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摘 要：对CFG桩进行了介绍，阐述了CFG桩复合地基的设计及施工，指出了在施工中遇到的主要技术问题，并提出了切实可行的解决办法。
关键词：CFG桩 复合地基 设计 施工
CFG桩复合地基以其施工方便、承载力高、及其广泛的适应性等优点而得到迅速的推广和发展，目前已成为应用较为普遍的地基处理技术。CFG桩是在碎石桩桩体中掺加适量石屑、粉煤灰和水泥加水拌和，制成一种粘结强度较高的桩体，称之为水泥粉煤灰碎石桩（Cement Flyash Grel pile），简称CFG桩。同时，土体受到桩的挤密而提高承载力，桩又由于周围土的侧应力的增加而改善了受力性能，二者共同工作，形成了一个复合地基的受力整体，共同承担上部基础传来的荷载。C
（1）桩长L。CFG桩复合地基要求桩端落在承载力足够的持力土层上，这是CFG桩复合地基设计的一个重要原则。因此，桩长是CFG桩复合地基设计时首先要确定的参数，它取决于结构物对承载力和变形的要求、土质条件和设备能力等因素。设计时根据勘察报告，分析各土层，确定桩端持力土层和桩长。
（2）桩径d。CFG桩桩径的确定取决于所采用的成桩设备，一般设计桩径为350~600mm。
（3）桩间距s。一般桩间距s=3d~5d，桩间距的大小取决于设计要求的复合地基承载力和变形、土性与施工机具。一般设计要求的承载力大时s取小值，但必须考虑施工时相邻桩之间的影响，就施工而言希望采用大桩距大桩长，因此s的大小应综合考虑。
（4）桩体强度。原则上，桩体配比按桩体强度控制，桩体试块抗压强度应满足下式要求：
其中，为桩体混合料试块（边长150mm立方体）标准养护28d后立方体抗压强度平均值；为单桩竖向承载力特征值，kN；为桩的截面积，m2。
（5）褥垫层厚度及材料。褥垫层厚度一般取10~30cm为宜，当桩径和桩间距过大时并考虑土性，褥垫厚度还可适当加大。褥垫层材料可用粗砂、中砂、碎石、级配砂石（最大粒径不大于30mm）。
工艺流程：桩位放点→搅拌混凝土→长螺旋钻机就位、成孔→压灌素混凝土→边提升钻杆，边压灌素混凝土→成桩、桩体养护→检测→清桩间土及预留桩头→铺设砂石褥垫层。
（1）桩位放点：按照地基处理图设计的桩位、间距、数量，从已定好的两个轴线控制点引放定出每一个桩的桩位点，并撒白灰做好标识，经监理验收合格后进行下道工序。
（2）混凝土搅拌：根据设计好的配合比，加入碎石、砂、水泥、水搅拌约120s。尽量将混凝土的塌落度控制在3~8cm之间。
（3）钻机就位及成孔：将长螺旋钻就位，调整钻机水平并固定，专人检查将钻头锥尖对准桩位中心点；全部调整到位后，开始钻孔，钻机在钻到预定深度后空转30s。
（4）拔管速度放慢，拔管过程中不允许出现反插，不允许出现供料不及时现象，如果不可避免则在检测报告出来后根据报告视具体情况而定是否进行补桩。在拔出地面后应使桩顶标高高于地面80cm封顶，注意对桩头进行保护。
（5）拔管、压灌素混凝土成桩：长螺旋钻机钻至设计深度且等钻杆中孔灌满混凝土后，开始提升钻杆、压灌素混凝土。提钻的速率与混合料的泵送速率相协调，保证钻杆孔内混凝土表面高度始终略高于钻杆底出料口，直至压灌到场地地面为止。
（6）检测：CFG桩施工完，桩体强度达到设计值后，由检测单位进行选桩、检测。①静载荷检测。选桩：由资质齐全的检测单位现场任意选取3根桩做静载试验；试验方法：采用慢速加载维持荷载法，确定单桩、桩间土及复合地基的承载力标准值。试验加载装置采用重压平台反力装置。但桩检测的最大荷载加至1320kN；桩间土最大荷载加至600kPa。②桩身完整性动测。采用低应变法检测，要求检测桩数达到完成桩数的15%。
（7）清理桩间土和桩头。①检测合格后，人工清除预留的300mm厚土层。②找出桩顶标高位置，在同一水平面按同一角度对称放置2个或4个钢钎用大锤同时击打，将桩头截断。③凿桩头时，不可用重锤或重物横向击打桩体钢钎水平放置，禁止竖向劈凿桩头，以防破坏桩身质量；④桩头剔至设计标高，桩顶表面应凿至平整。
（8）砂石褥垫层施工。①四方验槽合格后，铺设300厚砂石褥垫层，砂石配比为砂子：碎石=3：7。②褥垫层铺设范围为：底板垫层外边缘外扩300mm。③先虚铺配好的砂石料约330mm，用12t压路机微均匀碾压6~8遍，碾压后厚度为300mm。
（1）选用合理的施工机械设备。在施工准备阶段，必须详细了解地质情况，从而合理地选用施工机械。这是确保CFG桩复合地基质量的有效途径。
（2）深入了解地质情况，采用合理的施工工艺。若为满路基布桩，应从道路中心线向外推进施工，或从一边向另一边推进施工。
（3）严格控制拔管速率。拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀，桩项浮浆过多，桩身强度不足和形成混和料离析现象，导致桩身强度不足。故施工时，应严格控制拔管速率。正常的拔管速率应控制在
（5）加强对施工的检测。施工时对桩顶上升量较大或怀疑发生质量问题的桩应开挖查看，并做必要处理。
4.结语
CFG桩复合地基是在碎石桩加固地基法的基础上发展起来的一种地基处理技术，是一种全新的地基处理技术，它不但可以使地基承载力得到大幅度的提高，而且具有沉降变形小、适用范围广、造价低、施工方便等优点，其社会和经济效益非常明显。随着CFG桩复合地基技术的不断发展，其应用前景十分广阔。
参考文献：
张智荣.CFG桩复合地基的设计与施工[J].山西建筑，2009，33（35）.
