CFG樁復合地基的加固機理及施工工藝

第４０卷第１９期２　０　１４年７月

山西建築

文章編號

ｃｆｇ樁復合地基的加固機理及施工工藝

韓新平（山西長興路橋工程****，山西長治

０４６０００）

摘要：說明了ｃｆｇ樁復合地基的加固機理，概述了振動沉管施工工藝和長螺旋鑽管內幫浦壓ｃｆｇ樁施工工藝，指出ｃｆｇ樁復合

地基充分利用樁問土的垂直和水平承載能力，水泥用量少，能極大的降低工程造價，是～種應用廣泛的地基加固方法。關鍵詞：ｃｆｇ樁，地基，施工，工藝中圖分類號：ｔｕ４７２

文獻標識碼：ａ

在施工中，當天然地基不能滿足建築物對地基的要求時，就要對地基進行處理。隨著技術的發展，地基處理手段也日趨多樣化，有機械壓實法、強夯法、擠密法、ｃｆｇ樁等。各種方法均有其

適用範圍，在施工中，應結合地基條件、加固要求、工程造價等綜合因素，選擇合適的處理方法。

ａ）樁＋板

ｂ）樁＋帽＋褥墊層

隨著科技的飛速發展，復合地基特有的工程技術優勢和低廉

圖１　ｃｆｇ樁的兩種結構形式

的工程造價得到了越來越廣泛的應用。ｃｆｇ樁復合地基是其中的２　ｃｆｇ樁的地基加固機理

典型，是應用最廣泛的地基處理方法之一，常用於軟弱地基或路基

在ｃｆｇ樁結構中，樁全長受力，比碎石樁提高承載力可達４倍

加固處理。在使用ｃｆｇ樁進行地基加固中，樁的作用使得地基的

或更高；同時，可提供將樁體向上貫人褥墊層來調整樁土的應力

承載力提高，變形減小，且ｃｆｇ樁不配筋，混合料使用粉煤灰等工

比，實現樁土的協調制形，確保承載效能。

業廢料作為摻合料，大大的降低了工程造價，且具有施工速度快、質

量易於控制的優勢，地基處理效果良好，在我國得到了廣泛應用。

２．１ｃｆｇ樁復合地基的加固機理

在載荷狀態下，ｃｆｇ樁復合地基依靠樁與樁間土始終共同工作，來共同承擔荷載，利於大幅提高承載力。在ｃｆｇ樁復合地基

１ｃｆｇ樁復合地基

ｃｆｇ樁簡稱ｃｆｇ樁），水泥粉煤中，當受到垂直荷載時，樁和樁間土都要發生沉降變形。由於樁

灰碎石樁的簡稱，是在碎石樁的基礎七發展起來的一種新型地基的變形模量遠高於土，故樁比土的變形要小很多。而設定的褥墊處理方法，是在碎石、粉煤灰中摻加適量的水泥加水拌合成混合層是由散體材料構成的，在載荷狀態下，可使得樁向上貫入（見圖料，使用成樁機具製成的可變粘結強度樁，屬於復合地基剛性樁２）。在樁體貫入褥墊層的過程中，褥墊材料不斷調整補充到樁間的一種。

ｃｆｇ樁主要由樁身、樁帽、褥墊層組成，結構形式主要土上，以確保樁和樁間土始終共同工作（見圖３）。樁對樁間土具有有：樁＋板，樁十帽＋褥墊層兩種（見圖１）。

在ｃｆｇ樁中，樁體的的擠密作用，可使得樁間土的側應力增加而改善樁的受力效能。主要材料是碎石，石屑為中等粒徑骨料，能夠改善級配，粉煤灰具有細骨料和低標號水泥的作用。在ｃｆｇ樁的設計中，可以通過水泥摻量以及配合比的調整，使得樁體強度在ｃ５一ｃ２０之間的範圍內調整。

在ｃｆｇ樁復合地基中，ｃｆｇ樁本身具有一定的粘結性，可在全長範圍內受力，以充分發揮樁周摩阻力和端承力，從而大幅提高地基的承載能力。ｃｆｇ樁復合地基具有工後沉降小，穩定

圖２　ｃｆｇ樁貫入褥墊層示意圖

圖３　ｃｆｇ樁復合地基示意圖

快的特點，適用於對填土、飽和及非飽和粘性土，以及鬆散的砂土、２．２　ｃｆｇ樁褥墊層的作用粉土等進行加固，但對塑性指數高的飽和軟粘土使用時要謹慎。在ｃｆｇ樁復合地基結構中，褥墊層是由粒狀材料組成的散體

［６］沈珠江．理論土力學［ｍ］．北京：中國水利水電出版社，２０００．［７］張學言．岩土塑性力學［ｍ］．北京：人民交通出版社，１９９３．

［８］高

紅，鄭穎人，馮夏庭．材料屈服與破壞的探索［ｊ］．岩石

力學與工程學報

ｗｕ　ｙａｎ』

收稿日期

作者簡介：韓新平（１９７２一），男，工程師

９６第４０卷第１９期２０１４年７月

山西建築

墊層。無論樁端是落在軟土層還是硬土層，樁間土對樁始終有一最主要的ｃｆｇ樁施工工藝。存在的不足是對施工質量控制要求

個摩擦力。這對提高樁間土的承載力，減少地基的沉降變形起著較高，在施工中存在著振動和雜訊汙染等。

關鍵作用。褥墊層可使樁、**同承擔荷載，調整樁、土對垂直以及水平荷載的分擔，以減少基礎底面的應力集中。試驗結果表

明，當荷載一定時，褥墊越厚，樁間土承擔的荷載就越多；褥墊厚度一定，荷載越大時，樁承擔的荷載比例就增加。可以看出，ｃｆｇ樁復合地基能夠有效的提高地基承載力，就是充分利用樁和樁間土的垂直和水平承載能力。根據這一原則，可大量減少樁的數

