CFG樁在建筑地基處理技術探究

胡波

（陜西建工機械施工集團有限公司 陜西西安 710032）

引言

我國的建筑發展隨著時代的不斷進步也在有著自己的步伐，一種水泥粉煤灰碎石樁（CFG）的新型地基處理法應運而生，進入了大眾的視野中，這種CFG樁通過褥墊層與樁間土的結合，來達到理想的地基處理效果，而且其優點很多，造價經濟、質量合理、工期較短，這些都使之在全國范圍內很受歡迎。

1 CFG樁的組成及特點概述

1.1 CFG樁的組成

CFG樁，按照其主要成分來看，也就是水泥粉煤灰碎石樁。顧名思義，這種樁主要是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑等，加水攪拌融合而成。而CFG就是由這些主要成分的英文單詞縮寫來的。C即Cement，F即Flyash，G級Gravel。CFG樁是經過過去碎石樁的傳統方式進一步發展變成的，它具有超高的粘結強度。而這個特點也是針對軟弱地基來說很好的一種處理方法，能夠增強地基的穩定性。同時CFG樁也是利用復合樁技術生產出的，它由樁、樁間土與褥墊層三個部分組成，可以很好地解決以往碎石樁的剛性問題，使之得到改善。

1.2 CFG樁的特點

CFG樁主要是用于地基處理方面。因此它的一些優良特點也是針對地基處理的來的。CFG樁的主要特點介紹如下：

1.2.1 造價經濟

CFG樁得到廣泛應用的原因之一就是其低廉的價格。現如今要完成一項建筑得花費很多的時間人力，當然也需要龐大的資金支持，而如何減少資金支出也成為人們不斷努力的方向。由于CFG樁本身不配鋼筋，所以它的造價基金僅為樁基的一半左右，操作十分簡便。因為原天然地基的承載力得到了很好的利用和發展，與傳統的樁基相比大大減少了樁的工程量。這一優良的特性還方便用于高層建筑地基加固，有著很好的經濟效益，受到了工程人員的歡迎。

1.2.2 適用范圍廣

CFG樁復合地基可用于不同的基礎形式和不同的土層結構。像條形基礎、獨立基礎這個都可以的，當然這其中也包括筏基和箱形基礎。至于土性結構方面，飽和或者非飽和粘性土都是可以的。

1.2.3 施工速度快

因為CFG樁本身不配鋼筋的這一獨特個性，連同配合使用長螺旋成孔泵送混合料法進行施工，這樣的話孔和樁就能夠一起完成，還是一次性成功，使施工速度得到了一個大大的提升，比較快完成工程進度。

1.2.4 變形能力小、承載能力高

前面提到CFG樁本身是不配備鋼筋的，但是它的承載能力并沒有因此而降低。這主要是由于CFG樁本身就可以有效的利用樁間土來讓地基承載力得到提升。方便的同時并不影響性能，這應該算是很大的優勢了。與此同時，碎石和粉煤灰、水泥等這一復合樁的組成形式使CFG樁進行地基處理時，能夠將地基出現變形、沉降等不好的局面有效的給控制住，使之與以往的地基處理方法在效果反饋上有過之而無不及。

2 CFG樁的加固機理

2.1 擠密作用

眾所周知，在打樁過程中肯定會有力的垂直作用，因此如何使力的作用方向正好與土的緊密聯合重合就是CFG樁的優勢之一。振動沉管成孔在作用時就充分利用了這一特性，樁間土在樁管振動和側向擠壓的雙重作用下得到了很大的擠壓力，由此變得更加緊密，因此使樁間土的承載力提高了。

2.2 置換作用

CFG樁是具有超高的粘結強度的，在上部荷載作用時，為了滿足下樁身的壓縮性比周圍土體小這一設計特性，一般會選擇C15～25這一混凝土強度。而在實際的施工過程中，我們所期待的就是可以出現比較明顯的應力集中現象。這一點在復合地基荷載試驗結果中已經得到了完美的體現了。在荷載作用下首先是樁體受力，樁土的應力比可達到10～30，甚至更高，與其它散體材料樁相比來看，這一優勢明顯很多。

2.3 樁體作用

CFG樁在具體屬性上還是屬于剛性樁的。復合地基的特點決定了這個樁和樁土之間的聯合作用，同時它也沒有失去樁基的某些特征，例如變形量很小，復合地基在加固區可以很好地被控制住形變量。

