CFG樁復合地基技術原理及其在地基處理中的應用

馮松

摘? ? 要：眾所周知，隨著近年來我國工程建設事業的不斷發展，一些工程技術也得到了很大程度上的應用。其中，誕生于20世紀80年代的CFG樁復合地基技術，便是其中最具代表性一種技術。此種技術自誕生之日起，便得到了廣泛應用。這是因為，CFG樁復合地基技術本身所運用的便是新的材料、新的工藝類型。與傳統的混凝土樁基礎不同，CFG樁復合樁基可以在摻加工業廢料以及不配備鋼筋的情況下，保證樁間土的作用，這就使得其造價極低。通常的情況下，CFG樁復合地基的造價要遠低于混凝土樁基的造價。另外，CFG樁復合地基技術還有著諸多層面的優點，其能夠在保證施工速度的同時起到環保的作用。并且，CFG樁復合地基技術還有著沉降量小與變形穩定快的特點。可以說在建筑工程開展的過程中，對CFG樁復合地基技術合理的應用，能夠提高地基處理的效率，從而有效提高建筑工程的質量。但就實際情況來講，在CFG樁復合地基技術應用的過程中，往往會遇到一些問題，這些問題的存在，無疑會對CFG樁復合地基技術的應用的效果帶來不同程度地影響。因此，當代建筑工程施工人員應依托于CFG樁復合地基技術的原理，在地基處理工作開展后，不斷促進CFG樁復合地基技術的應用。基于此，本文將以CFG樁復合地基的作用原理為切入點，繼而圍繞著其展開論述，以期能給予廣大同仁以一定的參考。

關鍵詞：CFG樁;復合地基;處理應用

1? 引言

近些年來，我國在工程建設領域的研究取得了顯著的成果，大量的工程技術、設備得以被用于施工實踐之中。這中間，CFG樁復合地基技術更是在當今得到了廣泛地應用。與傳統的混凝土樁基技術不同，CFG樁復合地基技術屬于一種較為新穎的地基處理技術。其中，CFG樁是由包括碎石、粉煤以及部分水泥所組成，這就使得建筑工程企業在保證施工質量的同時，可以更好地控制工程造價。而從環境保護的角度出發能夠發現，CFG樁的應用還能起到節省資源保護環境的作用。

2? CFG樁復合地基的作用原理

就實際情況來講，CFG樁復合地基被用于地基的加固，主要能夠起到三種作用，包括擠密作用、樁體作用以及褥墊作用。這中間，在基礎承受荷載的時候，樁與樁間土會顯現出變形沉降的情況，但是，樁的實際模量要遠遠大于后者所具有的模量。而土的變形要大于樁，這就會使荷載不斷向樁的頂部靠攏集中。并且，在基礎下所設置的褥墊層，能夠使樁向上的時候，不斷地向上刺入，而在樁頂部的材料受壓制后，其便會向周邊的樁間土不斷擠壓。正是在這樣的情況下，樁間土同樁就能夠一直處在工作的狀態。另外，CFG樁的強度并不像混凝土樁那樣不可調節，與之相反的是，CFG樁的強度具備可調節的特征。這樣的情況下，就能夠有效避免樁強度過高或過低的情況發生，繼而切實有效地保證地基地承載能力[1]。

這里值得特別說明的是，褥墊層技術實際上屬于CFG樁復合地基中最為重要的組成部分。這是因為，CFG樁復合地基中所涉及的褥墊層并不屬于工程建設中經常可以見到的素混凝土層，此種墊層主要是由眾多的料狀材料組合而成，它屬于一種具備散體特征的墊層。此種擁有散體特征的墊層最為主要的作用在于，其可以在荷載的作用之下產生相應的互補以及擠壓作用，這就保證了基礎底部同樁間土之間的緊密聯系。可見，此種墊層實際上徹底解決了變形的問題，并促進了樁同樁間土之間得相互協調。此外，此種墊層還能夠有效降低基礎底面應力量集中等問題。

3? CFG樁復合地基的優點

3.1? 適用范圍廣泛

CFG樁的適用范圍十分廣泛，絕大多數的地質環境都可以應用CFG樁。這中間，包括沙土、黏性土以及粉土等土質，均可以應用此種樁基。并且，其不僅能夠對柔軟的地基進行加固，同時也可以被用地基土上。而對于較好的地基土來講，CFG樁也能夠充分發揮加固的作用[2]。此外，CFG樁還具備工藝性好的特點，這是因為，CFG樁本身會應用到煤灰粉，該種材料具備著很好的流動性，并且在進行灌注施工的過程中，操作起來也更為容易，這就有助于施工人員更好的控制施工的質量。可見，CFG樁復合地基的應用從工程建設的角度來看，有著一定的必要性存在。

