作，保证施工过程平稳进行，加快施工速度。
4.2施工工艺
4.2.1 CFG桩成桩工艺
根据地基处理方案，施工工艺如下：
长螺旋（CFG）桩：
4.2.1 施工方法
1）定位放线
定位放线是CFG桩施工的前提，施工单位应指派具有专业技术的团队进行定位放线工作，测量人员应严格按照施工图纸的内容确定CFG桩的位置，其位置可以使用白灰划线确定。该项施工的误差是20mm，误差范围较小，为了将误差控制在合理范围内，测量人员应对位置进行反复检验，避免超出误差范围。
2）钻机钻孔
钻孔主要使用的机械设备是钻机，施工人员应核对桩位的位置，将钻机准确的摆放在该位置，并使钻机保持垂直和稳定。在钻孔之前，施工人员应平整桩位区域的场地，为后续钻机的施工提供方便。随着钻孔深度的增加，钻机会出现堵塞的情况，施工人员应把控钻机的深度，减慢钻机的运动的速度，能够有效防止堵塞情况的发生。当钻机的深度到达钻孔的要求时，施工人员应立即停止钻机的运转，并及时清理钻机周围的土。由于不同的地质条件，钻孔的施工会有所不同，所以施工人员在钻孔的过程中发现问题时应立即停止钻机的运作，找出问题发生的原因，并采取针对性的解决措施，待问题解决后再进行后续的工作，施工人员应牢记在钻孔的过程中禁止随意停止工作，否则会对CFG桩的质量产生不利影响。
3）配置混凝土料
混凝土的质量是提升CFG桩质量的关键，施工单位应对混凝土的配比进行严格把控，在配置之前应由专业的技术人员进行混凝土配置实验，找出最佳的混凝土配比方法，并将该种配比方法告知施工人员，方便施工人员随用随拌混凝土，以提高CFG桩的质量。CFG桩桩体混凝土主要是由水泥、碎石、中砂等组成，在检验完施工材料的质量后，施工人员还应对搅拌混凝土使用的水进行检验，确保水质满足施工要求，禁止使用杂质过多的水。施工人员应适当延长混凝土搅拌的时间，能够保证混凝土搅拌均匀。由于混凝土在搅拌过后经常会出现坍落的情况，这是混凝土自身的性质决定的，所以施工人员在搅拌过后应检查混凝土的坍落情况，将坍落度控制在170mm左右，然后使用输送泵输送混凝土。为了提高混凝土的质量，施工单位可以使用商品混凝土，商品混凝土相比于其他混凝土的质量较高。在混凝土灌注的过程中，施工人员应控制灌注量，施工时，若不考虑地下室基坑开挖，CFD桩施工保护桩长（从设计桩顶标高算起）不少于1.5m；若地下室基坑开挖至设计桩顶标高以上0.5m处时，CFG桩施工保护桩长（从设计桩顶标高算起）不少于0.5m。
4）规划打桩顺序
在打桩的过程中，周围的土体会对桩体产生挤压，会导致桩体变形，严重时甚至会出现断裂的情况，所以施工单位应合理规划打桩的顺序，先采取逐排打桩的方式，在一排打桩完毕后，施工人员应采取间隔跳打的方式，促使桩体能够更加容易进入。
5）控制拔管速度
施工单位应控制拔管的速度和时间，因为一旦拔管时间过早，会对CFG桩的质量产生不利影响，所以施工单位应根据现场地质条件和混凝土的质量进行科学计算，将拔管的速度控制在每米一分钟左右，这是最佳的拔管速度。
6）清理钻孔周围土壤
施工单位应将钻孔周围的土壤进行集中清理，为了避免土壤清理对CFG桩产生影响，施工单位应在施工完毕4天左右进行清理，这是能够确保清理过程不会对桩体产生影响。为了加快土壤的清理速度，对于堆积在一处的大部分的土壤，施工单位可以机械设备，但是机械设备应注意在施工的过程中不能触碰到CFG桩，否则会影响桩体的质量。对于一些细小部位的土壤，应指派施工人员进行清理，施工单位应将土壤之中起来，使用统一的运输设备将其运送到指定的地点。
7）测量标高
为了防止CFG桩断裂，施工单位应根据施工现场的地形特征，选择施工现场需要测量的标高的位置，并使用专业的仪器设备，定期对标高进行测量，将测量结果记录在册，检查标高的变化。
5.褥垫层施工
当CFG桩施工结束后28天桩基检测完成进行褥垫层施工。主楼筏板沿施工区域边界开挖，长度和宽度与施工面积一致，采用小型机械设备及人工开挖、运输，避免断桩及对地基土的扰动，预留20mm人工清除，找平。开挖标高至设计桩顶标高。CFG桩帽以上铺设200mm厚碎石垫层。
6 质量保证措施
1）检验施工材料的质量：如今，随着我国建筑行业的发展，材料市场鱼龙混杂，施工单位应指派具有专业知识的人员开展施工材料的采购工作，能够防止施工单位受到不法商家的欺骗，买到假冒伪劣的施工材料。采购人员应对材料供应商的资质进行审查，切忌在没有资质的供应商处采购原料，采购人员还应检查供应商提供的检测报告的真伪性。在材料入场之前，施工单位应做好材料的检验工作，在确认材料质量无问题后才能安排材料入场。在材料摆放区域，施工单位应指派专门的管理人员进行管理，做好材料入库和出库的登记工作，采取轮流值班的方式。通过这一系列的检测和管理，施工材料的质量不会出现问题，能够为施工质量提供最强的保障。
2）加强工程验收工作力度：在施工完毕后，施工单位应对工程进行全面的检查。施工单位应根据施工图纸对工程进行验收，按照施工图纸的设计检查CFG桩的数量和位置是否正确，检查桩体的投料量是否符合要求的灌注量。施工单位还应对CFG桩采取全方位的检查措施，以保证桩体的完整性。
7 符合地基及单桩承载力静载试验和检测结果与分析
7.1试验目的
测定承压板下应力主要影响范围内符合土层的承载力及单桩的承载力。每栋楼根据桩间距确定压板面积，以E9、E10栋为例，压板面积S==2.204m2，要求最大试验荷载为760kPa（1675KN）。
7.2静载试验及检测结果分析
首先对每栋楼进行复合地基及单桩承载力静载试验，试验结果均符合设计承载力特征值要求。然后再全面进行CFG桩的施工。每栋楼根据桩总数按1%的抽检进行复合地基静载检测及单桩承载力静载检测，均满足要求。
8 结束语
随着我国建筑行业的发展，CFG桩应运而生，CFG桩复合地基是一种新型的地基建设方式，因为CFG桩成桩速度快，而且能够节约生产成本，带来巨大的工期效益，所以在我国被广泛应用，CFG桩具有桩身质量好，合格率高，提高了单桩承载力等优点，有很大的质量优势。
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论文作者:谭超锋
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/5
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