CFG樁復(fù)合地基在高層建筑施工中的應(yīng)用

萬海洋

摘 要：在城市化進程不斷加快的今天，建筑用地越來越少，作為城市建設(shè)的主導(dǎo)，高層建筑高度的不斷增加，將進一步加大建筑荷載，為此，必須提高地基承載力。于高承載力要求相比，傳統(tǒng)地基處理技術(shù)已無法滿足其施工要求，樁基礎(chǔ)承載力、成本高且工期長，為此，必須選取一種新型方法處理軟弱地基，如CFG樁的應(yīng)用，其優(yōu)點包含施工簡單、材料經(jīng)濟環(huán)保及成本低，且具有良好效果。因此，在我國得到了大力推廣及應(yīng)用。為此，本文結(jié)合具體工程案例，在充分了解CFG樁作用機理的基礎(chǔ)上，對CFG樁復(fù)合地基在高層建筑施工準備、施工工藝進行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：CFG樁復(fù)合地基；高層建筑；工程概況

中圖分類號：TU753.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）01-0095-02

1 工程概況

某高層建筑工程住宅樓共3棟，并配備周邊工程。46945m2為其總建筑面積，筏板結(jié)構(gòu)為17、18、23及28層基礎(chǔ)形式，則剪力墻結(jié)構(gòu)為其結(jié)構(gòu)形式。該工程主要施工3棟樓CFG樁復(fù)合地基，1017根為CFG樁總量。需選取長螺旋鉆成孔處理其復(fù)合地基工程，成樁工藝為管內(nèi)泵送C20商品混凝土，C20為CFG樁樁芯混凝土強度等級。選取5-20mm碎石作為褥墊層材料，且在0.9以下控制夯填度。按照施工現(xiàn)場實際情況，因工期短、任務(wù)重，需同時進行3棟樓CFG樁復(fù)合地基工程施工，可選取三臺長螺旋鉆機成孔。

2 CFG樁的作用機理

CFG樁是指水泥粉煤灰碎石樁，其主要材料包含碎石、石屑、砂、粉煤灰等，以上材料攪拌后，選用成樁機械構(gòu)成強度良好的可變強度樁。作為一種強度較低的混凝土樁，CFG樁可對樁間土承載力的共同作業(yè)加以充分利用，且向深層地基內(nèi)傳送，其技術(shù)成效及經(jīng)濟性較強。利用褥墊層CFG樁復(fù)合地基可連接基礎(chǔ)，即便是在堅硬土層設(shè)置樁端，也可確保樁間土用于施工。與樁間土強度、模量相比，樁體較大，荷載影響下，則與樁間土表面相比，樁頂應(yīng)力較大。向深層土層內(nèi)樁逐步傳遞可承受荷載，并逐漸降低樁間土承擔(dān)的荷載。此時，因樁作用，將大大提升復(fù)合地基承載力，降低變形，同時因CFG樁不配筋，可選取工業(yè)廢料粉煤灰作為樁體摻合料，進而可有效減少工程成本。其優(yōu)點如下：

（1）可實現(xiàn)CFG樁各項設(shè)計參數(shù)的轉(zhuǎn)變，如樁長、樁徑及樁距等，并在大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)承載力。（2）承載力較高，250%—300%為提高承載力的幅度范圍，可大大提升軟土地基承載力。（3）具有較小沉降量，變形穩(wěn)定較快。（4）具有良好施工工藝，便于灌注，且可實現(xiàn)施工質(zhì)量合理控制。（5）工業(yè)廢料是CFG樁成樁環(huán)節(jié)的材料，通過粉煤灰大量消耗，可節(jié)省大量施工材料，這樣不僅能夠保護環(huán)境，還可實現(xiàn)工程成本有效減少。相比預(yù)制鋼筋混凝土樁，成本可降低30%到40%之間。

3 CFG樁復(fù)合地基在高層建筑施工準備

（1）施工前，需保養(yǎng)調(diào)試施工機械，并做好清潔工作。需在進場前保證機械具備良好施工狀態(tài)。本工程所選用的主要機械如表1所示。同時，需準備好所有材料，確保施工時材料到位。（2）完成開挖支護作業(yè)后，需利用推土機、平地機進行場地平整施工，保證鉆機施工作業(yè)正常進行。嚴格按照施工圖，合理安排施工鉆孔施工順序。同時需測定樁基軸線、標高，待場地平整后，按照軸線將樁位線放出，定位樁選取短木、短鋼筋打好，且做好白灰標記工作，為施工提供方便。

4 CFG樁復(fù)合地基在高層建筑施工工藝

4.1 測量定位

樁位測量前，需抄平測量施工現(xiàn)場原始地面標高，選取平地機做好整平碾壓工作，隨后將各樁準確位置放出，在-5到+5cm之間控制原地面標高。相比設(shè)計樁頂標高，施工樁頂高程控制應(yīng)多出50cm。并合理劃分施工區(qū)域，編好各樁號后，需定機定人做好管理工作。

布樁過程中，需嚴格遵循設(shè)計要求確定CFG樁數(shù)量、布置形式與間距。且按照由一邊逐步推向另一邊的施工方法進行施工，一般不得按照“周圍—內(nèi)部”的順序進行施工。

