CFG樁在地基處理中的應用

周文斌

摘 要：為了保證地基有足夠的承載力來確保建筑穩(wěn)固，就必須加強地基基礎工程的處理工作，CFG樁是地基處理技術的一種，具有變形能力小、承載能力高與成本低的優(yōu)點。本文介紹了CFG樁技術，并探討了其在處理建筑地基基礎中的應用。

關鍵詞：CFG樁 復合地基 特點 技術

1、CFG樁復合地基

1.1 CFG樁復合地基簡介

水泥粉煤灰碎石樁（簡稱CFG樁）是指在碎石中摻入一定量的石屑、粉煤灰和少量水泥，拌合成一種具有一定粘結(jié)強度的非柔性樁。CFG樁復合地基由樁、樁間土及褥墊層三部分構(gòu)成。CFG樁法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基，對淤泥質(zhì)土應按地區(qū)經(jīng)驗或通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。

1.2 加固機理

簡單說，褥墊層是將上部基礎傳來的基底壓力通過適當?shù)淖冃我砸欢ǖ谋壤峙浣o樁及樁間土，使二者共同受力。同時土體受到樁的擠密而提高承載力，而樁又由于周圍土的側(cè)應力的增加而改善了受力性能，二者共同工作，形成了一個復合地基的受力整體，共同承擔上部基礎傳來的荷載。

褥墊層作用：保證樁與土共同承擔荷載，調(diào)整樁與樁間土之間豎向荷載及水平荷載的分擔比例。樁的作用：承擔基礎傳來的豎向、水平荷載，地基土產(chǎn)生一定的擠密作用，同時具有作用、預震作用。樁間土的作用：承擔豎向、水平荷載，對樁體進行約束，保證樁體正常工作。

1.3特點

預制混凝土樁具有較高的承載力，但造價較高；碎石樁的造價較低，但卻滿足不了高層建筑對地基承載力的要求；而CFG樁則具備了上述兩類樁的優(yōu)點，既造價低廉且承載力高。進行設計時，可通過改變CFG樁的樁長、樁距等來達到不同的復合地基承載力。通過改變樁長、樁徑、樁距等設計參數(shù)，可使地基承載力大幅提高，其提高的幅度在2.5～3倍，對軟弱地基承載力提高很大。變形穩(wěn)定，沉降量小，如將CFG樁落在較硬的圖層上，其地基沉降量可控制在一定的范圍內(nèi)（在10mm以內(nèi)）。工藝性好，由于大量采用粉煤灰，樁體材料具有較好的流動性，灌注方便易于控制施工質(zhì)量，同時節(jié)約大量水泥、鋼材，利用工業(yè)廢料粉煤灰降低工程費用，與預制鋼筋混凝土樁相比，可節(jié)約投資30%-40%。

2、CFG施工技術要點

2.1施工前準備

施工前準備的主要工作項目是測量放線，這其中有需要注意四點內(nèi)容：（1）首先，在施工測量中，要將必要的測量儀器交予專門的部門進行校對，實際操作中要嚴格遵循行業(yè)的規(guī)范要求，以確保測量數(shù)據(jù)的精度和準確度；（2）其次，施工前必須對相關的工作人員進行技能培訓學習，以保證技術人員在對施工圖紙和施工材料的復核上的準確性；（3）此外，要根據(jù)CFG樁的施工圖進行施工技術交底工作；（4）最后，在取樣實驗的基礎上選定施工所需要的材料。測量放線時，要嚴格按照復核管理機制的要求進行，使樁線在樁機就位前一直處于平衡狀態(tài)，這樣才能確保立柱的垂直和地基的穩(wěn)定牢固。并且鉆機的平衡更是鉆機中心和樁柱中心一致的保證。因此，科學的管理機制是CFG樁施工工序順利進行的制度保障。

2.2樁機就位

CFG樁定好位后，按照設計要求在樁中心點處插標桿，放好樁位后移動CFG樁機到達指定樁位，用鉆機塔身的前后和左右的垂直標桿檢查塔身垂直度，校正位置，使鉆桿垂直對準樁中心。開鉆前量好鉆具的長度，并在機架上標明進尺深度標志，保證成孔深度和有效樁長，樁機就位必須鋪墊平穩(wěn)，立柱垂直穩(wěn)定牢固，鉆頭對準樁位，檢查鉆頭活門是否閉合，合格后進行鉆機就位。

