关于建筑工程CFG桩地基处理方法与技术的探讨-论文

颜雄

（海南绿宝岛工程有限公司，海南海口570125）

摘要：目前，在地基处理技术中，C F G桩复合地基是其具代表性的一种，广泛应用于当前许多的建筑工程中。本文阐述了C F G桩在建筑工程地基处理中的应用，通过实际工程案例对C F G桩地基处理的方法与技术进行了探究。

关键词：建筑工程；C F G桩；地基处理技术

前言

C F G桩复合地基通过改变褥垫层的厚度、桩距、桩体配比，以提高复合地基的承载力，性强。C F G桩复合地基的主要施工方法有长螺旋钻孔灌注成桩、长螺旋钻孔管内泵压混合材料灌注成桩及振动沉管灌注成桩法，其中后两者是当前应用较为广泛的方法。长螺旋钻孔管内泵压混合材料灌注成桩法主要适用于粉土、黏性土及砂土的地质环境，对泥浆污染要求高，振动沉管灌注成桩适用于素填土、黏性土及粉土地基。C F G桩复合地基的施工特点是施工简单、成本低、沉降变化小等，在对地基的处理与加固中得到了广泛使用。

1建筑工程地基处理的目的

对建筑工程进行地基处理的根本目的在于，通过人工手段对建筑工程的地质条件加以改良，以适应工程设计的需要。主要体现在：（1）提高地基土承载力和抗剪强度，以满足设计对地基承载力和稳定性的要求；（2）改善地基的变形性质，防止建筑物产生过大的沉降和不均匀沉降以及侧向变形等；（3）改善地基的渗透性和渗透稳定，防止渗流过大和渗透破坏等；（4）提高地基土的抗震性能，防止液化，隔振和减小振动波的振幅等。详细论述如下：

首先，利用人工手段进行地基处理，能够提高地基的抗剪强度。建筑工程的地基如果受到剪切破坏，则会影响地基的稳定性，因此实际工程中需要采取有效的手段增强地基的抗剪能力，提高地基的稳定性，从而提高建筑工程的质量。然而，我国不同区域的地质条件有着明显的差异，受到剪切破坏的程度不同，因而需要设计人员采用合理的方法和技术加以处理。

其次，利用人工手段进行地基处理，能够减少地基的沉降。建筑工程地基具有压缩性，在竖向荷载作用下，经过长年累月的时间后，其沉降较为明显，使建筑工程的安全性、稳定性受到影响。为此，实际建筑工程中必须通过采取一系列有效的方法和技术手段，加以改善地基的压缩性，通过人工处理的地基，其压塑性明显降低，从而使基础变形、沉降能在合理范围内，确保建筑工程的安全。

再次，利用人工手段进行地基处理，能够减少地下水对地基的侵蚀。地下水对地基的侵蚀严重时，对地基具有严重的威胁，所以实际建筑工程在进行地基处理工作时，必须注重做好地基的防水工作。通过人工处理的地基，既能有效减轻地下水的压力，又可以有效地将地基变为不透水层，从而有效防止地下水对地基的侵蚀。为此，在实际工程中必须采用科学合理的措施加以改善，有效避免地基的透水性。

最后，利用人工手段进行地基处理，能够提高地基的抗震能力。地震灾害多发区的建筑工程，必须增强地基的牢固性，以提高抗震能力。地震能够将粉细沙液化，降低地基的稳固性。因此，在建筑工程施工中，必须采取有效措施以防止地基土层液化，并且提高地基的抗震能力，确保建筑工程的安全稳定，尤其对于地震灾害多发区，更应注重地基土液化的影响。

2C F G桩

C F G桩（C e m e n tF l y a s hG r a v e lP i l e）复合地基是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑和砂，加水拌和形成的高粘结强度桩（简称C F G桩），桩、桩间土和褥垫层共同作用，可传递荷载到深层地基中去，具有较好技术性能和经济效果，如图1所示。

在复合地基设计中，基础与桩和桩间土之间设置一定厚度的褥垫层（通常采用级配砂石），是复合地基的一个核心技术。基础下是否设置褥垫层，对复合地基受力影响很大。若不设置褥垫层，复合地基承载特性与桩基础相似，桩间土承载能力难以发挥，不能成为复合地基。基础下设置褥垫层，在桩体受竖向荷载作用时，桩体会刺入褥垫层，使桩间土和桩体共同承受竖向荷载作用。即使桩端落在好土层上，也能保证荷载通过褥垫层作用到桩间土上，使桩和土共同承担荷载。

该加固技术采用粉煤灰代替部分水泥，桩体一般不用计算配筋，在消耗了工业废料的同时减低了成本，而且桩体强度高，经处理后的复合地基承载力可大幅度提高，且减少地基沉降变形。目前，C F G桩成套技术已作为建设部“建筑业10项新技术”之一大力推广应用。

