曹建春

摘要：在高層和超高層建筑施工過程

中，CFG樁復合地基粘結強度樁得到廣泛的應用，本文通過闡述基本原理，介紹銀川市興慶區(qū)春熙苑小區(qū)工程項目的實際情況，并對試驗結果進行分析，同時提出相應的政策建議，進而為工程項目應用CFG樁奠定基礎。

關鍵詞：CFG樁 工程項目 復合地基

1 基本原理

在復合地基中，CFG樁復合地基粘結強度樁作為代表，在高層和超高層建筑施工過程中得到廣泛的應用。水泥粉煤灰碎石樁簡稱CFG樁（cement fIying-ash gravel pile），通常情況下，該樁粘結強度比較高，通過加水對水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等進行拌和而形成。對于復合地基來說，其組成通常包括樁間土、褥墊層等。通過褥墊層，進而使得CFG樁復合地基與基礎進行相互連接。對于樁端來說，無論是在一般土層，還是處于堅硬的土層，都能夠確保樁間土始終發(fā)揮作用。無論是強度，還是模量，由于樁體比樁間土都要大，在荷載的作用下，與樁間土表面應力相比，樁頂應力通常要大許多。在樁的作用下，通過向較深的土層中傳遞承受的荷載，進而在一定程度上減少了樁間土的承擔荷載。這樣，復合地基因樁的作用，進而提高了自身的承載力，減少了變形，另外由于CFG樁不配筋，并且樁體摻和料主要選擇工業(yè)廢料粉煤灰，進而在一定程度上降低了工程造價。

2 工程概況

銀川市興慶區(qū)春熙苑小區(qū)，建筑面積82000平方米，地下一層，多層建筑6幢6層3.1萬平方米，3幢高層5.1萬平方米，主樓為22層，另有1層地下室，副樓8層，均為框架結構。對于高層大樓來說，通過采用CFG樁與水泥土樁復合地基進行相應的加固處理，其中涉及到的兩種類型的樁共計3600余根。根據設計要求，復合地基的承載力為350kpa。采用長螺旋鉆、機動洛陽鏟分別對CFG樁和水泥土樁進行成孔處理，其樁身強度分別為20Mpa、5Mpa。采用5～10m礫石對褥墊層進行處理，褥墊層的厚度通常為0.2m。

2.1 工程地質條件 高層大樓場地地形較平坦，地貌單元屬澗河II級階地。其工程地質條件如表1所示。

2.2 平面布置 對于銀川市興慶區(qū)春熙苑小區(qū)來時，該項目3幢高層占地面積約為45×143.4m2，其中主樓高62.5m，其平面圖呈現(xiàn)長方形，根據設計要求，在主樓的兩側各設置一棟副樓，并且高32m。采用CFG樁，水泥土長樁，水泥土短樁3種類型的樁對復合地基進行處理。在布樁過程中，需要對樁受力的合理性進行綜合考慮，為了增大對樁的側阻力，需要對樁間土應力σs產生的附加應力進行充分的利用。通常情況下，如果σs越大，那么作用在樁上的水平力也就越大，相應的樁側阻力就越大。在布置復合地基的過程中，采用夯實水泥土短樁與CFG樁按照成排間隔的方式進行布置，CFG樁與水泥土短樁間隔控制在0.75m，采取水泥土長樁圍護的隔水措施對褥墊層周圍進行處理。在有效樁長方面，主樓的CFG樁、水泥土樁短樁、水泥土樁長樁、副樓的CFG樁、水泥土樁短樁、水泥土樁

