摘要：結合工程實例，根據CFG樁設計原理，本文著重介紹CFG樁施工工藝、要點，實踐證明工程CFG樁能夠滿足設計、規范要求，并且能夠顯著地降低工程成本，不失為一種經濟適用的樁基礎形式。

　　關鍵詞：CFG樁,地基,基礎,應用

　　一、工程概況

　　某舊城改造項目共5棟住宅樓，分別為1、5、6、7、8號樓，建筑面積90281m2,共756戶。其中1號樓為臨街商住樓，東西長為127.20m，南北寬15.30m。分為東樓和西樓，室外地面以上東樓19層、西樓15層，地下以下為1層地下室。

　　以下為該項目的地質資料：

　　根據工程勘察報告，其建筑場地地貌位于邊緣地帶，次級地貌單元屬黃土層。

　　地基土從上至下分述如下：

　　第(1)層：素填土，具中等--高壓縮性，具濕陷性。該層層厚0.70—3.9m，層底標高791.80—794.84m。

　　第(2)層：濕陷性黃土，以黃土狀粉土為主、黃土狀粉質粘土為輔。該層層厚0.9—4.1m，層底標高789.40—791.40m。

　　第(3)層：粉土、粉質粘土。粉土：層厚1.10—4.10m，層底標高786.56—789.50m;粉質粘土：層厚1.4—2.70m，層底標高788.24—789.60m;

　　第(4)層：細中砂、粉土。細中砂：層厚0.9—4.70m，層底標高779.78—787.04m;粉土：層厚1.4—8.60m，層底標高779.87—786.43m;

　　第(5)層：粉土、粉質粘土互層。該層層厚2.30—5.90m，層底標高776.35—778.70m;

　　第(6)層：細中砂。該層層厚1.60—6.70m，層底標高770.24—775.61m;

　　第(7)層：粉質粘土、粉土互層。該層層厚1.70—17.30m，層底標高759.81—768.13m;

　　本場區場地土類型為中軟場地土，具有濕陷性，需要進行地基處理。結合地質勘查資料得知，本工程的持力層位于第(3)層--粉土層，地基承載力特征值fak=110 kPa，而設計要求：東樓復合地基承載力特征值要求達到320kPa，西樓復合地基承載力特征值要求達到270kPa，所以，實際地基承載力特征值不能滿足設計要求，需要進一步采取措施進行處理。

　　二、設計方案的比選

　　(一)、樁型的選擇

　　目前，樁的類型很多，所以，在選擇采用何種樁型時，要綜合考慮許多因素，如：

　　因受力的不同、工程地質條件的不同、施工工藝的不同、現場環境情況的不同、工程造價的差異、工期的不同等等，都直接影響樁型的選擇。

　　綜合考慮本工程的實際情況以及以上各方面因素的影響，最終在采用CFG樁復合地基方案和灌注樁基礎方案中進行最終的方案比選:

　　1、在受力方面：CFG樁利用其樁間土的作用，可以使地基的壓縮模量增大，復合地基沉降變形減小，且在樁徑、樁長相同的情況下，CFG樁復合地基每根樁所承擔的面積是灌注樁樁基礎的2倍以上。這就充分說明灌注樁樁基礎中樁間土的承載力得不到充分發揮，易造成浪費。

　　2、在施工工藝方面：CFG樁的施工灌注方便，施工效率高，因此工程質量容易控制。而灌注樁樁基礎，則這方面的優勢不明顯。

　　3、在工程造價方面：CFG樁樁體材料摻入工業廢料粉煤灰、不用配鋼筋以及充分發揮樁間土的承載力，因此，在工程造價方面要明顯優于灌注樁樁基礎方案。

　　綜合以上因素，最終選定采用CFG樁復合地基進行地基處理。

　　(二)、主要參數確定

　　經與設計單位溝通，對1號樓地基采用CFG樁進行處理。共799根樁，樁徑0.4m，有效樁長15.0m，采用梅花形布樁。東樓樁間距1.6m，西樓樁間距1.8m。

　　(三)、樁體材料的選用

　　水泥：采用42.5級普通硅酸鹽水泥，摻入量不大于200kg/m3;

　　碎石或卵石粗骨料：滿足級配要求，松散堆積密度大于1500kg/m3，長螺旋鉆孔，泵壓法碎石最大粒徑不大于25mm。

　　砂：采用潔凈的中粗河砂，砂含泥量小于5%;

