CFG桩与灌注桩在某高层基础工程应用中的比较

王 栋

(山西省建筑设计研究院，山西 太原 030013)

CFG桩与灌注桩在某高层基础工程应用中的比较

王 栋

(山西省建筑设计研究院，山西 太原 030013)

以太原市某工程为实际依托，通过对某高层住宅楼地基基础方案的比较，对采用经CFG桩进行地基处理的筏板基础方案和采用灌注桩地基基础方案的工程特性及经济效益进行了比较，在分析两种不同地基基础方案的基础上，得出了该小区全部楼座的地基基础方案。

CFG桩，灌注桩，地基，承载力

1 工程概况

工程位于太原南中环街以北，规划的绿地以东，规划的军民路以西，总用地面积为137.56亩，设计高层住宅、商业综合楼、幼儿园以及相关的商业配套服务等设施。场地内布置了15栋高层住宅楼及一栋商业综合楼，布置于沿南中环街地块东南角。其中某一商住楼总建筑面积27 639.47 m2，其中地下2 931.2 m2，地上24 708.27 m2，建筑基底面积1 340.3 m2；主体地上27层，地下2层(地下2层人防，地下1层管线)。室内外高差为0.3 m，基底标高-7.2 m。地基情况根据山西省建筑设计研究院于2011年11月提供的该工程岩土工程勘察报告进行设计，拟建场地自上而下各主要土层的工程地质特征如表1所示。

表1 主要土层工程地质特性参数

此外，场地地下水位埋深介于地表以下3.40 m～16.20 m，水位标高771.21 m～773.98 m。本工程持力层为第④层粉土层。

2 地基基础方案比较

2.1 CFG桩地基处理及筏板基础方案

CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，适用于对黏性土、砂土、粉土和素填土、杂填土等强度或变形不能满足建筑荷载要求的地基土层进行加固处理[1]。按照目前的施工材料，CFG桩与素混凝土桩的区别主要体现在桩体材料上有所不同，而在受力和变形特性等方面并无太大区别。CFG桩具有单桩承载力高的特点，能够在较大程度上提高地基土的承载力。处理后的地基为CFG桩复合地基，即在天然地基中设置一定比例的增强体(桩)并由原土和增强体共同承担建筑物的荷载。CFG桩复合地基应为刚性桩复合地基[2]。CFG桩复合地基具有变形小，适用范围广等特点，对基础而言，CFG桩复合地基可适用于条基、独基、箱基、筏基等基础形式。CFG桩的施工工艺应由建设工程的周边环境、建筑物荷载、地基土条件、地基变形要求以及地下水条件等共同确定。目前其主要的成桩工艺包括人工灌注CFG桩工艺，长螺旋钻孔灌注成桩，长螺旋钻中心压灌成桩，振动沉管灌注成桩，泥浆护壁成孔灌注成桩工艺等。

CFG桩的设计计算中，除施工工艺的确定外，桩径、桩长、桩间距及垫层的选择设计等均为CFG桩复合地基方案设计中的关键步骤，并应依照相关规范对CFG桩单桩承载力、复合地基承载力和复合地基变形进行计算。施工完成后，应对CFG桩复合地基进行质量检验，并符合相关规范的有关规定。

按照CFG桩复合地基的基本设计原则[3]，本工程采用直径为400 mm的CFG桩，成桩工艺采用长螺旋钻孔灌注成桩，有效桩长18 m，单桩承载力为720 kN，选择承载力相对较高的第⑥层细中砂层作为桩端持力层。由于满足地基土较为均匀、上部结构刚度较好，采用间距1.3 m正方形均匀布桩，共需布桩696根，具体布桩方案如图1所示。 CFG桩长合计12 528 m，按每米造价70元考虑，CFG桩造价为87.6万元。基础形式采用梁板式筏形基础，筏板外挑轴线外1 m，筏板折算厚度为1.1 m，混凝土采用C35，配筋直径22@150，褥垫层为250厚碎石，基础及褥垫层费用约为98.6万元，共计费用186.2万元。采用PKPM的JCCAD计算该方案地基基础计算沉降量为105 mm[4]。

2.2 灌注桩基础方案

钻孔灌注桩也是一种应用较为广泛的地基处理方案和基础形式，通过钻机或人工挖孔等形式在施工现场成孔，在孔内吊装钢筋笼并灌注混凝土从而形成具有较高承载力的混凝土灌注桩[5]。钻孔灌注桩施工操作并不复杂，具有设备投入不大、适应性强等特点。但钻孔灌注桩主要在地面下进行，无法直接观察施工过程，且成桩后不能直接开挖验收，因此也成为容易出现质量问题的一种基础形式[6]。因此，钻孔灌注桩在成桩施工过程中，应严格按照有关规定执行，并采取必要的防护措施进行防范，以保证其成桩质量，最终确保基础工程的安全。

本工程根据JGJ 94—2008建筑桩基技术规范及《地勘报告》等勘察资料，基础选用后压浆钻孔灌注桩加承台梁加防水板的基础形式，桩基础采用墙下布桩的形式，基础埋深为-7.8 m。采用700直径钻孔灌注桩，有效桩长为35 m，采用桩底桩侧压力灌浆工艺，桩端持力层为第⑩层粉质粘土，单桩承载力特征值为4 500 kN，采用墙下布桩，共需布桩168根，按1 300元/m3考虑，桩基造价294.2万元。基础为防水板，折算厚度为0.5 m，配筋直径16@200，混凝土采用C35，基础费用30.8万元，共计费用286.6万元。采用PKPM的JCCAD计算该方案地基基础计算沉降量为37 mm[4]。

灌注桩布桩方案见图2。

3 结语

经过比较，CFG桩复合地基造价较灌注桩单体工程造价低，但沉降量较大，而且在桩长较长时桩身质量不好保证，后压浆钻孔灌注桩工程造价较高，但沉降量较小，质量较为容易保证，综合考虑两种方案的特点及经济效益，本工程建议采用后压浆钻孔灌注桩。

[1] 《工程地质手册》编写组.工程地质手册[M].北京:中国建筑工业出版社，2010.

[2] GB/T 50783—2012，建筑地基处理技术规范[S].

[3] JGJ 79—2012，建筑地基处理技术规范[S].

[4] GB 50007—2011，建筑地基基础设计规范[S].

[5] JGJ 94—2008，建筑桩基技术规范[S].

[6] 龚秀峰.浅谈钻孔灌注桩施工工艺[J].山西建筑，2008，34(10)：58-60.

Comparison between CFG pile and cast-in-situ pile in the application of foundation engineering of high-rise residential buildings

Wang Dong

(ShanxiAcademyofBuildingDesign,Taiyuan030013,China)

A project in Taiyuan was taken as the actual support in this paper, and the foundation scheme of the high-rise buildings was compared. One foundation scheme was CFG pile and raft foundation, and the other was the cast-in-situ pile foundation. Their engineering properties and economic benefits were compared. Based on the analysis of two kinds of different foundation scheme. It finds out the community foundation scheme.

CFG pile, cast-in-situ pile, foundation, bearing capacity

2015-02-26

王 栋(1980- )，男，工程师

1009-6825(2015)13-0100-02

TU753

A