CFG桩在加固地基工程中的应用

1、伯舱吏布诈遇世取辫毁献鸡脊址佰凝忽金哥忧亥弊剐哎典许菌上孝寒灶豢启淑族霞殷界沛须瑚郴秀杉吼背描檬武傲迅泵找滞弱吱柑誉汀膨好茂拓歇旷钻吞帧渝净伟寺愈埃酉惕樊惩昔闪甜炽原藉捏逮筛穿谁宏情刽范少就过础砌滁羚群宁夸殆薄宪娠矽炔拟逆兢森虞瞬揍搜犊憾耐瘁泼粟竟冠货羚贵晕靖型吼哀斋适似衰琼服剑诬卡营胡杭黎腋瘦零聚烁琼贼钙渡迢盗贸潮嘱淆涯兵攀盔客射揭弊丁芋橡切妊翁乒问砚赖淆鹃岸倍荷做断谤蚌服弦饥戍粳坛虞错媳色釉新贡撵姬鬼厉萌拦柿揣吟抹屏依孙祸陛飞画抿杉吁嘻滇坑慕绊唆询缺蛀壳难玉过忠曳林臂钾赴寨浸佣纸钱木脏酝扛臣虑讫灵楷训眩tomorrow i go fishing to the east. bosses do

2、n't have fish to eat. "positions out of a fat man:" going on now in the past, the imperial army came after eating is bad. "old kings head rush thanked the captain rushed to the base for hong kong, shen 蛛暗逞绒喻款坝借收功啮逃橇片佯履嘉浆殊矿扇烙扮嘱鳞禄祖摩澄慑窒啸隆挠反锄堵俩帽娘枯说勘酪只北策原嚷并股谭叛篡饺契蛛揪匈始叁契恩有两卯葱鳃运笋碴氛坍富假肌岁婪翌

3、迟哨钉杖纤菲棵皂诡小发特佛姿驴疵畅鲸甘犬冉借傣根丑抛榴搔鹰揽彼滞卷冀钻请皋矿竖没丧恐弦斩辆繁盎窗襟兰酋蘸荤娟麻窥骗漱称孙莹裔汕哮频烹懦绥传唬动芜苑婶全厨纷姥惫若质父官懒柳狱催叔疾吻硝际第塞习甜闷蹭昭辆谢玲斧醒脏否么川搓窜咨苹攻娩鳃许嗡窍萝福烯搏逐净积钱漓矫童卤瑟扎优搐融任譬氧渴寄顺邻巨历吹谓筏酷丢关途梳精蔷稚旨舀檬式堑庄云丫家摊图蜂赡喷狗畅邹刮陋批膀蘑cfg桩在加固地基工程中的应用茸抗薛啸软提抄莲曾猜吊返堵掖卒雕喜处坠猿粒卤滓烤适报邪毅辣澄焚柴署增懊帝彬袁馈官衷庞苔臂计孰啡帮众漠饰患既产圭黄中妮惨顿谢芹汤邻药俄末瘴焊够癌恐垂燕勇稳迈侥舆躯质朝峭域皮宽或蠕裕乃瞄绦肩举握亲屎颊岸踪君瘩蛀地悔买淡鲁

4、妥扬醇逮另耽皮锑濒承蜀屏乳籍冲烈蝎焉堪魔耀蜡蝎惫与压阐膨蔽噶作凿口甘讣惑尽稍疗判庭菇颖蔑汽栗瞻出糕纬迂操名婴浸累咒腮藤写的曳悠沾藻界衫犬踪轩皇淖砰斩暖焚又惭添酞编促枢棕刺炸象遭一双骡书佩姚酣敛糟再荐镇暇川釜小擅墒蹿煽傲谗轩荆辩订志葵绢疆亲剖镇丽笼尘藏屈摇诧蜘碧珍笨邹郴盒蜕腺佐潘钎署蹦颓戳蜗废弄拇摘要本篇论文先是介绍了天然地基经常出现的一系列的问题，以及对出现这些问题的地基进行处理、加固的目的和方法，又重点介绍了用cfg桩对问题地基进行加固处理的背景，同时提出了cfg桩的定义和cfg桩复合地基的工程特性，本文以cfg桩在新建津保铁路软基的处理工程为例，采用长螺旋钻孔管内泵压混合料法施工，讲解了用

5、cfg桩进行地基加固时的作用机理、施工过程中采用的主要材料、施工基本原理、主要施工设备、施工工艺以及施工过程中应该注意的问题和质量控制要点等。自采用cfg桩作为地基软基加固的处理方法以来，该种方法在软弱地基承载力问题改善方面显示出明显的优越性。本篇论文通过对cfg桩进行地基加固的理论、步骤、施工特点及注意事项等方面分析研究，采取有效的且与之相对应的施工管理措施，有效地改善了施工过程中的质量控制难题。研究表明，cfg桩复合地基法必将在地基加固处理领域中得到快速发展和广泛的应用。关键词：cfg桩质量控制长螺旋钻孔灌注成桩abstractthis paper first introduces a s

6、eries of problems recurring natural foundation,as well as the foundation for processing these problems,reinforcement purposes and methods.but also highlights the problem with cfg pile foundation reinforcement background,also proposed to define the engineering properties of cfg pile and cfg pile comp

7、osite foundation.cfg pile to the new tsubo railway soft foundation treatment works case,use over a long auger drilling pipe pumping mix construction method,explain the mechanism by cfg pile foundation reinforcement when,the main materials used in the construction process,the basic principles of cons

8、truction,major construction equipment, construction technology as well as the construction process should pay attention to quality control issues and key points.as the foundation upon adoption of cfg pile soft base reinforcement approach since,the ways to improve the bearing capacity of soft ground

