水泥粉煤灰碎石桩CFG桩复合地基技术.docx

水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）复合地基技术
--------土木工程2012-1三组

（组长：刘锦伟组员：王仁磊王鑫王永腾王友金王忠廷徐立飞）

摘要：CGF桩复合地基在高层建筑中的应用越来越广,本文在CFG桩复合地基的工作原理，长螺旋钻管内泵压CFG桩施工工艺，施工中常出现的问题及其解决办法等方面进行了介绍。并且探讨了在褥垫层的设计、施工方面应注意的问题,并提出了解决的对策。

关键词：CFG桩；复合地基技；施工技术。

一、CFG桩复合地基概述
1.概述
CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和而成的高黏结强度桩。CFG桩和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。
CFG桩复合地基1994年由建设部和国家科委列为全国重点推广项目，1997年被列为国家级工法，已列入新的国家行业标准《建筑地基处理技术规范》。若采用CFG桩复合地基，桩将不必到达岩石，且可根据地质条件的需要（岩石沟谷、软弱夹层等）调整桩长，通过预计的变形确保建筑物的安全。CFG桩、基础（指独立基础、条形基础或筏形基础）的工程量可严格控制并作出预算。除下雨、地震等人力不和抗拒因素外，工程工期也可控制在许可范围之内。
2．发展状况
CFG桩复合地基是桩土共同受力的刚性桩复合地基。CFG桩的试验研究始于1998年,被列为建设部“七五”课题,并始在实际工程上得到应用。在1992年,部级鉴定通过了CFG桩复合地基技术,接着,在1994年,分别成为国家重点工程项目和国家重点推广项目。在1997年,正式列为国家级工法,并制定企业标准,2002年发布了中国人民共和国行业标准《建筑地基处
理技术规范》P](JGJ79-2002),这部规范将在2013年被新版规范所取代。国家将这项技术列为"九五”重点攻关项目,并投资研究其施工工艺和设备以更好地推广CFG桩复合地基技术。国家于1999年12月验收通过。此后全国各省市得到了广泛地应用,最初在多层建筑中应用较多,随后逐渐应用到了高层建筑中。CFG桩能充分利用工业废料,与披基相比,不仅发挥了桩体的承载力,而且利用了桩间力共同受力,造价只用桩基的一半甚至更少,能带来良好的社会和经济效益。

二、CFG桩复合地基的工作原理
单纯只是从功能这个角度上说，CFG桩处在地基处理的范围之内，整个桩身都可以在所有范围内部受力。它与那些普通桩基之间的区别主要在于，工业的一些废料是构成桩基的主要部分，不包含钢筋。在保证承载能力的基础上，还可以大大降低工程建造工程中的总体造价。与此同时，具体施工过程中还保证了一定的速度、缩短了所需工期、建设时间短等。一台相应的机械设备在10天左右的时间内，就可以处理大约1000m2的地基面积，由此带来的社会以及经济效益十分显著。根据相关部门不完全的数据统计得知，CFG桩复合地基技术已经在全国范围内的23个省、直辖市得到了大范围的推广，且已经在超过1000多个建筑工程中得到了很好的应用。CFG桩复合地基主要作用包括了以下几方面。
1.相互置换
CFG桩复合地基的桩体和桩间土之间，因为使用材料的不同而具备了大不相同的特性。桩间土的泊松较大，但是桩体在强度以及弹性模量上则更胜一筹，桩体所需要承载的实际荷载量也是远远地超过了桩间土。由此可见，CFG可以置换土，在很大程度上提高地基的承载能力。
2.向外排水
CFG桩的桩体部分具备的排水作用，很大程度上可以消散孔隙之间的水压，从而不断增长有效应力。即使是在CFG桩复合地基的成桩开始阶段，固结的排水通道实际上就已经在桩体上构成了，从而可以不断加速桩体附近土壤的固结速度。可以看出，排水作用不可或缺。
3.对土的约束作用
在CFG桩复合地基中，桩体可以很好地阻止桩间土向侧方向变形。如果实际荷载量在同一水平，在没有桩体的约束作用时桩间土发生侧向变形的概率就越大，从而更容易出现变形的情况。由于存在着CFG桩对土的约束作用，进而降低了侧向变形的可能性，也就是垂直变形这种情况发生的概率也大大降低，进一步增强了CFG桩复合地基在阻止垂直发生变形方面的能力。
4.选择机械开挖的具体操作
在用挖掘机进行开挖时，采用小斗。先要在桩间进行掏土，同时距离设计标高大约0.7m左右。将上面的土掏出之后，桩基露出大约0.3m。然后利用挖掘机对桩基进行碰撞，将桩碰断后继续向下开挖。在距离设计标高0.1m处停止开挖，然后进行人工除土。同时还要利用低应变法进行效果的测试，才能进行下一步施工。

三、施工设备及施工程序简介
（一）施工设备
长螺旋钻管内泵压CFG桩施工艺是由长螺旋钻机、混凝士泵和强制式混凝土搅拌机组成的完整的施工体系（见图一）。其中长螺旋钻机是该工艺设备的核心部分，图2是螺旋钻机示意图。目前长螺旋钻机根据其成孔深度分为12、16、18、24m和30m等机型，施工前应根据设计桩长确定