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CFG（福建中巨建设工程有限公司，福建福州350000）：CFG桩复合地基是经济、适用、高效的高层建筑地基处理技术。本文以闽西南山地城市高层建筑地基处理为案例，分析CFG桩的构成、加固原理、设计参数、施工工艺、常见质量问题及防治措施，具有一定的参考价值。：CFG桩；复合地基；设计；施工；常见质量问题―――地基基础是高层建筑结构设计与施工质量的关键。高层建筑承载力和施工技术难度的增加，给场地地基稳定性提出更高要求。当场地内天然土层承载力无法满足设计要求时，必须采用经济、高效的方式对原有地基进行加固处理。水泥粉煤灰碎石桩（CFG）通过水泥、粉煤灰、碎石、石屑、砂和水拌合，形成高强度桩，具有施工便捷、成本经济、强度高效等特点，较适应闽西南地区土层结构，具有广泛运用。CFG桩复合地基由CFG桩、桩间土、垫褥层三部分组成。CFG桩采用混凝土灌注成形，是地基主要承载力；桩间土为原始土层，能够增强CFG桩间摩擦力；褥垫层是荷载与桩基的过渡部分，起到一定的缓冲的作用。CFG桩复合地基加固原理涉及三个方面：首先，桩体的承载作用。桩体长度根据土层分布及结构强度要求确定，承担40%至80%的荷载。通过优化桩体混凝土配比，能够有效改善桩体的结构强度，桩间土的侧压力能够有效防治桩体在受压后产生的体积形变，使桩体保持稳定性。其次，垫褥层的缓冲作用。传统地基与荷载之间设置垫层，主要为素混凝土。CFG桩复合地基在桩体和荷载间设置垫褥层，褥垫层采用中砂、粗砂、级配砂石等材料，粒径不大于200mm。由于桩体的弹性模量比桩间土的弹性模量大，当接受荷载压力时，桩体出现上刺，使结构荷载与桩间土之间存在空隙，垫褥层中的碎石即将空隙填满，使桩体、桩间土、褥垫层形成整体。第三，排水加速固结作用。CFG桩施工完成后，能够降低土层中的含水量，增强土层的密实度。第四，荷载的振动挤密作用。由于施工机械的振动作用，能够进一步增强土壤的密实性。图2-1CFG桩复合地基组成本项目位于闽西南丘陵山地，由5幢法式风格高层组成，层高15-22层，占地面积约56亩，总建筑面积9.7万平方米，其中地上建筑面积8.4万平方米，地下建筑面积1.3万平方米，容积率2.6，建筑密度20%，绿地率40%。建筑为框架剪力墙结构。工程所在地区的地质和水文数据是判断是否选择CFG桩地基处理技术的重要依据。经地质勘察揭示，本项目地质构造及特点为软土砂质地层（表3-1）。经水文探测，场地存在潜水和滞水，稳定水位的埋深约5.3-15.2m，标高为28.83-39.28m。地下水对建筑钢筋具有微弱腐蚀性。表3-1项目场地地层构造及特性序号土层名称土层厚度（m）底层标高（m）土层特性1耕土0.5-11.536.23-52.18灰褐色、松散、稍湿，由粘性土、砖块、混凝土碎片等组成。2粉质粘土0.4-7.531.0-43.3局部分布，黄褐色、灰褐色，混细沙颗粒约5%，中压缩性，稍有光泽，中等韧性。3含泥粉细砂0.7-3.632.55-36.83黄褐色、稍湿、较密，棱角状，主要由石英、长石、粘土等构成。4泥质卵石0.9-13.219.93-36.06黄褐色、饱和、中密，次棱角状，局部夹杂卵石，主要成分是石英和长石等。5含砾粉质粘土0.7-17.213.46-33.19黄褐色、灰褐色，混细沙颗粒约5%，中压缩性，稍有光泽，中等韧性。6含有机质粉质粘土1.7-4.09.63-22.89黄褐色、可塑、饱和，含少量灰色斑块，中压缩性。7粘土0.5-3.915.38-19.99松散、稍湿，由粘性土、砖块、混凝土碎片等组成。8含砾粉质粘土0.5-6.28.93-51.16黄褐色、可塑、饱和，含少量灰色斑块，中压缩性。9中风化灰岩0.8-5.73.35-36.65黄褐色，锤击不易碎，岩体局部破碎。根据土层勘察数据，场地应进行加固处理，根据常见的加固处理方式利弊分析（表4-1）。考虑到场地表层土壤较软，地基处理工程量较大，投资成本有限，本项目采用CFG地基处理法。