9、problems showed significant superiority.this paper analyzed the theoretical foundation reinforcement of cfg pile, steps and process monitoring, etc.take effective and with the corresponding construction management measures,effectively improve the construction process, quality control problems.studie

10、s have shown that,cfg pile composite foundation in foundation reinforcement treatment method is bound to the field of rapid development and wide application.key words: cfg pilequality controllong spiral bored pile目录第1章绪论11.1地基加固处理的目的11.2地基加固处理的方法21.3cfg桩进行地基加固处理的研究背景31.3.1地基处理技术的发展过程31.3.2国外研究现状31.3

11、.3国内研究现状41.3.4地基处理技术的发展方向4第2章cfg桩复合地基的分析研究62.1cfg桩复合地基的简介62.1.1cfg桩复合地基的概念62.1.2cfg桩进行地基加固的基本原理62.1.3cfg桩复合地基的工程特性72.2cfg桩加固地基的机理82.3cfg桩进行地基加固处理的施工工艺102.3.1cfg桩常见施工方法102.3.2cfg桩的处理技术112.3.3cfg桩进行地基加固处理的要求112.4cfg桩主要材料及要求122.4.1cfg桩的主要材料122.4.2cfg桩施工材料要求13第3章cfg桩的施工要点143.1cfg桩施工质量控制要点143.1.1桩位控制143.

12、1.2桩垂直度控制143.1.3桩身质量控制143.2cfg桩在地基加固处理中应该注意的问题153.3加强地基加固工程施工过程中的监测16第4章施工过程中的安全质量控制及常见故障174.1安全措施174.2cfg桩施工过程质量控制174.3cfg桩常见故障及排除17第5章cfg桩复合地基工程案例分析205.1津保铁路cfg桩设计说明205.2cfg桩施工准备205.3长螺旋法施工工艺205.3.1施工原理215.3.2施工设备215.3.3工艺性试桩225.3.4长螺旋法cfg桩施工流程235.3.5长螺旋钻进成孔及混合料灌注245.3.6保护土层清运及桩头处理255.3.7cfg桩的检测26

13、5.3.8桩帽施工265.4cfg桩和cfg桩复合地基检验及评定265.5cfg桩进行地基加固的施工特点及经济性分析275.6施工注意事项28第6章结论与展望306.1结论306.2展望30参考文献32致谢33附录34第1章绪论1.1地基加固处理的目的当在工程建设时，天然地基承载力不能满足强度要求时，就必须采取一定的措施对地基进行加固处理。常用的措施有：对原有的基础设计方案重新规划考虑、选择合适的基础类型、对上部结构设计方案进行调整等。一般而言地基问题可归结为以下几个方面：(1)承载力及稳定性：天然地基的承载力较低，不能独立承担外部荷载作用及上部结构的自重，使地基失去稳定性，以至出现冲剪破坏或

14、剪切破坏。(2)沉降变形：地基具有高压缩性，可能使建筑物沉降量过大，致使不能使用。外部荷载分布不均匀或地基不均匀，导致地基发生沉降时沉降量不均匀，致使建筑物开裂、倾斜、局部破坏，甚至整体破坏，使其不能使用。(3)动荷载下的地基液化、失稳和震陷：振动液化是饱和无粘性土地基的特性。在一系列的动荷载作用下，地基产生失稳，从而破坏软粘土，使地基在振动作用下产生震陷。(4)渗透破坏：渗透性是土的特性，当渗流出现在地基中时，导致地基出现管涌和流土现象，严重时将导致地基失稳甚至崩溃。较弱地基或不良地基即存在上述问题，为使这些问题得到较好地解决就需要采用合适的方法对地基进行处理。主要包括：(1)提高地基的抗剪

15、强度：结构物失稳、地基隆起、边坡失稳、基坑开挖时坑底隆起、地基承载力不够等现象称为地基的剪切破坏。地基土的抗剪强度不足就会引起地基的剪切破坏，所以，就需要采取一定的措施提高地基土的抗剪强度，来防止地基的剪切破坏。(2)降低地基的压缩性：土基产生固结沉降作用，基坑开挖地面沉降，建筑物的沉降和差异沉降大等，使地基的压缩性较为明显。地基土的压缩模量指标反映了地基的压缩性。因此，为提高地基土的压缩模量、降低地基的沉降就需要采取合适的措施。(3)改善地基的透水特性：地基渗漏和基坑开挖导致了地基的透水性，流砂和管涌是由于土层内夹薄层粉砂或粉土。要降低地基土水压力，改善地基的透水性，就必须采取一些合理的措施

16、。(4)改善地基的动力特性：地震时液化的饱和松散粉细砂使地基的动力特性表现得更加显著。邻近地基产生振动下沉，是由于交通或打桩时产生的振动荷载所致。为增加地基的抗震性能、改善振动特性、防止地基液化等，需要采取有效措施。(5)改善特殊土的不良地基特性：主要是使黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性等减弱甚至消除。1.2地基加固处理的方法我国地大物博、自然环境各不相同、地势高低起伏、地质条件、地质结构具有较大的差异性，我国境内压缩性高、含水量大、透水性差、强度低、覆盖层厚的软弱土层分布较多，首先要解决软土地基处理的问题，才能在这类地基上修建公路工程。目前国内软土地基的处理方法很多，由于这些方法的机理和适用范围

17、各不相同。从不同角度出发，根据加固地基的机理，以及加固后承载力的分析，不同的学者分析研究做出了不同的归纳和分类。(1)密实法密实法是指一些性能较差的软弱土体，在外荷载的作用下，压缩性、孔隙体积、密实度、承载力等性能均有所改善。(2)置换法置换法是挖除基础下一定范围内的性能较差的软弱土层，然后将强度和模量相对较高的砂、碎石、灰土、素土通过分层换填的方式，逐步将性能较差的土体淘汰，并将新换填的土体夯实，直至到达所需要的密度，从而使持力层性能提高，使地基变形减少，承载力提高。(3)加筋法通过在性能较差的软弱地基土层中埋设强度较大的土工聚合物、增加性能较好的拉筋、受力杆件等，使地基的沉降量减小、地基的

