试论影响CFG桩复合地基施工质量的关键因素

【摘要】作者根据工程实例，介绍了影响CFG桩复合地基施工质量的关键因素，并且通过对关键因素的控制提高了CFG桩复合地基的施工质量，对CFG桩复合地基的施工提出了可行性的意见。

【关键词】CFG桩； 复合地基；施工质量；关键因素

中图分类号：TU441文献标识码： A 文章编号：

CFG桩复合地基由于施工简单、工期短；置换后的地基承载力高、沉降变形小；工程造价成本低，适用土质的范围广，所以被广泛的应用于高层建筑的地基处理中。影响CFG桩复合地基施工质量的因素很多，但是在施工过程中，要抓住其关键因素才能更好的提高施工质量。

因此，本文结合某具体的高层建筑的CFG桩复合地基的施工过程，论述影响CFG桩复合地基施工质量的关键因素。

1.工程概况

某小区高层住宅采用CFG桩复合地基，其中10＃楼地面以上33层，地面以下2层，地基采用384根CFG桩，桩端持力层为③层粘土（粘土灰黄、褐黄色，硬塑状态；含氧化铁、高岭土，无摇振反应，光滑，干强度及韧性高。）。要求处理后CFG桩复合地基承载力特征值580kPa；CFG桩桩径400mm，有效桩长16m；施工采用长螺旋钻孔，管内泵送混凝土施工工艺，桩身混凝土强度等级为C25；褥垫层厚度为200mm，材料为粒径5～16mm破碎碎石，夯填度要大于0.85，但不大于0.9。

2.影响施工质量的关键因素

2.1 钻孔质量

钻孔的质量好坏决定着桩位位置、桩孔质量、垂直度和桩端土层，因此要严格控制钻孔的质量。

桩位验收后，钻机就位并调整机身，应用钻机塔身的前后垂直标杆检查导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，以保证桩身垂直度偏差不得大于允许偏差；开钻前，先将混凝土泵的料斗及管线用清水湿润（管线、防止堵管），然后搅拌一定的水泥砂浆进行泵送，并将所用砂浆泵出管外；封住钻头阀门，使钻杆向下移动至钻头触及地面时，开动钻机旋动钻头，应先慢后快，在成孔过程中发现钻杆摇晃或难钻时，应停机或放慢进尺，遇到障碍物应停止钻进，分析原因，禁止强行钻进。根据设计桩长，确定钻孔深度；钻杆下钻到预定深度，现场施工技术人员根据地质勘察报告以及实际钻孔出土观察分析，是否达到设计要求的土层。

2.2 泵送混合料

根据大量的文献资料，单桩极限承载力与桩身弹性模量并没有明显关系，但相同荷载作用下，桩身弹性模量越大，其沉降量越小所以提高桩身弹性模量可以降低沉降量。泵送混合料的好坏决定着桩身的质量、强度和完整性，从而可以提高桩身弹性模量，因此要控制泵送混合料的质量和泵送施工过程。

钻头到达设计标高后，钻杆停止钻动，开始泵送混合料，泵送量达到钻杆芯管一定高度后，方可提钻（禁止先提钻再泵料）。一边泵送混合料一边提钻，提钻速率控制必须与泵送量相匹配，保证钻头始终埋在CFG桩混合料液面以下，以避免进水、夹泥等质量缺陷。成桩过程宜连续进行，并且保证排气阀正常工作，防止成桩过程中发生堵管。

2.3 CFG桩桩间保护土层

CFG桩复合地基的承载力是靠桩侧摩阻力的扩散达到提高，承载特性与摩擦桩相似，但是靠CFG桩身、桩间土、褥垫层共同形成复合地基，所以桩间土不同于桩基础的桩间土。桩间土的荷载分担比例随着承担荷载的大小发生变化，而且，桩侧摩阻力是引起桩侧土体下沉的主要原因。这说明CFG桩的承载力不仅受到桩端土质的影响还受到桩间土质的影响。所以在施工过程中要保护好桩间土。

桩间土层的处理应在CFG桩施工结束后进行。桩间保护土层采用小型机械开挖、清运；开挖过程中应用水准仪进行测量，控制标高，以避免超挖；桩间保护土层开挖、清运过程中，应合理安排开挖、清运顺序，避免开挖和运输机械直接在基底面上行走，造成基底土层扰动；开挖、清运过程中，应注意成品CFG桩的保护，特别是采用机械开挖、清运的情况下，应有专人指挥机械，严禁机械碰撞桩头，以避免造成浅部断桩。

2.4褥垫层铺设

褥垫层是形成复合地基的必要条件，它的作用是保证桩、同工作，减少基础底面的应力集中，调整地基变形，削减地震等水平荷载影响。

褥垫层厚度是褥垫层铺设的关键因素，厚度过小，桩对基础产生冲切破坏，势必增加基础的高度，CFG桩和桩间土不能很好的共同工作，承载力达不到要求。厚度过大，会降低桩、土荷载的分担比例，桩、土接近于1，桩承担的荷载小，与天然地基差别不大，达不到高层建筑对地基承载力的要求。

褥垫层铺设应用水准仪控制标高，采用分层铺设，分层夯实，夯填度不大于0.9，厚度为200mm，采用5～16mm粒径破碎碎石，材料使用前应复试，严禁使用不合格材料。施工要求如下：

（1）人工清理复合地基至设计标高，验槽确保地基土中无扰动，避免形成橡皮土。

（2）铺设褥垫层时，技术人员现场负责指导。

（3）褥垫层施工工序：分两次施工，第一次施工先虚铺12cm，用平板振捣器或其他静力压实手段夯实至10cm；第二次施工虚铺12cm，用平板振捣器或其他静力压实手段夯实至10cm。

褥垫层施工完毕后，应禁止机械、手推车和无关人员在褥垫层上行走，如因施工需要，应采取铺设木板等保护措施。

3.施工质量

经过在本工程中严格控制了影响CFG桩复合地基施工质量的关键因素，质量质量非常好，经过检测机构的检测，承载力的特征值达到了580kPa；沉降量的平均值为24.7mm；低应变桩身完整性检测波速范围3398～3857m/s,桩身平均波速约为3682m/s,检测的81根桩中，Ⅰ类桩78根、Ⅱ类桩3根。得到了建设单位的肯定。

参考文献:

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[5] 建筑地基基础设计规范〔S〕GB50007-2011.

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作者简介：

吕成炜（1979—），男，安徽合肥人，工程师，主要从事岩土工程施工与研究。