CFG樁在建筑地基處理技術(shù)中的應(yīng)用分析研究

劉棟國(guó)

摘 要 建筑工程設(shè)施建設(shè)是促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性設(shè)施建設(shè)，其關(guān)系到民生民計(jì)，近年來(lái)受到國(guó)家政府的高度關(guān)注。本文主要分析了CFG樁在建筑地基處理技術(shù)中的應(yīng)用，旨在提高我國(guó)建筑工程施工中地基處理水平。

關(guān)鍵詞 CFG樁；建筑；地基處理技術(shù)；應(yīng)用

引言

隨著國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)的不斷推進(jìn)，人們對(duì)基礎(chǔ)建筑設(shè)施建設(shè)質(zhì)量的要求也在不斷提高。提高建筑工程施工質(zhì)量，保證建筑工程設(shè)施的實(shí)用性，是國(guó)家和人民普遍關(guān)注的問(wèn)題。

1 CFG樁構(gòu)成概述

CFG樁是由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和，用各種成樁機(jī)械制成的具有一定強(qiáng)度的可變強(qiáng)度樁。CFG樁是一種低強(qiáng)度混凝土樁，其可充分利用樁間土的承載力，將荷載傳遞到深層地基中去，具有較好的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效果。CFG樁是軟土地基的基本處理方法之一，軟土地基主要由黏土和粉土等細(xì)微顆粒含量多的松軟土、空隙大的有機(jī)質(zhì)土、泥炭以及松散砂等土層構(gòu)成[1]。

2 CFG樁的應(yīng)用特點(diǎn)

2.1 CFG樁具有高黏結(jié)性

CFG樁是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高黏結(jié)強(qiáng)度樁，和樁間土、褥墊層一起形成復(fù)合地基。利用CFG樁的黏結(jié)性、全長(zhǎng)范圍內(nèi)受力、樁周摩阻力、端承力和樁間土的垂直和水平承載能力形成復(fù)合剛性地基共同受力，可以達(dá)到沉降小、穩(wěn)定快的效果。在實(shí)際應(yīng)用中由于其復(fù)合性，在應(yīng)用CFG樁作為地基處理時(shí)可以比較直觀地對(duì)地基進(jìn)行質(zhì)量控制。同時(shí)其原料的配比對(duì)CFG樁的強(qiáng)度都有影響，但一般在C5～C25之間，處于剛性與柔性之間。

2.2 CFG樁造價(jià)經(jīng)濟(jì)

CFG樁不配筋，樁體利用工業(yè)廢料粉煤灰作為摻和料，大大降低了工程造價(jià)，而且CFG樁是按樁米數(shù)算錢，不包含人工費(fèi)和機(jī)械費(fèi)。所以CFG樁造價(jià)經(jīng)濟(jì)。CFG樁的造價(jià)基金僅為樁基的一半左右，在施工過(guò)程中使用CFG樁，不僅操作十分簡(jiǎn)便，而且工程造價(jià)也比較經(jīng)濟(jì)可以利用工業(yè)廢料粉煤灰和石屑作摻和料，進(jìn)一步降低了工程造價(jià)。

2.3 CFG樁的適用范圍廣

CFG樁的適用范圍非常廣泛，CFG樁可用于條形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)、也可用于箱型基礎(chǔ)，CFG樁就土性而言可用于填土、飽和及非飽和黏性土，既可用于擠密性較好的土，又可用于擠密性較差的土。在砂土、黏土、粉土、黃土、雜填土等建筑地基處理上均有許多成功的案例。因此CFG樁的應(yīng)用空間非常良好。CFG樁是復(fù)合地基的代表，目前多用于高層和超高層建筑中。CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高黏結(jié)強(qiáng)度樁，和樁間士、褥墊層一起形成復(fù)合地基CFG樁復(fù)合地基通過(guò)褥墊層與基礎(chǔ)連接，無(wú)論樁端落在一般土層還是堅(jiān)硬土層，均可保證樁間土始終參與工作。由于樁體的強(qiáng)度和模量比樁間土大，在荷載作用下，樁頂應(yīng)力比樁間士表面應(yīng)力大。樁可將承受的荷載向較深的土層中傳遞并相應(yīng)減少了樁間土承擔(dān)的荷載。這樣，由于樁的作用使復(fù)合地基承載力提高，變形減小。

