CFG復合地基在結構基礎中的應用

張 建，姜亞軍

陜西省第八建筑工程公司，陜西 西安 710065

0 引言

近年來，隨著我國經濟建設的飛速發展,高層建筑大量涌現。由于高層建筑重心高、荷載大的特點，要求地基的強度與變形均很高。為此，較多地采用樁基礎或樁—箱基礎來滿足這一要求，但需耗費大量鋼筋、水泥，造價相當高。人們發現，當地基土達到一定強度時，可采用CFG樁復合地基，比傳統的樁基礎具有明顯的優勢，能夠取得較為滿意的效果。

1 CFG復合地基的優點

CFG復合地基相比其他傳統的樁基，具有如下優點：

1）適用性廣，承載力提高幅度大，CFG樁復合地基技術適用于非飽和及飽和的粉土、粘性土、填土、砂土、淤泥質土等地質條件，處理后，復合地基的承載力與原地基承載力相比，可提高2倍～5倍；

2）施工簡便，工期短，CFG樁施工方法一般為長螺旋鉆成孔泵送砼法，施工時，沒有鋼筋籠制作等工序，成孔成樁一次完成減少了成樁時間，加快了施工速度；

3）造價低，由于樁的作用使復合地基承載力提高，變形減小，再加上CFG樁不配筋且充分發揮樁間土的承載能力，同時，樁體利用工業廢料粉煤灰作為摻和料，大大降低了工程造價，一般為樁基的1/3-1/2，經濟效益和社會效益非常顯著；

4）保護環境，CFG樁施工時，不需泥漿護壁，沒有泥漿外運，既節約了資金，又無環境污染，對市內施工，非常適合。

2 CFG樁施工技術

工程實踐表明，對 CFG 樁復合地基設計，就承載而言一般不會有太大的問題，可能出問題的是 CFG 樁的施工。了解其施工工藝及在施工中可能出現的問題，并懂得如何防止這些問題的發生對設計和施工人員來時是十分重要的。

CFG復合地基施工流程為：設備、人員進場→測放樁位、材料采購→試樁施工→樁基順序施工→清槽至樁頂標高鑿樁頭→檢測→褥墊層施工→退場。其中，單樁施工工藝流程：鉆機就位→鉆孔→清空至設計深度→灌注混凝土→提鉆并灌注砼至孔口。

施工前應具備下列資料和條件：建筑物場地工程地質報告和必要的水文資料；CFG 樁布樁圖，并應注明樁位編號，以及設計說明和施工說明；建筑場地鄰近的高壓電纜、電話線、地下管線、地下構筑物及障礙物等調查資料；建筑物場地的水準控制點和建筑物位置控制坐標等資料；具備“三通一平”條件。

CFG樁施工方法，根據設計要求和現場地基土的性質、埋深、場地周邊是否有居民、有無對振動反應敏感的設備等多種因素，大多選擇采用長螺旋鉆孔法或振動沉管法。

1）CFG樁長螺旋鉆孔法施工。長螺旋鉆孔法適用于地下水位以上的黏性土、粉土、素填土、中等密實以上的砂土，該施工方法應采取長螺旋鉆機進行施工。具體的施工步驟是：（1）先對鉆桿的位置以及垂直度進行校核，要確保鉆桿的垂直度偏差小于1%；（2）配取混凝土拌合料，其拌制的混合料的塌落度應該控制在160mm～200mm范圍之間；（3）把鉆頭閥門關閉，然后開始往下移動鉆桿直到鉆頭觸及地面，然后開啟電機，把鉆桿旋轉下沉至設計標高；（4）為了能有效地防止鉆桿搖晃，以及能隨時可檢查并糾正鉆桿偏位的差值，宜采取先慢后快，提拔速度適宜控制在2m/min～3m/min之間的成孔方式。

2）CFG樁振動沉管法施工。振動沉管灌注成樁適用于粉土、黏性土及素填土地基。該施工方法的具體步驟是：（1）先對施工場地進行清理，并且按照設計做好底層封底；（2）按照施工圖紙的要求進行施工放樣、布置好樁位并且對樁位進行標志；（3）采取試樁步驟，以準確地確定出混合料的配合比、施打順序以及拔管速度等參數。（4）進行樁機就位，但值得注意的是應該要確保樁機的水平、穩固，保證其垂直度偏差在設計允許范圍內。

3 CFG樁施工質量控制

在施工中，可能存在如下問題：堵管、斷樁、竄孔、縮樁、擴徑、樁體不垂直等。因此，為了有效地保證CFG樁的施工質量，結合筆者工程實踐經驗，總結了關鍵的幾個質量控制要點：

1）選取適當的施工設備。從上面分析可表明，CFG施工方法主要是采取長螺旋鉆孔法或者振動沉管法施工方法，因此必定是主要采用振動沉管機或者螺旋鉆機。而對于選取何種施工機械，關鍵是先確定選取何種施工方法才能確定，選取施工方法后，結合具體工程特點而選取相應施工機械的設備參數等。例如，對于在北方地區采用CFG施工來說，由于地質大多數是硬土層，為此CFG樁的施工多采用螺旋鉆預引孔結合振動沉管機制樁的混合施工方法，采取這種混合方法可有效地防止打樁被震壞或樁間土被受擾動。因此，在施工前，必須先了解該工程的地質條件等，然后選取相適應的施工方法以及施工機械設備；

2）選取相適應的施工工藝。對于CFG樁施工來說，其成樁的步驟的相當重要，采取不合理的成樁工藝對于CFG施工來說將會徒勞的。而選取施工工藝，歸根到底還是要結合工程的地質條件，而選取有效的施工工藝。同時，在施工中緊密對其進行監測，結合施工的變化而采取相適應的解決方法；

筆者總結了對于不同情況所應采取的解決措施如下：

（1）在飽和軟土中成樁，應采用隔樁跳打施工方案；而在飽和的松散粉土中施工，隔樁跳打亦不宜采用；當滿堂布樁時，宜從中心向外推進施工，或從一邊向另一邊推進施工，且應采用螺旋鉆引孔的方案，避免新打樁的振動造成已打樁的斷樁；

（2）設置保護樁長，使樁在加料時，比設計樁長多加0.5m，避免新打樁振動導致已打樁受振動擠壓，混合料上涌使樁徑縮小；

（3）拔管過程避免反插，否則，由于樁管垂直度的偏差，容易使土與樁體材料混合，導致樁身摻土影響樁身質量；

（4）控制好混合料的坍落度，所拌制的混合料的坍落度適宜控制在3cm～5cm之間，而且應確保其有較好的和易性。結合工程實踐經驗，為了能有效地保證CFG的成樁質量，拔管速率應控制在為1.2m/min～1.5m/min范圍之間，而且樁頂浮漿應控制在10cm左右；

3）加強施工過程中的監測。在施工過程中，應加強監測，及時發現問題，以便針對性地采取有效措施，有效控制成樁質量，重點應做好施工場地標高觀測、已打樁樁頂標高的觀測、對有懷疑的樁的處理等工作。

4 結論

CFG復合地基以其獨有的特性，大大拓寬了復合地基技術的應用范圍，為高層建筑地基提供了新的技術方法，將在今后地基基礎應用中產生較好的社會效益和經濟效益。

[1]康景文.CFG樁復合地基的應用及其發展[J].地基基礎，2001，31(01)：39-42.

[2]徐任華.CFG樁復合地基在高層建筑中的應用[J].施工技術，2004，29(11)：49-50.

[3]孫燕，朱鋼.CFG樁復合地基的性狀.[J].廣西工學院學報，2007，28(9)：28-30.