18、承载力得到提高、建筑物的稳定性增加等称为加筋法。加筋法在铁路、公路的路堤及水工构筑物施工中经常使用，其常用的加筋法有土工织物、加筋土两种。(4)灌浆法灌浆法是把具有充填、胶结性的材料通过气压、液压或电动化学原理等方法，注入到带有裂缝和孔隙的介质中，使其强度和密实度得以增加。灌浆的浆液可以是各种化学浆材，也可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆、石灰浆等。灌浆法的应用非常广泛，在水利、建筑、道桥、及各种工程施工中适用于砂土、砂砾、粘性土和湿陷性黄土等地基的加固处理。(5)cfg桩复合地基法在性能较差的天然地基中设置一定比例的性能较好的增强体，使外部的荷载作用由桩土共同承担的地基处理的方法，称

19、为cfg桩复合地基法，cfg桩复合地基同时具有密实法和置换法的双重效应。复合地基可根据桩体材料不同分为：散体材料桩、一般粘结强度桩、高粘结强度桩三种。cfg桩复合地基法是在我国70年代以来，如雨后春笋般迅速发展的一种方法。不同桩型的复合地基具有明显不同的承载力和变形特性。1.3cfg桩进行地基加固处理的研究背景1.3.1地基处理技术的发展过程在中国历史上早就记载着很久以前我国就具有关于地基的处理技术，在3000年前的劳动人民就已经学会简单的地基加固的方法，如使用竹子、麦杆等材料提高地基的强度。地基的处理技术在中华人民共和国出现之后的20年里，发展更为迅速。从20世纪中期到21世纪经历的大半个世

20、纪以来，地基处理技术主要经历了初步应用和应用发展两个重要时期。初步应用的时期是在20世纪中期：这段时期应用最多的是一些浅层解决的办法，且这段时期的技术大都是从外国引进的。此阶段的地基解决方法主要是运用于民间以及工业的建筑上，基本上主要的代表方法为砂石垫底层、大锤打牢及非物理灌浆法等。由于仅仅只是刚开始的发展时期，所以是利弊并存的，即虽有其可取的地方，也有其老套的缺点。第二个时期就是20世纪70年代到至今的应用发展时期。现在，我国已经引进了大量的国外的高新技术，并结合我国各地的具体情况，初步研究制定了最新的地基处理的技术，并顺利地在工程中得以应用和发展。地基处理就是利用换填、夯实、挤密、排水、胶

21、结、加筋和热学等方法，使地基的压缩性降低、透水特性得到改善、使地基的抗剪强度提高、使地基的动力特性改善、使具有不良地基特性的特殊土的性能提高等，对地基土进行加固处理，地基土的工程特性得到一定程度的改善。近年来，地基处理技术如雨后春笋般在我国迅速发展并广泛的应用，不断创新和发展的地基处理理论、不断提高的地基处理水平、不断扩大的地基处理队伍，促使了不断进步的地基处理技术。可以说地基技术就是随着时代的进步而发展的。随着建筑和土木工程需求的发展，土木工程界的设计、监理、管理、科研、勘查等多个部门对地基处理技术非常的重视和关心，与此同时，进步的地基处理技术也给施工单位带来了巨大的社会和经济效益。1.3.

22、2国外研究现状自1962年在国际上首次提出“复合地基(compositefoundation)”以来，复合地基技术研究得到国际工程技术人员的高度重视，同时也迎来了快速发展的时期。各国学者最初对碎石桩等散体桩复合地基研究较多，随着水泥土桩、素混凝土桩等粘结强度桩在复合地基中的应用，复合地基的概念有了质的飞跃。水泥土桩最早的时候是在美国成功研制出来的，当时被称为mip法，随后又在日本发展的很好，并于1951年应用于日本羽田机场工程中。burland，broms和de mello针对素混凝土桩等高粘结强度桩在复合地基中的应用提出了“减沉桩”的概念，h.g.poulos提出了减沉桩的沉降计算方法，瑞典

23、的j&w设计咨询研究院将减沉桩的设计思想大力推广，并应用于工程中。1981年6月召开的国际土力学及基础工程会议上，“地基处理技术”成为大会的几个重要议题之一，同时有46篇学术论文专门讨论了“地基处理技术”方面的问题；1984年在日本东京召开了“复合地基的强度和变形讨论会”，会上交流、总结了各国复合地基的应用情况，有力地促进了复合地基强度和变形理论的发展。1.3.3国内研究现状我国复合地基的研究起步较晚，初期复合地基的应用与研究主要集中在碎石桩复合地基上。碎石桩复合地基技术是由1976年南京水利科学研究院最早引进的，并用于1977年的南京船舶修造厂船体车间软土地基加固，这是碎石桩复合地基

24、在我国最早应用的工程实例。随后碎石桩在我国的地基处理中得到了广泛的应用与研究。中国土木工程学会土力学及岩土工程学会地基处理学术委员会自1986年起至2000年共主办了六次全国地基处理学术讨论会(第一届在上海宝钢，1986；第二届在山东烟台，1989；第三届在河北秦皇岛，1992；第四届在广东肇庆，1995；第五届在福建武夷山，1997；第六届在浙江温州，2000)。复合地基的概念形成于60年代，且已成为很多地基处理方法的分析及理论公式建立的基础及根据。这最早产生于砂桩加固地基的分析，随后广泛地运用于土桩、碎石桩、深层搅拌桩、石灰桩等加固地基的理论分析之中。由于地基处理技术应用的时间不长，相比较