图1C F G桩简图

3案列分析

唐兰桂住宅楼项目为地上15层，无地下室，建筑面积约7200m2，现浇钢筋混凝土框架结构体系，本工程场地质从上至下大致分布为①层杂填土、②层粉质粘土、③层淤泥质粉质粘土、④层粗砂，场地上部杂填土1m厚，粉质粘土约5.0m厚，粉质粘土承载力仅为160K p a，不能满足基础承载力的要求，且粗砂层埋置较深（约12m），为了较少开挖深度，本项目决定采取C F G桩对地基进行处理。

3.1方案设计

3.1.1方案设计

根据设计要求，本工程地基采用C F G桩复合地基处理，根据本工程场地地质资料，场区地层上部主要由饱和、具高压缩性、高灵敏度的粉质粘土和淤泥质粉质粘土构成，施工中受到触动影响变化比较大。因此，为保证桩身施工质量，尽可能减小桩间土的扰动，确保本项目的顺利进行，合理的选择机械施工工艺，是这次C F G桩施工项目的关键。

目前，C F G桩的成桩施工方法大体有三种：振动沉管灌注成桩、长螺旋钻孔灌注成桩、长螺旋钻孔－管内泵压砼灌注成桩，其中：长螺旋钻孔－管内泵压混凝土灌注成桩，具有施工速度快、桩体密实度高、环境噪音影响较低、对周围桩间扰动影响较小、特别是适合地下水位以下的高灵敏度地层等特点，因此，本C F G桩工程施工工艺采用长螺旋钻孔－管内泵压混凝土灌注成桩工艺。

3.1.2C F G桩复合地基设计

基础混凝土垫层底标高为-2.5m，素混凝土垫层100m m 厚，设计参数如下：地基处理后复合地基承载力特征值为330k p a，单桩承载力特征值为750K N；基础总沉降量不大于60m m；设计C F G桩桩径为400m m，桩数为210根；有效桩长为10.0m；保护桩长为0.3m；桩身混合料强度等级为C20；级配砂石褥垫层为200m m。C F G桩平面布置如图2所示。

图2C F G平面布置图

3.2C F G桩施工

3.2.1施工流程

C F G桩施工流程：桩位放点→长螺旋钻机就位及成孔→泵送商品细石混凝土到长螺旋钻机上→压灌混凝土→边提升钻杆边压灌素混凝土→成桩→桩体养护→桩体检测→清除桩间土及预留桩头。

3.2.2施工方法

（1）桩位放点：测量人员根据业主提供的建筑物场地的水准控制点和建筑物位置控制坐标定出2个轴线控制点。按照设计图布置的桩位、间距、数量，从已定好的2个轴线控制点引放定出每一个桩的桩位点，并撒白灰作好标识；一般桩位误差不宜超过2.0c m，钻杆垂直度偏差不超过1.5%，经监理验线

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页）逐步体现的项目环境、文化艺术和绿色建筑的重要性。随着经济社会和人们需求的不断发展，认识的不断加深，结构安全和使用功能渐渐成为了工程质量的基本必要属性，不能满足人们对建筑物更高层次的要求，特别是对优质工程的要求。新的标准如环境和文化越来越成为人们考虑的重点。因此，本论文在工程质量评优体系中加入建筑环境、文化艺术和绿色建筑三个新评优指标，构建全面系统、科学合理、与时俱进的优质工程新评价体系。

3.3新增的文化艺术指标说明

人类总是按着美的法则去创造一切，建筑尤是如此。建筑艺术作为一种文化现象而存在，体现着人类精神文明的发展程度，更是建筑质量的外在体现和升华。因此文化艺术必须作为工程质量中的重要一环来体现。

3.4新增的建筑环境指标说明

长久以来，人们都渴望有温暖舒适的环境供居住和工作。钢筋混凝土建筑是没有生命的城市丛林，但是将这些建筑材料的堆砌物经过合理的规划布局，在其周边营造出优美的环境，就能赋予这些钢筋混凝土新的生命，也就真正满足人们对工程质量更高层次的需求，使用环境和使用功能的需求。

3.5新增的绿色建筑指标说明

所谓绿色建筑是在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。从绿色建筑的定义出发，本文选择建筑节水、建筑节能、建筑节地和建筑节材这四个方面作为优质工程质量评价的指标体系，是工程建设领域在建筑节能、低碳环保方面工程质量的充分体现，作为优质工程理应做到节能减排与低碳高效，才能体现工程项目全面的精致优良。

4结语

建设工程质量评优工作是对建筑行业在提高工程质量方面的全行业的导向性工作。笔者在长时间工作实践中发现现有的工程质量评优指标已跟不上时代的发展，于是就此问题从理论到实践，通过深入分析和探索，提出了构建新的评价指标体系的方案，同时在原有工程质量评价体系的基础上，根据工程建设领域所具有的独特性质，尝试引入模糊层次分析法，建立了基于模糊层次分析法理论的工程质量评优权重的数学模型，较好地实现工程评优的实际效用，提高了原有评价系统的准确性和客观性。

参考文献：

[1]D G J32/T J04-2004优质建筑工程质量评价标准[S]

[2]G B50300-2013建筑工程施工质量验收统一标准[S]

