０ ＣＡＲＢＯＮ Ｗ０ＲＬＤ ２ＤＪ 建筑・节能 高层建筑基础处理中Ｃ ＦＧ桩复合地基的应用 潘远兴（四川核工业西南勘察设计研究院有限公司，四川成都６１００６１） 【摘 要】随着世界经济水平的不断发展，建筑业的发展水平也得到了极大的提高，高层建筑也随之不断发展。由于高层建筑的基础荷载重，面 积大，埋置深，对沉降要求也较为严格，因此设计适合的地基基础沉降方案就变的尤为重要了，ＣＦＧ桩复合地基是近年来逐步发展起来的一种 新型的处理软弱地基的加固方式，具有工艺性好，灌注方便，沉降变形小，承载能力高，变形速度快，施工质量易于控制，工程造价成本低等特 点。这些特点使的ＣＦＧ桩复合地基在高层建筑地基处理中具有广阔的使用前景。 【关键词】高层建筑ｉＣＦＧ桩；基础处理；复合地基 【中图分类号】ＴＵ４７３．１ 【文献标识码】Ｂ 【文章编号】２０９５—２０６６（２０１４）１５—０２３９—０２ 引言 性等优点，而得到了迅速的发展和推广．现在已经成为了应用 在我们国家．高层建筑基础处理中ＣＦＧ桩复合地基的应 比较为普遍的地基处理技术。用比较广泛．但是这个不仅仅是用来加固软弱的地基，而且对 ２ ＣＦＧ桩复合地基发展历史与应用现状 于比较好的地基土．如果建筑物的荷载比较大．天然的地基承 ＣＦＧ桩复合地基成套技术是中国建筑科学研究院地基所 栽力不够或者是变形不能够满足要求．就能用ＣＦＧ桩进行加 ２Ｏ世纪８０年代末开发的一项新的地基加固技术。该技术于 固处理。通过一些实践可以证明，ＣＦＧ桩在加固比较深的软土 １９９４年被列为建设部全国重点推广项目．被国家科委列为国 形成的复合地基＂３中，可以充分地发掘地基土体本身所固有 －家级国家级别的重点推广项目。并与１９９７年被列为国家级工 的强度潜能，能大幅度地提高复合地基承的载力，而加固以后 法，制定了中国建筑科学研究院企业标准 的地基沉降变形能够满足工以后沉降的要求．这是一种行之 在最初的ＣＦＧ桩施工过程中选用的是振动沉管打桩机 有效的地基处理方法．特别是在高层建筑物的地基加固处理 技术，该工艺不足之处在于存在振动和噪音污染．遇厚砂层和 当中．这个优点就更加的突出。 硬土层难以穿透。为了完善ＣＦＧ桩的施工工艺。国家投资设 １ ＣＦＧ桩的概述 ＣＦＧ桩是英文Ｃｅｍｅｎｔ Ｆｌｙａｓｈ Ｇｒａｖｅｌ Ｐｉｌｅ ６缩写．而意思 立了研发长螺旋钻机和配套的施工工艺的项目，并被列入“九 基的加固．并成为某些地区应用最普遍的地基处理方法之一。 目前ＣＦＧ桩复合地基技术在国内许多省市都得到广泛 土一起．通过褥垫层形成ＣＦＧ桩复合地基共同作用。ＣＦＧ 据不完全统计，应用这一技术的有：北京、天津、江苏、浙 桩在使用过程中一般不需要计算配筋，并且还可利用工业废 应用，江、河北、河南、山西、山东、陕西、安徽、湖北、广西、广东、辽 料石屑和粉煤灰作掺和料．进一步降低了整个工程造价的成 云南等２３多个省、市、自治区。 本。ＣＦＧ桩的适用范围很广。在砂土、粉土、粘土、淤泥质土、杂 宁、黑龙江、填土等地基均有大量成功的实例。随着工程建设的高速发展， ＣＦＧ桩复合地基以其施工方便、承载力高以及其广泛的适应 就是水泥粉煤灰碎石桩 ＣＦＧ桩是针对碎石’ 永载特性中的 的一些不足之处进行改进．