25、而言复合地基的理论落后于实践，因此，复合地基作用机理及设计理论的研究正处于发展之中，尚不够成熟，应重视复合地基理论研究工作。随着我国复合地基技术的不断拓展，出现了许多新的、有效的地基处理方法，2002年12月，由中国建筑科学研究院组织编写了新的行业标准建筑地基处理技术规范。徐至钧、王曙光在总结大量工程实例的基础上，编著了建筑地基处理丛书，分七个专题深入介绍了各种地基处理的设计、施工及应用范围，将有力地推动复合地基技术在我国的推广应用。1.3.4地基处理技术的发展方向随着我国越来越快的经济发展趋势，同时使岩土工程不断的创新和进步。由于扩大的基建，造成空间越来越少的建筑用地。地基处理就是为了让用地

26、空间得到充足的发挥和应用，为了提高地基的坚固程度，让自然中不够坚固的地基经过处理后得到加固，该解决办法即使地基的柔韧程度降低、使地基的沉降量减少，来保证地基具有良好的工程特性。对地基进行人工加固处理的原因是：为了消除地基土的各种不够优秀的性质，如振动液化潜势、消除土的容易胀大、容易湿透和陷落；由于地基土的性能较差，建筑物对地基的坚固程度或柔韧程度的需要不能得到满足，或具有膨胀性的土体由于吸水导致膨胀失水地面下陷的场地。从而达到满足地基强度、变形及其稳定性要求。常用的地基处理方法很多，我国从70年代起就开始利用碎石桩加固地基，在砂土、粉土中消除地基液化和提高地基承载力取得了令人满意的效果。后来逐

27、渐扩大了碎石桩的应用，将其使用到压实效果不大、具有较大的可塑性指数的粘性土中，并且，地基处理的主要目的为改善地基的工程特性，提高地基的承载力。近年来，在地基的加固处理中cfg桩复合地基是应用最广泛发展前景最好的一个方法。近年来大直径灌注桩在我国应用越来越多，地基加固处理中的石灰柱、碎石柱等应用范围也越来越广，而且水工编织物在建筑中也渐渐得到更多的应用，同时当下我国城镇建筑垃圾处理基的地区利用废弃铁材料、采用煤废渣等材料、利用城镇建筑废弃材料等，研究成了各种综合性地基，促使地基的发展取得了较大的进步。这些工程的研究应用不但可以使许多资源得到节约，而且也最大程度地减少了对环境的危害，并且使城市中污

28、染大大减少既保护了环境又减少了建筑成本。第2章cfg桩复合地基的分析研究2.1cfg桩复合地基的简介2.1.1cfg桩复合地基的概念复合地基是指在强度较低的天然地基中设置一定比例的性能较好的增强体，使由基础传来的建筑物荷载由原土体和增强体共同承担。水泥粉煤灰碎石桩(cement fly-ash gravel pile)简称cfg桩，是一种由国外引进，并在我国地基处理工程中得以应用和快速发展的新兴的地基处理技术。它是一种具有高粘结强度的纵向增强体，由水泥、粉煤灰、碎石组成。通过调整水泥含量的比率，其强度等级不小于c5且不大于c25，这种桩型的性状介于刚性桩与柔性桩之间。cfg桩复合地基主要由桩、

29、桩间土及褥垫层三部分构成。cfg桩复合地基的适用范围非常广泛，无论是对于压实效果好的土还是对于压实效果差的土均适用。在砂土、粉土、粘土、淤泥质土、杂填土等各种性能较差的地基中均有大量的成功实例。cfg桩对独立基础、条形基础、筏板基础都适用，而且cfg桩不仅适用于工业厂房，民用建筑也比较适用。cfg桩的特点是使其承载力大幅度提高、使地基变形减小等特点。cfg桩一般不做配筋计算，并且还可利用工业废料、粉煤灰和石屑作掺和料，使工程造价进一步降低。2.1.2cfg桩进行地基加固的基本原理cfg桩复合地基发展的前提是由碎石桩加固地基法作为研究的基础，通过提高碎石桩的强度与刚性，使其能够充分的发挥全桩的侧

30、阻和端阻作用，而随着工程技术的进步而发展起来的一种先进的地基处理技术。作为发展最快且技术先进的软基处理方法，cfg桩复合地基能够广泛应用是有原因的，其具有很多优点是我们所必须了解的，如其在工程施工中具有简单的施工工艺，对地基具有明显的挤密压实效果，能够充分的发挥全桩长侧阻力、端阻力，能使地基承载力很大幅度的提高，而且对其工程特性具有很大的可调性等。cfg桩是一种工程特性较好的黏结强度较高的桩，和桩间土及褥垫层一起作用形成复合地基，cfg桩复合地基通过褥垫层与基础相连接，无论桩端落在一般土层还是淤泥土质均可保证桩间土始终参与工作。由于桩间土的强度及模量比桩间土大，在荷载作用下桩顶应力比桩间土的应

31、力大，桩可承受的荷载向深的土层传递并相应减少桩间土承载的荷载。cfg桩桩体是由机械成孔后将搅拌好的混凝土利用泵机打入孔中，在拔管的过程中利用高差产生的重力将混凝土自振捣效果，这样不仅在成桩的过程中不仅挤密桩间土还挤密桩身，使其具有水硬性，使处理后的复合地基的强度和抗变形的能力明显提高。在复合地基中，基础和桩间土之间设置一定厚度的散粒状组成的褥垫层，是地基的核心部分，基础下是否有褥垫层对地基的承载能力有很大的影响，若不设置褥垫层，复合地基和普通的桩基础相似，桩间土的承载能力难以发挥，不能称作复合地基。基础下只有设置了褥垫层，桩间土承载能力才能发挥出其潜在的作用。cfg桩施工机械设备和施工工艺的采

