1、CFG设计参数

本工程塔楼要求最终沉降量不大于40mm，后期沉降量（封顶后）不大于15mm，倾斜不大于0.0015。塔楼采用CFG桩地基处理方式，要求地基处理后复合地基承载力特征值不小于380～550KPa。

CFG桩施工采用长螺旋钻成孔管内泵压混合料灌注成桩工艺，桩身混凝土强度等级为C20，坍落度16~20cm。复合地基参数见下表：

表中平均桩长为总桩长，T1/T2/T3其中有效桩长为25.5m，T5/T8/T9楼为24.5m，T 7/T10楼为23.5m，T6楼为14.5米，保护桩长均为0.5m，施工过程中，应按桩长和桩端进入⑦、⑨层双控。褥垫层厚度200mm，材料为粒径5~16mm碎石，夯填度（夯实后厚度与虚铺厚度之比）不大于0.9m。示意图如图1：

图1 CFG桩设计示意图

3、工程地质概况

见土方开挖部分。

4、CFG桩施工

4.1工艺流程：

桩位放线→钻机就位→钻孔→成孔至设计标高→泵送CFG桩混合料→提拔钻杆灌注至设计标高+500mm。

4.2施工方法

1）钻孔

①桩位验收后,钻机就位并调整机身，应用钻机塔身的前后垂直标杆检查导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心, 以保证桩身垂直度偏差不得大于允许偏差。

②开钻前，先将泵的料斗及管线用清水湿润（润滑管线，防止堵管），然后用水泥砂浆进行泵送，并将所有砂浆泵出管外。

③封住钻头阀门，使钻杆向下移动至钻头触及地面时，开动钻机旋动钻头。一般应先慢后快，在成孔过程中如发现钻杆摇晃或难钻时，应停机或放慢进尺，遇到障碍物应停止钻进，分析原因，禁止强行钻进。如图2：

图2 CFG桩成孔

④根据设计桩长和场地标高，在钻机塔身相应位置作醒目深度标志作为施工时控制桩长的依据，当动力头底面到达标志时，桩长即满足设计要求。

⑤钻杆下钻到预定深度,现场施工技术人员根据地质勘察报告以及实际钻孔出土观察分析,是否达到设计要求的土层。如遇特殊地质情况,应由CFG桩复合地基设计人员根据图纸与现场地质实际情况综合确定，并及时通知监理。钻深由钻杆显示，用专用侧绳测定孔深。

2）混凝土泵送

①钻头到达设计标高后，钻杆停止钻动，开始泵送混凝土，泵送量达到钻杆芯管一定高度后，方可提钻(禁止先提钻再泵料)。然后一边泵送一边提钻,提钻速率控制必须与泵送量相匹配，保证钻头始终埋在CFG桩液面以下，以避免进水、夹泥等质量缺陷的发生。成桩过程宜连续进行(应避免供料不足、停机待料现象)，直至桩体高出桩顶设计标高。

②若施工中因其它原因不能连续灌注，须根据勘察报告和施工已掌握的场地土质情况，避开饱和砂土、粉土层，不宜在这些土层内暂停泵送，避免地下水侵入桩体。成桩过程中必须保证排气阀正常工作，防止成桩过程中发生堵管。施工时要始终保持混凝土泵料斗内的液面在料斗底面以上一定高度，以免泵送混合料时吸入空气造成堵管。本工程投料量的控制，以设计桩顶标高加500mm保护桩长为准。

3）钻孔弃土清运

①施工时，钻孔弃土应及时清运，以避免影响施工速度，弃土的清运应严格按技术交底进行，并有专人指挥。

②钻孔弃土清运可采用机械配合人工清土的方法。清土时应尽量采用小型机械，避免扰动基底土层，弃土清运应与CFG桩施工配合进行，严禁设备碰撞桩身，避免造成浅部断桩，同时弃土清运应注意保护桩位放线点，避免桩位点移位。

4）桩间保护土层清运

①桩间保护土层的清运原则上应在CFG桩施工结束3天后进行，如在CFG桩施工期间进行，应不影响CFG桩正常施工。桩间保护土层的开挖、清运宜采用人工开挖、清运，在桩距足够大且槽底土不易受扰动的情况下，可以采用小型机械开挖、清运。开挖过程中应用水准仪进行测量，控制标高，以避免超挖。

②桩间保护土层开挖、清运过程中，应合理安排开挖、清运顺序，避免开挖和运输机械直接在基底面上行走，造成基底土层的扰动。如需在已开挖完成的基底面上行走，应采取垫土等保护措施，以保证基底土在施工过程中不受扰动。如图3：

