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(jìn)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(jìn)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(diǎn)包含施工簡單、材料經(jīng)濟(jì)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(jī)理的基礎(chǔ)上，對CFG樁復(fù)合地基在高層建筑施工準(zhǔn)備、施工工藝進(jìn)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(xiàn)標(biāo)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(qiáng)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(shí)際情況，因工期短、任務(wù)重，需同時(shí)進(jìn)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(jī)成孔。

2 CFG樁的作用機(jī)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(jī)械構(gòu)成強(qiáng)度良好的可變強(qiáng)度樁。作為一種強(qiáng)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(jì)性較強(qiáng)。利用褥墊層CFG樁復(fù)合地基可連接基礎(chǔ)，即便是在堅(jiān)硬土層設(shè)置樁端，也可確保樁間土用于施工。與樁間土強(qiáng)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(shí)，因樁作用，將大大提升復(fù)合地基承載力，降低變形，同時(shí)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(jìn)而可有效減少工程成本。其優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）可實(shí)現(xiàn)CFG樁各項(xiàng)設(shè)計(jì)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(shí)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(hù)環(huán)境，還可實(shí)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(zhǔn)備

（1）施工前，需保養(yǎng)調(diào)試施工機(jī)械，并做好清潔工作。需在進(jìn)場前保證機(jī)械具備良好施工狀態(tài)。本工程所選用的主要機(jī)械如表1所示。同時(shí)，需準(zhǔn)備好所有材料，確保施工時(shí)材料到位。（2）完成開挖支護(hù)作業(yè)后，需利用推土機(jī)、平地機(jī)進(jìn)行場地平整施工，保證鉆機(jī)施工作業(yè)正常進(jìn)行。嚴(yán)格按照施工圖，合理安排施工鉆孔施工順序。同時(shí)需測定樁基軸線、標(biāo)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(biāo)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(biāo)高，選取平地機(jī)做好整平碾壓工作，隨后將各樁準(zhǔn)確位置放出，在-5到+5cm之間控制原地面標(biāo)高。相比設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)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(jī)定人做好管理工作。

布樁過程中，需嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)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(jìn)行施工，一般不得按照“周圍—內(nèi)部”的順序進(jìn)行施工。

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

4.2 鉆機(jī)就位

鉆機(jī)就位后，需保證鉆桿與樁位中心垂直對準(zhǔn)，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(jìn)行測量，可將垂球掛在鉆架上，也可通過鉆機(jī)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(jìn)行各個(gè)樁施工。

4.3 長螺旋鉆施工

鉆孔施工前，需及時(shí)將鉆頭閥門關(guān)閉，向鉆頭位置移動(dòng)鉆桿，且與地面接觸。隨后將馬達(dá)開啟進(jìn)行鉆進(jìn)施工，通常按照由慢至快的速度進(jìn)行施工。成孔環(huán)節(jié)，當(dāng)產(chǎn)生鉆桿晃動(dòng)、開鉆難度的情況時(shí)，需盡可能減慢進(jìn)尺速度，避免出現(xiàn)樁孔位移、偏斜等問題。如何保證鉆頭達(dá)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(jī)駕駛室觀測。鉆機(jī)就位后，即可進(jìn)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(dá)到持力層，電流瞬間可向160安以上增加，此時(shí)其電壓將逐步減少。這種情況下，可表明鉆頭達(dá)到持力層。

第二，鉆機(jī)旁直觀觀察。如鉆頭達(dá)到持力層后，輕微顫動(dòng)問題將產(chǎn)生于鉆桿上部動(dòng)力頭位置，此時(shí)將大大降低鉆機(jī)動(dòng)力，則可確定鉆頭達(dá)到持力層。

4.4 灌注及拔管

向設(shè)計(jì)標(biāo)高位置鉆孔后，需及時(shí)暫停鉆進(jìn)作業(yè)，鉆桿提升20到30cm后，需進(jìn)行C20商品混凝土泵送灌注施工，相比設(shè)計(jì)灌注量，各根樁投料量需多一些?；旌狭铣錆M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(jì)高程，施工樁頂高程需多出50cm，完成灌注成樁后，需進(jìn)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(gè)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(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量。

4.5 CFG樁成樁

整個(gè)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(jìn)過程中，土洞位置可按照鉆進(jìn)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(shí)度符合設(shè)計(jì)要求，避免斷樁問題產(chǎn)生。

4.6 移機(jī)

選取靜止提拔鉆桿進(jìn)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(jì)標(biāo)高需求后，即可下一根樁施工。

4.7 現(xiàn)場試驗(yàn)

試驗(yàn)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(jìn)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(qiáng)度進(jìn)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(yàn)，且確保其各項(xiàng)數(shù)據(jù)復(fù)合設(shè)計(jì)規(guī)定。作為一項(xiàng)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(yàn)點(diǎn)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(yàn)需在施工前完成，進(jìn)而對地質(zhì)材料、機(jī)械性能及施工工藝等進(jìn)行復(fù)核，并對各項(xiàng)施工參數(shù)進(jìn)行確定，如攪拌時(shí)間、拔管速度等，且按照試樁環(huán)節(jié)產(chǎn)生的問題進(jìn)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(qiáng)度滿足施工要求，且避免機(jī)械與樁頭位置碰觸，且避免出現(xiàn)樁頭勾倒問題，如進(jìn)行淺部樁身放置時(shí)，需避免產(chǎn)生斷裂問題。除此之外，施工時(shí)需采取切割機(jī)切斷樁頭，根據(jù)樁標(biāo)高切除樁頭。

5 結(jié)語

綜上所述，伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(yán)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(dòng)建筑事業(yè)更快更好地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[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