CFG桩在地基处理中的应用

周文斌

摘 要：为了保证地基有足够的承载力来确保建筑稳固，就必须加强地基基础工程的处理工作，CFG桩是地基处理技术的一种，具有变形能力小、承载能力高与成本低的优点。本文介绍了CFG桩技术，并探讨了其在处理建筑地基基础中的应用。

关键词：CFG桩 复合地基 特点 技术

1、CFG桩复合地基

1.1 CFG桩复合地基简介

水泥粉煤灰碎石桩（简称CFG桩）是指在碎石中掺入一定量的石屑、粉煤灰和少量水泥，拌合成一种具有一定粘结强度的非柔性桩。CFG桩复合地基由桩、桩间土及褥垫层三部分构成。CFG桩法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基，对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。

1.2 加固机理

简单说，褥垫层是将上部基础传来的基底压力通过适当的变形以一定的比例分配给桩及桩间土，使二者共同受力。同时土体受到桩的挤密而提高承载力，而桩又由于周围土的侧应力的增加而改善了受力性能，二者共同工作，形成了一个复合地基的受力整体，共同承担上部基础传来的荷载。

褥垫层作用：保证桩与土共同承担荷载，调整桩与桩间土之间竖向荷载及水平荷载的分担比例。桩的作用：承担基础传来的竖向、水平荷载，地基土产生一定的挤密作用，同时具有作用、预震作用。桩间土的作用：承担竖向、水平荷载，对桩体进行约束，保证桩体正常工作。

1.3特点

预制混凝土桩具有较高的承载力，但造价较高；碎石桩的造价较低，但却满足不了高层建筑对地基承载力的要求；而CFG桩则具备了上述两类桩的优点，既造价低廉且承载力高。进行设计时，可通过改变CFG桩的桩长、桩距等来达到不同的复合地基承载力。通过改变桩长、桩径、桩距等设计参数，可使地基承载力大幅提高，其提高的幅度在2.5～3倍，对软弱地基承载力提高很大。变形稳定，沉降量小，如将CFG桩落在较硬的图层上，其地基沉降量可控制在一定的范围内（在10mm以内）。工艺性好，由于大量采用粉煤灰，桩体材料具有较好的流动性，灌注方便易于控制施工质量，同时节约大量水泥、钢材，利用工业废料粉煤灰降低工程费用，与预制钢筋混凝土桩相比，可节约投资30%-40%。

2、CFG施工技术要点

2.1施工前准备

施工前准备的主要工作项目是测量放线，这其中有需要注意四点内容：（1）首先，在施工测量中，要将必要的测量仪器交予专门的部门进行校对，实际操作中要严格遵循行业的规范要求，以确保测量数据的精度和准确度；（2）其次，施工前必须对相关的工作人员进行技能培训学习，以保证技术人员在对施工图纸和施工材料的復核上的准确性；（3）此外，要根据CFG桩的施工图进行施工技术交底工作；（4）最后，在取样实验的基础上选定施工所需要的材料。测量放线时，要严格按照复核管理机制的要求进行，使桩线在桩机就位前一直处于平衡状态，这样才能确保立柱的垂直和地基的稳定牢固。并且钻机的平衡更是钻机中心和桩柱中心一致的保证。因此，科学的管理机制是CFG桩施工工序顺利进行的制度保障。

2.2桩机就位

CFG桩定好位后，按照设计要求在桩中心点处插标杆，放好桩位后移动CFG桩机到达指定桩位，用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身垂直度，校正位置，使钻杆垂直对准桩中心。开钻前量好钻具的长度，并在机架上标明进尺深度标志，保证成孔深度和有效桩长，桩机就位必须铺垫平稳，立柱垂直稳定牢固，钻头对准桩位，检查钻头活门是否闭合，合格后进行钻机就位。