3 CFG樁在建筑地基處理技術(shù)中的應(yīng)用分析

3.1 CFG樁施工工藝

在CFG樁施工時(shí)，一般有三種工藝，分別是：長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注技術(shù)、震動(dòng)沉管灌注技術(shù)和長(zhǎng)螺旋鉆孔和管內(nèi)泵壓混合灌注技術(shù)。這三項(xiàng)工藝分別適用于不同的場(chǎng)合。在實(shí)際建筑地基處理中施工人員要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，多方考慮各種因素選擇最為合適工藝。長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注技術(shù)是國(guó)內(nèi)近年來(lái)開(kāi)發(fā)并且使用交廣的一種新工藝，適用于地下水位以上的黏性土、粉土、素填土、中等密實(shí)以上的砂土，該工藝穿透力強(qiáng)、低噪音、無(wú)振動(dòng)、無(wú)泥漿污染、施工效率高、施工質(zhì)量穩(wěn)定；震動(dòng)沉管灌注技術(shù)，主要使用于地表以下存在厚度很強(qiáng)的軟土以及中等強(qiáng)度的黏土層，主要解決高層建筑中地基的沉降問(wèn)題，不同的地基問(wèn)題應(yīng)采用不同的技術(shù)處理方式，要根據(jù)施工中的具體情況具體問(wèn)題具體分析；此外，當(dāng)於土層較厚，很難進(jìn)行大面積深處理時(shí)可以采用打樁的辦法進(jìn)行加固。

3.2 CFG樁處理技術(shù)

CFG樁建筑地基處理技術(shù)要求地基對(duì)上方建筑的承受力最少要達(dá)到250kPa以上，地基土要最少有8mPa的壓縮模量，地基土要有35°以上的等校內(nèi)摩擦角。據(jù)上文的描述可以得知，CFG樁的主要構(gòu)成為水泥和粉煤灰，其復(fù)合地基具有三部分，分別為樁間土、褥墊層與樁。CFG樁具有較強(qiáng)的黏結(jié)性和較高的強(qiáng)度，該強(qiáng)度在C5至C25間。在CFG樁的樁頂?shù)交A(chǔ)直接設(shè)計(jì)有200mm左右的褥墊層，對(duì)于調(diào)整樁土相對(duì)變形，保證CFG樁和樁間土共同對(duì)上方建筑荷載是極為有效的。尤其是當(dāng)基礎(chǔ)上有水平方向的壓力作用時(shí)，褥墊層的效果更加明顯褥墊層的效果更加明顯。

3.3 CFG樁施工技術(shù)

使用CFG樁地基處理技術(shù)進(jìn)行地基處理時(shí)要應(yīng)控制好鉆機(jī)的提速與混凝土泵的泵送量之間的匹配關(guān)系，通常施工中鉆機(jī)提拔速度宜控制在2～3m/min，并由專業(yè)人員來(lái)指揮鉆機(jī)和混凝土泵之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，這是CFG樁施工質(zhì)量控制的重點(diǎn)。泵送砼量應(yīng)略大于提鉆形成的鉆孔體積，即根據(jù)提鉆速度計(jì)算混凝土量，來(lái)計(jì)算泵送砼量注意施工樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)標(biāo)高高0.5m。在灌注過(guò)程中盡量避免出現(xiàn)停漿現(xiàn)象，若施工過(guò)程中出現(xiàn)意外情況不得不停機(jī)時(shí)，等待混凝土攪拌時(shí)間不得大于混凝土的初凝時(shí)間，否則就應(yīng)重新鉆孔成樁；其次，還要需要確認(rèn)設(shè)計(jì)中的CFG樁原料配比是否符合要求。即以此配方配比的CFG樁的承載力是否達(dá)到要求；最后，CFG樁的工作原理中，褥墊層在CFG樁起著非常關(guān)鍵的作用，其是有效保障樁間土與樁共同承受上方壓力的重要條件，通常通過(guò)改變?nèi)靿|層的厚度，調(diào)整樁垂直荷載的分擔(dān)。一般褥墊層越薄樁需要承受的壓力百分比越大，反之亦然。褥墊層越厚，間土分擔(dān)的水平壓力占總壓力的百分比越大，樁分擔(dān)的水平壓力占總壓力的百分比越小。成樁時(shí)，需要對(duì)混合料試塊進(jìn)行抽樣調(diào)查，每臺(tái)機(jī)械每天做三塊（一組）試塊，然后對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，以測(cè)試該立方體是否達(dá)標(biāo)。

4 結(jié)束語(yǔ)

在建筑工程的具體施工中，施工人員會(huì)經(jīng)常遇到軟土地基的問(wèn)題。軟土地基不僅嚴(yán)重影響工程的施工質(zhì)量還會(huì)給施工人員帶來(lái)很大的安全隱患，從而加大工程的施工難度。CFG樁在建筑工程施工中的應(yīng)用大大提高了軟土地基的處理能力，切實(shí)保證建筑工程的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 凌文定.CFG樁復(fù)合地基處理綜合技術(shù)在松州新社區(qū)項(xiàng)目的應(yīng)用研究[D].西安：西安建筑科技大學(xué)，2014.