　　石屑：中等粒徑骨料;

　　粉煤灰：粉煤灰細度(0.045mm方孔篩篩余百分率)比不大于45%，等級要求III級或III級以上，摻量為70~90 kg/m3。

　　泵送劑：選用合適泵送劑，混和料坍落度為160～200mm。

　　(四)、綜合建筑場區周邊環境條件和場區土質情況，最終采用長螺旋鉆孔—管內泵壓砼灌注成樁工藝。

　　三、施工工序及方法

　　(一)、施工順序

　　結合CFG樁結構布局特點及現場地質條件，本工程采取：從一邊向另一邊推進施工，根據具體情況，更為了減小樁間土的擾動，控制施工工藝，如發現特殊情況，再適當改變相應的施工順序，必要時采取間隔跳打的施工方式。

　　(二)、工藝流程及操作要點

　　1、工藝流程圖

　　2、操作要點

　　(1)、鉆機就位

　　鉆機就位后，應使鉆桿垂直對準樁位中心，采用在鉆架上掛垂球的方法，在鉆架上刻上明顯的對照位置線，確保CFG樁垂直度容許偏差不大于1%。每根樁施工前都有專門的人員進行樁位對中及垂直度檢查，滿足要求后，才可以開始施工。

　　(2)、混和料攪拌

　　按試驗配合比要求進行配料。每盤料攪拌時間按普通混凝土的攪拌時間進行控制，控制在60～120s，坍落度控制在160～200mm。

　　(3)、成孔

　　鉆孔先慢后快，同時檢查鉆孔的偏差并及時糾正。在成孔過程中，發現鉆桿搖晃或難鉆時，放慢進尺，防止樁孔偏斜、位移。根據鉆桿上的進尺標記，成孔達到設計標高時，停止鉆進。

　　為加強工程地質復核，加密設計地勘斷面，在施工前先在規劃好的斷面位置進行地質復核，并進行詳細記錄繪制成地質縱斷面圖，作為施工參考;或在一定區域范圍內第一個孔進行地質復核，作為本區域CFG樁施工的依據。

　　在鉆進時，記錄每米電流變化并記錄電流突變位置的電流值，作為地質復核情況的參考，樁尖必須鉆至持力層上并保證有效設計樁長。

　　(4)、灌注及拔管

　　鉆孔至設計標高后，停止鉆進，開始混和料泵送，每根樁的投料量應不少于設計灌注量。長螺旋鉆孔成樁邊灌注邊提鉆，泵送量應與拔管速度相配合，保持連續灌注，均勻提升，做到鉆頭始終埋入混凝土內1m左右。施工樁頂高程宜高出設計高程0.5m，灌注成樁后，樁頂蓋土封頂予以保護。

　　(5)、移機

　　上一根樁施工完畢，鉆機頭進行保護，移位，進行下一根樁的施工，施工時由于CFG樁排出的土較多，經常將臨近的樁位覆蓋，有時還會因鉆機支撐時支撐腳壓在樁位旁使原標定的樁位發生移動，因此，下一根樁施工時，還應根據軸線或周圍樁的位置對下一樁位進行復核，保證樁位準確。

　　(6)、現場試驗

　　對于每盤混和料，試驗人員都要進行坍落度的檢測，合格后方可進行混和料的投料，在成樁過程中抽樣做混和料塊，每臺班做1組試塊，測定其28天抗壓強度。

　　(7)、清理樁頭

　　清土包括CFG樁鉆孔棄土清運和保護土層清運兩部分，現場采用人工清運的方式以防止對樁體和樁間土產生不良影響。

　　(8)、樁頭處理

　　CFG樁成樁后達到一定強度(3～7天)時，開挖表土先找出樁頂設計標高，然后人工用鋼釬等將多余樁頭鑿除，嚴禁用挖掘機抓斗觸碰樁頭，以免造成淺層斷樁。截樁時不得造成樁頂設計標高以下的樁體斷裂和擾動樁間土。

　　(9)、鋪設褥墊層

　　樁檢測合格、樁頭剃鑿完畢后鋪設200 mm褥墊層，采用靜力壓實法進行施工。材料選用碎石(最大粒徑不大于20mm)，夯填度(即：夯實后的褥墊層厚度與虛鋪厚度的比值)為0.9。