在開鉆施工前，需復(fù)核標尺、刻畫的準確性，將標識誤差控制在合理范圍內(nèi)。特別要指派專人復(fù)核鉆機初始標識，防止誤差過大。間隔50cm選取較大反差的反光貼條做好標識，在鉆機導(dǎo)向架粘貼，為相關(guān)人員夜間進行讀數(shù)識別提供便利。

4.2 鉆機就位

鉆機就位后，需保證鉆桿與樁位中心垂直對準，保證在1%以內(nèi)控制CFG樁垂直度容許偏差。為對鉆孔垂直度進行測量，可將垂球掛在鉆架上，也可通過鉆機自帶垂直度調(diào)整器加以控制。施工前，檢查好垂直度后即可進行各個樁施工。

4.3 長螺旋鉆施工

鉆孔施工前，需及時將鉆頭閥門關(guān)閉，向鉆頭位置移動鉆桿，且與地面接觸。隨后將馬達開啟進行鉆進施工，通常按照由慢至快的速度進行施工。成孔環(huán)節(jié)，當產(chǎn)生鉆桿晃動、開鉆難度的情況時，需盡可能減慢進尺速度，避免出現(xiàn)樁孔位移、偏斜等問題。如何保證鉆頭達到持力層，可通過以下2種方式施工。

第一，電流變化通過樁機駕駛室觀測。鉆機就位后，即可進行鉆孔施工，如地層較為軟弱，120到130安為電流表指針，如鉆頭達到持力層，電流瞬間可向160安以上增加，此時其電壓將逐步減少。這種情況下，可表明鉆頭達到持力層。

第二，鉆機旁直觀觀察。如鉆頭達到持力層后，輕微顫動問題將產(chǎn)生于鉆桿上部動力頭位置，此時將大大降低鉆機動力，則可確定鉆頭達到持力層。

4.4 灌注及拔管

向設(shè)計標高位置鉆孔后，需及時暫停鉆進作業(yè)，鉆桿提升20到30cm后，需進行C20商品混凝土泵送灌注施工，相比設(shè)計灌注量，各根樁投料量需多一些。混合料充滿鉆桿芯管后，即可拔管作業(yè)，且保證該過程具有連續(xù)性。相比設(shè)計高程，施工樁頂高程需多出50cm，完成灌注成樁后，需進行樁頂蓋土封頂養(yǎng)生。

C20商品混凝土灌注過程中，可選取泵壓次數(shù)記錄的方式控制C20商品混凝土灌入量。選取一個固定值作為相同型號輸送泵各次輸送量，且按照泵壓次數(shù)對混凝土投料量進行準確計量。

4.5 CFG樁成樁

整個施工環(huán)節(jié)，需指派專人做好旁站監(jiān)督工作及施工記錄工作。樁號、鉆孔深度、孔深及堵管等都是記錄的主要記錄。鉆進過程中，土洞位置可按照鉆進速度、電流變化情況加以確定。通過鉆桿將泵送混凝土提升到土洞位置，隨后暫停提升，待泵送混凝土向泵壓回升后，即可持續(xù)提升施工，保證填筑好土洞，且密實度符合設(shè)計要求，避免斷樁問題產(chǎn)生。

4.6 移機

選取靜止提拔鉆桿進行灌注施工，在每分鐘2到3m之間合理控制提管速度，待灌注滿足設(shè)計標高需求后，即可下一根樁施工。

4.7 現(xiàn)場試驗

試驗人員針對各盤C20商品混凝土，需檢測好其塌落度，待其質(zhì)量無誤后，即可投放混合料，在成樁環(huán)節(jié)進行抽樣作業(yè)，以此做好混合料試塊工作，一組試塊為3塊，主要對其28天抗壓強度進行測定。成樁28天后，還應(yīng)做好單樁承載力、復(fù)合地基承載力試驗，且確保其各項數(shù)據(jù)復(fù)合設(shè)計規(guī)定。作為一項隱蔽性工程，CFG樁施工結(jié)束后，需做好自檢工程，10%為自檢頻率。與總樁數(shù)相比，靜載荷載試驗點數(shù)為其0.5%到1%之間，一般在3根以上。

4.8 質(zhì)量控制

（1）成樁工藝性試驗需在施工前完成，進而對地質(zhì)材料、機械性能及施工工藝等進行復(fù)核，并對各項施工參數(shù)進行確定，如攪拌時間、拔管速度等，且按照試樁環(huán)節(jié)產(chǎn)生的問題進行施工工藝的修正。（2）施工過程中需做好堵管、竄孔等防治措施。CFG樁清土施工環(huán)節(jié)，需確保CFG樁強度滿足施工要求，且避免機械與樁頭位置碰觸，且避免出現(xiàn)樁頭勾倒問題，如進行淺部樁身放置時，需避免產(chǎn)生斷裂問題。除此之外，施工時需采取切割機切斷樁頭，根據(jù)樁標高切除樁頭。

5 結(jié)語

綜上所述，伴隨社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，建筑工程逐步向大型化、高規(guī)模方向發(fā)展。在高層建筑施工中合理選用CFG樁復(fù)合地基，可有效提升工程質(zhì)量。施工過程中，要求嚴格按照施工現(xiàn)場施工情況，規(guī)范施工工藝，合理控制施工質(zhì)量，只有這樣才能推動建筑事業(yè)更快更好地發(fā)展。

參考文獻

[1]李洪.CFG樁施工工藝及常見問題解決措施的探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010，（1）：129-130.endprint