CFG桩复合地基在工程中的应用

周少霞

（广西浩天建筑工程有限公司，广西 南宁530031）

CFG桩复合地基在工程中的应用

周少霞

（广西浩天建筑工程有限公司，广西 南宁530031）

文章主要从CFG桩复合地基的特点、CFG桩复合地基的设计、CFG桩施工技术要点及施工其他注意事项等这几方面进行阐述，以供参考。

CFG桩复合地基；施工技术；长螺旋钻机

水泥粉煤灰碎石桩，简称CFG桩，它是在碎石桩的基础上发展起来的，以一定配合比率的石屑、粉煤灰和少量的水泥加水拌和后制成的一种具有一定胶结强度的桩体。CFG桩、桩间土和褥垫层一起组成CFG桩复合地基，通过褥垫层共同承担上部荷载，其具有成桩速度快、无污染、无噪声、复合地基承载力高、工期短、造价低等优点，在工业与民用建筑、高耸构筑物、多层建筑以及高速公路路基等得以广泛应用。在此，本文就CFG桩在复合地基中的施工技术进行探讨，以供参考。

1 CFG桩复合地基的特点

（1）适用范围广，可适用于不同的基础形式，如独立基础、条形基础及筏式基础、箱型基础；也可适用于不同的上层结构，如饱和或非饱和黏性土等，且可带水作业。

（2）承载力提高幅度大，而且可调性强，可通过改变CFG桩的桩长、桩距来达到不同的复合地基承载力。

（3）褥垫层是复合地基的核心，它不但能保证桩、土共同承担荷载；调整桩、土应力比，减少基础底面的应力集中；减少基础的剪切破坏；调整桩、土水平简载的分担，保证桩在水平简载作用下不会断裂。

（4）可通过增加桩长或改变桩端持力层的方式提高 CFG桩复合地基的承载力。

（5）CFG桩同其他刚性桩一样，具有桩体的刚度及变形模量远大于桩间土的共同特点。

（6）CFG桩施工技术成熟，成孔成桩一次性完成，施工速度快。

（7）CFG桩本身不配钢筋，其综合造价低，用于高层建筑地基加固，经济效益好。

2 CFG桩复合地基的设计

2.1 桩的平面布置

一般来讲可只布置在基础范围内。

2.2 桩距

一般为S＝（3～6）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。

2.3 桩径

桩径一般为350～600 mm。通常选用ф＝400 mm。

2.4 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桩桩端应位于相对硬层上。

2.5 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 C5～C20。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。

2.6 桩顶褥垫层

《建筑地基处理技术规范》中9.2.3条规定桩顶和基础之间应设置褥垫层，褥垫层厚度宜取150～300 mm，当桩径大或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（最大粒径不宜大于25 mm）、级配砂石，最大料径不宜大于30 mm。

3 CFG桩施工技术要点

3.1 采用振动沉管灌注成桩施工要点

（1）施工工艺流程：施工准备→桩尖的预制和埋设→桩机进场→沉管→混合料搅拌及投料→拔管→封顶→检测→清理桩间土及预留桩头→铺设褥垫层。

（2）软土中可采用大直径预制桩尖，以获得较大的端阻力，而保持桩身混合料用量不变。

（3）沉管过程中，可不启动振动锤、静压沉管，减少对桩间土的扰动，拔管启锤使混合料振密。

（4）在沉管过程中用料斗进行空中投料（可边沉管边投料），待沉管至设计标高且停机后须尽快完成投料，直至管内混合料顶面与钢管料口平齐。

（5）应严格控制拔管速率，以防止粗骨料与水泥浆发生分离。一般，正常的拔管速率为1.2～1.5 m/min；对于淤泥质土，拔管速度可适当放慢，拔管过程中不宜反插留振。成桩后桩顶标高应高出设计桩长0.5 m，且桩顶浮浆应控制在10 cm左右。