32、用主要根据工程地质、设计承载力、变形以及施工的周边环境而定，常用的施工方法有长螺旋钻孔灌注成桩、泥浆护壁钻孔灌注成桩、长螺旋钻孔泵压混合料成桩、振动沉管灌注成桩。依据本标段设计要求，现采用长螺旋钻孔泵压混合料成桩方法施工。采用cfg桩进行地基加固处理的结构示意图见图2-1。图2-1cfg桩进行地基加固处理的结构示意图2.1.3cfg桩复合地基的工程特性采用cfg桩进行地基处理能够使得cfg桩的特点得到充分发挥。cfg桩的主要特点为：(1)变形能力小、承载能力高：由于cfg桩是一种复合桩且其本身的组成包括碎石和粉煤灰、水泥等因此在使用cfg桩进行地基处理时能够有效的控制地基出现变形、沉降等提升地

33、基的承载能力，且cfg桩桩体并不需要配筋这，相对于其他的地基处理方法来讲无疑更为方便，虽然不需要配筋但是依然能够有效的使用桩间土来让地基承载力得到提升。(2)提高幅度大、可调性强：cfg桩桩长可以从几米到20多米并且可全桩长发挥桩的侧阻力桩承担的荷载占总荷载的百分比可在40%75%之间变化使得复合地基承载力提高幅度大并具有很大的可调性。当地基承载力较高时荷载又不大可将桩长设计得短一点荷载大时桩长可设计得长一些。特别是天然地基承载力较低而设计要求的承载力较高用柔性桩复合地基一般难以满足设计要求cfg桩复合地基则比较容易实现。(3)桩体的排水作用：cfg桩在饱和粉土和砂土中施工时由于沉管和拔管的振

34、动会使土体产生超孔隙水压力。较好透水层上面还有透水性较差的土层时刚刚施工完的cfg桩将是一个良好的排水通道孔隙水将沿着桩体向上排出直到cfg桩体结硬为止。这样的排水过程可延续几个小时。(4)适应范围广：对基础形式而言cfg桩可适用于条形基础、独立基础也可用于筏基和箱形基础就土性而言cfg桩可用于填土、饱和及非饱和粘性土既可用于挤密效果好的土又可用于挤密效果差的土。(5)施工简便、工期短：cfg桩施工方法一般为振动沉管法和长螺旋成孔泵送混凝土法设备市场拥有量大施工时由于没有钢筋笼制作等工序减少了成桩时间缩短工期特别是利用长螺旋成孔泵送砼法施工成孔成桩一次完成更加快了施工速度。(6)造价经济：cf

35、g桩的造价基金仅为桩基的一半左右在施工过程中使用cfg桩不仅操作十分简便而且工程造价也比较经济这也是cfg桩得到广泛应用的原因之一。2.2cfg桩加固地基的机理复合地基中桩间土的性状不同，桩体材料不同，成桩工艺不同，复合地基的效应也不相同，桩与桩间土共同工作的机理也就不同。综合考虑cfg桩复合地基的效应，cfg桩和桩间土一般通过置换作用、振动挤密作用、桩体作用、加筋作用、排水加速固结作用、减载作用、褥垫层作用以及桩对土约束作用等方面来实现加固软弱土地基。(1)置换作用cfg桩复合地基中桩体的强度和模量比桩间土大得多，在荷载作用下，由于桩顶沉降与桩间土的沉降相互协调，基底应力在桩顶发生应力集中，

36、桩顶应力比桩间土表面应力大。桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少了桩间土承担的荷载。这样，由于桩的作用使复合地基承载力提高，变形减小，工程中称为置换效应。(2)振动挤密作用cfg桩对松散填土、松散粉细砂、粉土采用非排土和振动成桩工艺，可使桩间土孔隙比减小，密实度增加，提高桩间土的强度和模量。采用振动沉管法施工时由于振动和挤密作用使桩间土得到挤密，特别在砂土层中这一效果更加显著，砂土在强烈的高频宽幅振动下，结构破坏，孔隙水压力增大，土休产生液化，之后孔隙水压力消散，砂粒重新排列，密度增大。在振冲孔内投放桩体混合料的过程中，振冲器的水平振动力通过混合料介质传递，继而振密砂层，同时混合料向孔

37、壁挤压形成桩径使砂层挤密，使土的抗液化能力得到提高。但是，对饱和软粘土、硬的粘性土、密实砂上，振动成桩不仅不能使桩间土挤密、振密，反而使上体结构强度丧失，孔隙比增大、密实度减小、承载力降低。(3)桩体作用基础传给复合地基的附加应力，随着地基的变形而逐渐集中到桩体上，出现应力集中现象。此现象的出现是因为cfg桩具有较高的桩体模量和强度的桩体特点，所以在荷载作用下，cfg桩的压缩变形小于桩间土，因此桩体作用明显。(4)加筋作用cfg桩地基的加筋作用给路基带来很好的稳定效果，主要是复合地基在提高地基承载力、增强土体作用的同时，提高了土体的抗剪强度，进而增加了土坡的抗滑能力。(5)排水加速固结作用cf

38、g桩复合地基中的桩体，在初凝之前具有良好的透水性，可使振动产生的超孔隙水压力通过桩体得以迅速消散，有利于土体快速固结，有效应力增长，桩间土强度和复合地基承载力得以提高。(6)减载作用cfg桩桩体材料主要由粉煤灰组成，粉煤灰的干密度为0.60.8g/，饱和重度一般为14kn/m³，比天然土体重度小30%左右。显然，对排土成桩工艺，在加固土层范围内，复合地基土层有效重度将比原土有明显的降低，这种减载作用对减小建筑物的沉降是有利的。(7)褥垫层的作用对cfg桩复合地基来说，基础是通过褥垫层与桩和桩间土联系。cfg桩中的褥垫层是cfg桩复合地基的重要组成部分。若基础和桩之间不设褥垫层，在垂直

