CFG桩在建筑地基处理技术中的应用分析研究

刘栋国

摘 要 建筑工程设施建设是促进国民经济发展的基础性设施建设，其关系到民生民计，近年来受到国家政府的高度关注。本文主要分析了CFG桩在建筑地基处理技术中的应用，旨在提高我国建筑工程施工中地基处理水平。

关键词 CFG桩；建筑；地基处理技术；应用

引言

随着国家现代化建设的不断推进，人们对基础建筑设施建设质量的要求也在不断提高。提高建筑工程施工质量，保证建筑工程设施的实用性，是国家和人民普遍关注的问题。

1 CFG桩构成概述

CFG桩是由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和，用各种成桩机械制成的具有一定强度的可变强度桩。CFG桩是一种低强度混凝土桩，其可充分利用桩间土的承载力，将荷载传递到深层地基中去，具有较好的技术性能和经济效果。CFG桩是软土地基的基本处理方法之一，软土地基主要由黏土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、空隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成[1]。

2 CFG桩的应用特点

2.1 CFG桩具有高黏结性

CFG桩是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高黏结强度桩，和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。利用CFG桩的黏结性、全长范围内受力、桩周摩阻力、端承力和桩间土的垂直和水平承载能力形成复合刚性地基共同受力，可以达到沉降小、稳定快的效果。在实际应用中由于其复合性，在应用CFG桩作为地基处理时可以比较直观地对地基进行质量控制。同时其原料的配比对CFG桩的强度都有影响，但一般在C5～C25之间，处于刚性与柔性之间。

2.2 CFG桩造价经济

CFG桩不配筋，桩体利用工业废料粉煤灰作为掺和料，大大降低了工程造价，而且CFG桩是按桩米数算钱，不包含人工费和机械费。所以CFG桩造价经济。CFG桩的造价基金仅为桩基的一半左右，在施工过程中使用CFG桩，不仅操作十分简便，而且工程造价也比较经济可以利用工业废料粉煤灰和石屑作掺和料，进一步降低了工程造价。

2.3 CFG桩的适用范围广

CFG桩的适用范围非常广泛，CFG桩可用于条形基础、独立基础、也可用于箱型基础，CFG樁就土性而言可用于填土、饱和及非饱和黏性土，既可用于挤密性较好的土，又可用于挤密性较差的土。在砂土、黏土、粉土、黄土、杂填土等建筑地基处理上均有许多成功的案例。因此CFG桩的应用空间非常良好。CFG桩是复合地基的代表，目前多用于高层和超高层建筑中。CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高黏结强度桩，和桩间士、褥垫层一起形成复合地基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作。由于桩体的强度和模量比桩间土大，在荷载作用下，桩顶应力比桩间士表面应力大。桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少了桩间土承担的荷载。这样，由于桩的作用使复合地基承载力提高，变形减小。

3 CFG桩在建筑地基处理技术中的应用分析

3.1 CFG桩施工工艺

在CFG桩施工时，一般有三种工艺，分别是：长螺旋钻孔灌注技术、震动沉管灌注技术和长螺旋钻孔和管内泵压混合灌注技术。这三项工艺分别适用于不同的场合。在实际建筑地基处理中施工人员要根据现场情况，多方考虑各种因素选择最为合适工艺。长螺旋钻孔灌注技术是国内近年来开发并且使用交广的一种新工艺，适用于地下水位以上的黏性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂土，该工艺穿透力强、低噪音、无振动、无泥浆污染、施工效率高、施工质量稳定；震动沉管灌注技术，主要使用于地表以下存在厚度很强的软土以及中等强度的黏土层，主要解决高层建筑中地基的沉降问题，不同的地基问题应采用不同的技术处理方式，要根据施工中的具体情况具体问题具体分析；此外，当於土层较厚，很难进行大面积深处理时可以采用打桩的办法进行加固。

3.2 CFG桩处理技术

CFG桩建筑地基处理技术要求地基对上方建筑的承受力最少要达到250kPa以上，地基土要最少有8mPa的压缩模量，地基土要有35°以上的等校内摩擦角。据上文的描述可以得知，CFG桩的主要构成为水泥和粉煤灰，其复合地基具有三部分，分别为桩间土、褥垫层与桩。CFG桩具有较强的黏结性和较高的强度，该强度在C5至C25间。在CFG桩的桩顶到基础直接设计有200mm左右的褥垫层，对于调整桩土相对变形，保证CFG桩和桩间土共同对上方建筑荷载是极为有效的。尤其是当基础上有水平方向的压力作用时，褥垫层的效果更加明显褥垫层的效果更加明显。

3.3 CFG桩施工技术

使用CFG桩地基处理技术进行地基处理时要应控制好钻机的提速与混凝土泵的泵送量之间的匹配关系，通常施工中钻机提拔速度宜控制在2～3m/min，并由专业人员来指挥钻机和混凝土泵之间的协调关系，这是CFG桩施工质量控制的重点。泵送砼量应略大于提钻形成的钻孔体积，即根据提钻速度计算混凝土量，来计算泵送砼量注意施工桩顶标高应比设计标高高0.5m。在灌注过程中尽量避免出现停浆现象，若施工过程中出现意外情况不得不停机时，等待混凝土搅拌时间不得大于混凝土的初凝时间，否则就应重新钻孔成桩；其次，还要需要确认设计中的CFG桩原料配比是否符合要求。即以此配方配比的CFG桩的承载力是否达到要求；最后，CFG桩的工作原理中，褥垫层在CFG桩起着非常关键的作用，其是有效保障桩间土与桩共同承受上方压力的重要条件，通常通过改变褥垫层的厚度，调整桩垂直荷载的分担。一般褥垫层越薄桩需要承受的压力百分比越大，反之亦然。褥垫层越厚，间土分担的水平压力占总压力的百分比越大，桩分担的水平压力占总压力的百分比越小。成桩时，需要对混合料试块进行抽样调查，每台机械每天做三块（一组）试块，然后对其标准养护，以测试该立方体是否达标。

4 结束语

在建筑工程的具体施工中，施工人员会经常遇到软土地基的问题。软土地基不仅严重影响工程的施工质量还会给施工人员带来很大的安全隐患，从而加大工程的施工难度。CFG桩在建筑工程施工中的应用大大提高了软土地基的处理能力，切实保证建筑工程的施工质量。

参考文献

[1] 凌文定.CFG桩复合地基处理综合技术在松州新社区项目的应用研究[D].西安：西安建筑科技大学，2014.