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摘要：目前，cfg桩复合地基在高层建筑工程中的应用逐渐广泛，且取得了良好的应用效果。本文以CFG桩复合地基在某高层建筑工程中实践应用分析为题，通过结合工程实例的方式，对CFG桩的设计和施工情况进行介绍，最后提出几点保证复合地基质量的措施，希望为相关行业提供借鉴。
关键词：CFG桩复合地基；高层建筑；质量保障措施
高层建筑对地基的要求较为严格，天然地基通常情况下无法满足变形和承载力等要求。目前，桩基础是高层建筑常用的地基处理方式，虽然桩基础应力传递路径和承载力较好，但却存在造价高，容易出现沉渣等缺陷，尤其是在基础埋深较大且天然地基土强度较高时，桩间土的承载力难以发挥。因此在高层建筑中应用CFG桩复合地基具有十分重要的意义。
1CFG桩复合地基的优势
1.1适用性和承载能力强。CFG桩复合地基技术在处理各种地质条件时，均可取得良好的效果，因此其适用性极为广泛。并且与普通地基相比，CFG桩复合地基具有更强的承载力，同时还能促进质量的提升。CFG桩复合地基不仅在独立基础、条形基础中使用，在筏板和箱型基础同样适用。总而言之，适用性和承载能力强是CFG桩复合地基的优势之一。
1.2操作简单。CFG桩复合地基施工，所采用的方式为长螺旋钻成孔泵送混凝土，在施工作业过程中，不会涉及到钢筋笼制作或其他工序，且灌注成孔一次形成，有利于缩短成桩时间[1]。
2工程概况
某工程位于河南省信阳市息县淮河路南段与规划道路交叉口西南口，开发和竣工时间为2015年7月15日-2017年1月3日，总建筑面积为129428.8m2，主体结构为框架剪力墙，建筑层数为18层，为保证建筑基础的稳定性，采用了CFG桩复合地基。接下来，本文会以该工程为例，对CFG桩复合地基在高层建筑工程中的实践应用进行分析。
3CFG桩复合地基设计
3.1CFG桩的加固原理。CFG桩的粘结强度非常高，属于刚性桩的一种，其强度介于C15~C25之间。在砂石褥垫层和桩的合力作用下，复合地基形成，其加固原理为置换作用。由于此类桩的强度非常高，可以将桩端阻力、周边摩阻力作为依据，促使桩承载负荷被深层地基土所接收，因此被赋予了刚性桩的特征和工作原理。与柔性桩相比，单桩承载力调节更具可行性，究其原因，主要是CFG具有褥垫层，因此桩间土和桩需要承担外部荷载，设计人员可依据垂直荷载分担比，合理调整桩间土和桩需要承担的荷载，从而确保地基承载力满足设计要求。
3.2CFG桩复合地基设计方案。设计人员基于承载力、桩身强度和地基沉降预测结果，设计了CFG桩复合地基方案，如下所述：CFG桩的参数：将CFG桩的直径设置为400mm，入土深度27.5m，相邻两桩之间的距离为1.28m，铺设方式为满堂铺设。设计人员将桩间土承载力发挥系数β设为0.9，桩端阻力发挥系数αp设为1.0，单桩承载力发挥系数λ设为0.8。将《建筑地基处理基础规范》中的公式作为依据，估算单桩竖向承载力的特征值，公式为；在这个公式中，桩的周长由up表示、桩的截面积由Ap表示。设计人员利用公式计算了面积置换率。在这个公式中，桩径由d表示，数值为40cm。一根正方形布桩由dc表示。为确保桩身混凝土强度与要求相符，需要在桩顶位置铺设级配砂石褥垫层，其厚度不得低于250mm[2]。
4CFG桩复合地基施工工艺
4.1施工准备。4.1.1施工设备选择。本工程CFG桩所处的地层较为复杂，将工程地层条件和桩深度作为依据，施工单位将混凝土输送泵和步履式长螺旋钻孔机作为主要的施工设备。4.1.2施工工艺流程。首先进行测量放线，在设备就位后对准钻孔位置进行钻孔，然后向孔中灌注混凝土成桩，最后对桩头进行养护。4.1.3施工技术要点。第一，在桩机就位后，需要使其稳定，不得在外界因素的影响下移动，以保证钻孔垂直度不超过1%，且钻尖和桩点之间的偏移小于1厘米，与此同时，还要关闭钻尖开启阀门，避免土壤进入其中。