3.2 长螺旋钻孔灌注成桩施工要点

（1）施工工艺流程：桩位放点→搅拌混凝土→长螺旋钻机就位、成孔→压灌素混凝土→边提升钻杆边压灌素混凝土→成桩、桩体养护→检测→清桩间土及预留桩头→铺设褥垫层。

（2）基础埋深较大时，宜在基坑开挖后的工作面上施工，工作面宜高出有效桩顶标高300～500 mm，工作面为卵石和粗砂取小值，工作面土较软时应采取相应施工措施（铺碎石、垫钢板等），保证桩机正常施工。基坑较浅在地表打桩或部门开挖打桩空孔较长时，应加大保护桩长，并严格控制桩位偏差和垂直度。

（3）桩体混合料中，碎石最大粒径不宜大于25 mm，粉煤灰选用Ⅱ级或Ⅲ级细灰，每立方米混合料掺量70～90 kg为宜。

（4）软土地基中施工，可掺加适量的减水剂、泵送剂，以制备泵送机能好、坍落度较低的混合料；在拌合时，拌合时间不得少于1 min；混合料的坍落度宜控制在16～20 cm。

（5）在钻孔时，一般应先慢后快，以减少钻杆摇晃，同时方便检查钻孔的偏差，以及时纠正。

（6）在灌注混凝土时，当钻杆心充满混合料后开始拔管时，严禁先提钻后灌料。

（7）桩径为400 mm时，提钻速度宜为2.5～3.5 m/min，桩径增大钻头活门断面应相应增大，若桩径增大而钻头活门断面不变时应相应降低提钻速度；灌注成桩完成后，桩顶采用湿黏土封顶，进行保护。

（8）施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量。

3.3 褥垫层施工要点

（1）褥垫层分两层施工，底层厚30 cm，上层厚20 cm，施工时夯填度不得大于0.9。

（2）底层碎石施工：填料松铺厚度约30 cm，然后采用推土机进行填料初平，再人工配合平地机精平，压路机静压两遍，底层随时施工，压实度宜控制为25 cm。

（3）土工格栅的铺设：土工格栅在铺设前应进行双向抽查，极限抗拉强度要满足设计要求，即应大于 80 kN/m；铺设时沿线路横向铺设，搭接宽度不小于 50 cm，铺设时路基坡脚两侧预留2 m回折长度。

（4）控制碾压工艺：为防止压坏CFG桩桩头和土工格栅，应采用不同的分层碾压工艺碾压上层碎石，第一层碎石垫层铺完后可静压两遍，第二层碎石垫层铺完后可用“振动式压路机静压一遍＋弱振一遍＋静压一遍”。一般，上层碎石压实厚度宜控制为25 cm。

4 施工中应注意的事项

（1）混合料坍落度对CFG桩影响很大，如混合料坍落度过大，会形成桩顶浮浆过多，形成砼的离析和泌水。一般，混合料坍落度控制在3～5 cm。

（2）每个工程开工前，都要做工艺试桩，以确定合理的工艺，并保证设计参数，必要时要做荷载试验桩。

（3）CFG桩施工时，钻机应对准桩位，同时要调整桩身垂直度，确保其垂直度偏差不大于l %；在钻孔过程，应钻至设计深度；当灌注时，当灌至设计桩顶标高，停止压灌，移机至下一桩位；一般，整个复合地基施工周期为10 d。

（4）应严格控制拔管速度，在拔管过程中，应用浮标观测，以找出缩颈部位，每拔管1.5～2.0 m，留振20 s（根据地质情况掌握留振次数与时间或者不留振）。

（5）在桩顶处，须每1.0～1.5 m翻插一次，以保证设计桩径。

（6）清土和截桩时，不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。

（7）冬期施工时混合料入孔温度不得低于 5 ℃，对桩头和桩间土应采取保温措施。

5 结束语

综上所述，CFG桩复合地基具有造价低、施工方便、质量容易控制、复合地基强度高等优点，比传统的桩基础具有明显的优势，可取得良好的经济效益和社会效益。因此，CFG桩复合地基是一种可推广的基础处理方法之一，值得在多层建筑房屋地基基础中大力推广应用。

CFG Pile Compound Ground in Project Application

Zhou Shaoxia

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CFG pile compound ground; construction technique; long spiral drilling machine

TU473

A

1000－8136（2011）06－0069－02