由砂、碎石、石屑、掳ｊ乓灰掺水泥等 加入水进行搅拌拌合．进而制成的可变强度桩 ｌＦＧ桩和桩间 五”全国重点攻关项目．于１９９９年１２月通过国家验收。 ＣＦＧ桩复合地基时高粘结强度复合地基的代表，８０年代 多用于多层建筑地基处理，现今大量用于高层和超高层建筑地 ３ ＣＦＧ桩复合地基应用 ３．１ ＣＦＧ桩复合地基概况 ◆＿『『ｌ◆…ｆ◆…ｆ◆ｆｆｆ１４＂…ｆ◆…ｆ＂Ｏ－ ◆…＿◆…＿◆Ｉｆ“◆＿『『ｌ◆…＿◆…◆ ◆…＿◆…＿◆ｌＩＩｆ４－…◆…ｆ◆川ｆ◆…◆…◆川ｆ◆…◆川＿◆…◆…ｆ◆…◆川ｆ◆…◆…Ｉ◆…４ｔ－ ◆…◆…ｌ◆…ｌ◆…４１－…ｌ◆…◆｝ＩＩＩ◆…◆…Ｉ◆…◆…ｌ◆Ｉ 置、检查验收工作等多个方面都有严格的控制要求。在压桩施 工的过程中．要对周围的建筑物采取一定的保护措施，对其变 形进行监测并作好记录。在处理群桩承台压桩的过程中，要考 的趋势，各个城市逐步投身于高层小区的建设。在这些项目工 程的建设中．工程的施工技术以及质量也成为人们关心的话 题。为了进一步节约成本的投入．提高经济效益，新型科技的 虑到挤土效应，将群桩设计为开口式桩尖，以达到消除部分挤 研发与使用也成为非常重要的事情，由于静压管桩施工技术 土效应的作用，在土方开挖的时候，应该采取四周分层均匀开 具有噪声低、污染小、施工快等特点，在风化玄武岩层的项目 挖的方式．这样挤土效应将会均匀的释放掉。在管桩的进场检 施工得到应用．这也在很大程度上保证了项目工程的质量，促 查验收的时候．所使用的管桩比需要具备质量合格证，并在使 进了我国建筑行业的稳步发展。 用之前对管桩的外观进行详细的检查，在运输过程中要轻拿 参考文献 轻放．避免激烈的碰撞．并且在施工现场堆放的管桩不得超过 Ｅ离．－静压管桩的发展和应用『Ａ１．ＣＣＰＡ预制混凝土桩专业委员会 ２层 管桩与承接台之间的连接是通过管桩顶部的桩芯内填 ｆ１］．Ｃ１．２０１０． 充的钢筋混凝土．管桩顶部的内壁与混凝土之间存在着一定 ２００９～２０１０年年会暨学术交流会论文集『２１徐醒华，游永康，金永革．典型地质静压管桩施工技术［Ａ１．ＣＣＰＡ预制 的摩擦力，产生摩擦作用，在压桩之后的留孔应该盖上小木 『０ 板．以保障后续施工。 在整个项目进行静压管桩施工之后，还应该有专门的部 ∞ 门对其进行检查与验收．例如低应变桩身完整性检测和堆载 ２０１１－２０１２年度年会暨学术交流会论文集『Ｃ１．２０１２． 《 检测．主要是对项目工程的建筑原理、技术以及桩身完整性、 『４１陈国清，徐情根，谢志华，等．岩溶地区超大型静压管桩基础施工及 ０ 承载力的评估，并对检测数据以及相关问题进行分析，提出相 技术措施『Ａ１．ＣＣＰＡ预制混凝土桩专业委员会２００９～２０１０年年会暨学 主 混凝土桩专业委员会２００９ １Ｏ年年会暨学术交流会论文集ｆｑ．２０１０． ０ ｒ３１王离．浅谈我国预制桩的发展和应用『Ａ１．中国硅酸盐学会钢筋混凝 至 Ｚ 土制品专业委员会、中国混凝土与水泥制品协会预制混凝土桩分会 ０ ０ 应的解决方案 术交流会论文集『Ｃ１．２０１０． 