CFG樁在東營市某廣場地基處理中的應用

劉培權

【摘要】通過工程實例，簡單介紹CFG樁加固地基的施工工藝和施工技術控制要點，闡述筆者在工作中的經驗體會，以便與廣大工程技術人員進行技術交流。建議軟土地區的高層建設也可以使用復合地基。

【關鍵詞】 復合地基；CFG樁；地基處理

【Abstract】Pass the engineering solid example， simple introduction CFG stake reinforce foundation of construction craft and construction technique control important point， experience which elaborate writer in the work realize， in order to carry on a technique exchanges with large engineering technical personnel.Suggestion soft land area of key figures construction can also usage compound foundation.

【Key words】Compound foundation；CFG stake；Foundation processing

水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）是水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結強度樁，樁、樁間土和褥墊層一起構成復合地基。水泥粉煤灰碎石樁法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結的素填土等地基。CFG樁與素砼的區別在樁體材料的構成不同，而在其受力和變形方面沒有什么區別。和其他散體材料、軟體材料相比，CFG樁復合地基具有承載力提高幅度大，地基變形小的特點，并且有較大的適用范圍。目前在地基處理中得到了廣泛的應用。

1. 工程概況

擬建東營市某廣場位于東營市黃河路南側，共設計小高層住宅樓41棟，采用CFG樁復合地基，山東正元建設工程有限責任公司承攬21#、22#、37#、38#四棟高層基礎施工任務，四棟高層基礎總工程量設計為：樁數約885支，樁徑400mm，其中樁長12.5m的樁435支，樁長13.00m的樁450支，樁頭埋深-4.18m?；炷量偭考s為1483.47m3。

2. 場地工程地質條件

東營市地處黃河三角洲，地貌單元為黃河沖積平原，地層為多為粘性土、粉土。地下水為第四系孔隙潛水，穩定水位埋深1.20～5.16m。靜止水位標高3.85～4.35m。據調查，場區歷年最高水位埋深0m。地下水對混凝土結構具弱腐蝕性，對混凝土結構中的鋼筋具強腐蝕性。地層情況大致如下：

①層素填土：黃褐色，松散，以粉土為主。

②層粉土：黃褐色，濕-很濕，中密，較均質。

③粉質粘土：灰褐色，軟塑，局部含腐殖質及小貝殼，局部夾粉土薄層。

④層粉土粉質粘土互層：粉土，灰褐色，很濕，中密；粉質粘土，灰褐色，軟塑-可塑。

⑤層粉砂：灰褐色，飽和，中密，均粒。

⑥層粉土粉質粘土互層：粉土，灰褐色，很濕，中密，局部夾粉砂團塊；粉質粘土，灰褐色，軟塑-可塑。

⑦粉質粘土：灰褐色，軟塑-可塑，偶見小貝殼，局部夾粉砂團塊。

⑧層粉土：黃褐色，很濕，密實，具砂感，含鐵錳質。

⑨層粉質粘土：黃褐色，軟塑-可塑，局部夾粉砂團塊，含鐵錳斑點。

3. 工藝及技術要求

地基采用CFG樁復合地基處理。樁徑400mm，樁間距1600 mm.該地基處理后，復合地基承載力特征值fspk=190KPa；樁身砼設計強度為C15。

4. 施工工藝流程

現場采用強制攪拌機攪拌砼，長螺旋成孔管內泵壓混凝土成樁方案。見施工工藝流程圖（圖1）。

5. 設備選型配套

根據施工工藝及工期要求，為此配備的主要設備見表1：

6. 主要工序控制

6.1 鉆機就位。鉆機就位時，要做到機座平穩，用鉛錘測定鉆機桅桿的垂直度，鉆頭中心與樁位偏差不得大于20mm。

6.2 鉆進成孔。開孔時，將鉆頭兩活瓣合攏，鉆頭對準樁位，經質檢員檢查合格后方可施工；在鉆進過程中，隨時檢查鉆機的平穩狀態和垂直度，確保樁孔垂直度<1%；開孔鉆進至設計深度終孔，提鉆200mm左右，開動輸送泵送混合料。

