CFG桩在地基处理中的应用马兵川

CFG桩在地基处理中的应用马兵川

马兵川

中海油田服务股份有限公司天津市300459

摘要：CFG桩不仅可以应用于建筑工程中，还可应用于公路工程建设中，其作为地基处理中常用的技术，其具有高粘结强度桩的特性。高粘结强度桩效率高、质量好、造价低等优势特点深受建设施工单位的青睐。在实际施工环节中，了解CFG桩工作的基本原理和特性，把握其应用要点，在施工过程中总结CFG桩出现的应用问题，并分析出注意事项，保证CFG桩在地基处理的具体应用中展现最佳的效果。

关键词：CFG桩；地基处理；承载；混凝土

1.CFG桩的概述

1.1CFG桩技术概况

CFG桩就是CFG复合地基桩，其作为复合地基的典型，目前已被广泛应用在高层或超高层建筑中。所谓的CFG就是水泥粉煤灰碎石桩的简称，具体来说，其就是水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌而成的高粘结强度桩与桩问土、褥垫层融合在一起形成的复合地基桩。当CFG桩复合地基与褥垫层、基础连接过程中，其桩端坐落土层能否保证问土参与土层无关。毕竟桩体强度和模量比桩问大，即便在荷载作用下，其桩顶应力也要比桩问土表面应力大。而这时桩所能承受的荷载也会向荷载较深的土层中传递，并逐渐减少桩间土承担的荷载，直到适合为止。因此，桩能否发挥起作用，与荷载的高低是有一定关系的。荷载较高时，桩的作用就会减小会变形。反之，桩的作用就会增加。

1.2CFG桩的特性

CFG桩具有承载力强的特点，其长度较长，并且具有可控制性。通过发挥全桩的侧阻力保证作业强度。CFG桩的模量荷载较大，全面提高复合地基的承载力。CFG桩的使用范围广，适用于淤泥质土、粉质粘土中。CFG桩还具有形状明显的特性，可以全长发挥侧阻，体现出端承能力。CFG桩的排水效果极佳，当其在砂土中作业时，在沉管的作用下，土体间将产生空隙，而CFG桩具有良好的排水通道，水流通过通道沿着桩体排出，长时间的施工确保CFG桩的排水作用。CFG桩的明显特性在于时间效应，施工对周围土地进行扰动时，土层受震动影响出现结构破坏等情况，CFG桩的作业会随着时间的变化恢复土层的强度。CFG桩的操作工艺简单方便，在实际施工过程中具有一定的推广价值。CFG桩还具有环保效果，成桩速度快并且保证桩体的质量。CFG桩的制作节约了钢材，降低了成本，在地基处理中得到广泛的应用。

1.3CFG桩的施工工艺

在CFG桩施工时，一般有三种工艺，分别是：长螺旋钻孔灌注技术、震动沉管灌注技术和长螺旋钻孔和管内泵压混合灌注技术。这三项工艺分别适用于不同的场合。在实际建筑地基处理中施工人员要根据现场情况，多方考虑各种因素选择最为合适的工艺。根据工地的地形与土壤条件可以混合采用。

2.CFG桩在地基处理施工中的实例分析

2.1工程概况

居民区一共有95栋单元楼，每栋楼四层，经过现场地址勘察后发现，该居民区所在的地区地质条件较为复杂，施工地区地势高低不平，需要大面积的对工地内部的低洼地区和其它地势进行填方，填方所需要的厚度为24m左右。工地内部具有比较平坦的地势，没有发现环境边坡，最近三年已经对场地内覆盖了新近填土层，主要由粉砂土组成，也有一部分地区夹有砂石块和砾石块，泥土与石块的比例在8:2-9:1之间，泥土土质不均匀，夹带的石块棱角鲜明，泥土颗粒直径在40-1600mm之间，砾石块经过风化容易破碎，土质分布区域性明显，小部分地区存在石块架空结构。经过地区采样和各部门开会对此研究决定，采用CFG桩建筑地基处理技术。

2.2CFG桩处理技术

CFG桩建筑地基处理技术要求地基对上方建筑的承受力最少要达到250kPa以上，地基土要最少有8mPa的压缩模量，地基土要有35°以上的等校内摩擦角。据上文的描述可以得知，CFG桩的主要构成为水泥和粉煤灰，其复合地基具有三部分，分别为桩间土、褥垫层与桩。CFG桩具有较强的粘结性和较高的强度，该强度在C5-C25间。在CFG桩的桩顶到基础直接设计有200mm左右的褥垫层，对于调整桩土相对变形，保证CFG桩和桩间土共同对上方建筑荷载是极为有效的。尤其是当基础上有水平方向的压力作用时，褥垫层的效果更加明显。

3.CFG桩在地基处理中的应用

3.1CFG桩的应用

在对某大楼进行施工时，知道其为高层且有一层地下室，也知道建筑总面积，实际施工采用的钢筋混凝土框架剪力墙结构。在未进行建筑之前，曾经是农田，软土层厚度较大，下部土层稳定且均匀。根据上述内容，其地基处理采用CFG桩处理法。工程地质资料显示，工程场地上部地层是由饱和、高压缩且高灵敏度的粉质粘土组成的。实际施工过程中一旦土层受到触动就会给施工带来麻烦。在这种情况下，应采用合理的施工设备和施工工艺，以保证CFG桩施工工作有序进行。根据工程性质，CFG桩施工可以选用长螺旋钻孔好管内砼灌注成桩工艺。在用CFG桩对地基进行处理时，先对基础混凝土垫层底高进行设计，同时也应该设计出防水层厚度和垫层厚度，并确定相应参数。CFG桩施工过程中，应该先对对桩位进行放点设置，之后用长螺旋钻机钻孔，用管内泵将商品细石混凝土输送到长螺旋钻机上对混凝土进行压灌，同时提升钻杆并对素混凝土进行压灌，当成桩后，还应该对桩体进行养护和进行相应检测。最后清除桩间土并将桩头露出来。

3.2CFG桩在地基处理中的应用要点

为保证CFG桩在地基处理中的应用价值得到最大程度的发挥，需要掌握其应用要点。准确把握CFG桩的配合比、搅拌时间等要素，在施工前进行试验对比，控制混合材料的和易性，当混合材料的塌落度过大时将降低CFG桩的强度。粉煤灰的使用量较多时，需要增加搅拌时间，控制塌落度和和易性。把握CFG桩机的位置也是地基处理技术中的要点，使得沉管和地面垂直，垂直偏差小于1%。当沉管工作时做好相应记录，以保证其充分反映土层变化。

4.结束语：

CFG桩作为基础加固方法，其是高粘结强度桩复合地基典型也是目前比较常用的地基加固方法。CFG应用范围较广，不仅在建筑工程中有所应用，在公路工程中也有所应用。毕竟CFG桩具有工期短、无泥浆污染、造价低和使用范围广等特点。虽然CFG桩凭借其优势在工程中得到了广泛应用，在一定程度上也促进了工程发展，但是其在实际应用过程中也会存在一定问题。为了使CFG桩更好的发挥其作用，仍需要对CFG桩进行进一步研究。

参考文献：

[1]王东旭.CFG复合地基力学性能有限元分析与研究[D].燕山大学,2014.

[2]邢艳如.CFG桩处治饱和尾矿砂地基模型试验研究[D].长安大学,2014.