CFG桩在岩溶区建筑地基处理中的应用
CFG桩在岩溶区建筑地基处理中的应用
发表时间：2017-04-20T10:45:11.593Z 来源：《基层建设》2017年2期作者：周春良
[导读] 本文主要先简单介绍了CFG桩，继而论述了CFG桩在岩溶区建筑地基处理中的应用，最后就岩溶区CFG桩施工过程遇到的常见质量问题进行了分析。
广西建工集团第五建筑工程有限责任公司广西柳州 545001
摘要：岩溶地区属于溶洞发育成熟区，土层多为软弱土层，地下水多发，这种区域的地质和水文条件都比较复杂，在这类区域建设建筑工程，必须对地基进行适当的处理。本文主要先简单介绍了CFG桩，继而论述了CFG桩在岩溶区建筑地基处理中的应用，最后就岩溶区CFG桩施工过程遇到的常见质量问题进行了分析。
关键词：CFG桩；岩溶区；复合地基；处理
1 CFG桩简介
CFG桩的中文全称是水泥粉煤灰碎石桩，英文全称是Cement Fly-ash Gravel Pile）。此桩主要是将粉煤灰碎屑和水泥混合在一起，最终搅拌均匀形成一种粘合性很强的桩，并在桩间土与褥垫层的辅助配合下，最终构成了复合地基。这种桩不会污染施工场地，产生的振动小，施工速度快，施工时间短，节约施工成本，具有众多其他桩所没有的优点，尤其适合用在粘性土层发育的岩溶区域或者自重固结的素填土区域，这类区域场地的土层软硬突变明显，要是使用预应力管桩很可能会发生断桩的情况，但是如果使用冲（钻）孔灌注桩就会花费较多的时间，且施工起来比较困难，花费也较多，所以，不管是从施工时间、工程造价还是质量方面来说，都比较适合使用CFG桩。
对于这类不良地质的地基处理效果明显，可以有效增强场地的稳定性和地基承载力，能够有效减少工程地基的变形幅度。
2 工程概况
本工程为广西省某项目居民住宅楼，楼层共十一层，没有设置地下室，工程是框架结构。工程拟建区域是岩溶区，存在明显的土层软硬不一问题，基岩面存在较大的起伏，岩面的深度在6.50~20.80m之间，钻孔必须都钻到基岩，控制较完整岩石不少于5.00m，岩溶中等发育。第一层素填土，第二层是硬塑粉质粘土，再接下去分别是可塑粉质粘土、软塑粉质粘土、流塑粉质粘土，最后一层就是石灰岩。
3 施工方案的选择
3.1 天然地基评价
假设建筑物采用筏板基础，基底持力层承载力特征值fak=80~170kPa，经计算，深宽修正后的承载力特征值为fa=140~230kPa，承载力不满足建筑荷载要求，同时拟建场地基岩面起伏较大，且广泛存在软弱下卧层，经计算软弱下卧层不满足承载力要求，故不能采用天然地基。
3.2 人工挖孔桩
拟建场地基岩起伏大，地下水量较大，存在流塑粉质粘土，施工危险系数大，故不考虑人工挖孔桩。
3.3 静压预应力管桩
静压预应力管桩施工方便、文明，成桩后承载力直观可预测，噪音和振动不明显，适合在市区人口密集地区施工，缺点是穿层能力差。本项目基岩起伏大，局部基岩面较浅，桩端极易落在起伏的基岩面上，造成断桩，故不考虑静压预应力管桩。
3.4 钻（冲）孔灌注桩
钻（冲）孔灌注桩为该地区常用的一种桩型，以石灰岩作为持力层，其穿透土层能力强且不易断桩，有相对成熟的地区施工经验，缺点是易发生塌孔、缩径、桩孔偏斜、桩身质量在地质复杂地区较难控制。由于本场地基岩面起伏大，岩溶中等发育，地下水量较大且多有联通，钻进时钻头（冲锤）易发生卡钻（锤）现象，泥浆遇溶洞时易漏失，施工难度较大，工期长，成本较高，泥浆排放对环境有一定污染。
3.5 CFG桩复合地基
对上部土层采用CFG桩进行地基处理，利用复合地基作为基础持力层，采用筏板基础形式。CFG桩施工工艺简单，工期短，对地基承载力的提高有较大的可调性。
由于本场地基岩面起伏较大，岩溶中等发育，采用钻（冲）孔灌注桩施工难度大，成桩质量难以控制，而CFG桩能充分利用上覆地基土的承载力，避免了岩溶对工程施工的不利影响，同时筏板基础能有效的减少不均匀沉降对建筑物的影响。因此，本工程优先采用CFG桩复合地基结合筏板基础形式。
4 CFG桩在岩溶区建筑地基处理中的应用
4.1 施工准备
现场清理，结合水沟底高程合纵、横坡来计算明确桩顶的高度，挖好临时性的排水沟和排水横坡。在正式开展施工前，要使用静力触探按照每50m一个断面3个点的标准核查地质，施工中每25m一个断面3个点使用CFG桩机钻先导孔核查地质，复核设计。按照设计测量放线点位，现场点位采用铁丝绑红布条标识，在边线位置每10排桩使用小竹板标识里程及桩行号。
4.2 桩机就位
在正式施工前，必须仔细检查桩机的性能。钻机就位后，用反光漆在导向架上每满一米九进行周标识、并将具体尺寸标注出来，每1/2米进行半周标识；用钻机塔身前后和左右的垂球调整导向杆垂直度，确保垂直度在1%以内，并将初始导向架的刻度进行记录，并进行下钻。
4.3 CFG桩成孔控制
在钻孔时应该关闭钻头阀门，并将钻头向下移动到地面后，开启马达进行钻进施工。如果在成孔施工时出现钢丝绳松弛或者钻杆摇晃的情况，必须将进尺放慢，以便避免出现桩孔的偏斜和移位，避免损坏到钻杆和钻具。参考岩面深度根据电流变化（桩底时电流会由100A 左右变小至70A左右）及钢丝绳松弛情况判断钻头是否到达持力层。钻进时，将电流突变位置的电流值和深度进行记录，以便作为日后复核地质情况的参考。
4.4 搅拌混合料
在搅拌站要根据一定的配合比集中拌制混合料，每盘料搅拌时间控制在60—120s之间。每一台班做1组试件进行标准养护，控制出站