第二，考虑到工程桩之间的距离较短，如果采用传统施工方式，可能会影响成桩质量，因此，施工单位在实际施工阶段，对隔桩跳打施工方式进行了应用；第三，基于工程所在地的实际情况，对钻进参数进行了选择和调整，如下所述：在钻进开始阶段，应慢速钻进，通过这种方式，对钻杆跳动和机架摇晃现象进行控制，以保证钻孔质量。在钻孔深度达到3m后，逐渐增加钻孔速度，但不能超过每分钟4m，在穿过软硬土层交界处时，需缓慢进尺，避免钻具在钻进过程中出现偏差。4.1.4在泵送混凝土的过程中，只有在下述条件达成后，才能提钻。第一个条件为泵压力达到4MPa，第二个条件是中心管顶部泄气阀泄气。在提钻过程中，应该将速度控制在每分钟3m之内，但不得低于2m，CFG桩的形成时间在10分钟左右，值得注意的是，在灌注混凝土时，需要确保超灌高度少于50cm。4.1.5在清除保护土层之后，需要将桩顶设计标高上多余的桩头进行处理，一般情况下截除即可。在这个过程中，施工人员需利用工具，对桩头进行修凿，同时清除顶端浮浆，新鲜混凝土面漏出后方可停止。此外，基槽开挖和截除桩头，可能会导致桩体受损，在出现此类状况后，应采取接桩的方式，解决问题。在接桩作业过程中，首先，需要对桩顶进行剔平凿毛处理，并使用清水冲洗接桩部位，在清理干净后方能接桩[3]。
5CFG桩复合地基质量保证措施
5.1控制桩位和桩顶标高。测量工程师需要将测量方案的矩形控制点作为依据，对轴线控制点进行明确，并在此基础上，将混凝土桩设置轴线控制点上，与此同时，还要使用混凝土对点的四周进行固化，其中固化深度不得少于0.3m，以此来保证测量放样的准确性。除此之外，还应将轴线控制网作为依据，通过测量放样，使各个桩位被放出。针对桩位应做好标记，一般情况下，采用钢管打眼灌白灰并插入筷子即可，筷子插入深度应少于300mm。最后控制轴线和桩位，使其偏差符合标准。比如：轴线控制网偏差不得超过200mm，而桩位偏差不得超过20mm。
5.2控制混凝土级配和强度。在了解后得知，本工程所使用的混凝土为商业混凝土，其塌落度≤18cm。通过对混凝土级配和强度进行有效控制，即可保证CFG桩复合地基的质量。以本工程施工单位为例，施工单位为保证混凝土桩的质量，针对每根混凝土桩进行三次塌落度检测，在到达龄期后对混凝土强度进行检查。与此同时，还要确保运输的及时性，所使用的运输容器应干净，避免混凝土被杂物所污染，最后还要对混凝土灌注前的等待时间进行控制，如果混凝土超过初凝时间，应禁止使用。
5.3预防缩颈、夹泥和断桩的措施。5.3.1为避免CFG桩出现常见的质量问题，在施工阶段，施工人员应注重提钻时间的选择，通常情况下，在混凝土埋住钻头后方能提钻，并且提钻速度不宜过快。5.3.2鉴于本工程的实际情况，上部地层是缩径现象的主要发生位置，施工人员在钻进此地层的过程中，需要保持较低的钻进速度。5.3.3钻头直径检查标准为50根桩/次，同时，还要在施工后将CFG桩的桩径控制在400mm内。5.3.4在堵管后重新泵送混凝土时，需要确保钻头位于混凝土下方1m位置，通过这种措施，对断桩现象进行预防。5.4保护开挖桩头的措施在成桩后，施工人员需要开挖桩间土，但在这个过程中，操作人员可能会因为操作失误导致桩身断裂。为对此类问题进行控制，施工人员在施工阶段，可以应用小型挖掘设备，究其原因，主要是相较于人工开挖，小型挖掘设备有利于提升挖掘效率，同时还能截取桩头。
6结语
综上所述，本文结合实例对CFG桩复合地基在高层建筑工程中的应用进行分析，认为CFG桩复合地基具有适用性和承载能力强和操作简单的优势，将其应用于高层建筑工程中，可以取得良好的效果，建议施工单位重视CFG桩复合地基的应用，以此来保证高层建筑工程的质量。
参考文献：
[1]卢宝全.CFG桩施工工艺及质量控制管理[J].住宅与房地产,2020(18):229-230.
[2]方振雄.广州花都岩溶地区CFG桩复合地基设计[J].建材与装饰,2020(18):101-102.
[3]玺克.软土地区CFG桩复合地基静载试验及数值分析研究[J].土工基础,2020,34(03):372-375.
作者:薛兴 单位:福建省永同达建筑工程有限公司