3.2? 工程造價較低

CFG樁的應用能夠最大限度上的節約原材料，這中間，施工企業能夠應用一些工業廢料進行相關施工，如渣灰、石屑等地應用便是最好的例證。這樣就可以在保護環境的同時，有效降低工程建設所需要的花費。并且，采用CFG樁還有助于幫助施工企業對建設成本進行合理地控制。

3.3? 承載力相對較強

工程實踐表明，在對一系列相關的參數進行調整之后，可以顯著提升CFG樁地承載能力，并能切實有效地將復合地基地承載能力提高3倍[3]。并且，相較于碎石樁來講，在條件相同的基礎上，CFG樁能夠承擔的負荷往往是碎石樁的2倍以上。此外，CFG樁后期強度的提升空間也要更大一些。

4? CFG樁在地基處理應用中常見的問題與排除方法

4.1? 用料與用料配比的問題

在CFG樁施工應用的過程中，堵管屬于一種極為常見的問題。就實際情況來講，堵管的發生會嚴重影響到工程開展的進度，因此，在CFG樁復合地基技術應用的過程中，需要針對堵管問題采取具有針對性地應對措施。首先，堵管問題的發生很有可能同混合料的配比有很大關系。在混合料中，若細骨料與煤灰的用料過少，就會導致整個混合料的易性無法達到理想的區間[4]。所以，在對混合料進行配比的過程中，應該特別注意上述兩種材料的用量，尤其是要注意煤灰的用量。期間，應根據實際情況，將煤灰控制在合理的區間，極力避免用量過大或過小的情況。所以在施工開展前，工作人員應對具體用量進行明確。

除配料比會導致堵管的情況發生外，混合料的攪拌若不符合相關的質量要求，通常也會導致堵管問題的發生。在實際施工的過程中，混合料需要經由混凝土泵，通過高強柔性管以及剛性管，之后才可以到達鉆桿芯的內部。就實際情況來講，混合料在管道期間，會呈現出圓柱的形狀，之后在通過水泥砂漿與水的潤滑層實現管壁分離后才能完全通過管線。所以，在進行具體設計的過程中，需要保證混合料能夠順利地通過管線，這樣就能有效避免堵管問題的發生。此外，已經攪拌好的混合料，在到達泵儲料斗的過程中，往往也要通過濾柵。這中間，若是濾柵未能起到應該起的作用，就會導致一些較大的材料漏入到儲料斗之中，常見的有粗骨料、片石等，這些都會導致堵管的問題的發生。因此，在進行CFG樁施工的過程中，需要對濾柵的情況進行觀察，若其出現異常，避免其處于異常工作狀態。這中間，若堵塞已經發生，便需要相關人員對管線中的堵塞處進行及時的處理。

4.2? 設備缺陷的問題

通常的情況下，施工設備自身的缺陷也會影響到CFG樁在地基處理中的應用。首先是彎頭，其屬于銜接高柔強性管的一個重要節點部件。在運動混合料的過程中，灣頭所存在的曲率半徑同其自身與鉆桿之間的銜接形式，往往會對混合料的運輸帶來直接地影響。如彎頭的曲率半徑若存在缺陷，便會導致堵管的問題發生。此外，兩者之間若是以垂直的方式進行連接，往往也會導致堵管問題的發生。因此，施工建設人員需要在設備應用的過程中，對彎頭、鉆桿連接的情況進行了解，以此來避免垂直連接的情況發生，并且還要將曲率半徑控制在合理的區間，以避免其所帶來的影響。