黄尚林，谢先康.浅谈CFG桩在公路工程中的应用[J].湖南交通科技，2006，4（32）.
[3]殷亮，张美渊.CFG桩复合地基的工程应用[J]，陕西建筑，2009，（168）.
[4]薛妙琳.浅议CFG桩复合地基及其应用[J].山西建筑，2009，22（35）.
[5]胡楚旺，金小栋.CFG桩复合地基的施工工艺与质量控制措施[J].陕西建筑，2009，（168）.
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词：CFG桩 复合地基 设计 施工
CFG桩复合地基以其施工方便、承载力高、及其广泛的适应性等优点而得到迅速的推广和发展，目前已成为应用较为普遍的地基处理技术。CFG桩是在碎石桩桩体中掺加适量石屑、粉煤灰和水泥加水拌和，制成一种粘结强度较高的桩体，称之为水泥粉煤灰碎石桩（Cement Flyash Grel pile），简称CFG桩。同时，土体受到桩的挤密而提高承载力，桩又由于周围土的侧应力的增加而改善了受力性能，二者共同工作，形成了一个复合地基的受力整体，共同承担上部基础传来的荷载。C
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FG桩地基处理适用于道路不良路基或多层及高层建筑的地基处理。1.CFG桩的设计
CFG桩复合地基设计主要确定5个设计参数，分别为桩长、桩径、桩间距、桩体强度、褥垫层厚度及材料。（1）桩长L。CFG桩复合地基要求桩端落在承载力足够的持力土层上，这是CFG桩复合地基设计的一个重要原则。因此，桩长是CFG桩复合地基设计时首先要确定的参数，它取决于结构物对承载力和变形的要求、土质条件和设备能力等因素。设计时根据勘察报告，分析各土层，确定桩端持力土层和桩长。
（2）桩径d。CFG桩桩径的确定取决于所采用的成桩设备，一般设计桩径为350~600mm。
（3）桩间距s。一般桩间距s=3d~5d，桩间距的大小取决于设计要求的复合地基承载力和变形、土性与施工机具。一般设计要求的承载力大时s取小值，但必须考虑施工时相邻桩之间的影响，就施工而言希望采用大桩距大桩长，因此s的大小应综合考虑。
（4）桩体强度。原则上，桩体配比按桩体强度控制，桩体试块抗压强度应满足下式要求：
其中，为桩体混合料试块（边长150mm立方体）标准养护28d后立方体抗压强度平均值；为单桩竖向承载力特征值，kN；为桩的截面积，m2。
（5）褥垫层厚度及材料。褥垫层厚度一般取10~30cm为宜，当桩径和桩间距过大时并考虑土性，褥垫厚度还可适当加大。褥垫层材料可用粗砂、中砂、碎石、级配砂石（最大粒径不大于30mm）。
2.CFG桩的施工
在大面积施工前，首先进行试桩工作，共试验3根桩，由此取得成桩的必需参数（提升速度、混凝土灌注速度、灌注量等），确定出成桩的顺序为：对称、间隔、邻排斜向跳打，严禁从一端开始按顺序逐个施工。工艺流程：桩位放点→搅拌混凝土→长螺旋钻机就位、成孔→压灌素混凝土→边提升钻杆，边压灌素混凝土→成桩、桩体养护→检测→清桩间土及预留桩头→铺设砂石褥垫层。
（1）桩位放点：按照地基处理图设计的桩位、间距、数量，从已定好的两个轴线控制点引放定出每一个桩的桩位点，并撒白灰做好标识，经监理验收合格后进行下道工序。
（2）混凝土搅拌：根据设计好的配合比，加入碎石、砂、水泥、水搅拌约120s。尽量将混凝土的塌落度控制在3~8cm之间。
（3）钻机就位及成孔：将长螺旋钻就位，调整钻机水平并固定，专人检查将钻头锥尖对准桩位中心点；全部调整到位后，开始钻孔，钻机在钻到预定深度后空转30s。
（4）拔管速度放慢，拔管过程中不允许出现反插，不允许出现供料不及时现象，如果不可避免则在检测报告出来后根据报告视具体情况而定是否进行补桩。在拔出地面后应使桩顶标高高于地面80cm封顶，注意对桩头进行保护。