[3]张吉军．模糊层次分析法（F A H P）[J]．模糊系统与数学，2000（2）

[4]吕跃进．基于模糊一致矩阵的模糊层次分析法的排序[J]．模糊系统与数学，2002（2）

（上接第173页）

合格后进行下道工序。

（2）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；螺旋钻机就位后，司钻人员根据钻机架上的铅锤调节钻机垂直度，确保垂直度偏差≤1.0H%。全部调整到位后，开始钻孔，在钻机架上预先做好深度标记，利用深度标记进行成孔深度控制，保证有效桩长，C F G桩均超打500m m。为了减少桩间土对桩的挤土作用，打桩桩的顺序为：从中间向四周方向进行，并隔排施打，严禁从一端开始按顺序逐个施打。在大面积施工前，首先进行试桩工作，共试验3根桩，由此取得成桩的必要参数（提升速度、混凝土灌注速度、灌注量等）。

（3）混合料搅拌：商品混凝土到场后，要求厂家供应商品混凝土时提供相应的合格证，并进行混凝土和易性的检查，做塌落度试验，保证混凝土的实测坍落度为180m m～220m m。按设计配合比配制混合料，严格控制粗骨料粒径，一般为10m m～30m m，本工程要求水泥采用抗硫酸盐硅酸盐水泥或铝酸三钙含量不大于5%的普通硅酸盐水泥，必要时掺加泵送剂及其它外加剂。

（4）拔管、压灌素混凝土成桩：长螺旋钻机钻至设计深度后开始泵送混凝土，等钻杆中孔灌满混凝土后，开始提升钻杆、压灌素混凝土。随后一边泵送素混凝土（C20），一边拔管。设专人指挥协调钻机操作手和混凝土泵操作手保证泵送混凝土和提升钻杆的默契配合，以确保成桩质量。

在正常情况下，钻机的提升速度≤2.5m/m i n，在含水地层段内，适当放慢提钻速度，以防流砂造成塌孔、断桩现象。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，直至灌到超过桩顶标高50c m为止。

（5）停灌桩顶标高、移机下一桩位：尽量控制好桩顶标高停灰面这一环节，在达到技术要求的条件下，做到尽可能少浪费混合料。

（6）施工过程中应抽样做混凝土试块，一个台班做一组（3块），进行承载力试验，达到龄期后再进行承载力试验。

3.3C F G复合地基检测

3.3.1C F G桩施工完成28天，桩体达设计强度后，对C F G 桩和C F G复合地基进行检测。复合地基载荷试验方法见《建筑地基处理技术规范》J G J79-2012和《建筑桩基技术规范》J G J94-2008。

3.3.2检测内容：桩间土原位检测、低应变桩身完整性检测、C F G桩变形模量测定及单桩复合地基静载荷承载力检测。本次检测结果均满足设计的要求。

4结语

综上所述，采用C F G桩加固形成后的复合地基，不仅能够获得较高的承载力，同时由于复合地基压缩模量的增大而使变形显著降低，使建筑物的沉降在短期内趋向稳定，建筑物的地基变形得到了很好的控制。C F G桩复合地基施工工艺简单、工程造价低、经济效益明显，获得了很好的社会效益。

参考文献：

[1]曾裕平，吴明军．C F G桩-碎石桩复合地基处理方法[J]．地基处理，2011（13）

[2]张永征．某工程C F G桩地基设计方案优选[J]．山西建筑，2012（26）

[3]明志忠．高层建筑中C F G桩地基处理技术的应用探讨[J]．建筑遗产，2013（11）

（上接第176页）

润滑作用。可改善砼拌和物的流动性、粘聚性、保水性、并且能够补充泵送砼中粒径在0.315m m以下的细集料达到占不出现施工缝。

4.2控制混凝土入模温度

在施工的过程中尽量要使用深井水拌制，在处理粗料时还要充分考虑到天气的情况如果天气比较炎热就应该采取相应的措施对混凝土膜的温度进行有效的控制，如果施工中使用的是袋装的水泥，一定要保证存储水泥的场所具有良好的痛风性和透气性，在混凝土拌制的过程中要选择距离施工地点比较近的地方，同时还要对混凝土坍落度予以严格的控制。

4.3改善约束条件

按设计要求3c m伸缩缝施工时必须保证不同基础重叠处铺设油毡，使基础混凝土在温度变化时可自由伸缩。

4.4加强混凝土的振捣，提高混凝土密实度保证施工质量：在应力集中部位增强构造配筋。提高混凝土抗裂性。

4.5派专人测温，混凝土浇注后即陆续测温工作其测温频率为第1天至第3天，每2小时一次；第4天至第8天，每4小时一次；第9天至第15天，每6小时一次；第16天至第20天，每12小时一次；第21天至第28天，每24小时一次。

5结语

总而言之，在进行大体积混凝土施工时，一定要对大体积混凝土的施工技术做好严格的控制，避免大体积混凝土出现裂缝问题，在浇筑大体积混凝土时，严格按照相关要求进行浇筑，保障大体积混凝土的质量。

参考文献：

[1]杨任之．浅谈大体积混凝土裂缝产生的原因及控制施工技术[J]．科学之友（下旬），2011（6）

[2]郭春轩．建筑工程大体积混凝土施工技术[J]．科技创新与应用，2013（28）