量，且ｃｆｇ樁使用鋼筋，工業廢料和石屑作為摻合料澆築樁體，水泥用量少，可大大降低工程造價。

圖５長螺旋鑽管內幫浦壓ｃｆｇ樁裝置

３振動沉管施工工藝

在我國２０世紀８０年代，由於振動沉管打樁機數量多（見圖

４長螺旋鑽管內幫浦壓ｃｆｇ樁施工工藝

在我國，２０世紀９０年代末，研製成功了專用於打設ｃｆｇ樁

４），分布也廣。在ｃｆｇ樁復合地基的施工中，使用了振動沉管施的長螺旋鑽管內幫浦壓ｃｆｇ樁施工裝置（見圖５）。該裝置由長螺工工藝並應用成功。

旋鑽機、混凝土幫浦和強制式攪拌機組成。１）施工準備。施工前，

以測量控制基準點為控制點，定位測量放線，確定樁位；使用鋼筋或竹片標示好樁位，每個樁位標明柱位編號，並加以保護；施工機具準備好並就位；組織施工人員進行培訓等。２）成孔。鑽機就位後，先進行預檢，要求鑽頭中心與樁位偏差不得大於２０ｍｍ。

根據預鑽結果調整鑽機，採用雙垂球雙向控制好鑽桿垂直度，合格後

圖４振動沉管打樁機樁尖

方可平穩鑽進。當鑽頭剛接觸地面時，先關閉鑽頭封口，下鑽速

１）施工準備。施工前，應準備好與施工相關的以下資料：地度要慢。

在鑽進的過程中，將正常鑽進速度控制在１ｍ／ｍｉｎ一質勘察報告，ｃｆｇ樁布樁圖，註明樁位編號、設計說明和施工說遇到卡鑽或是發現鑽機搖晃、偏移等情況時，應立

明等，地下電纜管線等設施，水準控制點和線路控制圖，試成孔即停鑽調查原因，進行處置後方可繼續鑽進。鑽出的土方應及時及施工可行的報告等。２）施工措施。

施工機具和配套裝置到清理至指定地方堆放，不得在施工場地堆放。根據鑽桿上標示的位，施工材料**到位，進行試成孔，地質資料複核，測量的基孔深標誌控制鑽孔深度至設計要求。３）幫浦送混合料成樁。

合理線、水準點及樁軸線定位點等關鍵部位複核，沉管標記檢查，施安放地幫浦，儘量減少混凝土輸送管路的管彎，利於混合料輸送。工人員培訓等。３）施工流程：

場地平整一測量放線一套管就位拌合好的混凝士應符合設計要求，坍落度應控制在１６０　ｍｉｌｌ一套管下沉及接管一終孔投料一振密一樁套拔出。在使用振動２００　ｍｌｎ的範圍內，並具有較好的和易性和流動性，嚴格禁止不符合沉管法施工中，關鍵步驟包括沉管、投料及拔管。ａ．沉管。

按照要求的混凝土輸送人管。送料斗內的混凝土高度不得低於４０　ｃｍ，

一ｃｆｇ樁設計的要求，如：樁長、成管的入土深度等，合理確定機架以確保幫浦送混凝土連續進行，以免吸進空氣造成堵管。提公升鑽桿高度及沉管的長度。

待樁機就位後，將樁管垂直，要求的垂直度快要接近地面時，為確保樁頭質量，應放慢提管速度並清理孔口偏差不得大於１％。當採用預製鋼筋混凝土樁尖時，則要將樁尖渣土。在施工中，設定專人進行幫浦壓與鑽機提公升情況指揮，確保埋人地表以下３００　ｍｍ處。

開始沉管後，啟動馬達，確定沉管達鑽桿提公升速度與幫浦送速度相匹配。為確保成樁質量，必須嚴禁先到預定的標高後停機。在沉管過程中，做好資料記錄，例如激振提鑽後灌料。

４）樁頭清理。成樁後，在不影響後續施工的前提

電流變化等。ｂ．投料。當沉管達到設計標高後須盡快投料，直下，組織裝置和人員進行清運打樁棄土作業。

清土時，要注意保到混合料與投料口齊。如在投料過程中發生投料量不足的情況護完工的樁體，必須將棄土堆放至指定地點。５）樁基檢測。

成樁時，應在拔管的過程中投料，確保成樁樁頂標高滿足設計要求。施工完畢２８　ｄ後進行成樁質量檢測，再進行樁帽製作工作。ｅ．拔管。

拔管前，需在原位振動約５ｓ一１０　ｓ後再拔管。拔管速採用長螺旋鑽管內幫浦壓ｃｆｇ樁施工工藝，具有無振動和雜訊度是影響成樁質量的重要因素。拔管過快，容易出現區域性縮頸汙染的環保優勢，且施工效率高，鑽孔成樁一次完成。

但工程成或斷樁現象；拔管太慢或是振動時間過長，容易使樁頂浮漿增本高，這是影響其推廣應用的最大因素。

一進行檢驗，確定成樁符合設計要求後，使用粒狀材料或者溼粘性

土進行封頂作業。採用振動沉管施工工藝進行施工，具有施工簡［２］長螺旋ｃｆｇ樁簡介便，經濟性好，對樁間土擠密、加固效果顯著的特徵，是我國目前—

CFG樁復合地基的加固機理及施工工藝

CFG樁復合地基

CFG樁復合地基報告

CFG樁復合地基檢測方案

CFG樁復合地基的加固機理及施工工藝

CFG樁復合地基

CFG樁復合地基報告

CFG樁復合地基檢測方案

相關推薦