（5）拔管、压灌素混凝土成桩：长螺旋钻机钻至设计深度且等钻杆中孔灌满混凝土后，开始提升钻杆、压灌素混凝土。提钻的速率与混合料的泵送速率相协调，保证钻杆孔内混凝土表面高度始终略高于钻杆底出料口，直至压灌到场地地面为止。
（6）检测：CFG桩施工完，桩体强度达到设计值后，由检测单位进行选桩、检测。①静载荷检测。选桩：由资质齐全的检测单位现场任意选取3根桩做静载试验；试验方法：采用慢速加载维持荷载法，确定单桩、桩间土及复合地基的承载力标准值。试验加载装置采用重压平台反力装置。但桩检测的最大荷载加至1320kN；桩间土最大荷载加至600kPa。②桩身完整性动测。采用低应变法检测，要求检测桩数达到完成桩数的15%。
（7）清理桩间土和桩头。①检测合格后，人工清除预留的300mm厚土层。②找出桩顶标高位置，在同一水平面按同一角度对称放置2个或4个钢钎用大锤同时击打，将桩头截断。③凿桩头时，不可用重锤或重物横向击打桩体钢钎水平放置，禁止竖向劈凿桩头，以防破坏桩身质量；④桩头剔至设计标高，桩顶表面应凿至平整。
（8）砂石褥垫层施工。①四方验槽合格后，铺设300厚砂石褥垫层，砂石配比为砂子：碎石=3：7。②褥垫层铺设范围为：底板垫层外边缘外扩300mm。③先虚铺配好的砂石料约330mm，用12t压路机微均匀碾压6~8遍，碾压后厚度为300mm。
3.CFG桩质量控制
在施工过程中，难免由于人为操作失误或受水文地质条件的影响，可能会引起堵管、缩径和窜孔现象，特别在桩基后期土方施工中不注意保护桩头，引起桩身断裂等情况，将会直接影响施工进度和成桩质量。为了避免产生以上的施工质量问题，可采取以下几方面措施加以解决：（1）选用合理的施工机械设备。在施工准备阶段，必须详细了解地质情况，从而合理地选用施工机械。这是确保CFG桩复合地基质量的有效途径。
（2）深入了解地质情况，采用合理的施工工艺。若为满路基布桩，应从道路中心线向外推进施工，或从一边向另一边推进施工。
（3）严格控制拔管速率。拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀，桩项浮浆过多，桩身强度不足和形成混和料离析现象，导致桩身强度不足。故施工时，应严格控制拔管速率。正常的拔管速率应控制在
1.2~5m/min。
（4）设置保护桩长。使桩在加料时，比设计桩长多加0.5m，将沉管拔出后，用插入式振捣棒对桩顶混合料加振3~5s，提高桩顶混合料密实度。上部用土封项，增大混合料表面的高度即增加了自重压力，可提高混合料抵抗周围土挤压的能力，避免新打桩振动导致已打桩受振动挤压，混合料上涌使桩径缩小。（5）加强对施工的检测。施工时对桩顶上升量较大或怀疑发生质量问题的桩应开挖查看，并做必要处理。
4.结语
CFG桩复合地基是在碎石桩加固地基法的基础上发展起来的一种地基处理技术，是一种全新的地基处理技术，它不但可以使地基承载力得到大幅度的提高，而且具有沉降变形小、适用范围广、造价低、施工方便等优点，其社会和经济效益非常明显。随着CFG桩复合地基技术的不断发展，其应用前景十分广阔。
参考文献：
张智荣.CFG桩复合地基的设计与施工[J].山西建筑，2009，33（35）.
黄尚林，谢先康.浅谈CFG桩在公路工程中的应用[J].湖南交通科技，2006，4（32）.
[3]殷亮，张美渊.CFG桩复合地基的工程应用[J]，陕西建筑，2009，（168）.
[4]薛妙琳.浅议CFG桩复合地基及其应用[J].山西建筑，2009，22（35）.
[5]胡楚旺，金小栋.CFG桩复合地基的施工工艺与质量控制措施[J].陕西建筑，2009，（168）.
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文