预应力管桩与CFG桩复合地基分析对比

张本成

摘 要： 建筑工程施工时，为提高施工效率与质量，可科学运用预应力管桩施工技术，通过桩基技术的应用，可保证建筑工程开发可行性。为此就预应力管桩建筑桩基技术在建筑中的实际应用进行分析。

关键词： 预应力管桩;CFG桩;对比

【中图分类号】TU4     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.29.221

引言：现在的工程建设中，随着工程人员对桩基础的认识越来越深，对它的受力状况研究的越来越透彻，针对不同的工程，各种各样的桩基形式开始进入我们的视野。在我们的工程实际中，工程人员接触最多、应用最为广泛的有两类，分别为为预制桩基础与灌注桩基础，而其中的灌注桩是出现较早，也是我们现阶段接触最多的一种形式。但是，在进行灌注桩成桩的施工过程中，因为不可控因素较多，灌注桩自身的质量难以得到保证，因此在灌注桩施工过程常遇到夹泥、断桩、露筋以及缩颈等各种质量问题;还有就是，由于桩底处理较为繁琐，经常会出现桩底沉渣现象;再者在水下施工时，灌注桩有很多不便的地方。

1 预应力管桩和CFG桩处理技术的相关概述

1.1 预应力管桩概念

当今时代下，优化了建筑施工技术水平，在建筑工程施工中像预应力管桩技术等都得到了广泛的运用，特别是在建设施工高层建筑结构中，预应力管桩已经成为了核心技术。就该技术而言，它即为混凝土结构的预应力管桩，其中，包括先张法预应力管桩和后张法预应力管桩两种形式。第一种形式的施工主体即为施工中利用先张法预应力完成施工，辅助施工中选择应用离心成型的方法，进而实现空心筒施工的目的。在应用此方法施工中，一般利用桩体结构与端口结构相结合的方式来完成，这种钢套管模式具有一定的综合性特征。通过对预应力管桩应用研究可知，鉴于该桩基应用前，需投入一定的设备仪器，保证批量生产桩体的质量，因此企业前期的投资较大，很多企业都进行采购，以规避相关风险，保证建筑项目开发可行性。预应力管桩进行施工时，土层结构将对管桩造成一定影响，如建筑企业进行深基坑项目施工时，在基坑土方开挖过程中，可以发现预应力管桩的部分桩体存在于土层内，对后续的土方施工造成一定影响。建筑施工过程中，若土层中混合一定的石块与杂物，将对桩基技术的施工造成很大影响。因为在杂物与石块的影响下，预应力桩体的垂直位置很可能出现偏差或桩体质量出现问题等，直接影响到后续建筑施工进度与质量。

1.2 CFG桩复合地基技术

CFG桩，即水泥粉煤灰碎石桩，由桩体、桩间土、褥垫层构成复合地基，其充分发挥桩间土承载性能，地基处理效果好;通过粉煤灰的应用变废为宝，不仅环保，还可降低工程成本。CFG桩复合地基主要成桩工艺有振动沉管、长螺旋钻孔灌注等，可较好地适应不同地层，如回填土、粉土、砂土等土层皆可处理。

2 预应力管桩与CFG桩复合地基应用对比分析

2.1 预应力管桩应用

基于预应力管桩技术方案要求，管桩在进行接桩时，需保证桩头与地面有1m以上的距离，确保桩体衔接的质量。桩体进行对接前，需工作人员将定位板布置在地下桩体的表面，并开展桩体吊装对接工作，保证桩体对接质量，并利用定位板对桩体的垂直度进行检校。若桩体连接处存在间隙，则需利用楔形铁块进行垫实，并对其进行焊接处理，确保桩体连接质量。预应力管桩建筑桩基技术应用时，为确保桩体连接的整体施工质量，施工单位应当选择合适的桩锤开展打桩工艺。桩锤选择时，需依循桩体的设计大小与布局，保证桩锤的施工处理，可实现预应力管桩的技术目标。

建筑施工企业应用预应力管桩技术时，应当对桩体的垂直度进行严格管控，一旦桩体的垂直度出现偏差，则无法保证预应力桩体施工可靠性与安全性。因此，在开展预应力管桩施工前，现场施工人员需对施工场地进行压实处理，并对施工场地平整度进行控制，保证桩架得到有效固定，避免桩架在施工过程中出现大幅度摇晃，确保控制桩的垂直度达到标准。

2.2 CFG桩复合地基施工技术要点

2.2.1 CFG桩施工节点管理

（1）布桩、分区与编号。布桩是CFG桩施工优化的关键工序之一，设计的布桩是在原地面线上进行的，但在实际现场施工中，布桩应在工作垫层施工完毕后的地面线上进行。测量班组在将施工边桩与施工基樁技术交底后，进行桩位布置。用白灰撒出左、右边线，最后按桩位布置图逐桩放样。（2）桩顶标高的确定。确定工作场区桩顶标高的基本要求是，同一区段的CFG桩桩顶标高必须保持同一水平面，严禁存在横坡或纵坡。测量班组应在工作场区内的某个区段或工作场区内若干个区段的所有CFG桩全部施工完成时，根据当前的工作垫层的平均标高再次确定并核对桩顶标高，确保所有桩顶标高在同一水平面。（3）CFG桩尖的预制与埋设。在CFG桩应用时，由于CFG桩尖的特殊外形，通常是利用钢模和地模先进行CFG桩尖的预制。使桩尖的椎体部分先埋入地模，桩体部分外露的采用钢模，以免桩尖脱模时地模遭到施工破坏或干扰。（4）CFG施工时桩机的配管长度。根据设计的桩基深度或桩长，打桩机的机架高度和沉管必须提前掌握，在施工设备配置时，保证桩机配管有效长度比设计桩长还要长6.0～8.0m，以满足地形变化起伏较大的情况。

2.2.2 问题桩处理

该项目CFG桩施工28d后进行桩身完整性检测，少数出现Ⅲ类桩，极个别出现Ⅳ类桩，据分析，主要是受侧压力影响所致。1）Ⅳ类桩处理Ⅳ类桩多数出现部位较浅，桩顶标高以下2m内，对此决定采用人工开挖的方法，判断桩身问题严重程度，对于断桩、桩身破坏严重的情况进行接桩处理。2）Ⅲ类桩处理Ⅲ类桩问题主要在桩端范围、桩身中部，主要是由于拔管较快导致混凝土密实度不达标、局部缩径，对问题桩进行复合地基承载力载荷试验：①针对桩身中部问题，检测结果满足要求不处理;承载力偏小，基桩四周1倍桩中心距外扩1000mm内筏板加深300mm、增设钢筋;②针对桩端部位问题，随机检测显示均满足承载力要求，可不进行处理。

结束语：建筑企业开展预应力管桩施工时，为合理发挥出桩基技术方案价值，可对预应力管桩施工技术要点进行控制，以保证桩体施工的质量与安全，主动规避相关安全风险，提高工程开发建设经济性与安全性，推动该技术的普及推广。

参考文献

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[2] 古红兵.预应力管桩在某高速公路中的施工应用[J].中外建筑，2015（07）：186-188.