CFG桩复合地基技术及工程应用研究

2018-03-28马丽珠

四川水泥 2018年11期

马丽珠

（沈阳城市建设学院，辽宁沈阳 110167）

1 CFG桩复合地基处理技术的基本状况

1.1 CFG桩复合地基处理技术的原理

在使用复合地基技术时，不仅需要对该项技术的原理加以掌握，同时，还需要对使用该项技术时可能会遇到的问题加以了解，从而便于我们更高效的使用该项技术。桩间土与CFG桩共同构成了CFG桩复合地基，期间需要使用砂石垫褥垫层。CFG桩的复合地基垫褥层与基础之间有效连接，不管桩端是在坚硬的土层还是在一般的土层上，都需要用到桩间土。CFG桩复合地基的处理技术流程严格，从移机就位到旋转钻孔以及钻机成孔的整个过程中，都需要按照流程进行操作，不允许其中的任何环节存在问题，不然就会前功尽弃。与此同时，还应该及时做好复合地基的检查以及评估工作，以确保该项技术的顺利实施。

1.2 CFG桩在地基加固中的作用分析

1.2.1 对地基土具有一定的挤密作用

对于松散粉细砂、填土以及粉土来说，在受到震动管CFG桩的振动以及侧向压力的作用下，会减小桩间土孔隙，增加土的内摩擦角以及干密度，从而改善土的物理学性能，实现增强桩间土承载力的效果。

1.2.2 桩体的排水作用

在CFG桩复合地基成桩初期，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减压的通道以及人工竖向排水，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，这种排水作用不但不会降低桩体强度，而且可以使土体强度恢复并超出原土体天然承载力。

1.2.3 预震效应

CFG桩复合地基成桩过程中，振冲器以一定的振动频率或冲击水平向加速激振土体，使填料和地基土在提高相对密实度的同时获得强烈的预震。提高了砂土抗液化能力。

2 CFG桩复合地基施工过程中需要注意的重点内容

2.1 桩体的强度设计

在测试桩体的强度的时候，需要使用边长是150mm的块体，按照试验来对桩身的实际抗压强度加以确定。一般情况下，桩体的弹性模量比土体本身的弹性模量要大。在桩体受到了垂直方向的荷载作用的时候，需要在其底部放置厚度是30cm的褥垫层｡这样一来不仅可以增加桩体本身的承载能力，同时，还能够使其和土体之间产生共同的承载力，从而发挥出协调保障的效果。设计工作者可以按照桩间距和桩径来对垫层的实际厚度进行调整，通常情况下将其调整为 20~30cm，材料最好选用粗砂、中砂以及碎石等。按照目前工程项目的实际情况，对垫层的实际厚度进行恰当的调整，能够保障其发挥出相应的作用。

2.2 配比设计和材料要求

需要对所有材料的实际参数进行严格的控制，同时，还应该根据工程目前的实际配比情况，对混合料的和易性进行适当的调整。工作人员应该从以下方面来控制材料的使用：CFG桩体使用 C30混凝土，并且确保混凝土的坍落度在160~200mm范围内，在对混凝土进行拌和时，应该确保计量准确，上料顺序应该是：先装入碎石、再加入水泥、泵送剂以及粉煤灰，最后再加入砂，每一盘的拌和时间应该大于 120s，在完成混凝土的拌和之后，需要使用混凝土罐车将其运送到施工现场，对混凝土坍落度的检查应该满足工艺性试验参数加以控制。

2.3 桩体之间的距离

在确定了桩径以及桩长之后，设计工作者需要计算单桩的承载能力，从而对整个地基结构进行设计。一般情况下，应该在3~5倍桩径的范围内进行布桩施工作业，例如考虑到施工以及沉降等方面的因素，在使用较大的桩间距的时候，需要对桩长重新加以调整，以保障其可以满足实际的设计需求。

2.4 桩长和桩径

在进行CFG桩设计工作的过程中，需要把桩端放在较为坚硬的土层中，这样一来，能够最大程度的发挥单桩的承载能力，从而提升复合地基的承载能力。通常情况下，对建筑施工产生影响的条件很多，因此，需要在开展设计工作的过程中，对各种情况都考虑在内。

3 CFG桩复合地基的施工工艺及质量控制

3.1 制定合理施工工艺

3.1.1、确保打桩顺序的准确性

①打桩作业的开展，即便桩基没有出现很大的震动，但是，因打桩没有完全成型，再受到饱和软土特点的影响，已打的桩就会出现变形现象，甚至还会存在缩颈以及断裂。所以，需要运用隔桩跳打的施工作业的方法。②对于满堂布桩来说，应该使用从内向外推进施工的方法，或者使用一侧向另一侧施工的方法，不能够使用从外向内的施工方法。

3.1.2、严格控制拔管速度

为了确保混合料泵送量以及拔管速度合理，不允许出现停泵待料的情况。特别是在施工的过程中，更需要严格的把控拔管的速率，一般情况下，应该将其控制在1.2一1.5min的范围内，对于一般桩顶浮浆可控制在10cm左右｡

3.1.3、控制好混合料的坍落度

在进行CFG桩施工作业的过程中，坍落度对于工程项目质量的影响比较大，需要对其进行合理的把控。为了对成桩质量进行有效控制，需要确保混合料的和易性，并且应该将坍落度控制在3一5cm范围内｡

3.2 防治措施

3.2.1、防治斜孔措施

①按照工程地质条件，需要选择对应的钻机、钻头以及钻速。在开始钻孔时，应该遵循“先慢后快”的原则，同时还应该对钻孔的偏差进行检查，并及时予以纠正。②施钻时，应该确保钻机平稳、钻杆垂直，不能使用不满足要求的钻头以及钻杆；③钻机就位后，需要让钻杆垂直对准桩位中心处，施钻时应该确保钻杆和钻头尖在同一条轴线上，保障CFG桩的垂直度偏差在小于1%的范围内｡开始施工作业之前，需要检查桩位中心以及垂直度，在确保检测合格之后，才能开始钻孔作业。④在遇到钻孔倾斜度比较大的情况时，需要运用素土将钻孔填实，然后再重新进行钻孔，从而保障钻孔的垂直度。⑤在面对难钻的坚硬夹层时，应该放慢钻进速度，以免钻孔出现位移、偏斜以及损坏钻具的情况。

3.2.2、防治堵管措施

①应考虑到在进行混凝土泵送过程中会出现堵管的问题，就需要使用具有良好级配的碎石或者卵石(粒径8一25nln)，粉煤灰则需要使用袋装n级、1级粉煤灰，粉煤灰的掺量则应该根据(GBJ146一90)《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的超量取代法进行计算。通常情况下，需要将粉煤灰的掺入量控制在(60~80)kg/耐的范围内｡在CFG桩混合料中加入粉煤灰，出了其具备火山灰活性作用外，还能够降低混合料的泌水作用，加强混合料的和易性，从而改善混合料的可泵性。②在强制式的搅拌机中，混凝土的搅拌时间应该大于1.5min/每盘。③在夏季施工的时候，需要采用水冷却或者是防晒措施。冬季施工的时候，需要在弯头以及输送管道处做好防冻措施。