张立博：浅析ＣＦＧ桩复合地基的质量控制及发展前景 科技教育 浅析Ｃ ＦＧ桩复合地基的质量控制及发晨前景 张立博 （湖北华亚建设工程有限公司，湖北 武汉４３００８１） 【摘 要】介绍了ＣＦＧ桩的概念及适用范围，阐诉了ＣＦＧ桩及ＣＦＧ桩复合地基的特点以及在施工中的质量控 制。通过ＣＦＧ桩复合地基的应用，展望复合地基在今后地基加固中的发展前景。 ［关键词］ＣＦＧ桩；复合地基；施工工艺；质量控制；前景 ＣＦＧ桩复合地基粘结强度桩是复合地基的代表，目前多用 于高层和超高层建筑中。ＣＦＧ桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称。 它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强 度桩．和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。由于桩体的强度和 土，且可带水作业处理后，复合地基的承载力与原地基承载力 相比，可提高２～５倍。 ②褥垫层是复合地基的核心。ＣＦＧ桩复合地基通过褥垫层 与基础连接，无论桩端落在一般土层还是坚硬土层。均可保证 桩间土始终参与工作。它不但能保证桩、土共同承担荷载；调整 桩、土应力比，减少基础底面的应力集中；减少基础的剪切破 坏；调整桩、土水平荷载的分担，保证桩在水平荷载作用下不会 断裂。而且有效地调节了桩与桩间土在荷载作用下的变形，从 而确保桩与桩间土的共同工作。因此，设计中宜从技术可靠、经 济合理的角度适当选取褥垫层的厚度。 模量比桩间土大，在荷载作用下，桩顶应力比桩间士表面应力 大。桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少了桩间 土承担的荷载。这样，由于桩的作用使复合地基承载力提高，变 形减小，再加上ＣＦＧ桩不配筋，桩体利用工业废料粉煤灰作为 掺和料。大大降低了工程造价。 １ ＧＦＧ桩施工工艺流程与特点 １．１ ＣＦＧ桩的施工工艺流程 ￣ｃｒｃ桩复合地基具有刚柔相济的受力特征。对柔性桩。 它们主要是通过有限的桩－Ｋ（６ｄ～１０ｄ）传递垂直荷载，当桩长大 于某一数值后．桩传递荷载的作用已显著减小。而ＣＦＧ桩则象 刚性桩一样，可全桩长发挥侧阻，桩落在好的土层上还具有明 平整场地一测放桩位一机械就位一成孔至设计深度一填 料并灌注夯实一分段加料振实至设计标高一移动钻机至下一 桩位一复合地基检测。 １．２ ＣＦＧ桩的特点 显的端承作用。这样就可以通过增加桩长或改变桩端持力层的 方式．使其进入较坚硬的土层来提高ＣＦＧ桩复合地基的承载 力，以满足不同的设计要求。 ￣ＣＶＧ桩的骨干材料为碎石，粗骨料；石屑为中等粒径骨 料，以改善桩体级配，增强桩体强度；粉煤灰是细骨料，又有低 标号水泥的作用．可使桩体具有明显的后期强度。这种地基加 固方法吸取了振冲碎石桩和水泥搅拌桩的优点，其一，施工工 艺与普通振动沉管灌注桩一样，工艺简单，与振冲碎石桩相比， 无场地污染，振动影响也小；其二，所用材料仅需少量水泥，便 于就地取材；节约材料；其三，受力特性与水泥搅拌桩类似。 ＣＦＧ桩复合地基由ＣＦＧ桩、桩间土和褥垫层一起组成。褥 垫层的质量较易控制．因此ＣＦＧ桩的质量好坏直接影响其复合 地基的承载力。由于设计桩土应力比较大，ＣＦＧ桩在施工中更 应注意保证桩身质量。避免出现堵管、窜孔、缩颈断桩、桩头空 心、桩顶附近桩体强度差等主要质量问题的出现。 ２．１ 堵管 ２常见质量问题及控制措施 ②施工简便，工期短。ＣＦＧ桩施工方法一般为长螺旋钻成 孔泵送砼法，施工时，没有钢筋笼制作等工序，成孔成桩一次完 成减少了成桩时间．加快了施工速度。 堵管是长螺旋钻孑Ｌ、管内泵压混合料灌注成桩工艺常遇到 的主要问题之一。它直接影响ＣＦＧ桩的施工效率，增加工人劳 ③保护环境。ＣＦＧ桩施工时，不需泥浆护壁，没有泥浆外 运，且大量使用粉煤灰等工业废料，其材料具有良好的流动性， 易于控制施工质量，既节约了资金，又无环境污染，对市内施 工．非常适合。 １．３ ＣＦＧ桩复合地基的特点 动强度，还会造成材料浪费。产生堵管的原因有以下几点：①混 合料配合比不合理，混合料搅拌质量有缺陷。②冬期施工措施 不当。③设备缺陷。 对其应采取的措施：①注意混合料的配合比和坍落度，将 粉煤灰掺量控制在７Ｏ一９０ｋｇ／ｍ，范围内，将坍落度控制在１６０～ ＣＦＧ桩、桩间土和褥垫层一起组成ＣＦＧ桩复合地基。其特 点有：￣ＣｒＣ桩复合地基技术可适用于不同的基础形式。如独 立基础、条形基础及筏式基础、箱型基础；也可适用于不同的土 ２００ｍｍ间，使其具有一定的流动性且又不至于离析。②冬期施 工时，混合料输送管及弯头均需做防冻保护，防冻措施不力。