对CFG桩复合地基在地基处理中的应用探讨

摘要：现今，许多高层建筑的地基都采用CFG桩复合地基，并且伴随着此种地基的不断推广，得到了不错的的效果和反响。CFG桩复合地基主要包括CFG桩、桩间土、褥垫层。其中褥垫层在CFG桩和桩间土之间，由这三部分共同组成高层建筑全部压力的的承载系统。然而，在我们国家的高层建筑地基的处理中，往往由于施工地段的地质较差、褥垫层等问题的影响而无法采用CFG桩复合地基的方法来处理地基。本文详细介绍了在高层建筑施工中CFG桩的使用的前期准备中各方面的要求，中期施工工艺和过程以及后期的保护措施等，以便人们更加了解CFG桩复合地基在高层建筑地基处理中的应用。

关键词：CFG桩复合地基 地基处理 应用 高层建筑

一、CFG桩在施工前期所需的准备工作及注意事项

（一）CFG桩的作业条件和施工流程

1、CFG桩符合基地的作业条件

首先对基槽的深度和宽度都有明确的要求，其中基槽需挖至超过设计桩顶标40cm，而基槽的宽度大于或等于50cm。其次，做好相关设备，如混凝土输送管路、混凝土输送泵、长螺旋钻机等的维修和检查工作，确保浇筑过程的按时顺利完成。然后，对电源及线路，和照明系统的检修。最后，全部的管理人员以及施工人员，都安排到位，并且在施工前建筑施工负责人要对直接生产作业人员进行的CFG桩的安全操作规程和注意事项的培训，并通过书面文件方式予以确认，此外要保证施工道路在施工过程中的清洁，以免影响施工过程中混凝土的运输。

2、CFG桩复合地基现场施工流程

首先要安排相关设备及人员进入施工现场，其次，测量放桩位，采购相关材料，进行依次进行试装、桩基顺序的施工，然后，按规定挖掘基槽，凿桩头并进行相关的检测，再对褥垫层进行施工，最后，安排人员及设备推出施工现场。单桩的施工过程主要包括安排钻机入场就位，进行钻孔作业，当终孔钻至所需深度后，进行混凝土的压灌，最后将钻头提出并压制混凝土到孔口处。

（二）CFG桩的施工工艺

CFG桩的施工，应根据现场条件选用下列施工工艺：

1、长螺旋钻孔灌注成桩， 适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的桩土.

2、长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩， 适用于粘性土、粉土、砂土， 以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地.

3、振动沉管灌注成桩， 适用于粉土、粘性土及素填土地基.

（三）CFG桩的材料要求

1、混凝土、混凝土外加剂和掺和料： 缓凝剂、粉煤灰， 均应符合相应标准要求， 其掺量应根据施工要求通过试验室确定.

2、严格按照配合比配制混合料。

3、长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工的坍落度宜为160～200mm， 振动沉管灌注桩成桩施工的坍落度宜为30～50mm， 振动沉管灌注成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm.

4、长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工在钻至设计深度后，应准确掌握提拔钻杆时间，混合料泵送量应与拔管速度相配合，遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料；沉管灌注成桩施工拔管速度应按匀速控制，拔管速度应控制在1.2～1.5m/min左右，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速度应适当放慢。

（四）主要技术指标：

根据工程实际情况，水泥粉煤灰碎石桩常用的施工工艺包括长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩、振动沉管灌注成桩和长螺旋钻孔灌注成桩。主要技术指标为：