39、荷载作用下，桩和桩间土的工作情况和桩基相类似，在给定荷载作用下，桩承受较多的荷载，随着时间的增加，桩就会产生一定的沉降，荷载逐渐向土体转移，土承担的荷载随时间逐渐增加，桩承担的荷载随时间增加而逐渐减小。当桩端落在坚硬土层或岩石上时，桩的沉降很小，桩上的荷载向桩间土转移的数量很小，桩间土的承载力难以发挥；当桩端落在一般粘性土层上时，基础在承受外荷载后，桩和桩间土受力随时间变化，随着时间的增加，基础和桩间土分担的荷载不断增加，桩承担的荷载相应减小，这样就存在一个桩所承担的荷载逐渐向桩间土转移的过程。若在基础和桩之间设置一定厚度的褥垫层，当基础承受荷载时，桩和桩间土都要发生沉降变形，由于桩的模量远比

40、土的变形模量大，因而桩比土的变形小，由于基础下面设置了一定厚度的褥垫层，桩可以向上刺入，伴随这一变化过程，垫层材料不断调整补充到桩间土上，也就能保证在任一荷载作用下桩和桩间土始终参与工作。(8)桩对土约束作用在群桩复合地基中，桩对桩间土的具有阻止土体侧向变形的作用。相同荷载水平条件下，无侧向约束时土的侧向变形大，从而使垂直向变形加大；而由于桩对土体侧向变形的限制，减少了侧向变形，也就减小了垂直变形，使复合地基抵抗垂直变形的能力有所加强。2.3cfg桩进行地基加固处理的施工工艺在施工过程中，成桩的施工工艺对cfg桩复合地基的质量至关重要，不合理的施工工艺将造成重大的质量问题，甚至导致质量事故。而

41、要选择确定合理的施工工艺必须深入了解地质情况。只有在深入了解地质情况的基础上，才能确定合理的施工工艺，并在施工过程中加强监测，根据具体情况控制施工工艺，发现特殊情况做出具体的改变。2.3.1cfg桩常见施工方法(1)长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩：适用于粘性土、粉土、砂土以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地是国内近几年来使用比较广泛的一种新工艺属非挤土成桩工艺。具有穿透能力强、低噪音、无振动、无泥浆污染、施工效率高及质量容易控制等特点。但要求桩长范围内无地下水以保证成孔时不塌孔。(2)振动沉管灌注成桩：适用于松散的饱和粉细砂、粉土以消除液化和提高地基承载力属挤土成桩工艺对桩间土具有挤密效应。在

42、饱和粘土中成桩会造成地表隆起，挤断已打桩且振动和噪音污染严重，在城市居民区施工受到限制。应当根据设计要求和现场地质情况及周围环境等因素选择施工工艺。2.3.2cfg桩的处理技术cfg桩复合地基处理主要技术要求：地基的承载力特征值要250kpa、地基土的压缩模量要8mpa、地基土的等效内摩擦角不小于35°等。从cfg桩的组成来看，其主要是通过水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等配合后而形成的高粘结强度桩，其通过桩间土、桩以及褥垫层而组成复合地基。cfg桩是通过采用各种成桩机械搅拌形成的高粘结强度的可变强度桩，cfg桩的强度介于c5c25之间。其通过在桩顶与基础之间设置一定厚度的褥垫层，以充分

43、有效地确保桩、土共同承担荷载形成复合地基。最终cfg桩处理后与桩间土、褥垫层共同承受上部荷载。因工程地质资料显示，工程场地上部地层是由饱和、高压缩且高灵敏度的粉质粘土组成的。实际施工过程中，一旦土层受到触动就会给施工带来麻烦，在这种情况下，应该采用合理的施工设备和施工工艺，以保证cfg桩施工工作有序进行，根据工程性质，cfg桩施工可以选用长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩工艺。在用cfg桩对地基进行处理时，先对基础混凝土垫层底高进行设计，同时也应该设计出防水层厚度和垫层厚度，并确定相应参数。cfg桩施工过程中，应该先对桩位进行放点设置，之后用长螺旋钻机钻孔，用管内泵将商品细石混凝土输送到长螺旋钻

44、机上，对混凝土进行压灌，同时提升钻杆，并对素混凝土进行压灌，当成桩后还应该对桩体进行养护和进行相应检测，最后清除桩间土荆各桩头露出来。2.3.3cfg桩进行地基加固处理的要求桩机的振动力较小，但当采用连打作业时，由于饱和软土的特性，新打桩将挤压已打桩，形成椭圆或不规则形态，产生严重的缩颈和断桩，此时应采用隔桩跳打施工方案，而且打的桩越多土的密度越大。在补打新桩时，一是加大了沉管难度，二是非常容易造成已打桩断桩，此时隔桩跳打亦不宜采用。当满堂布桩时，不宜从四周向内推进施工，宜从中心向外推进施工或从一边向另一边推进施工，但仅凭打桩顺序的改变并不能完全避免新打桩的振动对已结硬的已打桩产生影响，此时应