　　(10)、其他

　　因在進行1號樓地基處理施工時，為當年的11月份，正處于冬季施工的特殊時期，因此，結合冬季施工的特點，在拌合物內加入了防凍劑，以防止在初凝前凍結。同時，利用草簾、草袋將樁頭和樁間土進行有效覆蓋，防止其凍裂;另外，對于機具設備如：泵頭、泵管也相應采取保溫措施，以確保施工的順利進行。

　　四、處理效果

　　為了驗證采用CFG樁進行地基處理后，復合地基是否滿足設計要求，在施工完28天后，對其進行了檢測。

　　主要進行了復合地基靜載試驗和低應變動力檢測，以下為檢測情況：

　　(一)、檢測目的：

　　通過復合地基靜載荷試驗，確定復合地基承載力特征值是否滿足設計要求;

　　通過低應變測試，對樁身完整性進行評價，判定樁身缺陷程度及位置。

　　(二)、檢測數量

　　復合地基靜載試驗：9組，占工程樁總樁數的1.1%;

　　低應變動力檢測：86根，占工程樁總樁數的10.8%;

　　(三)、檢測結果分析：

　　本次檢測對1號樓東樓、西樓分別按照設計承載力進行了2組單樁復合地基靜載荷試驗。

　　以東樓的檢測為例，其檢測結果如下：

　　東樓試1點：

　　從試驗結果可以看出，P—S曲線為光滑平緩曲線，加荷至640kN時，累計沉降量為22.72mm。P—S曲線未出現明顯拐點，已達到設計承載力的2倍試驗終止。確定該試驗點復合地基極限承載力實測值為640kPa。

　　東樓試2點：

　　從試驗結果可以看出，P—S曲線為光滑平緩曲線，加荷至640kN時，累計沉降量為25.03mm。P—S曲線未出現明顯拐點，已達到設計承載力的2倍試驗終止。確定該試驗點復合地基極限承載力實測值為640kPa。

　　東樓試3點：

　　從試驗結果可以看出，P—S曲線為光滑平緩曲線，加荷至640kN時，累計沉降量為20.02mm。P—S曲線未出現明顯拐點，已達到設計承載力的2倍試驗終止。確定該試驗點復合地基極限承載力實測值為640kPa。

　　按照上述方法，確定3組復合地基的極限承載力實測值為：

　　PU1=640 kPa，PU2=640 kPa，PU3=640 kPa.

　　從3組復合地基豎向靜載荷試驗來看，極限承載力實測值為640 kPa，其平均值為640 kPa。標準差為0，其級差為0，則該場地復合地基極限承載力特征值為640 kPa，復合地基承載力特征值取其極限承載力特征值的一半為320 kPa，承載力特征值滿足設計要求。

　　低應變動力檢測：

　　本次低應變檢測采用錘擊反射波法對樁身進行質量檢測。根據檢測結果，該樓CFG樁樁身混凝土應力波速在1869—2815m/s之間，檢測樁大部分樁樁身完整性較好。

　　根據樁身完整性，檢測樁類別統計如下：

　　Ⅰ類樁：70根，占檢測樁總數的81.4%;

　　Ⅱ類樁：10根，占檢測樁總數的11.6%;

　　Ⅲ類樁：6根，占檢測樁總數的7%;

　　根據檢測結果，部分樁體上部斷裂，其原因是開挖或截樁時碰撞所致，建議將該部分樁斷裂部分挖除，清洗干凈后，采用混凝土灌至樁頂設計標高即可。

　　結論及建議：

　　1、工程樁復合地基承載力特征值滿足設計要求;

　　2、綜合分析低應變檢測結果，說明樁身結構的完整性符合規范要求。

　　五、其余四棟樓的地基處理情況

　　根據整個小區的施工組織安排，先進行1號樓的地基處理施工，然后再進行其余四棟樓的地基處理施工。因此，在進行其余各樓的施工前，針對1號樓的成功經驗，對其施工方案進行了進一步優化，使得其余四棟樓地基處理的施工進度、施工質量等都取得了更顯著的進步，各項檢測結果均達到了設計要求，為下一步的施工奠定了堅實的基礎。

　　六、結語

　　通過采用CFG樁對舊城改造中高層住宅樓進行地基處理，證明其對濕陷性黃土地基處理的作用是有效的，既消除了處理深度范圍內土層的自重濕陷性，又提高了地基承載力，施工技術成熟、經濟快捷、工程質量保證，是一種進度快，造價低廉的地基處理方式。

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