CFG桩在处理地基基础中的应用

2013-12-26蔡雯

科学时代·上半月 2013年12期

蔡雯

【摘要】CFG桩是水泥粉煤灰碎石的简称，由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合后，通过成桩工艺在土中形成的有一定粘结强度的桩体。本文首先通过对CFG桩的组成以及特点进行阐述，然后根据一个具体实例对CFG桩在地基处理中的应用进行分析，最后指出CFG桩在地基处理过程中的注意事项进行总结。

【关键词】CFG桩；地基处理；应用

引言

随着我国城市化进程的不断加快，建筑物也在持续不断地进行更新。传统的地基处理方法逐渐无法满足新型建筑设计与使用者的要求，因此，复合地基处理技术逐渐产生并发展起来。CFG桩通过褥垫层与桩间土的结合，来达到理想的地基处理效果，并且其造价经济、质量合理、工期较短，所以在全国范围内得到了十分广泛的应用。

一、CFG桩的组成及特点概述

（一）CFG桩的组成

CFG桩也就是水泥粉煤灰碎石桩，它主要是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑等，加水搅拌融合而成。CFG桩中，C即Cement，F即Flyash，G级Gravel。CFG桩是具有高粘结强度的桩，是过去碎石桩经过发展变成的一门地基处理技术。CFG桩是一种复合桩，由桩、桩间土与褥垫层三个部分组成。

（二）CFG桩的特点

采用CFG桩进行地基处理，能够使得CFG桩的特点得到充分发挥。CFG桩的主要特点有以下两个方面：

（1）造价经济方面：CFG桩的造价基金仅为桩基的一半左右，在施工过程中使用CFG桩，不仅操作十分简便，而且工程造价也比较经济，这也是CFG桩得到广泛应用的原因之一。

（2）变形能力小、承载能力高：由于CFG桩是一种复合桩，且其本身的组成包括碎石和粉煤灰、水泥等，因此在使用CFG桩进行地基处理时，能够有效的控制地基出现变形、沉降等，提升地基的承载能力，且CFG桩桩体并不需要配筋，这相对于其他的地基处理方法来讲，无疑更为方便，虽然不需要配筋，但是依然能够有效的使用桩间土来让地基承载力得到提升；

二、CFG桩在地基处理中的应用

CFG桩在地基处理施工中的应用十分广泛，下面通过一个实例来对其进行分析。

（一）工程概况

某小区中共有95栋四层居住楼，小区所在地的地质条件比较复杂，场地的地形起伏较大，因此要对场地中的低洼、沟道地段进行大面积填方，填方的厚度约为24m。场地内部的地势比较平坦，并无环境边坡分布。场地内已有填土都为近3年内的新近素填土层，成分主要为粉砂土，也有一些孔段夹强风化砂岩块石和角砾岩碎石块，土石比例为8：2-9：1，土质均匀性较差，碎石块多呈现出棱角状，颗粒的半径为20-800mm，强风化砂岩块石比较易碎，土质分布不均匀，局部块石存在架空结构。

经过分析研究决定，如果填土变形便会为建筑物的使用带来严重影响，因此采取地基加固处理，提高地基的承载能力，消除不均匀变形现象。经过研究决定，采取CFG桩法复合地基处理技术。

（二）CFG桩处理技术

CFG桩法复合地基处理技术要求地基的承载力特征值要≥250kPa，地基土的压缩模量要≥8MPa，地基土的等校内摩擦角度要≥35°。CFG桩由水泥、粉煤灰等配合后组成，通过桩间土、褥垫层和桩来形成复合地基。CFG桩通过各种成桩机械的搅拌后，具有中—高粘结强度，强度一般在C5-C25之间。CFG桩通过在桩顶和基础之间，设置具有一定厚度的褥垫层，能够保证桩与土共同对荷载进行承担，从而形成复合地基，最终CFG桩在地基中，能够与处理之后的桩间土和褥垫层来共同承担上部的荷载。

（三）CFG桩施工技术

采用CFG桩对该小区的地基处理时，要做好以下工作：

（1）在施工开始之前，要严格按照设计中的要求和规定，在实验室中进行配合比的实验。在施工过程中，要严格按照配合比来进行混合料的配置。一般来讲，桩体配比中的粉煤灰多来源于电厂废弃煤灰，并且为了对混合料、易性、可泵性等进行改善，可以选取混合料成桩施工坍落度为160-200mm来进行施工；

（2）从CFG原理上来看，褥垫层在CFG桩功能作用的发挥上能够起到十分重要的作用，褥垫层是保证桩间土与桩能够共同来承担受力的重要条件。通常来讲，褥垫越薄，那么桩需要承担的荷载比例就越高，可以通过调整桩、土水平荷载分担等，来进行受力分配。该小区地基处理工程CFG桩采用褥垫层厚度为300mm，选择中砂、粗砂以及级配砂石来构成褥垫层。从工程实践来讲，在材料选择时，并没有选择卵石，因为考虑到卵石的咬合力差能够会导致施工扰动过大。在碎石材料的选择时，选择的为粒径8-20mm之间的碎石。如果基础底面桩间的含水量较大，那么便要先进行实验，通过实验来检验是否需要其他的方法来避免桩间土的承载力下降；

（3）在施工的过程中，桩顶标高应当高出设计桩定标0.5m以上，并留有保护桩长。保护桩长的设计主要要对以下因素进行考虑：

1、桩顶有时会由于混合料自身重量、压力较小或是浮浆等影响，靠近桩顶的桩体部位的强度会相对差一些；

2、成桩时，桩顶不能够正好和设计标高一样，一般都会高于装订设计标高一些长度；

3、对于已经打桩但是还没有结硬过程中的桩，如果再进行新桩的施打，可能会影响到原有桩，使其受震动发生挤压等情况，导致混合料上涌，桩径缩小，因此要提高抵抗周围土压力的能力，可以通过增大混合料表面高度来实现；

（4）在成桩的过程中，抽样进行混合料的试块，每一台机械应当每天完成一组试块，也就是三个边长为150mm的立方体，然后进行标准养护，确定下立方体的抗压强度。

三、CFG桩在地基处理中的注意事项

一般来说，CFG桩在地基处理过程中，要注意以下事项：

（1）要对锤击次数和高度进行严格的控制；

（2）要对桩端持力层及以上含有松散素填土或者是软弱粉质粘土、地段等情况，通过取土钻来成孔或冲击成孔等方式进行施工，保证桩端能够进入到基岩0.5m以上；

（3）严格按照地质勘查报告进行，保证桩端能够在强风化基岩层之上，并能够进入到基岩层的0.5m以上；

（4）在施工过程中，垂直度的偏差必须要小于1%，对于满堂布桩基础的情况来讲，桩位的偏差不能大于0.4倍的庄静，对于条形基础来讲，庄伟的偏差不能超过0.25倍桩径，对于单排布桩桩位来讲，偏差不能超过60mm；

（5）对于CFG的桩长、城装时间等相关情况，一定要在施工过程中进行详细的、准确的记录，并要对施工完成之后的CFG桩进行复合地基荷载试验，来判断其复合地基的加固效果。