除彎頭以外，應用于混合料運輸的管道在完成工作后，若存在有清潔不徹底的問題，就會使管道內出現混合料凝結所形成的硬塊，這些硬塊的存在會對混合料的運送造成影響，進而使工作效率滯后。針對這樣的情況，施工方應該及時換下存在上述情況的管道，并及時對管道內的硬塊進行清潔，以此來解決此問題。最后，設備自身缺陷所導致的問題，通常也會對CFG樁在地基處理中的應用帶來不利影響。工程實踐表明，有部分生產商生產的鉆頭在鉆機的設計上，存在嚴重的不合理。這就使得一些生產廠商所生產的鉆機同鉆頭，在施工過程中很容易出現問題，如砂塞在形成后就會導致混合料的離分析，從而為閥門堵塞問題的發生埋下伏筆。面對這樣的問題，施工方應在設備采購階段，對采購的機械設備進行評估，保證設備能夠符合實際的施工實際，以此來規避砂塞的出現。此外，施工單位同時也可以結合自身需要，對生產設備進行個性化的改造，以此來規避設備自身的缺陷。

4.3? 施工措施與施工操作的不當

在進行冬季施工的過程中，工作人員需要對輸送管等部位，做好相應的保溫措施。這是因為，一旦保溫效果有所欠缺，就會導致輸送管等部位出現冰凍的情況，進而造成管道的堵塞。此種情況會為CFG樁施工帶來消極影響，所以需要切實做好保溫工作。通常的情況下，施工單位在進行冬季施工的過程中，可以采用向混合料中加熱水的方法，不斷提高混合料出口過程中的溫度。不過這里需要特別指出的是，熱水的溫度應該大于60℃，如果低于這一溫度區間就會導致混合料的凝固。可見，在進行冬季施工的過程中，應著重考量防凍保溫的問題，這樣才有助于保證施工的質量。

除上述施工措施需要注意外，具體的施工操作同樣也應給予注意。這中間，在鉆桿達到設計的孔深之后，便應該開始混合料的運送，并使管道內部的空氣完全排除，之后則使鉆桿與輸送管之中保有混合料。在具體施工操作中，工作人員需要注意及時進行提鉆的操作，并要確保混合料能夠迅速地灌注。期間，工作人員在具體操作的過程中，不及時地進行提鉆，就會使泵送一直持續下去，而鉆頭內的水泥也會被擠出，這對于泵送工作來講會帶來嚴重地影響。值得說明的是，施工方應注意對人員操作水平的訓練，這樣可以最大限度上的避免操作不當的問題發生。

4.4? 竄孔的問題

施工實踐表明，在粉土以及砂層環境中進行施工時，經常會出現一號樁打完后，鉆桿在向下一個樁鉆進過程中一號樁突然下落的問題。此種下落的情況，最嚴重時可達到下落2m以上。而這種下落的問題，通常會在向下一個樁注入混合料之后得到緩解，即一號樁的回升。一般的時候，只有在注入量達到一定的標準后，一號樁才能恢復原有的標高。上述情況在施工中通常會被稱為竄孔，其在CFG樁施工中較為常見，通常此種情況的發生主要與土層之中有大量的粉土以及粉樣細沙砂石等有關。這里需要特別指出的是，若是存在被加固的土層有粉土、粉樣細砂沒有地下水或有地下水且樁的成型時間較短這兩種情況，竄孔的發生概率就會降低。總之，施工單位應對竄孔的問題給予高度地重視，對于可能會發生的竄孔問題進行分析，并以之為基礎，積極地應對竄孔問題。

5? 結束語

總而言之，CFG樁復合地基技術屬于一種較為新穎的地基處理技術。施工實踐表明，在地基處理中應用CFG樁復合地基技術，可以顯著提升地基地承載能力，并且其還具備造價低廉、應用廣泛等特點。所以此種技術在地基處理中的應用，能夠切實有效地保證地基的質量，但在實際應用的過程中還存在一些應用層面的問題。因此，當代建筑工程人員應以建設實踐為出發點，不斷探索CFG樁復合地基技術實際應用中存在的問題，并提出具有針對性地解決措施，從而促進CFG樁復合地基技術更好的發展，繼而提高地基處理的效率。

參考文獻：

[1] 王俊杰.CFG樁復合地基處理技術在高層建筑工程中的應用[J].磚瓦世界，2019（18）：290.

[2] 楊軍.CFG樁復合地基技術及工程應用研究[J].冶金叢刊，2019 （8）：54～55.

[3] 熊云杰.淺析CFG樁復合地基在城建工程中的應用[J].環球市場 2019（3）：287.

[4] 諶霞，劉建濤.CFG樁復合地基在鄭州逸泉國貿酒店高層建筑中的應用[J].探礦工程：巖土鉆掘工程，2018（9）：89～92.