表4-1不同地基处理方法、原理及适用范围加固方法加固原理适用范围换填法将场地基础地面以下一定范围的软土挖去，回填高强度、高压缩性的土层。适用于淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土等浅土层地基处理。高压注浆法先以钻机钻孔，将带有喷嘴的注浆管插入土层预定位置，以高压设备注浆设流，破坏土体结构，并加固土壤。采用高压喷射流直接破坏并加固土体，适用于新建、扩建、改建工程，不影响和损坏现有建筑结构。强夯置换法边填碎石边夯实，将碎石骨料投入软质土壤中，形成较为密实的土层。仅限于工程量较小的项目，需承担较大的人工和机械成本。CFG桩法以长螺旋钻孔桩为基础，形成灌注桩、桩间土、垫褥层共同作用的地基系统。适用于粘性、软质、淤泥土壤，工程成本较低，操作简便，效果较好。CFG桩基设计的主要任务是确定桩基参数。一、是桩长。桩基应持力在强度较高、压缩性较低的土层中，本项目选择5-含砾粉质粘土为持力层，桩长约8m。二、桩径。桩径大小决定了CFG桩复合地基的加固效果，桩径较小则难以形成稳定的基础，桩径较大则可能浪费资源，难以与桩间土形成共同作用。根据经验，CFG桩径通常为300-600mm，本项目设计为400mm。三、是布桩形式及桩间距。布桩形式以方形为宜。根据经验，桩间距通常为3-5倍桩径，本项目桩间距设计为1.8m。此外，项目还计算了置换率、承载力、特征值等参数（表4-2）。表4-2CFG桩地基处理技术参数序号参数名称参数设计1桩长8m2桩径400mm3布桩形式及桩间距1.8m4置换率0.0395CFG桩单桩承载力607KN6CFG桩复合地基承载特征值340KN7桩体强度14.3Mpa褥垫层是荷载与CFG桩的承载和传导部分。褥垫层厚度应适宜，若褥垫层厚度偏小，当荷载向CFG桩传递时，褥垫层中骨料的填补作用将难以发挥，使载荷传递至CFG桩，从而增加CFG桩的长度。若褥垫层较大，则增加建设投资成本，同时，褥垫层的荷载传递功能将持续降低，影响场地地基处理的稳定性。通常，褥垫层的厚度约为CFG桩的0.5倍，以100-300mm为宜。本项目褥垫层设计厚度300mm，采用5-10mm级配砂石。本项目CFG桩施工采用C20混凝土强度、中粗砂、二级粉煤灰、水灰比约0.6:1、含砂率约30%，混凝土塌落度约160-200mm。本项目采用的主要机械设备有：长螺旋钻机、混凝土输送泵、搅拌机等设备。（表5-1）表5-1CFG桩施工机械设备及功能序号机械设备主要功能1长螺旋钻孔机钻孔成桩3混凝土输送泵混凝土输送4搅拌机混凝土搅拌5装载机上料、送料6水准仪、经纬仪标高测量、定位放线施工经历施工准备、钻进成孔、混凝土搅拌、灌注拔管、清土切桩等工序。首先，施工准备。采用全站仪和钢尺定位，确定CFG桩位置、半径，并绘制白线。钻机就位，保持钎杆与CFG桩中心对齐，钎杆上每0.5m设置反光条。其次，钻进成孔。一是桩孔定位。桩位偏差应控制在±5mm以内，成孔误差控制在1/4桩径。二是钻机定位。若钻孔存在偏差，可能影响CFG桩承载强度。在钻孔机械定位中，应将钻头对准桩径的十字线中心。三是钻机成孔。由于土层上部均为粘质土，钻孔初期掘进速度较快，钻至设计深度1/2后，应减缓钻速，保障孔底粘土尽可能带出钻孔。第三，混凝土搅拌。混凝土按配合比配料，搅拌时间控制在60-120s，塌落度约180mm-200mm，也可以采用商品混凝土。第四，灌注拔管。混凝土灌注是CFG桩施工的关键。灌注混凝土应连续、稳定、均匀。本项目采用导管辅助浇筑，导管逐段拼接，深入孔内。导管内壁保持光滑清洁，防止出现颗粒状骨料。导管应具有较好的密封性，漏斗内混凝土应低于漏斗边缘1/3。混凝土灌注时，先采用大容量混凝土初灌注，待达到设计深度后，采用导管缓慢灌注。第五，清土切桩。完成CFG桩混凝土浇筑一周后，开挖土层至地下室底板深度，凿平桩头。桩头处理不能撞击桩身，避免使用大型机械，防止桩身断裂。若不慎造成桩身断裂，则应及时补桩。褥垫层摊铺力求均匀、密实。首先，确定褥垫层的摊铺范围，绘制放样线条，复核关键位置标高及坐标。其次，清理场地内的土层和杂质，挖掘至设计标高。挖掘过程中，要注意挖掘对CFG桩的扰动和振动。