地基承载力：设计要求；

桩径：宜取350-600mm；

桩长：设计要求，桩端持力层应选择承载力相对较高的土层；

桩身强度：混凝土强度满足设计要求，通常≥C15；

桩 间 距：宜取3-5倍桩径；

桩垂直度：≤1.5%；

褥垫层：宜用中砂、粗砂、碎石或级配砂石等，不宜选用卵石，最大粒

径不宜大于30mm。厚度150-300mm，夯填度≤0.9。

实际工程中；以上参数根据地质条件、基础类型、结构类型、地基承载力

和变形要求等条件或现场试验确定。

（五）CFG桩的其他注意事项

1、冬期施工时混合料人孔温度不得低于5℃，对桩头和桩间土应采取保温措施。

2、施工垂直度偏差不应大于1%；对满堂布桩基础，桩位偏差不应大于0.4倍桩径；对条形基础，桩位偏差不应大于0.25倍桩径，对单排布桩桩位偏差不应大于60mm。

二、CFG桩的施工工艺及过程

（一）具体施工过程：

首先是安排好桩机，保证平稳的铺垫，使钻塔垂直放置，钻尖能够准确的对准桩位，同时确保钻塔的稳定和牢固；第二要连接钻杆和输送混合料的管道；第三进行钻杆，将钻杆进入到所定深度，在开始钻和钻到软硬土层临界处时，放慢速度进入，保证钻杆始终保持垂直的角度，当钻杆到达有瓦块和砖头等的杂填土层和含有水分较多的软塑粘性土层时为避免钻孔的孔径太大要尽量减少晃动，还要及时的将钻机钻出的土清理运走；第四打开混凝土的输送泵，将管道内提前加满已经拌好的混凝土，并使输送泵的料斗内充满混凝土；第五进行混凝土的压灌，在提升钻杆时保证提升速度与混凝土的压力灌注相协调；第六在混凝土的压力灌注时，要保证输送泵持续不断的工作，确保泵料斗内的混凝土的量超过进料口50mm，避免由于空气的进入而造成输送管道的堵塞；第七成桩桩顶标高宜高出设计桩顶不少于50 cm。

（二）操作工艺

1、 放线：施工前根据放出的外墙轴线或外墙皮线，四周交点用钢钎打入地下，按照桩位布置图统一进行测放桩位线，桩位中心点用钎子插入地下，并用白灰明示，桩位偏差小于2cm。

2、 成孔：长螺旋钻机成孔，应匀速钻进，避免形成螺旋孔；成孔深度在钻杆上应有明确标记，成孔深度误差不超过0.1m，确保桩端进入持力层深度大于200mm；垂直度偏差小于l%。

3、 混凝土灌注：成孔至设计深度后，现场指挥员应通知钻机停钻提升钻杆，并同时通知司泵开始灌注混凝土并保持连续灌注。灌注混凝土至桩顶时，应适当超过桩顶设计标高70cm左右 （至槽面上30cm左右）八以保证桩顶标高和桩顶混凝土质量均符合设计要求；灌注混凝土之前，应检查管路是否顺畅稳固；每班第l根桩灌注前，应用水泥砂浆湿润管路。压灌混凝土时一次提钻高度小于25cm，混凝土埋钻高度大于1.0m；现场设专人负责检查混凝土灌注质量及意外情况的处理；商品混凝土进场后应立即灌注（2h内），严禁长时间搁置；保证桩身混凝土至少24h养护，避兔扰动；施工过程中应认真填写施工记录，每台班或每日留取试块l～2组。

（三）CFG桩施工完成后对其的保护

1、 CFG桩完成以后，要尽量避免一些重型机械碾压或影响，否则由于重型机械产生压力会使桩头松动而影响桩顶混凝土的成型，甚至会导致断桩。

2、在钻杆缓慢进入土层的过程中，会产生大量的废土，需要及时清理，在清理这些土时要尽量减少机械活动对桩和地基的不利影响，通常可以用比较小型的机械设备或者采用人工操作等不利影响较小的方式清土。此外，在清土时，需要预期保留不少于20cm人工清除、找平。

三、结论

目前，许多高层建筑的地基都采用CFG桩复合地基，并且伴随着此种地基的不断推广，得到了不错的的效果和反响。这种高层建筑地基处理方法既有利于施工步骤的合理安排，又可以减少建筑工程的成本；不仅可以使工程尽快完工，同时还能在保证速度的同时确保工程质量。所有，在我国，高层建筑地基的处理中CFG桩复合地基处理方法具有极大地可行性，有助于推动我国建筑行业的快速发展。

参考文献：

[1]赵明华，何腊平，张玲.基于荷载传递法的CFG桩复合地基沉降计算.《岩土力学》.2010年3期

[2]薛新华，魏永幸，杨兴国.CFG桩复合地基室内模型试验研究.《中国铁道科学》.2012年2期