CFG樁樁體施工的影響

周 閃 楊亞中 應(yīng)本林 李 沖

（1.河南工業(yè)大學(xué)，河南 鄭州 450001；2.碧桂園房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，廣東 佛山 528000）

1 工程概況

CFG 樁彈性模量大，屬剛性樁［1］。在CFG 樁施工完成后樁間土體強(qiáng)度會(huì)隨齡期的增長(zhǎng)而變化；樁剛施工完及后面較長(zhǎng)一段時(shí)間，能起到很好的排水作用；粉煤灰的摻入量影響樁體的抗壓強(qiáng)度。

工程的地形地貌環(huán)境情況：原為可耕地，地形基本平坦，地貌單元屬黃淮河沖積平原。

工程為一棟12 層綜合樓，底層建筑總面積約為48.00×15.04=721.92m2。

依據(jù)建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位提供的數(shù)據(jù)，建筑物具體特征見表1所示。

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)，天然地基主要為粉土。通過工程勘察和設(shè)計(jì)驗(yàn)算對(duì)于綜合樓地基處理決定采用CFG樁復(fù)合地基處理。

表1 建筑物具體特征

2 樁體施工對(duì)樁間土的影響

樁體施工必定會(huì)對(duì)原有土體產(chǎn)生影響，施工時(shí)樁間土承受荷載能力會(huì)暫時(shí)下降。但施工結(jié)束后，新的樁與土兩者相互滲透成為一體，土的承受荷載能力又會(huì)逐漸上升，這個(gè)時(shí)間會(huì)持續(xù)1～2個(gè)月，有的可能會(huì)更長(zhǎng)。工程中就樁間土承載力變化作了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)如下：

表2 天然土、處理后土承載力比較

從表2可以看出，15d時(shí)，相比原來(lái)天然土，樁間土強(qiáng)度降低了約40%；30d時(shí)，增長(zhǎng)了約12%；45d時(shí)，增長(zhǎng)了約30%，最終樁間土受載能力得到了顯著提高。

3 樁的排水作用

取第一層、第二層土的原天然土，澆筑完CFG樁8小時(shí)后原位取土作以下試驗(yàn)。

表3 天然土、處理后土含水量比較

從3 表可以看出，8 小時(shí)后樁間土含水量顯著下降，下降幅度可達(dá)10%到50%。這說明樁體起到了很好的排水作用。

4 粉煤灰摻入量的影響

粉煤灰，工業(yè)廢棄物，尤其電廠產(chǎn)生量較大。將其應(yīng)用于工業(yè)建筑具有雙贏的意義。

在建筑工程中，粉煤灰分為以下等級(jí)［2］。

表4 粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)分別選用混凝土強(qiáng)度［3］三個(gè)等級(jí)：C5、C10、C20。每一強(qiáng)度等級(jí)混凝土中分別摻入不同質(zhì)量的粉煤灰，分別計(jì)算出相應(yīng)摻入質(zhì)量下粉煤灰混凝土抗壓強(qiáng)度。分組如下：其中，A 表示強(qiáng)度等級(jí)為C5；B 表示強(qiáng)度等級(jí)為C10；C為表示強(qiáng)度等級(jí)為C20。1表示每100kg混凝土中摻入1kg 質(zhì)量的粉煤灰；2 表示每100kg 混凝土中摻入2kg質(zhì)量的粉煤灰；3表示每100kg混凝土中摻入3kg質(zhì)量的粉煤灰；4 表示每100kg 混凝土中摻入4kg 質(zhì)量的粉煤灰。

表5 試件的抗壓強(qiáng)度

圖1 混凝土C5等級(jí)下抗壓強(qiáng)度隨粉煤灰摻入量變化

圖2 混凝土C10等級(jí)下抗壓強(qiáng)度隨粉煤灰摻入量變化

圖3 混凝土C20等級(jí)下抗壓強(qiáng)度隨粉煤灰摻入量變化

從上述表5和圖1、2、3中可以看出：混凝土強(qiáng)度等級(jí)提升，其抗壓強(qiáng)度也會(huì)提高；隨著粉煤灰摻入量的增加，其抗壓強(qiáng)度也會(huì)提高，且對(duì)于混凝土等級(jí)為C5和C10時(shí)尤為明顯；在前60d 齡期段，強(qiáng)度提升幅度較大，后面齡期提升幅度不是很大。

充分說明粉煤灰對(duì)混凝土的提高有很大作用，且從圖1、2、3 中可以看出當(dāng)摻入量加大時(shí)，抗壓強(qiáng)度逐漸在提升，摻入量由3kg 變?yōu)?kg 時(shí)，增大幅度已經(jīng)不大。從經(jīng)濟(jì)、施工量方面考慮，每100kg 粉煤灰中摻入約3kg 粉煤灰最為合適。

5 結(jié)論

（1）施工完成一段時(shí)間，樁間土強(qiáng)度會(huì)有一定降低，然而隨著齡期增長(zhǎng)強(qiáng)度又會(huì)逐漸提高。最終樁間土受載能力會(huì)顯著提高。

（2）施工完成8 小時(shí)后，樁間土的含水量顯著下降，樁體起到了很好的排水作用。

（3）粉煤灰的摻入量影響樁體的抗壓強(qiáng)度；前齡期段，強(qiáng)度提升幅度較大。

從經(jīng)濟(jì)、施工量方面考慮，每100kg 粉煤灰中摻入約3kg粉煤灰最為合適。

［1］牛志榮，李宏等.復(fù)合地基處理及其工程實(shí)例［M］.北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2009.

［2］中華人民共和國(guó)建設(shè)部.GBJ146-90 粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范［S］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1990:4-5.

［3］谷林濤，錢覺時(shí)等.粉煤灰在復(fù)合地基樁中的應(yīng)用［J］.建筑技術(shù)，2004，35（3）：168-170.