岩土工程师CFG桩复合地基的施工知识

北京望京新城K5区521 ~ 524号4栋高层塔式住宅，共24层，总建筑面积10万m2，地下两层，箱形基础，埋深-7.010m，基底标高-31.440m，天然地基承载力标准值160kPa，不能满足设计要求。因此，采用CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)复合地基加固方案。
CFG桩施工在基底标高上，钻孔穿越的土层为:标高-30.500 ~-20.500 m，砂质粘土~粉质粘土，中低压缩性；标高-20.500 ~-15.000 m，重粉质粘土~粘土；-15.000米以下为稳定的粘质粉土~砂质粉土。利用管井井点降水至-30.500m标高。
关键词:CFG桩CFG桩复合地基
北京望京新城K5区521 ~ 524号四栋高层塔式住宅楼，总建筑面积10万m2，地下两层，箱形基础，埋深-7.010m，基底标高-31.440m，天然地基标准承载力160kPa
CFG桩施工在基底标高上，钻孔穿越的土层为:标高-30.500 ~-20.500 m，砂质粘土~粉质粘土，中低压缩性；标高-20.500 ~-15.000 m，重粉质粘土~粘土；-15.000米以下为稳定的粘质粉土~砂质粉土。利用管井井点降水至-30.500m标高.
1复合地基设计
本工程主要设计参数为单桩竖向承载力标准值650kN桩径400mm桩长17.5米，定长控制；桩端持力层为粘土质粉土和砂质粉土；混凝土强度等级C20面积置换率为0.052，呈正方形布置，桩间距为1.55m×1.55m，4栋楼共2120根桩。
2CFG桩施工
2.1工艺流程
钻机就位→钻孔→灌注钻杆混凝土→提钻杆→灌注孔底混凝土→边抽边提钻杆→打桩→钻机移位。
2.2施工措施
(1)为了检验CFG桩的施工工艺、力学性能和质量控制，检查地质资料，在工程桩施工前，应至少制作两根试桩，从竖向全长钻取芯样，检查桩混凝土的密实度、强度和垂直度，并根据发现的问题修正施工工艺。
(2)桩顶混凝土一般密实性差，强度低。因此，桩顶以下2.5m范围内应采取振动夯实措施。
(3)为了实现水下成桩，要求在不提钻的情况下将钻杆钻至设计标高。首先向空芯钻杆内灌注约8m高的混凝土，然后提升钻机灌注桩底混凝土。之后边灌注边提钻，保持连续灌注，均匀提钻，使钻头基本能埋入混凝土中1m左右。浇筑混凝土前禁止使用钻孔，这是将混凝土倒入水中的错误方法。
(4)搞好成孔、搅拌、压灌、钻孔的密切配合。钻孔速度应与混凝土的泵送量相匹配。严格控制混凝土的投入量大于钻孔产生的空孔的体积，使混凝土表面始终保持在钻头以上1m，避免混凝土中形成充水孔。
3试验检测
3.1复合地基试验
为了检验CFG桩施工工艺和复合地基加固效果，获取设计和施工的技术资料，进行了一点三复合地基和三根单桩的静载试验，参数与工程桩相同。
三次复合地基试验荷载值为6500kN，单桩试验荷载值分别为1700kN、1300 kN、1300 kN。加载程序和判断标准符合规范要求。
3.2复合地基承载力分析
(1)单桩强度控制承载力标准值，取各测试点荷载或极限荷载的一半，三根单桩承载力标准值平均值为683kN。根据公式，复合地基承载力标准值为434kPa >400kPa。
(2)取s/b =0.008对应的荷载，确定三桩复合地基承载力标准值为630kPa，远大于设计要求的400kPa。
3.3静载试验和动载试验
3.3.1静载试验
三个单桩复合地基和三个单桩试验结果表明，三个单桩复合地基和三个单桩静载试验的Q -s曲线和s -lg(t)曲线均无陡降迹象。根据相对变形s/b，单桩复合地基在400kPa荷载下沉降值的比值s/b分别为0.009、0.0096和0.004，均小于0.01，表明单桩复合地基承载力满足设计要求。单桩静载试验标准值为650kN时，沉降分别为2mm、3.6mm、3.6mm，说明单桩承载力仍有较大潜力。
3.3.2低应变动力检测
检测按《基桩低应变动力检测规范》进行，检测桩数为总桩数的20%。
3.4检测结果
(1)CFG桩强度满足C20设计要求。385根一级桩，桩身结构完整；二级桩33根，桩身结构基本完整，桩身局部有轻微离析，不影响桩的使用。一、二级合格桩418根，占总检测桩424根的98.58%。
(2)浅层断裂桩6根，占测试桩总数的1.42%。开挖后核实裂缝距离桩顶约0.5m，裂缝处混凝土对接，分析为保护桩头混凝土不慎凿槽所致。清洗后复试，发现下桩身质量基本均匀完整，为合格桩
。本工程静载试验表明，1.3桩复合地基高于3个单桩复合地基，也高于按单桩承载力标准值计算的复合地基，基本消除了断桩、缩径、夹泥等质量通病，表明本工程CFG桩采用的施工工艺和技术措施是可行的。