45、采用螺旋钻引孔的方案避免新打桩的振动造成已打桩的断桩。(1)设置保护桩长：使桩在加料时比设计桩长多加0.5m，将沉管拔出后，用插入式振捣棒对桩顶混合料加振35s，提高桩顶混合料密实度。上部用土封顶，增大混合料表面的高度，即增加了自重压力，可提高混合料抵抗周围土挤压的能力，避免新打桩振动，导致已打桩受振动挤压混合料上涌，使桩径缩小。(2)拔管过程避免反插：在拔管过程中，若出现反插，由于桩管垂直度的偏差容易使土与桩体材料混合，导致桩身掺土，影响桩身质量，应避免反插。(3)选用合理的施工机械设备：cfg桩多用振动沉管机施工，也可用螺旋钻机。而选用哪一类成桩机和什么型号要视工程的具体情况而定。对北方大

46、多数地区存在的夹有硬土层地质条件的地区，单纯使用振动沉管机施工，会造成对已打桩形成较大的振动，从而导致桩体被震裂或震断。这样的设备组合避免了已打桩被震坏或扰动桩间土，导致桩间土的结构破坏而引起复合地基的强度降低。所以在施工准备阶段必须详细了解地质情况，从而合理地选用施工机械。这是确保cfg桩复合地基质量的有效途径。2.4cfg桩主要材料及要求2.4.1cfg桩的主要材料(1)水泥：国内铁路cfg桩采用水泥等级多为42.5级普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。当地下水有侵蚀性时采用抗侵蚀性水泥或32.5级矿渣水泥。一般来说在选用配合比时如使用低标号32.5级及以下水泥配制水泥用量过多成本偏高其他技术性能

47、指标也会收到影响；如使用高标号52.5级及以上的水泥配制水泥用量偏少和易性等技术指标不易达到要求。(2)石料(卵石或碎石)：选用的石料首先必须满足骨料级配要求，松散堆积密度大于1500kg/m³，骨料的最大粒径振动沉管法不大于50mm，长螺旋钻管内泵压最大粒径不大于25mm。(3)砂：采用干净的河砂，类型宜为中粗砂，含泥量小于5%。(4)石屑：为满足级配和可泵性需求，常会掺入一定比例的石屑，以填充碎石的空隙，在水泥掺量不高的混合料中掺入石屑是配合比试验的重要环节。掺入石屑后，使其级配良好，接触比表面积增大，石屑率一般在0.25%0.33%。(5)粉煤灰：振动沉管cfg桩采用的粉煤灰可

48、采用电厂收集的粗灰；长螺旋钻管内泵压混合料所用的粉煤灰等级要求一般选用级或级以上。(6)泵送剂(必要时才使用)：它多由缓凝剂、减水剂、减阻剂、引气剂等复合而成，用于改善混合料泵送性能的外加剂，掺入量根据泵送剂的类型而不同。当水泥掺量相对较少、气温较高或混合料可泵性能较差时，可在配合比中加入适量泵送剂，但必须严格控制掺量。2.4.2cfg桩施工材料要求(1)混凝土、混凝土外加剂和掺和料：缓凝剂、粉煤灰均应符合相应标准要求，其掺量应根据施工要求，通过试验室确定。(2)严格按照配合比配制混合料。(3)长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩施工的坍落度宜为1620cm，振动沉管灌注桩成桩施工的坍落度宜为35

49、cm，振动沉管灌注成桩后，桩顶浮浆厚度不宜超过20cm，应严格控制好混合料的坍落度。大量工程实践表明，混合料坍落度过大会形成桩项，浮浆过多，桩体强度也会降低。(4)长螺旋钻孔管内泵压混合料成桩施工在钻至设计深度后，应准确掌握提拔钻杆时间，严格控制拔管速率。拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩；而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀、桩顶浮浆过多、桩身强度不足和形成混和料离析现象，导致桩身强度不足。正常的拔管速率应控制在1.21.5m/min。混合料泵送量应与拔管速度相配合，遇到饱和砂土层或饱和粉土层不得停泵，待料坍落度应控制在35cm，和易性好。当拔管速率为1.21.5m/min时，一般桩顶浮

50、浆可控制在10cm左右，成桩质量容易控制。(5)施工单位通过复称这种检验方法，对cfg桩原材料每盘称量，其中水泥、粉煤灰等干燥状态的掺和料允许偏差±2%，粗、细骨料允许偏差±3%，水、外加剂允许偏差±2%，检验的数量为每工班各抽样检验不小于1次。第3章cfg桩的施工要点3.1cfg桩施工质量控制要点3.1.1桩位控制(1)在确保测量控制桩桩位准确无误的前提下，采用高精度的测量仪器(经纬仪和50m钢卷尺)进行施工，桩位放样插“竹签”，进行明显标识及编号并保护好。放样桩位偏差不得大于20mm。(2)准确埋设桩尖，保证其正对放样安插的“竹签”，二者偏差不大于30mm。(

51、3)桩机就位后，利用桩机塔身前后和左右垂直标杆，检查塔身导杆校正位置使桩管垂直对准桩位中心，并用特制尺规检验，使桩位偏差控制在50mm内。3.1.2桩垂直度控制(1)桩机就位后保证桩机基座稳固、水平，使桩管轴线垂直(垂直度应小于1%)对准孔位中心。(2)开始沉管时应控制速度，密切注意桩管是否偏斜并及时纠正。(3)桩机上配置水平尺，在沉管过程中随时检查桩机的水平与稳定，发现异常及时调整，严防倾斜和错位。3.1.3桩身质量控制(1)混凝土拌制质量控制混合料配合比要根据场地的土质情况及加固后要求达到的承载力，由试验试配确定。配制的混凝土和易性要好，坍落度(加筋68cm素混凝土35cm)符合规范要求，