割 ４结语 ３期：２０１４—６—１６ 目前，随着城市经济的发展。建筑行业也呈现着快速发展 收稿１帮 世 ２３９ 建筑・节能 ＣＦＧ桩复合地基是由ＣＦＧ桩、桩间土和褥垫层一起形成 复合地基。需要指出的是ＣＦＧ桩复合地基中重要的组成部分 是褥垫层。是高粘结强度桩形成ＣＦＧ桩复合地基的必要条件。 ＬｏＷ ｃＡＲＢｏＮ ＷＯＲＬＤ ２０１４／８ ４ ＣＦＧ桩施工常见问题 ４．１堵管 堵管是长螺旋钻管内泵压ＣＦＧ常见的主要问题，它不仅 影响施工效率，增加劳动强度，而且还会造成材料浪费。 ３．２褥垫层的意义 在ＣＦＧ桩复合地基的组成各部分中，褥垫层是其中最为 ４．１．１拌合料配合比不合理 重要的一部分．复合地基中的许多自身特性都是与褥垫层相 ＣＦＧ桩桩体混合料由水泥、卵石（或碎石）、砂、粉煤灰加 互关联的。这里所说的是由粒状材料组成的散体垫层。 水在搅拌机中强制搅拌而成．当混合料中的水泥和粉煤灰用 ５．２．１设置褥垫层的必要性 量较少时．混合料和易性不好．就会发生堵管现象。 ＣＦＧ桩复合地基有无褥垫层．其主要的区别是桩间土的 ４．１．２拌合料拌制质量有缺陷 承载力在使用过程中发挥的不同作用。当设置褥垫层时，桩间 在ＣＦＧ桩的施工过程中．混合料由混凝土泵进行输送到 土从一开始就会承担相对较大比例的荷栽，在正常的使用状 达钻杆芯管内的。混合料在管线内的存在形状是圆柱体形态， 态下。建筑物荷栽主要是由桩和桩间土共同承担。而不设置褥 借助于水泥砂浆润滑层与管壁分离后而通过管线的。因此在 垫层时．主要荷栽是由桩来进行承担．桩间土基本不承担荷 施工过程中所设计和使用的混合料必须确保混合料圆柱体能 载。在正常的使用状态下，建筑物荷栽主要由桩来承担。 ３．２．２不设置褥垫层的情况 取消设置褥垫层，让桩顶直接与基础进行接触．即在正常 的使用状态下充分发挥桩的承栽能力．使其接近极限．让桩间 土强度为作安全储备．这样虽然桩的安全系数Ｋ小于２（一般 １．１左右），但地基土的安全系数却得到了较大的提高。复合地 基总的安全度并不会因此降低，因此并不会影响到工程的整 体安全性。 ３．３ ＣＦＧ桩复合地基的优点 ５．５．１适用性广．承载力高 ＣＦＧ桩复合地基技术适用于非饱土以及饱和的粉土、填 土、砂土、粘性土、淤泥质土等各种地质条件，适用范围非常广 泛。在进行处理后，复合地基的承栽力可比原地形地基承载力 有２～５倍的明显提高。 ３．５．２施工简便．工期较短 ＣＦＧ桩施工方法一般采用长螺旋钻成孔泵送混凝土的方 法，在施工时．没有制作钢筋笼等工序步骤．因此施工较为简 便。并且成孔成桩一次性完成，相对减少了成桩时间．加快了 施工进度．节约了施工的工期。 ３３－３低碳环保．经济适用 ＣＦＧ桩在施工时，不需进行泥浆护壁，因此并没有泥浆需 要进行外运。这样既节省了资金，又不会造成环境的污染，因 此非常适合市内工程的施工建设 ３．４ ＣＦＧ桩在复合地基中的优势 ３．４．１承载力提高幅度大、可调性强 ＣＦＧ桩桩体可以从几米到２０多米，并且可全桩长发挥桩 的侧阻力，桩承担的荷载可占总荷载的４Ｏ～７５％左右．因此使 得复合地基承载力具有较大的可调性。