第三，虚铺340mm厚的级配砾石垫层。级配砾石进场需进行专门检测，摊铺要均匀密实。在摊铺完成后，采用小型机械分段夯实，夯实厚度约300mm。CFG桩复合地基常见质量问题涉及堵管、断桩、缩径等。首先，堵管。堵管是混凝土输送时发生的导管堵塞。主要原因是：混凝土搅拌不均匀；灌注过程混凝土离析；工程机械设备中存在杂质。若发生阻管现象，应立即向混凝土中注水，调节混合料中水泥和粉煤灰的配合比，保障混凝土的和易性和塌落度。其次，断桩。断桩是桩头处理中CFG桩因土层相互挤压形成的断裂或开裂。土层开挖中，要减少桩扰动，部分土质较差的区域宜采用跳打方式，以减轻桩间土力相互挤压。若在施工中出现断桩，则应及时补桩，以满足强度要求。第三，缩径。由于提钻速率较快或地下水位较高等原因，导致CFG桩径变小，即为缩径。因此，在CFG桩复合地基处理中，要控制提钻速率，在必要的时候停止施工，或采用轻型井点和水泥管井联合降水，以促进地下水位降低。随着建筑技术的发展与进步，CFG桩复合地基处理技术已较为成熟和完善，CFG桩复合地基由CFG桩、桩间土、垫褥层三部分组成。适用处理粘土、粉土、砂土和正常固结的素填土等地基，工程成本较低，操作简便，效果较好。CFG桩复合地基处理技术需要明确桩长、桩径、桩间距、置换率、承载力、特征值等参数，以及适宜的褥垫层厚度。CFG桩施工涉及施工准备、钻进成孔、混凝土搅拌、灌注拔管、清土切桩等工序。常见质量问题有堵管、断桩、缩径等。CFG桩复合地基处理技术在高层建筑中具有积极意义。[1]赖天文，周启运，杨景.水泥土垫层下CFG桩复合地基的桩土应力比研究[J].地下空间与工程学报，2014（6）.[2]叶东伟，吴学林.CFG桩复合地基检测的相关问题[J].工程建设与设计，2015（2）.[3]张钦喜，郑玉苹，陈鹏.CFG桩复合地基沉降计算方法的修正[J].岩土工程技术，2015（2）.[4]闫红波，韩婷，杨红梅.对CFG桩和PHC管桩多桩型复合地基静载试验探讨[J].青岛理工大学学报，2015（2）.[5]韩晓雷，张静，史斌.CFG桩复合地基工程事故原因分析[J].土工基础，2014（1）.[6]肖盛芳，黄秀英.浅谈CFG桩复合地基在龙岩综合体育主馆工程中的应用[J].福建建筑，2006（2）.（上接第190页）工程建设当中混凝土和易性是混凝土拌合物聚集性、滚动性的集中表现。假如混凝土易和性表现不好，会出现混凝土硬度不达标的质量问题，导致工程质量不合格。反过来讲，混凝土的易和性较高，混凝土硬度有良好，还能保障混凝土灌注质量达到工程质量要求。所以相关人员要定期地对混凝土易和性进行检测混凝土一旦出现质量问题是非常可怕的，会引起工程质量的安全，所以混凝土工程质量检测人员要对混凝土的质量做好防控措施，避免因为混凝土质量不达标引起一系列的工程质量问题。要求混凝土生产厂家每车出厂时出据混凝土标号、坍落度、出厂时间、数量和到达地点的发料单据。抵达现场后，由总包派专人按程序验收，填写到达时间、混凝土坍落度、目前混凝土有无异常等情况。监理人员不定期进行抽检，如混凝土出现离析，必须进行次搅拌。大体积混凝土浇注常采用的方法有以下几种:1）全面分层。即在第一层全面浇筑完毕后，再回头浇筑第二层。这种方案适用于结构的平面尺寸不宜太大，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。必要时可分成两段，从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。2）分段分层。先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少，结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。3）斜面分层。要求斜面的坡度不大于1／3，适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移。由于大坝混凝土浇筑时泌水较多，上涌的泌水和浮浆顺混凝土斜面下流到坑底，再到集水井，然后通过集水井内的潜水泵排除基坑外;