摘要:本文结合工程实践，介绍了工程大厦工程采用CFG桩复合地基，并进行桩基的后压浆处理,不仅提高了复合地基的承载力，而且缩短了桩长，加快了施工进度。经试验及时间检验，该工程地基处理效果良好，技术经济效益显著。
关键词:CFG桩,后压浆,地基处理
引言
GFG桩复合地基是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高黏结强度桩，通过在基底和桩顶只减少设置一定厚度的褥垫层以保证桩、土共同承担荷载，使桩、桩间土及褥垫层一起构成复合地基。桩端持力层应选择承载力相对较高的土层。GFG桩复合地基时在碎石桩加固地基法的基础上发展起来的一种地基处理技术，具有承载力提高幅度大、地基变形小，适用范围广、施工简单、投资少等特点。
1 工程概况
某发展大厦工程位于广东深圳，总建筑面积约6万m2，为钢骨混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构，地下4 层，地上18 层;采用筏板基础，基坑南北长58.54m，东西长84.66m，基础埋深18.5m。地下结构分纯地下室和主楼部分(核心筒及外围框架)，其地基承载力分别要求不低于700MPa和450MPa。
根据岩土工程勘察报告的意见和建议，主楼地基采用CFG桩处理。业主方委托专业地基公司进行了CFG桩设计，选择第2 层卵石层(即第13 层)作为持力层(见图1)，桩长24m，桩径600mm，总计819 根桩。
按照工程总施工进度要求，CFG 桩的施工工期仅有40d。此外，施工场地极其狭小，材料不能足量堆放，打桩机、挖土机运行区域受限较多。
2 CFG 桩设计及后压浆工艺
2.1 CFG 桩深化设计
为提高CFG 桩单桩承载力及满足施工进度要求，决定采用桩底后压浆施工技术，以缩短桩长，将持力层改为第10 层(见图1、图2)。
1)CFG 桩承载力计算
以第7号桩为例，桩径600mm，桩长9.5m，根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 第5.3.5 条规定，对单桩竖向极限承载力标准值进行计算。
压浆前，单桩竖向极限承载力标准值：Quk=1475kN。
桩端压浆后，后注浆单桩极限承载力标准值： Quk=3112kN。
桩端后压浆CFG 桩承载力特征值取1500kN。
2)桩身强度验算
fcu=3Ra /Ap=12.6MPa，桩身混凝土强度等级为C20。
3)CFG 桩复合地基设计CFG 桩复合地基承载力特征值：由fspk=(mRa /Ap)+β(1-m)fsk计算得，主楼、核心筒处CFG 桩面积置换率分别为0.02394 和0.0452，由此推算出主楼、核心筒处CFG桩桩间距分别为2.25m×2.25m 和1.65m×1.65m。
2.2 后压浆施工技术要求
1)压浆时间
压浆过早，会因桩身混凝土强度过低而导致桩体破坏;压浆过晚，沉渣凝固堵塞压浆通道，影响压浆效果。该工程于混凝土浇筑2d 后进行压力注浆。压浆桩与在施桩距离不小于8m。
2)水泥浆配比
水泥浆水灰比控制在0.4～0.7之间。实际压浆过程中的做法是，先采用较稀的水泥浆，然后再用中等浓度水泥浆，最后用浓浆。
3)压浆量
根据桩端后压浆扩大部分的体积，进行压浆量计算，确定一个基本值;然后在实际压浆中，根据压水试验及压浆过程中的反应进行适当调整。通过计算，该工程单桩水泥压入量为600～800kg。
4)压浆压力
容许压浆压力，一般以不使底层结构破坏或少量破坏为前提条件。对于同一根桩，在不同的压浆阶段，其所需压浆压力也不同。一般在底层中，初始和结束阶段的注浆压力为2～3MPa;中间阶段的压浆压力为1～2MPa。在实际施工中，先做压水试验，以疏通压浆管的压力作为压浆的初始压力，压浆的压力为初始压力的2～3 倍。
5)压浆终止标准
在施工中，随时记录压浆压力和压浆量，并注意观察周围地面的变形情况。当满足下列条件之一时，即刻终止压浆。
①压浆总量和压浆压力均达到设计要求;
②压浆压力超过1.5MPa，且水泥注入量超过600kg;
③压浆总量已达到设计要求的70%，且压浆压力达到设计要求的150%并维持5min 以上。
3 施工工艺
3.1 工艺流程
CFG 桩后压浆施工工艺流程：定位放线→启动桩机对准桩位→桩机调平、钻杆调直→关闭钻头阀门，启动钻头钻进到设计桩底标高→压送混凝土、同时启动卷扬机提升钻杆直至施工设计桩顶标高→插压浆管→桩端后压浆→成品保护。
3.2 施工控制要点
1)压浆管
压浆管采用Φ40 焊接钢管。在成桩过程中，待CFG 桩桩体混凝土浇筑完成后，立即将其插入桩中。为了确保水泥浆注入桩端土体，压浆管底部须插入桩尖土30～40cm 深处(见图3)。在实际施工中，为了保证压浆管的插入深度，采用了自制的插管振捣器(见图4)。
压浆管埋设好后，立即向管内注满清水并把两端密封，以减少管内外压力差，防止压浆管的变形影响压浆效果。压浆导管连接采用套管焊接，焊缝应饱满，不得有空隙。压浆导管下端设置压浆阀，每桩设置1个。
2)初注
在正式压浆开始前，先试压清水。一般情况下，按2～3 级压力逐级加压，并要求有一定的压水量及压水时间，压水压力以压浆管疏通时的压力值为准。初注阶段压浆压力要小，浆液由稀到稠。操作时，要密切注意压力、压浆量和压浆管的变化及压浆节奏。该工程CFG 桩作用在砂砾石层上，砂砾石颗粒间的孔隙较大，为此采用了间歇压浆法施工，即开启压浆泵先压浆4～5min，停泵0.5～1min，然后再压浆;如此反复，直到结束。
3)二次压浆
初注停止30min 后，进行第二次压浆。而由于持力层浆液逐渐趋于饱和状态，第二次压浆量很小，一般为一次压浆量的1/3～1/4。由于CFG 桩布置较一般桩基密集，因此在压浆后期，水泥浆注入量逐渐减小，用持续压力时间及附近地表反映来确定终止条件。
4 试验检测
在桩基施工完毕后，需进行复合地基静载荷试验及CFG 桩低应变试验。按照《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106-2003 及《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2002 的要求，复合地基静载试验主楼和核心筒各取3 点，共6 组;低应变试验随机抽取检测，共检测80 根桩。试验结果如下：
1)静载试验。单桩复合地基承载力特征值大于700kPa，主楼区单桩竖向抗压极限承载力大于3000kN，主楼区桩间土承载力特征值大于210kPa，均满足规范及设计要求。
2)低应变检测。Ⅰ类桩67根，占抽检总数的84%;Ⅱ类桩13根，占抽检总数的16%;未发现Ⅲ、Ⅳ类桩。
5 结语
经建筑沉降观测，至结构施工完成，该工程累计沉降量在5～15mm 之间，变形量小、均匀，这表明地基处理效果良好。实践证明，CFG 桩施工采用后压浆技术是可行的，对于提高复合地基承载力、缩短桩长、节能降耗、加快施工进度和节约工期等都有很大作用。后压浆技术工艺及所用设备简单，便于普及，可带来显著的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]中华人民共和国行业标准.建筑桩基技术规范(JGJ94-94)[S].
[2]中华人民共和国行业标准.建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)[S].
[3]GB50007-2002，建筑地基基础设计规范[S].
[4]GB50202-2002，建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].