CFG桩在昆仑华府工程项目中的应用

　　提要：本文针对具体工程简述了CGF桩的施工；为了达到基础的稳定和建筑的安全性，CGF桩只是高粘结强度桩的一种，实际施工中要根据当地的实际条件来选择桩型组织施工。
　　关键词：CGF桩地基处理，降低工程造价，根状物，提高地基处理效果
　　1工程概况
　　昆仑华府项目位于郑州市华山路与陇海路交叉口，按照《郑州燃气房地产开发有限公司昆仑•华府(一期)场地岩土工程勘察报告》(详勘)本工程拟建场地地貌单元属黄河Ⅱ级阶地，地处郑州市西郊地质条件良好，本项目主楼筏板以第3层粉土为持力层,fak＝200kPa,基础均采用筏板基础。但是由于9#、10#、12#三个单体工程的建筑场地位于废旧的原郑州市电缆厂厂区地下防空洞换填处理的回填砂土上，并且这三个单体工程场地内第(1)层地基土具有湿陷性,属Ⅰ级(轻微)非自重湿陷性黄土场地;(1)-1层地基土1.5米以浅具有轻微湿陷性，地基承载力不能满足设计要求，经建设单位、地质勘查单位、设计单位进行地基处理多方案论证最终设计单位对地基基础进行专门设计，采用CFG桩复合地基和筏基。CFG桩是英文CementFly-ashGravel的缩写，意为水泥粉煤灰碎石桩，由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和，用成桩机械制成的可变强度桩。通过调整水泥掺量及配比，其强度等级在C5-C25之间变化，是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。CFG桩和桩间土一起，通过褥垫层形成CFG桩复合地基共同工作。
　　CFG桩不用计算配筋，并且还可利用工业废料粉煤灰和石屑作掺和料，进一步降低了工程造价；另外由于它施工工艺相对于灌注桩等简单，大大的缩短了施工工期；此外由于CFG桩理论上是圆柱状，此外由于土的气相和液相会使得在施工机械的压力下水泥浆会填充土的微裂缝形成树的根状物，极大的提高了地基处理的效果。综合以上因素，昆仑华府项目9#、10#、12#三个单体工程优先选用了CFG桩复合地基和筏基。设计主要参数如下：①.桩径：400mm；②.桩长；14m；③.桩身强度：混凝土强度满足设计≥C15；④.桩间距：宜取3－5倍桩径即1.7m；⑤．桩垂直度：≤1.5％；⑥.褥垫层：用级配砂石，最大粒径不宜大于30mm。厚度300mm，夯填度≤0.9。
　　2基本原理
　　CFG桩是由水泥、粉煤灰、碎石和细砂加水搅拌形成的高粘结强度桩与桩间土及褥垫层一起形成复合地基。CFG桩复合地基通过褥垫层与基础相连接，无论桩端落在一般土层还是淤泥质土均可保证桩间土始终参与工作。由于桩土的强度及模量比桩间土大，在荷载作用下桩顶应力比桩间土的应力大，桩可承受的荷载向深的土层传递并相应减少桩间土承载的荷载。
　　桩体是由机械成孔后将搅拌好的混凝土利用泵机打入孔中，在拔管的过程中利用高差产生的重力将混凝土自振捣效果，这样不仅在成桩的过程中不仅挤密桩间土还挤密桩身，使其具有水硬性，使处理后的复合地基的强度和抗变形的能力明显提高。
　　在CFG桩复合地基中，基础和桩间土之间设置一定厚度的散粒状组成的褥垫层，这是复合地基的核心部分。基础下是否有褥垫层对地基的承载能力有很大的影响，若不设置褥垫层，复合地基和普通的桩基础相似，桩间土的承载能力难以发挥，不能称作复合地基。基础下只有设置了褥垫层，桩间土承载能力才能发挥出其潜在的作用。
　　3成桩施工
　　3.1施工准备
　　3.1.1建立精干的指挥网络：指挥小组由建设单位工程部经理负责，监理单位、施工单位等配属单位组成，指挥小组必须随时了解和解决搅拌站、道路交通、环卫、车辆调度、施工组织等方面。
　　3.1.2施工工艺选择：综合考虑施工场地及设备与工期条件，本工程选用长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩的施工工艺，该工艺适用于粘性土、粉土、砂土，以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地。
　　3.1.3技术准备：
　　①、平整清理打桩场地，宽度再向处延伸3m，保证桩基的施工位置，作为施工的工作垫层。根据设计文件，按桩间距布置准确测放桩位，将打桩机及其配套机具运至施工现场安装调试完好。
　　②、混凝土、混凝土外加剂和掺和料:缓凝剂、粉煤灰，均应符合相应标准要求，其掺量应根据施工要求通过试验室确定。严格按照配合比配制混合料。
　　③、长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工的坍落度宜为160~200mm，振动沉管灌注桩成桩施工的坍落度宜为30~50mm，振动沉管灌注成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm.
　　④、长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工在钻至设计深度后，应准确掌握提拔钻杆时间，混合料泵送量应与拔管速度相配合，遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料；沉管灌注成桩施工拔管速度应按匀速控制，拔管速度应控制在1.2～1.5m/min左右，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速度应适当放慢。
　　3.1.4其他注意事项：
　　①、由于本工程桩基施工在11月份需采取相应的冬季施工措施。冬期施工时混合料人孔温度不得低于5℃，对桩头和桩间土应采取保温措施。
　　②、施工垂直度偏差不应大于1%；对满堂布桩基础，桩位偏差不应大于0.4倍桩径；对条形基础，桩位偏差不应大于0.25倍桩径，对单排布桩桩位偏差不应大于60mm。
　　3.2成桩工艺采用逐步拔管法
　　①桩管垂直对准桩位（活瓣桩靴闭合）；
　　②启动振动锤将桩管振动入土中，达到设计深度，使桩管周围的土受到挤密或挤压；
　　③沉管过程中做好记录，每沉1m记录电流表上电流1次，对土层变化处予以说明；
　　④从桩管上端的投料漏斗加入料，数量根据试桩确定；
　　⑤逐步拔管边振边拔管，每拔管1.0m~1.5m停止拔管而继续振动，停拔时间5s~10s，直至将管拔出地面。
　　4质量控制
　　①施工前应对水泥、粉煤灰、砂及碎石等原材料进行检验；
　　②施工中应检验桩身混凝土配合比、坍落度或提套管速度、成孔深度、混合料灌入量等；
　　③施工结束后应对桩顶标高、桩位、桩体强度及完整性、复合地基承载力以及褥垫层的质量进行检验；
　　④水泥粉煤灰碎石桩复合地基的质量检验标准见《地基基础工程施工质量验收规范》。
　　5成品保护
　　①CFG桩成桩后待达到一定强度后（一般为3d~7d）后进行桩头处理。
　　②土方开挖时不可使桩顶以下的土体受到扰动破坏，应尽量避免扰动桩间土。
　　③凿除桩头时先标出设计桩顶标高位置，用钢钎等工具沿桩心凿除多余桩头。在操作过程中宜从两个方向同时进行，不可用重锤或重物横击桩体，直到桩顶设计标高，并把桩顶找平。
　　④如果在基槽开挖和凿除时造成桩断至桩顶设计标高以下时，应进行接桩，但在接桩过程中要保护好桩间土。
　　6结论
　　昆仑华府项目9#、10#、12#三个单体工程采用CFG桩复合地基处理后，地基承载力满足设计要求，本工程地基处理效果良好。