2.3钻进成孔

钻孔开始时必须确认桩位的编号、孔口标高、孔深，准确无误后关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动转机，钻进速度要先慢后快，如果发现钻杆摇晃或卡钻时应放慢进尺，钻头到达设计桩底标高时，于动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目的标记，作为施工时控制桩长的依据。钻进过程中，平台应保持平衡，未达到设计标高不得反转或提升钻杆，如因特殊情况要提升钻杆或反转，应将钻杆提升至表面，对钻头活门重新冲洗、疏通、闭合。

2.4清孔与灌注

在成孔程序结束以后，需要用水稀释孔内的泥浆，重复此操作一至两次，以达到清理孔口的效果。然后向孔内灌注混凝土拌和料。这一施工过程要注意以下几点：（1）每一根桩的灌注料量不小于预期灌注量；（2）采用连续填料法，保证成桩的连续均匀；（3）成孔后，钻杆不能立即拔出，而是要用符合要求的碎石填充，使其自然沉到孔内的底部；（4）在灌注混合材料时，对其实际输入量进行计量。对于没有达到设计要求高度的钻孔，不能将钻杆提升或者反转，而如有特殊情况，必须对需要反转的钻头活塞进行彻底的清洗，这样才能保证记录数据的准确。CFG桩的灌注混合料必须严格按照比例将碎石、水泥和粉煤灰进行搅拌，搅拌时间大约在一分半钟。

2.5振密

对于填充底部的石料，要借助钻机的水平振力对其进行振密。当由于砂层抗压阻力引起的电机电流上升到60安时，CFG桩周围的砂土已经完成振密过程。不断重复此过程，直至达到孔口。钻杆和压灌的配合程度，直接关系到CFG桩的质量高低。因此，必须控制好钻杆的提升速度，不至于对地基的承载力产生负压作用。

2.6拔管

实践施工过程中，当钻杆的芯管充满了混合材料以后，即可开始拔管。施工桩一般要高出设计的高程，当灌注成桩以后，应当在桩顶上盖土封，起到保护的作用。

2.7清土及剔桩

第一步清土在灌压桩施工完毕后立即将多余混凝土铲除；第二步在成桩后5d左右剔桩，避免因桩身强度较大时剔桩困难；清土采用小型机械设备及人工开挖、运输，避免断桩及对地基土的扰动；清土顶留至少20cm人工清除，找平；清槽后人工截桩，采用3根钢钎间隔120mm，水平向楔入桩体，直至上部桩体断开，桩顶采用小钎修平；因剔桩造成桩顶开裂、断裂，按桩基混凝土接桩规定，断面凿毛，刷素水泥浆后用高一级混凝土填补并振捣密实。

2.8现场清理与测试

在CFG桩施工完成之后，要对现场进行清理，其中包括平整场地、清理桩头等。之后，根据有关规定在混凝土达到一定强度之后，对CFG桩处理技术下的地基进行载荷测试。这一施工流程，既能保证施工现场有足够的空间进行施工操作，又能完成对地基承载力的检测。

3、结束语

CFG桩技术在地基处理中发挥了重要作用，需要给予高度重视。由于 CFG桩技术具有多种优势，应用较为广泛，因而我们要加强对CFG桩在地基处理中应用技术的研究与应用，结合实际施工情况，采取有效的施工措施，并要逐步优化施工工艺，提高地基施工的稳定性，保证建筑施工质量，促进我国建筑行业的发展。

参考文献：

[1]王兴山，刘明亮，刘丽萍. 浅析CFG桩在地基处理中的应用[J].科技风， 2012，04（25）：13-14.

[2]曾炜，王大力.CFG桩在软土地基处理中的应用研究[D].重庆交通大学， 2012，10（26）：34-35.

[3]赵来斌.浅析CFG桩复合地基在地基处理中的应用[J].工程勘察 2013年增刊 第1期， 2013，04（21）：25-26.

[4]黄骁，张晓亮，王玫力.CFG桩在地基处理中的应用研究[D].吉林大学， 2014，11（01）：11-12.