摘 要：现如今，由于CFG桩复合地基具有显著提高软弱地基承载力、周期短、成型快、地基变形小、质量易保证、效益高、适用广、环保等特点，被广泛应用于一般工程的地基处理中。本文介绍了南阳某高层住宅工程的CFG桩复合地基设计，包括承载力与地基变形的计算等。由于现场管控和施工操作等原因，引起CFG桩出现较多的Ⅲ、Ⅳ类桩，致使设计要求的复合地基和单桩竖向承载力检测均达不到问题，本文分析问题的原因并给出相应的处理措施，补桩后经静载试验检测说明处理措施经济可行。
关键词：CFG桩复合地基；地基变形；承载力不足；加固设计
引言
CFG桩复合地基是由混合料加水拌合并灌注在土中形成竖向增强体的复合地基。目前施工中，增强体以预制桩、素混凝土灌注桩为主。由于CFG桩复合地基能显著提高软弱地基承载力、周期短、成型快、变形小、质量易保证、效益高、适用广、环保等特点，在一般工程的地基处理中被广泛使用。该技术在本工程中的应用，取得了较好的成效。
1 南阳某高层住宅工程概况
项目位于南阳市，由多、高层住宅和地下车库组成（见图1），单体间设缝脱开，其中一栋11层住宅、四栋31~33层住宅、13层商业公寓、3层商业以及3层地下车库。项目总建筑面积约为14万m2。主塔楼拟分别采用剪力墙、框支剪力墙等结构，基础为筏板+CFG桩复合地基。
项目场地类别为Ⅱ类、7度（0.10g）、第一组。
本文仅就5#楼进行阐述。
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图1 建筑总平面图
2 场地工程地质条件
场地位于南阳市中心城区白河右岸Ⅱ级阶地上，地形属较平坦的空地，地貌较单一。地勘揭露的土层和CFG桩复合地基主要设计参数见表1。勘察期间测得场地内地下水位埋深为5.8-7.2m，水位标高为119.7-121.0m。
CFG桩复合地基设计主要参数 表1
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3 CFG桩复合地基设计
5#楼建筑平面长31.75m，宽18.95m，建筑总高度97.90m，层数为31层，地下3层，建筑物室内地面正负零为绝对标高126.65m。塔楼采用框支剪力墙结构，1500mm厚筏板基础。由于基底持力层⑤粉质粘土层（120KPa）无法满足工程采用天然地基的承载力要求，拟通过素混凝土灌注桩（CFG）加固处理。基底绝对标高112.5m，抗浮设计水位绝对标高118.5m。
经计算，工程基底压力标准值为500kPa；准永久值为480kPa；基底平均附加应力为471.5kPa。
工程基底持力层⑤粉质黏土层，拟采用桩径400mm的素混凝土（C30）灌注桩作为竖向增强体，有效桩长17m，按地勘参数计算其单桩承载力特征值850kN，桩端进入持力层⑦黏土层深度大于1.0m，桩布置间距按1.41.3m，褥垫层厚度取250mm，处理后复合地基承载力特征值495kPa、修正后为530kPa。桩平面布置图详见图2：
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图2 CFG桩位平面布置图
3.1 单桩竖向承载力特征值Ra计算及桩身强度f
cu验算
3.1.1单桩竖向承载力特征值Ra计算
CFG单桩竖向承载力特征值Ra初设时根据规范[1]第7.7.2条第6款按下式估算：
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4 CFG桩检测结果及问题原因分析
4.1 CFG桩施工与检测要求
项目选用长螺旋钻中心压灌成桩工艺。
根据规范[1]第7.1.2条、第7.1.3条、第7.7.4条以及规范[2]第14.4.3条及条文说明，可知规范对单桩竖向承载力以及桩身完整性、复合地基承载力的检测要求基本类似，仅规范[2]要求略宽松些。因此一般可按地基处理规范要求执行。