常 常造成输送管或弯头处混合料的冻结，造成堵管。冬施时。可采 一层结构，如既可用于挤密效果好的土，又可用于挤密效果差的 １９１— 科技教育 用加热水的办法提高混合料的出口温度。来解决管口冻结问 农村经济与科技２０１１年第２２卷第Ｏ５期（总第２６９期） 随着我国经济建设的飞速发展，高层建筑大量出现。由于 高层建筑荷载大、重心高，对地基强度与变形要求均很高。当天 然地基不能满足要求时，故多采用桩基础或桩一箱基础，但需 耗费大量的钢筋、水泥，造价很高。当地基土具有一定强度时， 可采用ＣＦＧ桩复合地基。 题。③弯头曲率半径不合理也能造成堵管。弯头与钻杆不能垂 直连接，否则也会造成堵管。混合料输送管要定期清洗，否则管 路内有混合料的结硬块，还会造成管路的堵塞。 ２－２窜孔 引起窜孔的原因主要有三种：①被加固土层中有松散饱和 ＣＦＧ桩利用工业废料粉煤灰，并能充分发挥桩问土的承载 力，施工速度快、工期短、质量容易控制。比传统的桩基础具有 明显的优势，可取得良好的经济效益和社会效益。因此，ＣＦＧ桩 复合地基是一种可推广的基础处理方法之一，具有广阔的应用 发展前景。 粉土、粉细砂；②钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰 动；③土体受剪切扰动能量的积累，足以使土体发生液化。 由于窜孔对成桩质量的影响，施工中采取的预控措施是：①采 取隔桩、隔排跳打方法；②设计人员根据工程实际情况，采用桩 距较大的设计方案，避免打桩的剪切扰动；③减少在窜孑Ｌ区域 的打桩推进排数，减少对已打桩扰动能量的积累；④合理提高 钻头钻进速度。 ２．３缩颈和断桩 为防止缩颈和断桩，应注意几个问题：①打桩的桩心距不 宜过小，小于３倍直径时，可采用跳打法施工。②混凝土终凝不 久，强度较低时，应尽量避免振动和外力干扰。③混凝土浇筑过 程中应控制拔管速度，管内混合料必须略高于地面，保持有足 够压力，使混凝土出管扩散正常。（ 上部较硬的土层或中间夹 有硬土层的土中成桩，可采用钻孔法施工．当采用沉管法施工 时。先用钻机引孔即可。 ２．ｇ桩头空芯 主要是施工过程中，排气阀不能正常工作所致。钻机钻孑Ｌ 时，管内充满空气，泵送混合料时，排气阀将空气排出，若排气 阎堵塞不能正常将管内空气排出，就会导致桩体存气。形成空 芯。为避免桩头空芯，施工中应经常检查排气阀的工作状态，发 现堵塞及时清洗。 ２．５桩顶附近桩体强度差 桩顶附近由于混合料自重压力较小或由于浮浆的影，靠桩 顶的一段桩体强度较差；另外已打桩尚未结硬时。施打邻近新 桩可能导致已打桩受振动挤压．混合料上涌使桩径缩小。如果 已打桩混合料表面低于地表较多，则桩径被挤小的可能性更 大。所以成桩时应在桩顶按设计加高一段保护桩长，褥垫层施 工时将其凿掉；混凝土终凝不久，强度较低时，应尽量避免进行 清除余土等可能对桩体强度造成影响的工作。 ３ ＧＦＧ桩复合地基的广泛应用及发展前景 ＣＦＧ桩复合地基是近几年出现的一种地基处理技术。随着 ＣＦＧ桩复合地基在全国范围内推广及应用，特别是近几年的发 展．ＣＦＧ桩复合地基技术在我国的基本建设中起了常重要的作 用．从建筑到道路、煤矿均得到普遍应用。近几年来，该技术在 北方地区的高层建筑地基处理中得到应用，据不完全统计，已 有３００余栋高层建筑地基处理采用了ＣＦＧ桩加固技术。这种技 术的出现，因其造价低，施工方便，复合地基强度高，具有明显 的社会和经济效益，为工程设计人员提供了一个新的选择。 一１９２一 ｇ结束语 ＣＦＧ桩复合地基处理技术，具有施工速度快、工期短、质量 容易控制及工程造价低廉等特点，因此。目前已成为很多地区 高层建筑中主要的地基处理技术之一；但是，由于局部地区地 质条件差别很大，以及周围环境条件的不同，近几年来施工中 遇到很多不同的问题，有些导致了不同程度的经济损失，应引 起足够的重视并加以研究，为以后工程提供经验，防患于未然； 设计、施工方法的正确与否，关系到工程的安全、造价的高低、 工期的长短。总结工程经验，就是为了保证安全、提高质量、缩 短工期、节约投资，创建优质工程。 参考文献： ［１］张殿波、扬眷生，ＣＦＧ桩复合地基的特点及施工注意事项，山西建 筑．２００８．３． ［２］ 苏宏阳，基础工程施工手册（第二版），中国计划出版社，２００２．４． ［３］ 江正荣，地基与基础工程施工禁忌手册，机械工业出版社，２００６．１． ［４］李楠，建筑地基基础工程施工质量验收规范，机械工业出版社。 ２００９． 作者简介： 张立博（１９８８一），男，湖北宜昌人，２０１０年６月毕业于武汉科技大学中 南分枝城市建设学院，现就职于湖北华亚建设工程有限公司，主要从事 建筑工程类专业及基础工程专业的学习与研究。