南宁市建筑设计院 广西南宁 530000
摘要：本文简单介绍了CFG桩复合地基的工作原理，并结合实际工程如何应用CFG桩以及在进行CFG桩复合地基设计时需要注意的一些问题。
关键字：CFG桩；褥垫层；复合地基检验
1 CFG桩简介及工作原理
随着工程建设的飞速发展，地基处理手段也日趋多样化，复合地基由于其充分利用桩间土和桩共同作用的特有优势和相对低廉的工程造价得到了越来越广泛的应用。水泥粉煤灰碎石桩是由碎石、石屑、砂、粉煤灰及适量水泥加水搅拌制成的桩，简称CFG桩（Cement Flyash Gravel）。在CFG桩复合地基中，基础通过一定厚度的褥垫层与桩和桩间土相联系。褥垫层一般由级配砂石组成。由基础传来的荷载，先传给褥垫层，再由褥垫层传递给桩与桩间土。由于桩间土的抗压刚度远小于桩的抗压刚度，上部传来的荷载大部分集中在桩顶，当桩顶压应力超过褥垫层局部抗压强度时，桩体向上刺入，褥垫层产生局部压缩。同时，在上部荷载作用下，基础和褥垫层整体产生向下位移，压缩桩间土，此时，桩间土承载力开始发挥作用，并产生沉降，直至力的平衡。
2 工程概况
拟建项目位于南宁市区。拟建1#、2#住宅楼高 32 层，室内±0.00为74.5m，采用剪力墙结构，设2层地下室，总建筑面积约49868.41㎡。
拟建场地处于南宁盆地邕江河流北岸二级阶地上。场地内地层主要由第四系全新统的杂填土①，冲积成因的黏土②、粉砂③、中砂④、圆砾⑤及古近系北湖组的泥岩⑥组成。主要岩土层参数建议值如下表：
主要岩土层岩土参数建议值
3 CFG桩复合地基设计
考虑到工程造价和综合各方面的因素，本工程基础采用CFG桩复合地基和整体筏板相结合的基础型式。
初步选定CFG桩的桩径为500mm，以圆砾○5层为桩端持力层，有效桩长最短7m且桩进入圆砾不小于7m，桩间距1.75m，呈正方形布置。
计算复合地基承载力
Quk=u∑qsikli+qpkAp=3.14x0.5x140x7+3.14x0.252x2500=2029kN
Ra=2029/2=1015KN
CFG桩间距1.75mx1.75m
面积置换率m=d2/d2e=0.52/（1.13x1.75）2=0.064
fspk=λmRa/Ap+β(1-m)fsk=0.9x0.064x1015/0.196+1.0x(1-0.064)x140=429 kpa
经深度修正后的地基承载力
fk= fspk+1.0γm(d-0.5)=429+1.0x18.5x(8-0.5)=567 kpa
综合施工的不确定性等各种因素，地基承载力适当折减，取fk=520kpa。
本工程地上32层，地下2层，初步估算基底压力p=34x15=510kpa<fk。
本工程基础型式为整体筏板，采用PKPM V4.3进行基础计算设计。经过计算，基底压力均满足pk≤fa 、pkmax≤1.2fa 的要求，说明初步选定的CFG桩长和桩间距合理可行。
CFG桩顶与基础垫层之间设250mm厚中砂、粗砂、级配砂石或碎石褥垫层，最大粒径不宜大于30mm，宽度范围应超出基础外沿不少于300mm至老土边缘，或砌砖围挡后填土夯实外侧。褥垫层的夯填度不应大于0.9。
4 CFG桩施工注意的问题
CFG桩成桩施工钻至设计深度时，应确保提钻的合理性，混合料泵送量与提钻速度相配合，避免缩颈、断桩、冷缝等出现。当遇有松散饱和粉土、粉细砂或淤泥质土，宜采取隔桩施工措施。CFG桩施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5m，当施工工作面高出桩顶设计标高较大时，应增加混凝土灌注量，确保凿至设计标高后混凝土强度等级达到设计要求。清土时机械不得碰撞CFG桩，桩顶高出设计标高的桩头应人工截除，不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土；桩头截口应水平。桩基施工时应采取必要措施，确保挖桩到位，并避免相邻桩的上浮。
5 CFG桩试桩及复合地基检验
由于场地地质情况复杂，正式施工前应先进行试桩（静载试验确定单桩竖向承载力特征值），试桩根数为3根，在场地空地有代表性的地方选取。
1#.2#楼CFG总桩数507根，CFG桩施工完成后，应采用单桩静载荷试验和复合地基静载荷试验检验验收，承载力检验宜在施工结束28d后进行，其桩身强度应满足试验荷载条件。CFG桩需进行低应变动测以检测桩身质量，检测桩数不应少于总桩数的 10%，其中做静载的桩必测，宜静载前后各测一次。单体复合地基静载荷试验和单桩竖向抗压承载力静载荷试验的数量不少于总桩数的1%，每个单体工程的复合地基静载荷试验数量不应少于3点。单桩及复合地基检验合格，且经各方验收合格后方可进行下道工序施工。
6 结语
CFG桩复合地基是一种性价比较高的地基处理方法，这种地基处理不仅能降低工程造价，还能缩短施工工期，可以满足高层建筑地基承载力的要求，具有广泛的工程应用前景。
参考文献
[1] 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
[2] 《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2012）
[3] 《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2014）