根据项目总桩数468根，选择总桩数的10%，约53根桩做低应变检测；在施工结束28d后对各选择3点进行静载荷试验以检测单桩竖向和复合地基承载力。
4.2 CFG桩检测结果
所有工程桩施工结束且混凝土龄期满足检测要求后，对工程桩进行检测，其结果如下表2：
低应变、静载荷试验结果 表2
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由上表及其他检测项可知：
1)Ⅲ类桩达到16%；
2)单桩竖向、复合地基承载力特征值不满足设计要求；
3)通过现场挖开查看，桩缺陷处有部分为浅层断桩；
4)根据混凝土试块检测结果，强度满足设计不小于C30的要求；
5)经多次复核性检测，桩长、桩径等满足要求。
4.3 CFG桩检测问题的原因分析与处理
4.3.1检测问题的原因分析
根据检测结果，项目各方主体和专家对质量缺陷和承载力不足的问题进行了详细的沟通、研究，认为有以下原因：
1)场地因素，原先检测孔位的选择过于集中，且靠近于地勘未揭露但走访后发现的已掩埋暗河位置，未能在单体范围内均匀选择；
2)据检测单位反映，所选检测点部分属于Ⅲ类桩，其本身具有严重缺陷，其承载力存疑：对D01号桩进行开挖检查，发现桩顶1.6m处有严重缺陷，据此判断部分检测点承载力低是缺陷导致；
3)清理桩间土时未能严格把控，导致挖掘机碰触桩体使其浅层断桩；
4)施工现场管控不严格，对成桩工艺未能严格执行到位，成桩质量差。
4.3.2处理与加强措施
针对上述问题，各方协商采取以下措施：
1)扩大检测范围：对余下工程桩全部进行低应变检测，以查出所有Ⅲ、Ⅳ类桩（共计175根）。对于工程中发现的Ⅲ、Ⅳ类桩除浅层断桩外，均在桩侧重新补桩；浅层断桩进行断桩清除并接桩处理，操作时不得扰动桩间土；
2)先后增加4点进行单桩竖向静载荷试验，其中3点结果达到设计要求承载力，检测点7（Ⅲ类桩）为425kPa。除检测点1（D01）、检测点7以外的5个检测点平均值为工程单桩承载力特征值730kPa；
3)根据上述单桩竖向承载力特征值重新计算复合地基承载力特征值，拟4根现有桩中间增设1根新CFG桩，桩长考虑场地特殊情况，适当加长至19m，按面积置换率等效估算的桩间距为1.121.3m，代入（4）、（5）得f
spk=495kPa，施工后静载荷试验检测承载力特征值达到上述值；
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图3 局部补桩示意图
4)回填钻机施工面时保证不小于50cm回填厚度，严格把控回填土质量，如有需要，铺设钢板以保障钻机施工时的垂直度；
5)桩基施工时应严格按钻至设计孔深后先压后提的工序操作，确保桩端承载力充分发挥作用；
6)桩体施工完7d养护龄期后方可清理桩间土，清理时严禁挖掘机触碰桩体，避免桩体浅层断裂，余土应采用人工清理；
7)建筑施工和使用过程中加强沉降观测，及时记录，如有异常应通知各方主体。
5 结论与建议
本文通过对南阳某高层住宅工程的CFG桩复合地基的设计过程、后期检测情况及问题分析与处理，可知采用CFG桩对地基进行加固处理是一种较为经济也有诸多优点的方式，得到了广泛的应用，但也应根据现场情况，选择合理的工艺和施工顺序、控制施工速度、加强施工现场管控，从而才能确保成桩质量。场地的差异也会导致试桩的结果不完全具有代表性，应该具体问题具体分析，对地勘提供的数据尽可能核实，各子项之间合理安排试桩，避免复合地基质量问题的出现。
参考文献
[1] JGJ79-2012，建筑地基处理技术规范[S].
[2] GB/T50783-2012,复合地基技术规范[S].
[3] GB50007-2011,建筑地基基础设计规范[S].
[4] GB50010-2010,混凝土结构设计规范[S].
[5]李国胜.CFG桩复合地基设计方法深入探讨[J]. 建筑结构，2019,49（14）：107-112)