当地基承载力较高，而 荷载又不是很大时，就可以将桩长设计得短小一点．而荷栽较 大时，桩长则可以设计得长一点 ３．４．２适应范围广 对于基础的形式而言，ＣＦＧ桩既可以适用于基础、条 形基础，也可以用于筏板基础和箱型基础。就土的性能而言． ＣＦＧ桩即可用于饱和或非饱和的粘性土等挤密效果较好的 土．也可用于挤密效果较差的土 ３．４．３桩体的排水作用明显 ＣＦＧ桩在饱和粉土和沙土中施工时。由于沉管和拔管的 振动。会使土体产生超孔隙水压力。较好透水层上面还有透水 性较差的土层时，刚刚施工完的ＣＦＧ桩将是一个良好的排水 通道，孔隙水将沿着桩体向上排出．知道ＣＦＧ桩体结硬为止 ３．４．４复合地基变形小 ＣＦＧ桩复合地基具有模量大、建筑物沉降量小等重要特 点，大量工程实践表明，建筑物沉降量一般可控制在２ ４ｃｍ的 范围内。对于上部和中间有软土层的地基．使用ＣＦＧ桩进行 加固，将桩端放在下面的土层上，即可以获得模量极高的复合 地基 顺利通过各种管径从而最终到达钻杆芯管内 如果混合料的坍落度过大．易产生离析．管线内水浮到上 面，在泵压的作用下．水先流动，然后骨料与砂浆分离，摩擦力 急剧增，从而导致堵管。如果坍落度过小，混合料在输送管内 流动性就会变差．也十分容易造成堵管现象的发生。 ４．２断桩 桩基施工完结束后．对ＣＦＧ桩及复合地基进行技术检测 时，用低应变反射波法检测桩身混凝土的完整性时，如果发现 了桩身裂缝的所在部位．应该及时的进行分析找出原因。对于 这种情况多数是因为：施工过程中由于提钻速度过快，全部空 气未能完全释放。从而导致桩身产生裂缝断面：另外可能是混 合料的搅拌时间过短．和易性较差。因而出现蜂窝麻面桩。 ４．３窜孔 在饱和的细砂层、粉砂层中进行施工时常常会遇窜孔现 象。在正常的情况下。建成一根桩所需要的时问大约为３ｄ，在 高压缩性淤泥层，承压水的砂土层，流塑淤泥质土层中．完成 １号桩后，在２号桩钻孔的过程中，１号桩混合料如果未完全 凝固就会流到２号桩钻孔中．就会发现已完的１号桩回突然 下落，泵送压力增大。钻杆的提升速度就会因此下降。这种现 象叫窜孔。 ５结束语 复合地基承栽力的大小主要取决于桩身强度、桩端承力、 桩侧摩擦力以及褥垫层铺设的质量 ＣＦＧ桩桩体进入较硬实 的下层对于提高地基刚度和减少沉降承载力至关重要．因此 在施工现场要进行严格的施工控制 铺设褥垫层显著的作用 是调整应力分布，减少地基沉降．增强地基稳定性，提高地基 承载力 参考文献 『１】阎明礼，张东刚，等．ＣＦＧ桩复合地基技术及工程实践．中国水利水 电出版社．２００９．３． ［２】牛志荣，李宏，等．复合地基处理及其工程实例．中国建材工业出版 社。２ｏ０９．９． ［３］高均昭，宋扬，等。ＣＦＧ桩复合地基承栽力工程应用分析【Ｊ１．水文地 质工程地质．２０１１。４． ［４］张泰安，王军琪，等．ＣＦＧ单桩及单桩复合地基承载力试验研究．铁 道工程学报．２００９，７． ［５］董传卓，杨厚明，等．ＣＦＧ桩复合地基的施工问题与解决处理措施． 中国建筑工业出版社．２００９．７． 收稿日期：２０１４—６—１０ 作者简介：潘远兴（１９７５一），男，中级工程师，大学，主要从事工 程地质工作。
