浅谈地基处理之CFG桩
陈旺
（湖南文理学院 土木11102班 201118010224）
[摘要] CFG桩凭借其独特的优势能更好的在地基处理中应用，毕竟其在处理过程中对土层是没有过多要求的，再加上其桩体材料可以用 工业废料和煤灰替代，在一定程度上能减少工程成本，同时也符合工程可持续发展需求。而要使CFG桩在地基处理中更好发挥其作用，仍 需对CFG桩相关内容进行进一步研究。本文主要从CFG桩技术概况、CFG桩在地基处理中的应用两方面出发，对CFG 桩在地基处理中的应用进行相应分析。
[关键词] CFG桩；地基处理；应用 1.CFG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。是介于刚性桩和柔性桩之间的桩型。通过调节其水泥掺量配合比可以使CFG桩本身强度等级在C5～C20之间任意变化。由于其造价低廉、承载能力较高、施工速度快以及施工质量容易控制等优点，在高层民用建筑中广泛运用于处理粉土、砂土、粘性土和固结的素填土等地基。但是在CFG桩设计时需要对其参数进行控制，以保证其质量。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。当荷载较高时，桩的作用就会减小会变形。反之，桩的作用就会增加。因CFG在实际应用中不需要配有钢筋，其桩体掺合料用工业废料和煤灰就可以替代，在一定程度上能减少工程成本，降低工程负担。 2. CFG桩特点
（1）CFG桩复合地基承载力提高幅度大， 地基 变形小；
（2）在施工过程中，桩的直径固定，易于施工； （3）CFG桩施工工艺包括长螺旋钻孔管内泵压 砼成桩、振动沉管灌注成桩和长螺旋钻孔灌注成桩；
（4）成桩质量可靠，桩长和桩身质量可用直接 手段进行监测；
（5）复合地基中由于桩体材料可以掺入工业废 料粉煤灰、不配筋以及充分发挥桩间土的承载能 力，工程造价大大降低；
（6）施工速度快，文明施工。
（7）对于填土、松散粉细砂、粉土，由于振动沉管CFG 桩的振动和侧向挤压作用使桩间土孔隙比减小，含水量降低，土的干密度和内摩擦角有所增加，土的物理力学性能得到改善，从而提高桩间土的
承载力。
（8）CFG 桩复合地基在成桩初期，因桩孔内和周边充填过滤性较好的粗颗粒填料，在地基中形成了渗透性能良好的人工竖向排水、减压的通道，使孔隙水沿桩体向上排出，可以有效地消散和防止振冲产生的超孔隙水压力的增高，加速地基的排水， 3. CFG常用施工方法、适用范围
CFG 桩主要施工方法有长螺旋钻孔灌注成桩、振动沉管成桩、泥浆护壁钻孔成桩、长螺旋钻孔以及管内泵压混合料灌注成桩等方法。①长螺旋钻孔成桩适用于地下水位以上的黏土、粉土和素填土地基处理，具有噪声小及对环境污染小的优点，但施工进度较慢，工程造价略高。②振动沉管成桩适用于粘性土、粉土、淤泥质土、人工填土及无密实厚砂层的地质条件，具有工程造价略低，施工进度快，对环境几乎无污染等有点，但是其噪声较大。③泥浆护壁钻孔成桩适用于粘性土、粉土、砂土、人工填土、碎石及砾石类土和风化岩层分布的地基，其特点主要是施工进度较慢。 4. CFG桩施工工艺简介 ? 施工准备
对施工中所用水泥、粉煤灰、碎石机外加剂等进场材料进
行检验，合格后选定施工配合比。根据现场实际情况做好三通一平，结合场地和施工机械设备进行工艺试验。该项目采用长螺旋泵送混合料工艺，试桩的数量结合设计文件要求且不少于3 根。通过试验确定工艺参数，并报监理单位确认后，方可用以指导CFG 桩的施工。完成
对相关人员的培训和技术交底工作。 ? 桩机定位
按照设计要求进行桩位标记。钻机就位后，校正平面位置，使钻机垂直对准桩位中心，并采用在钻架上挂垂球的方法测量该孔的垂直度，或采用钻机自带垂直度调整器控制钻杆垂直度。CFG 桩垂直度允许偏差≤1%，桩位允许偏差≤5cm。同时为了测定钻孔的深度，可在钻杆上标记刻度。 ? 钻孔
钻孔开始时，应关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头接触地面时启动电机钻进。一般应先慢后快，减少开钻初期的钻杆晃动，防止偏孔。在钻进中钻杆晃动过大时，应放慢进尺。宜在钻机塔身做出钻机动力头底面停止位置标识，作为控制成孔深度的依据。 ? 清底验孔
钻机成孔以后需要清底并对孔深和垂直度进行检查，检查合格并经监理签字后进入下一道工序。 ? 混合料灌注施工
混合料采用集中拌和，上料顺序为: 先装碎石，再加水泥、粉煤灰和外加剂，最后加石屑和砂，使水泥、粉煤灰和外加剂夹在砂、石之间，每盘料搅拌时间按照普通混凝土的搅拌时间进行控制，一般不少于1． 5 分钟。混合料出厂时塌落度控制在160mm ～ 200mm。成桩过程应连续，避免中途停机。在向孔内泵送混合料时，要控制好泵送和提钻速度，边灌注边提钻，速度应控制在2～ 3m/min( 一次提钻高度小
于25cm) 。保持连续灌注，均匀提升，并使钻头始终埋入混合料面以下1． 0m 左右。不允许先提管后泵料，要始终做到钻杆芯管充满混合料后才能拔管。 ? 成桩保护及桩体检测
灌筑完成后，要核对每根桩的灌注量，不得小于施工图的灌注量。桩顶采用湿黏土封顶、养生。桩体达到一定强度后( 一般3 ～ 7d) ，方可进行桩体检测。桩体检测前须清理桩间土并对桩头处理，桩间土清理多采用人工配合小型挖机的方法，清理过程中严禁扰动、破坏桩身。桩头清除多采用小型机具与人工凿除相结合的方法处理，做到顶 面平整、光滑，不可用重锤或重物横向击打桩体。 ? 桩帽施工
检测CFG 桩桩体且合格后即可进行桩帽施工。桩帽采用C15 砼，其直径为1． 1m，高0． 35m。施工桩帽前须将桩顶杂物清理干净，并对桩顶进行凿毛处理，以便连接良好。桩帽顶部10cm 采用钢模板浇筑。 4. 施工中常见的质量问题及防治 (一) 缩颈、断桩
在混凝土压灌成桩阶段，缩颈、断桩是该阶段常出现的问题，主要 原因如下：
（1）拔管速度过快，混凝土的供应灌入不够充分；
（2）在地下水水位线与土层结合交界土层，易产生桩身缩颈现象；（3）桩身净间距过小，或群桩布置不合理，导致桩身相互挤压产生缩颈；