2.3鉆進成孔

鉆孔開始時必須確認樁位的編號、孔口標高、孔深，準確無誤后關閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸及地面時，啟動轉(zhuǎn)機，鉆進速度要先慢后快，如果發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或卡鉆時應放慢進尺，鉆頭到達設計樁底標高時，于動力頭底面停留位置相應的鉆機塔身處作醒目的標記，作為施工時控制樁長的依據(jù)。鉆進過程中，平臺應保持平衡，未達到設計標高不得反轉(zhuǎn)或提升鉆桿，如因特殊情況要提升鉆桿或反轉(zhuǎn)，應將鉆桿提升至表面，對鉆頭活門重新沖洗、疏通、閉合。

2.4清孔與灌注

在成孔程序結(jié)束以后，需要用水稀釋孔內(nèi)的泥漿，重復此操作一至兩次，以達到清理孔口的效果。然后向孔內(nèi)灌注混凝土拌和料。這一施工過程要注意以下幾點：（1）每一根樁的灌注料量不小于預期灌注量；（2）采用連續(xù)填料法，保證成樁的連續(xù)均勻；（3）成孔后，鉆桿不能立即拔出，而是要用符合要求的碎石填充，使其自然沉到孔內(nèi)的底部；（4）在灌注混合材料時，對其實際輸入量進行計量。對于沒有達到設計要求高度的鉆孔，不能將鉆桿提升或者反轉(zhuǎn)，而如有特殊情況，必須對需要反轉(zhuǎn)的鉆頭活塞進行徹底的清洗，這樣才能保證記錄數(shù)據(jù)的準確。CFG樁的灌注混合料必須嚴格按照比例將碎石、水泥和粉煤灰進行攪拌，攪拌時間大約在一分半鐘。

2.5振密

對于填充底部的石料，要借助鉆機的水平振力對其進行振密。當由于砂層抗壓阻力引起的電機電流上升到60安時，CFG樁周圍的砂土已經(jīng)完成振密過程。不斷重復此過程，直至達到孔口。鉆桿和壓灌的配合程度，直接關系到CFG樁的質(zhì)量高低。因此，必須控制好鉆桿的提升速度，不至于對地基的承載力產(chǎn)生負壓作用。

2.6拔管

實踐施工過程中，當鉆桿的芯管充滿了混合材料以后，即可開始拔管。施工樁一般要高出設計的高程，當灌注成樁以后，應當在樁頂上蓋土封，起到保護的作用。

2.7清土及剔樁

第一步清土在灌壓樁施工完畢后立即將多余混凝土鏟除；第二步在成樁后5d左右剔樁，避免因樁身強度較大時剔樁困難；清土采用小型機械設備及人工開挖、運輸，避免斷樁及對地基土的擾動；清土頂留至少20cm人工清除，找平；清槽后人工截樁，采用3根鋼釬間隔120mm，水平向楔入樁體，直至上部樁體斷開，樁頂采用小釬修平；因剔樁造成樁頂開裂、斷裂，按樁基混凝土接樁規(guī)定，斷面鑿毛，刷素水泥漿后用高一級混凝土填補并振搗密實。

2.8現(xiàn)場清理與測試

在CFG樁施工完成之后，要對現(xiàn)場進行清理，其中包括平整場地、清理樁頭等。之后，根據(jù)有關規(guī)定在混凝土達到一定強度之后，對CFG樁處理技術下的地基進行載荷測試。這一施工流程，既能保證施工現(xiàn)場有足夠的空間進行施工操作，又能完成對地基承載力的檢測。

3、結(jié)束語

CFG樁技術在地基處理中發(fā)揮了重要作用，需要給予高度重視。由于 CFG樁技術具有多種優(yōu)勢，應用較為廣泛，因而我們要加強對CFG樁在地基處理中應用技術的研究與應用，結(jié)合實際施工情況，采取有效的施工措施，并要逐步優(yōu)化施工工藝，提高地基施工的穩(wěn)定性，保證建筑施工質(zhì)量，促進我國建筑行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

[1]王興山，劉明亮，劉麗萍. 淺析CFG樁在地基處理中的應用[J].科技風， 2012，04（25）：13-14.

[2]曾煒，王大力.CFG樁在軟土地基處理中的應用研究[D].重慶交通大學， 2012，10（26）：34-35.

[3]趙來斌.淺析CFG樁復合地基在地基處理中的應用[J].工程勘察 2013年增刊 第1期， 2013，04（21）：25-26.

[4]黃驍，張曉亮，王玫力.CFG樁在地基處理中的應用研究[D].吉林大學， 2014，11（01）：11-12.