图3 桩间土清运

③在桩间保护土层开挖、清运过程中，加强对成品的保护，特别是采用机械开挖、清运的情况下，应有专人指挥机械，严禁机械碰撞桩头，以避免造成浅部断桩。

5）凿桩头

①保护土层xx后可进行桩头处理，将桩顶设计标高以上桩头截断。凿桩头采用人工截桩方法, 砍凿后的桩头应端面平直，防止有大的掉角现象，其桩高允许误差宜控制在0-20mm，具体方法为：用水准仪确定桩顶标高，人工开挖土至桩顶标高时，在桩顶标高以上50mm处平设二根钢钎，相对放置，轻敲入桩体后同时击打钢钎，将桩头截断。桩顶标高以上所剩的50mm桩头，应用细钎剔凿平整至桩顶标高。如因剔凿桩头引起的桩头缺陷应按设计方要求进行接桩，将其接至标高。

②如果在清运打桩弃土、保护土层或截庄头时发生水平裂缝，水平裂缝一般在设计桩顶标高以下500mm之内，可采用如下补救措施：先将桩顶修平、凿毛，用与桩身同标号的砼接至设计标高，具体如图4：

图4 接桩头示意图

5、桩检测

1）检测数量

复合地基静载试验的检测数量按总桩数的0.5％，且不少于3根确定；低应变完整性检测的数量按总桩数的10％确定。

2）检测方法

①单桩复合地基静载试验：静载试验采用压重平台法进行，即采用工字钢组成加荷平台，在平台上堆放所需的配重（砂、弃土、碎石等），工字钢平台和配重总重量大于所加{zd0}荷载的1.2倍。加载采用慢速维持荷载法，即逐级加载，每级荷载为预估{zd0}试验荷载的1/8，每级卸载为{zd0}荷载的1/4。如图5：

图5 CFG桩检测实例图

②低应变完整性检测：采用FEI-C5型桩基动测分析系统，传感器为一支灵敏度为500mV／g的加速度计，用手锤敲击激振，采样频率为20KHZ。试验采用反射波法进行，即桩顶实施锤击厚，激起桩顶质点的振动，运动在混凝土桩身中传播而形成应力波，应力波在下行途中，如果遇到阻抗减小（缩径、离析等），即产生上行的拉伸波，该拉伸波上行到桩顶面时，将导致顶面质点向下的速度增加；反之，如果遇到阻抗增大（扩径等），则产生上行的压缩波，该波运行至桩顶面将导致质点向下的速度减小；这些信息都被安装于桩顶的加速度传感器接收。然后根据接受的信息分析桩身完整性，根据完整性分为Ⅰ～Ⅳ类桩。

3）试验结果

经试验结果表明，本工程CFG桩85％以上为Ⅰ类桩，其余为Ⅱ类桩，没有Ⅲ、Ⅳ类桩。xx符合CFG桩设计及验收要求。

6、褥垫层铺设

6.1 工艺流程：

放褥垫层铺设范围线→清土至设计标高→虚铺碎石厚度225mm→用平板振捣器夯3-5遍→夯实至200mm→褥垫层验收。

6.2 技术要求

褥垫层的作用是保证桩、土共同工作,减少基础底面的应力集中,削减地震等水平荷载影响。本工程在CFG桩桩顶与C15混凝土垫层间设置200mm厚褥垫层。褥垫层采用小于5～16mm粒径的碎石，材料使用前应复试，严禁使用不合格材料。

褥垫层铺设施工要求如下:

①人工清理地基土至设计标高。

②铺设褥垫层时用水准仪控制褥垫层顶标高。

③先虚铺225mm左右的碎石，用平板振捣器振捣3～5遍，达到设计要求为止。设计要求压实后褥垫层厚度为200mm，夯填度不小于0.9(夯填度为压实后厚度与虚铺厚度之比)。

④褥垫层施工完毕后，应禁止机械、手推车和无关人员在褥垫层上行走，如因施工需要，应采取铺设木板等保护措施。

7、关键控制点

7.1 钻孔前要测定孔口标高，以确定深度，控制好泥浆比重及钻进速度，避免出现塌孔事故。

7.2 钻杆的垂直度，采用线坠进行调正，保证钻孔垂直度偏差在0.5％以内。钻孔过程中，做好地质记录，以核实桩设计是否符合地质情况。

7.3 混凝土原材料如砂的含水率、石子粒径、水泥等的质量控制是混凝土施工一个重点。包括混凝土配合比中砂、石、水泥、水、外加剂的计量，以及混凝土坍落度、和易性的控制。

7.4 现场浇注混凝土时，严禁将土和杂物混入混凝土中一起浇注。保证浇注过程的连续性，避免断桩，保证混凝土的内在质量。

7.5 钻机钻至设计深度时，待砼泵送泵送2-3次后，方可提钻，避免泥土进入桩端，每停一次钻，需要泵送2-3次后，方可提钻，并保证钻头始终在砼中20-30mm。

参考文献

1《建筑桩基技术规范》 (JGJ94-94)

2《建筑基桩检测技术规范》 (JGJ106-2003)

2《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—2002)

3《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）