長樁分別不小于12m、7.5m、12m、14.5m、7m和14.5m，

其樁徑為0.5m。

3 分析試驗結果

3.1 復合地基靜載荷試驗 施工現(xiàn)場的條件對試驗結構構成一定的影響，按照單樁處理面積加權平均的辦法對不同樁型單樁復合地基承載力進行試驗，進一步評價水泥土樁和CFG樁混合地基的承載能力。在試驗過程中，通過選擇兩組復合地基進行相應的試驗，每組試驗各選取一個CFG樁和水泥土樁單樁。第一組標記為CFG-308#樁和SNT-410#樁，第二組標記為CFG-518#樁和SNT-632#樁。通過分析試驗結果，進而在一定程度上可知：復合地基靜載荷試驗曲線屬于光滑曲線，并且屬于漸進型，在曲線不存在相應的陡降點。當s/b=0.01，其值超過最大加荷量的一半，因此，在承載力設計值方面，CFG樁、水泥土樁的單樁復合地基通常取最大加荷量的一半。

3.2 單樁豎向抗壓靜載荷試驗 在試驗過程中，對于CFG樁來說，如果單樁極限承載力超過1000kN，地基的承載力在這種情況下能夠提高130%；對于水泥土樁來說，如果單樁極限承載力超過5000kN，地基的承載力在這種情況下能夠提高20%，兩組實驗都滿足相應的設計要求。通過研究分析試驗結果，在總沉降量方面，4根樁都低于10mm，并且在《規(guī)范》規(guī)定的范圍內，復合相應的設計要求，沉降量隨著時間、荷載的變化都是均勻變化。通過分析可知，當Q=1000kN和Q=500kN時，CFG樁、水泥土樁都沒有超出極限承載力范圍。通過分析單樁復合地基靜荷試驗結果，與53#CFG樁的樁間土相比，692#CFG樁要好，與416#水泥土樁的樁間土相比，382#水泥土樁要好，進而提高了單樁復合地基的承載力。

3.3 輕便觸探試驗 為了對加固前后樁間土的承載力變化進行對比，待工程項目完工后，為了便于進行試驗，需要布置7個輕便觸探點。通過對樁間土測試結果進行綜合分析，淺層樁間土經水泥土樁與CFG樁處理后，其承載力不低于120kpa，明顯優(yōu)于地基處理前的樁間土承載力。

3.4 檢測應變樁身完整性 在本工程項目施工過程中，通過對463根CFG樁樁身的完整性進行中低應變檢測，根據檢查結果可以發(fā)現(xiàn)，檢測的463根CFG樁，均屬于完整樁或基本完整樁。

4 結論

通過對上述試驗結果進行分析，本文得出以下結論：①通過對復合地基靜壓結果進行分析，與采用組合型復合地基相比，本文采用的復合地基的優(yōu)勢非常明顯。在施工過程中通過利用兩種樁的優(yōu)點，復合地基的承載力大大提高，同時控制了地基變形。②在施工過程中，對于復合地基來說，由于在CFG樁樁體材料中摻入了工業(yè)廢料粉煤灰，并且沒有配筋，與素混凝土樁相比，樁間土的承載能力在一定程度上得以充分發(fā)揮，并且受力與變形與素混凝土基本類似。本文使用的復合地基，其優(yōu)點表現(xiàn)為：承載能力強、變形小、施工簡單，最重要的是能夠確保工程項目質量。③在處理效果方面，夯實水泥土樁處理地基是一種較好的處理方法，與原地基變形模量相比，通過采用夯實水泥土樁加固后的復合地基具有較大的增長，明顯提高抗變形能力。④復合地基的樁和樁間土強度，受褥墊層以及墊層的材料和厚度的直接影響，對于褥墊層來說，褥墊層厚度的科學性、合理性，在一定程度上能夠提高復合地基的基承載力，同時沉降變形大大減少。⑤實驗證明，該工程的地基處理方案，無論是質量控制，還是造價，以及社會、環(huán)境效益等都十分理想，因而具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

在施工過程中，通過分析CFG樁復合地基和夯實水泥土樁復合地基的承載機理和特性，同時將兩者進行相互結合，充分利用CFG樁的高承載力和水泥土樁的抗變性能，進而為工程質量奠定基礎。

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