CFG桩桩体施工的影响

周 闪 杨亚中 应本林 李 冲

（1.河南工业大学，河南 郑州 450001；2.碧桂园房地产开发有限公司，广东 佛山 528000）

1 工程概况

CFG 桩弹性模量大，属刚性桩［1］。在CFG 桩施工完成后桩间土体强度会随龄期的增长而变化；桩刚施工完及后面较长一段时间，能起到很好的排水作用；粉煤灰的掺入量影响桩体的抗压强度。

工程的地形地貌环境情况：原为可耕地，地形基本平坦，地貌单元属黄淮河冲积平原。

工程为一栋12 层综合楼，底层建筑总面积约为48.00×15.04=721.92m2。

依据建设单位和设计单位提供的数据，建筑物具体特征见表1所示。

基础设计等级为乙级，天然地基主要为粉土。通过工程勘察和设计验算对于综合楼地基处理决定采用CFG桩复合地基处理。

表1 建筑物具体特征

2 桩体施工对桩间土的影响

桩体施工必定会对原有土体产生影响，施工时桩间土承受荷载能力会暂时下降。但施工结束后，新的桩与土两者相互渗透成为一体，土的承受荷载能力又会逐渐上升，这个时间会持续1～2个月，有的可能会更长。工程中就桩间土承载力变化作了现场试验如下：

表2 天然土、处理后土承载力比较

从表2可以看出，15d时，相比原来天然土，桩间土强度降低了约40%；30d时，增长了约12%；45d时，增长了约30%，最终桩间土受载能力得到了显著提高。

3 桩的排水作用

取第一层、第二层土的原天然土，浇筑完CFG桩8小时后原位取土作以下试验。

表3 天然土、处理后土含水量比较

从3 表可以看出，8 小时后桩间土含水量显著下降，下降幅度可达10%到50%。这说明桩体起到了很好的排水作用。

4 粉煤灰掺入量的影响

粉煤灰，工业废弃物，尤其电厂产生量较大。将其应用于工业建筑具有双赢的意义。

在建筑工程中，粉煤灰分为以下等级［2］。

表4 粉煤灰混凝土应用技术规范

现场试验分别选用混凝土强度［3］三个等级：C5、C10、C20。每一强度等级混凝土中分别掺入不同质量的粉煤灰，分别计算出相应掺入质量下粉煤灰混凝土抗压强度。分组如下：其中，A 表示强度等级为C5；B 表示强度等级为C10；C为表示强度等级为C20。1表示每100kg混凝土中掺入1kg 质量的粉煤灰；2 表示每100kg 混凝土中掺入2kg质量的粉煤灰；3表示每100kg混凝土中掺入3kg质量的粉煤灰；4 表示每100kg 混凝土中掺入4kg 质量的粉煤灰。

表5 试件的抗压强度

图1 混凝土C5等级下抗压强度随粉煤灰掺入量变化

图2 混凝土C10等级下抗压强度随粉煤灰掺入量变化

图3 混凝土C20等级下抗压强度随粉煤灰掺入量变化

从上述表5和图1、2、3中可以看出：混凝土强度等级提升，其抗压强度也会提高；随着粉煤灰掺入量的增加，其抗压强度也会提高，且对于混凝土等级为C5和C10时尤为明显；在前60d 龄期段，强度提升幅度较大，后面龄期提升幅度不是很大。

充分说明粉煤灰对混凝土的提高有很大作用，且从图1、2、3 中可以看出当掺入量加大时，抗压强度逐渐在提升，掺入量由3kg 变为4kg 时，增大幅度已经不大。从经济、施工量方面考虑，每100kg 粉煤灰中掺入约3kg 粉煤灰最为合适。

5 结论

（1）施工完成一段时间，桩间土强度会有一定降低，然而随着龄期增长强度又会逐渐提高。最终桩间土受载能力会显著提高。

（2）施工完成8 小时后，桩间土的含水量显著下降，桩体起到了很好的排水作用。

（3）粉煤灰的掺入量影响桩体的抗压强度；前龄期段，强度提升幅度较大。

从经济、施工量方面考虑，每100kg 粉煤灰中掺入约3kg粉煤灰最为合适。

［1］牛志荣，李宏等.复合地基处理及其工程实例［M］.北京：中国建材工业出版社，2009.

［2］中华人民共和国建设部.GBJ146-90 粉煤灰混凝土应用技术规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，1990:4-5.

［3］谷林涛，钱觉时等.粉煤灰在复合地基桩中的应用［J］.建筑技术，2004，35（3）：168-170.