CFG樁與灌注樁在某高層基礎工程應用中的比較

王 棟

(山西省建筑設計研究院，山西 太原 030013)

CFG樁與灌注樁在某高層基礎工程應用中的比較

王 棟

(山西省建筑設計研究院，山西 太原 030013)

以太原市某工程為實際依托，通過對某高層住宅樓地基基礎方案的比較，對采用經CFG樁進行地基處理的筏板基礎方案和采用灌注樁地基基礎方案的工程特性及經濟效益進行了比較，在分析兩種不同地基基礎方案的基礎上，得出了該小區全部樓座的地基基礎方案。

CFG樁，灌注樁，地基，承載力

1 工程概況

工程位于太原南中環街以北，規劃的綠地以東，規劃的軍民路以西，總用地面積為137.56畝，設計高層住宅、商業綜合樓、幼兒園以及相關的商業配套服務等設施。場地內布置了15棟高層住宅樓及一棟商業綜合樓，布置于沿南中環街地塊東南角。其中某一商住樓總建筑面積27 639.47 m2，其中地下2 931.2 m2，地上24 708.27 m2，建筑基底面積1 340.3 m2；主體地上27層，地下2層(地下2層人防，地下1層管線)。室內外高差為0.3 m，基底標高-7.2 m。地基情況根據山西省建筑設計研究院于2011年11月提供的該工程巖土工程勘察報告進行設計，擬建場地自上而下各主要土層的工程地質特征如表1所示。

表1 主要土層工程地質特性參數

此外，場地地下水位埋深介于地表以下3.40 m～16.20 m，水位標高771.21 m～773.98 m。本工程持力層為第④層粉土層。

2 地基基礎方案比較

2.1 CFG樁地基處理及筏板基礎方案

CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱，適用于對黏性土、砂土、粉土和素填土、雜填土等強度或變形不能滿足建筑荷載要求的地基土層進行加固處理[1]。按照目前的施工材料，CFG樁與素混凝土樁的區別主要體現在樁體材料上有所不同，而在受力和變形特性等方面并無太大區別。CFG樁具有單樁承載力高的特點，能夠在較大程度上提高地基土的承載力。處理后的地基為CFG樁復合地基，即在天然地基中設置一定比例的增強體(樁)并由原土和增強體共同承擔建筑物的荷載。CFG樁復合地基應為剛性樁復合地基[2]。CFG樁復合地基具有變形小，適用范圍廣等特點，對基礎而言，CFG樁復合地基可適用于條基、獨基、箱基、筏基等基礎形式。CFG樁的施工工藝應由建設工程的周邊環境、建筑物荷載、地基土條件、地基變形要求以及地下水條件等共同確定。目前其主要的成樁工藝包括人工灌注CFG樁工藝，長螺旋鉆孔灌注成樁，長螺旋鉆中心壓灌成樁，振動沉管灌注成樁，泥漿護壁成孔灌注成樁工藝等。

CFG樁的設計計算中，除施工工藝的確定外，樁徑、樁長、樁間距及墊層的選擇設計等均為CFG樁復合地基方案設計中的關鍵步驟，并應依照相關規范對CFG樁單樁承載力、復合地基承載力和復合地基變形進行計算。施工完成后，應對CFG樁復合地基進行質量檢驗，并符合相關規范的有關規定。

按照CFG樁復合地基的基本設計原則[3]，本工程采用直徑為400 mm的CFG樁，成樁工藝采用長螺旋鉆孔灌注成樁，有效樁長18 m，單樁承載力為720 kN，選擇承載力相對較高的第⑥層細中砂層作為樁端持力層。由于滿足地基土較為均勻、上部結構剛度較好，采用間距1.3 m正方形均勻布樁，共需布樁696根，具體布樁方案如圖1所示。 CFG樁長合計12 528 m，按每米造價70元考慮，CFG樁造價為87.6萬元。基礎形式采用梁板式筏形基礎，筏板外挑軸線外1 m，筏板折算厚度為1.1 m，混凝土采用C35，配筋直徑22@150，褥墊層為250厚碎石，基礎及褥墊層費用約為98.6萬元，共計費用186.2萬元。采用PKPM的JCCAD計算該方案地基基礎計算沉降量為105 mm[4]。

2.2 灌注樁基礎方案

鉆孔灌注樁也是一種應用較為廣泛的地基處理方案和基礎形式，通過鉆機或人工挖孔等形式在施工現場成孔，在孔內吊裝鋼筋籠并灌注混凝土從而形成具有較高承載力的混凝土灌注樁[5]。鉆孔灌注樁施工操作并不復雜，具有設備投入不大、適應性強等特點。但鉆孔灌注樁主要在地面下進行，無法直接觀察施工過程，且成樁后不能直接開挖驗收，因此也成為容易出現質量問題的一種基礎形式[6]。因此，鉆孔灌注樁在成樁施工過程中，應嚴格按照有關規定執行，并采取必要的防護措施進行防范，以保證其成樁質量，最終確保基礎工程的安全。

本工程根據JGJ 94—2008建筑樁基技術規范及《地勘報告》等勘察資料，基礎選用后壓漿鉆孔灌注樁加承臺梁加防水板的基礎形式，樁基礎采用墻下布樁的形式，基礎埋深為-7.8 m。采用700直徑鉆孔灌注樁，有效樁長為35 m，采用樁底樁側壓力灌漿工藝，樁端持力層為第⑩層粉質粘土，單樁承載力特征值為4 500 kN，采用墻下布樁，共需布樁168根，按1 300元/m3考慮，樁基造價294.2萬元。基礎為防水板，折算厚度為0.5 m，配筋直徑16@200，混凝土采用C35，基礎費用30.8萬元，共計費用286.6萬元。采用PKPM的JCCAD計算該方案地基基礎計算沉降量為37 mm[4]。

灌注樁布樁方案見圖2。

3 結語

經過比較，CFG樁復合地基造價較灌注樁單體工程造價低，但沉降量較大，而且在樁長較長時樁身質量不好保證，后壓漿鉆孔灌注樁工程造價較高，但沉降量較小，質量較為容易保證，綜合考慮兩種方案的特點及經濟效益，本工程建議采用后壓漿鉆孔灌注樁。

[1] 《工程地質手冊》編寫組.工程地質手冊[M].北京:中國建筑工業出版社，2010.

[2] GB/T 50783—2012，建筑地基處理技術規范[S].

[3] JGJ 79—2012，建筑地基處理技術規范[S].

[4] GB 50007—2011，建筑地基基礎設計規范[S].

[5] JGJ 94—2008，建筑樁基技術規范[S].

[6] 龔秀峰.淺談鉆孔灌注樁施工工藝[J].山西建筑，2008，34(10)：58-60.

Comparison between CFG pile and cast-in-situ pile in the application of foundation engineering of high-rise residential buildings

Wang Dong

(ShanxiAcademyofBuildingDesign,Taiyuan030013,China)

A project in Taiyuan was taken as the actual support in this paper, and the foundation scheme of the high-rise buildings was compared. One foundation scheme was CFG pile and raft foundation, and the other was the cast-in-situ pile foundation. Their engineering properties and economic benefits were compared. Based on the analysis of two kinds of different foundation scheme. It finds out the community foundation scheme.

CFG pile, cast-in-situ pile, foundation, bearing capacity

2015-02-26

王 棟(1980- )，男，工程師

1009-6825(2015)13-0100-02

TU753

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