3 CFG樁復合地基的具體施工步驟

3.1 灌注及拔管

CFG樁在最開始是需要完成孔的外部構造。在這一工作完成后就進行設計標高，此間歇過程中是要求停止鉆進的，開始泵送混合料。當鉆桿芯管充滿混合料后就可以開始拔管流程了。這個地方要特別注意嚴禁先提管后泵料，整個成樁過程宜連續進行，成樁的提速速度一般是控制在2～3m/min。如果后臺供料太慢的話會使前面流程停機，等待材料，這樣整個工程的進度會被拖慢。

3.2 移機

工程實施前會有基礎的定樁位步驟。當上一根樁施工完畢后，鉆機就會根據之前做的記號開始移位，進行下一根樁的施工。但是在具體的打樁過程中由于CFG樁排出的土會很多，將臨近的樁位覆蓋，會使原標定的樁位發生移動。有時候鉆機支撐腳如果剛好壓在樁位旁也會造成這一定位的缺陷。因此，在進行下一根樁的加工過程之前必須要求施工人員對樁的實際位置和預先設置的定點進行比對復核，然后再具體施工。避免因定位不準確造成其他樁的加工位置錯開，最后返工耗時耗力。

3.3 棄土清運

開槽清土工作是每個樁實施過程所必經的一個流程，但這個實施的時機是有規定的，不能隨意選擇。一般是在CFG樁施工完畢的7d左右，方可進行。此時經過一段時間的擠壓，樁體已經達到了一定強度?，F在的這一過程一般都是利用像挖掘機類的工具完成。所以在清土時，必須嚴格按照要求，控制清土的標準高度，避免挖斷工程樁，使整個地基被破壞。人工需要的挖掘部分，這是不能用機器代替的。就是留下30cm的保護樁長后，其下50cm保護土層必須采用人工挖除。剩余的打樁棄土全部清運完畢。

3.4 樁頭處理

棄土工作完畢后，需進行樁頂設計標高以上樁頭截斷這一流程。它的具體實施步驟分以下三步：①找出樁頂標高位置，在同一水平面按同一角度放置2個或4個鋼釬，需要注意的是這幾個鋼釬必須是完全對稱地放置，這樣方便受力均勻，不會在敲擊過程中有力的偏移現象。②再用大錘同時擊打，將樁頭截斷，當然如果經濟條件允許的話，樁截機截樁是比較省力而且準確的。③在樁頭截斷后，用鋼釬、手錘這些工具等把樁頂修平至樁頂設計一開始所標高的位置，注意修平的方向也是有要求的，必須從四周向中間修平，這樣才能使整個樁最后是接近平行于水平地面的。其中允許偏差范圍是0～±20cm。

3.5 褥墊層的處理

褥墊層施工是CFG樁復合地基處理的最后一個步驟。在前面的工作檢驗完畢且滿足建筑設計要求之后才進行的。褥墊層材料多用粗砂、中砂或碎石來構成，還有細石混凝土也能作為其成分之一，至于碎石粒徑一般則根據具體情況來判斷，或者由施工圖紙決定。

4 CFG樁的應用前景

樁基礎或樁-箱基礎會耗用很多的鋼筋水泥，這并不是一個經濟的方案。由此CFG樁這種技術隨之出現，解決了這一難題。它的造價很低廉，施工過程也節省了以往有鋼筋的方法的時間，比較方便，同時復合地基的強度比單一水泥制造更加高，社會和經濟效益很明顯，給工程設計人員帶來了極大的便利，擁有更多的選擇性。因此這種地基處理技術在全國被大范圍地使用，得到的好評也是不斷，是工程技術方面的一大重要進步。

5 結束語

綜上所述，復合地基設計法尤其是CFG樁建筑已經成為了建筑工程方面使用最經濟合理的基礎形式。它大大增加了地基荷載的承受能力，具有一定的靈活性，同時還減少了鋼筋水泥這些資源的使用，對地球的環保也有一定的貢獻，真正地達到可持續發展。

[1]郭忠賢.夯實水泥土樁復合地基特性研究[D].北京工業大學，2010.

[2]黃耀宇.建筑工程中復合地基施工技術的分析[J].現代物業（上旬刊），2013（06）：34～35.