按照泵送混合料速度邊送料邊提鉆，泵送砼量略大于提鉆形成的鉆孔體積。提鉆至設計樁頂并留出保護樁長0.60m。為確保在粉質粘土和粘土中成樁不縮徑，在該層泵送砼時，提鉆速度要比正常提鉆速度減少1/3，在鉆桿中的砼面要比孔內砼面高出3～5m。泵送砼與鉆桿提升等操作，要派業務熟練的專職人員統一指揮，理論和實踐相結合，即泵送砼的形成的柱狀體積，應大于提鉆的形成的柱狀體積，并結合耳聽鉆桿內砼液面的高度。

6.3 泵送混凝土。接輸送泵管，把輸送泵管與螺旋鉆具連接起來，注意軟管長度要大于鉆具長度。頂端采用彎管，泵管連接處加密封圈，以防止泵管漏漿。釋放空氣：將彎管頂部放氣孔打開，泵送砼排出鉆具內空氣后，關閉放氣孔。壓灌：將鉆具提離孔底20cm左右，啟動輸送泵，泵送砼，同時開動卷揚機，勻速提動鉆具，鉆頭活門在泵壓下張開，將C15砼注入孔內，注意鉆具提升速度不大于泵送速度（排量）。壓灌混凝土至高出設計標高0.60m，停泵，提出鉆具，清理鉆具及樁頭泥土。

7. 質量檢驗

CFG樁地基檢驗應在樁身強度滿足試驗荷載條件時，宜在施工結束28d后進行。本工程采用低應變動力試驗和復合地基靜力載荷試驗兩種方法。低應變動力試驗90顆，其中I類樁75顆，II類樁10顆，III類樁5顆。靜力載荷試驗9組，工程樁做試驗，沒有做到破環，當極限承載力達到400KPa時停止了試驗，9組試驗全部合格。根據試驗可知本工程滿足設計要求，但是有一定的浪費。

8. 經驗總結

8.1 CFG樁復合地基在設計時應首先滿足承載力和變形量的要求，然后再合理選用設計參數，以免浪費。

8.2 本工藝在施工中出現最多的故障就是泵送砼中途堵管，一旦堵管需要重新成孔，這樣既造成材料的浪費，又因地層不穩定再次成孔困難。為此，要做到：連接彎頭的內徑要與輸料管內徑一樣大，且彎頭的弧度要合理；粗骨料級配合理，且最大粒徑≤20mm；每盤砼攪拌時間不小于90s，且坍落度控制在160～200mm之間；鉆頭底部活瓣開關要靈活可靠，鉆進時，保證活瓣閉合良好，泵送砼時，應能輕松打開活瓣。

8.3 由于泵送砼時具有一定的泵壓，且樁間距較小，可能造成串孔現象。為此，在施工中采用跳打、隔打以及相鄰樁之間要錯開一定時間施工。

8.4 據地質勘察報告，地下水位埋深0.40～1.0m，地層主要為粉土、粘性土組成，該地層遇水會出現縮徑現象，加之樁徑較小。因此，在施工中要確保：成樁的連續性，即鉆孔達到設計深度后及時向孔內泵送混合料，用混凝土在孔內形成的壓力阻止地下水滲入孔內；控制好提鉆速度，防止斷樁，鉆具提升速度略小于輸送到樁孔內的混合料上升速度，按照HBT60混凝土輸送泵的輸送量Q=0.97m3/min，樁的充盈系數為K=1.2計算鉆機提升速度V：

V=4QK·πD2=4×0.971.2×3.14×0.52=4.12（m/min）

參考文獻

[1] 《工程地質手冊》（第四版 常士驃、張蘇民 主編）中國建筑工業出版社

[2] 《巖土工程治理手冊》.林宗元主編.中國建筑工業出版社

[3] 《建筑地基處理技術規范》（JGJ70-2002）中國建筑工業出版社

[文章編號]1619-2737（2015）09-08-031