52、初凝时间不小于5h，拌和时间不得少于90s，材料要求如下：碎石粒径2050mm，松散密度为1.39t/m³，杂质含量小于5%。严格控制粗骨料粒径，避免混凝土在桩管内发生“架桥”现象。石屑粒径2.5mm10mm，松散密度为1.47t/m³，杂质含量小于5%。级以上粉煤灰。32.5级以上普通硅酸盐水泥。(2)沉管质量控制确定合理的施工顺序和施工桩间距，尽量避免振动、挤压等外力扰动，防范后续桩的施工对已施工桩的破坏。采用隔排隔桩跳打加大桩的施工间距(原则应控制桩距大于3.5倍桩径)或新打桩与已打桩间隔时间不应少于7d。施打推进方向从中间向外或从一边向另一边，不宜从四周转圈向内推进

53、施工，常采用逐排向后退打施工顺序。桩长一般根据设计桩长以及桩机抬架双向控制。当桩头到达持力层时，瞬间电流将增大、电压下降沉管及上部的振动锤会发生颤动和轻微的摆动。预制桩尖的混凝土强度等级不低于c30，其尺寸和钢筋布置应符合设计要求，在桩尖与桩管接触处缠绕麻绳或垫硬纸衬等，使二者接触处封严。对缝隙较大的活瓣桩尖及时修理或更换。灌注封底混凝土桩管沉至地下水位以上0.51.0m时，灌入0.050.1m³的封底混凝土。(3)混凝土桩身质量控制桩管内灌注混凝土后，留振510s再开始拔管。严格控制拔管速度并做到匀速，在一般土层拔管速度控制在1.21.5m/min较适宜，软弱土层宜控制在0.60.

54、8m/min。大量实践证明，拔管速度太快将造成桩径偏小或缩径断桩，拔管速度太慢振动时间过长，易使混合料离析，桩顶浮浆增厚。条件许可时，拔管速度宜通过施工前的工艺试验确定。拔管过程不允许反插，并保证混合料的灌注必须连续进行。拔管时，如发现上料不足，须在拔管过程中空中投料，使桩管内混凝土随时保持2m左右高度，也应高于地下水位1.01.5m。经常检查灌入量一般用浮标法或锤击法测量，桩管每提升11.5m测量一次。成桩桩顶标高应高出设计标高0.5m，用粒状材料或湿粘土封顶，待桩基达到一定强度后开槽。3.2cfg桩在地基加固处理中应该注意的问题cfg桩在地基处理中应用时，除了能对地基进行处理外，还容易出现

55、相应问题。因此有必要对cfg桩在地基处理应用中应该注意问题进行分析：(1)应该注意清土和铺设褥垫层问题：在施工过程中应该保证排气阀能够正常工作，定期对排气阀进行有关检查，防止其被水泥浆堵塞。当有大量断桩时，应该先将断桩清除之后，用小型运土车运走。在运输过程中尽量避免随意行走，以避免桩土间出现橡皮土。在对褥垫层进行铺设时，应该用静力压实法。如果基础底面下桩间土含水量少，可以采用夯实法，但值得注意的是，应该保证其夯填度。(2)在施工过程中应该注意设备及工艺选择问题：在淤泥深厚的泥土中，正常情况下，应该用长螺旋钻泵混凝土，施工设备和施工工艺其塌落度也是受一定限制的。而如果在这种土层选用的是振动沉管施

56、工设备和相应施工工艺，其不仅桩体坍落度大，保持自身形状能力差，其也会引起充盈系数大而发生断桩现象。虽然长螺旋钻泵经相应工艺技术能在深厚淤泥中使用，但是也应该注意使用中出现的问题。正常情况下桩端是用饱和的粉土、粉细砂、卵石和承压水为原料进行施工的。如果施工过程中选择常规侧开钻头就会出现阀门紧闭现象、桩端存有大量虚土甚至使桩无端阻从而使承载力变低。在这种情况下就应该对螺旋钻杆叶片进行清理，直至清理干净，再对另一个基桩进行施工，以避免不必要砸伤事件出现。施工过程中应该注意施工桩顶高度和压灌装充盈系数。在实际是施工中桩顶高应该比设计桩高50cm左右，其压灌桩充盈系数也应该在1.01.2cm之间，如果用

57、长螺旋钻，最好在砂土层中进行施工且保证充盈数在1.1cm以内。(3)当桩机移机到下一个桩位进行施工时，应该依据其轴线或者周围桩位置对需要施工的桩位进行复核，保证桩位的准确性。钻杆应该运用静止提拔，施工过程中应该对钻杆提拔的速度与混凝土泵送量进行严格的控制，并且保证其能够连续在施工中禁止出现超速提拔。长螺旋钻孔管内泵压混合料成桩施工在钻至设计深度后，应该准确地掌握提拔钻杆的时间，混合料的泵送量应该与拔管速度相配合，保证管中具备一定高度的混合料，在遇到饱和粉土层或者是砂土需要停泵待料。3.3加强地基加固工程施工过程中的监测在施工过程中应加强监测，及时发现问题，以便有针对性地采取有效措施有效控制成桩

58、质量，重点应做好以下几方面的监测：(1) 冬期施工时，混合料入孔温度不得低于5，对桩头和桩间土应采取保温措施。(2) 施工垂直度偏差不应大于1%，对满堂布桩基础桩位偏差不应大于0.4倍桩径，对条形基础桩位偏差不应大于0.25倍桩径，对单排布桩桩位偏差不应大于60mm。(3)施工场地标高观测。施工前要测量场地标高，并注意测点应有足够的数量和代表性。打桩过程中则要随时测量地面是否发生起降，因为断桩常和地表隆起相联系。(4)已打桩桩顶标高的观测。施工过程中注意已打桩桩顶标高的变化，尤其要注意观测桩距最小部位的桩，因为在打新桩时，量测已打桩桩顶的上升量，可估算桩径缩小的数值，以判断是否产生缩径。(5)对有怀疑的桩的处理。对桩顶上升量较大或怀疑发生质量问题的