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【摘 要】 伴随着我国城市化进程的飞速发展，进入城市的外来务工人员越来越多，对住房的需求量以突飞猛进的趋势发展开来，随之城市寸土寸金的形式日趋严重，这样的情况下，高层住宅成为城市发展的必然趋势，越来越多的高楼林立。由于地质条件的千差万变，做好地基处理以及选对基础形式尤为重要。据有关数据显示，在山西地区这部分费用差不多占到建筑总预算的1/4～1/3，地形复杂时可能更多。本文就本人2009年底至2010年初所设计的太原市一栋33层纯住宅楼的地基及基础部分采用两种不同形式，做一下简单比较。
【关键词】 水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）；后压浆混凝土灌注桩
一、工程概况及地质情况
1.本工程为山西xx地产开发股份有限公司新建的腾龙美景1#住宅楼，地下二层，地上三十三层。
2.根据xx工程勘察院院提供的2009年12月《山西xx房地产开发股份有限公司新建的腾龙美景1#住宅楼岩土工程勘察报告》（详勘）（040013-kj），地貌单元属太原汾河东岸I级阶地，地基土分层：
3.本工程抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.2g，场地土类别为III类；
4.混合稳定水位埋深6.5～7.0米，地下水以及场地土对砼结构和钢筋具弱腐蚀性。
二、方案一混凝土灌注桩后压浆
1.工程特性：钢筋混凝土灌注桩后压浆技术是在钢筋笼底部和侧面预设压浆装置，待桩身达到一定强度后，采用高压泥浆泵通过预埋注浆管对桩底和桩侧高压注入特殊配方的水泥浆液，经过浆液的劈裂、填充、压密等作用，使桩底沉碴及桩与桩周土间的泥皮隐患得到根除，桩与桩周土的粘结力相应提高，从而达到改善成桩工艺，提高桩端或桩侧的承载力，减少工程沉降量，降低桩基造价。
2.本工程所有桩均采用泥浆护壁冲击钻成孔灌注桩，所有桩均采用桩底和桩侧后压浆工艺。
3.本工程基础采用后压浆混凝土灌注桩基础，桩基安全等级为二级，设计等级为甲级。
4.本工程设计总桩数为105根，其中包括试桩3根，锚桩12根，兼作工程桩使用；工程桩桩径800mm，工程桩长为33米，试桩长为33.8米，锚桩长为23.8米。
5.混凝土：试桩、锚桩C45，工程桩C40，桩主筋的保护层厚度为50mm。
6.桩基承台板厚600mm，基础梁、板采用：混凝土强度等级C35，抗渗等级为：S6。
三、方案二水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）
水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩），由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和，用各种成桩机械制成的可变强度桩。它和桩间土一起，通过褥垫层形成CFG桩复合地基共同工作，是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。
1.本工程采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩，此种桩适用于粘性土、粉土、砂土，以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地；
2.桩点为矩形布置，桩径为d=400mm，桩距为1.2米，保护桩长为500mm；
3.有效桩长为19000mm，施工桩长19500mm，总桩数n=519根；
有效桩长为21000mm，施工桩长21500mm，总桩数n=67根；
有效桩长为23500mm，施工桩长24000mm，总桩数n=91根；
正式施工前应进行试桩、复合地基静载试验和小应变（静载试验前后均应进行）4组；
4.材料要求：水泥粉煤灰碎石桩桩体混合料试块抗压强度平均值应不小于16.7MPa（C25）；
5.本建筑基础型式为钢筋混凝土筏板基础，板厚为1100mm.基础梁、板采用：混凝土强度等级C35，抗渗等级为：S6；
6.CFG桩工程特性
（1）CFG桩复合地基通过褥垫层与基础连接，可保证桩间土始终参与工作。在荷载作用下，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，由于桩的作用使处理后的复合地基承载力可大幅度提高，提高系数可高达2倍以上。
（2）CFG桩是由机械成孔后将混合料打入孔中成形，利用拔管过程中桩机产生的振动及高差产生的重力使混合料出现自振捣效应并成形。这样在成桩的过程中不仅挤密了桩间土还挤密了桩身，使其具有水硬性，能明显提高复合地基的强度和抗变形能力。
（3）CFG桩长可以从几米到30多米，并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。因此复合地基承载力具有很大的可调性，可通过调整桩长、桩距等参数来满足不同的承载力要求。
（4）CFG桩复合地基具有刚柔相济的受力特征，不仅可全桩长发挥侧阻，而且当桩端落在好的土层上时还具有明显的端承作用。这样就可以通过增加桩长或改变桩端持力层的方式，使其进入较坚硬的土层来提高CFG桩复合地基的承载力，以满足不同的设计要求。
四、混凝土灌注桩后压浆经济分析
根据凝土灌注桩后压浆施工工艺的分析，桩与桩周土的粘结力相应提高，从而达到改善成桩工艺，提高桩端或桩侧的承载力，减少工程沉降量，降低桩基造价。混凝土灌注桩具有对邻近建筑物及周围环境的有害影响小；桩长和直径可按设计要求变化自如；桩端可进入持力层或嵌入岩层；单桩承载力大；因其自身施工工艺的特点造成工期一般较短等。但是混凝土灌注桩成孔工艺较复杂，操作要求较严，易发生质量事故，且技术间隔时间长，不能立即承受荷载，冬季施工困难较多。其后压浆施工工艺也比较复杂，操作要求较严。而且桩体内钢筋含量相当可观，钢筋笼的制作也比较复杂。其综合成本比较高，工期略长。
五、CFG桩经济分析
根据CFG桩施工工艺的分析，由于CFG桩的作用使复合地承载力提高变形变小，CFG桩不配筋，桩体利用工业废料粉煤灰作为掺和料，大大降低了工程造价，具有显著的经济效应和社会效应。同时还具有施工速度快、工期短、抗腐蚀和易控制等特点。
六、两种方案的经济比较
按甲方提供的太原当地施工费用：混凝土灌注桩约为1450元/m3，试桩、锚桩為1900元/m3，承台可按筏板费用计算，约为1200元/m3；CFG桩约为70元/m，其检验试验费约为10元/m，经过粗略计算，该工程采用灌注桩基的总费用约为320万元，采用CFG桩加筏基的总费用约为236万元，发现该工程如果采用CFG桩加1100mm厚筏板基础，其工程造价要比据凝土灌注桩后压浆加600mm厚承台的工程造价低26%左右，约为84万元，而且工期上前者要明显比后者缩短。所以最后甲方采用采用CFG桩加1100mm厚筏板基础这个方案。
七、结语
在太原地区，CFG桩适用的楼层一般用于18层左右，随着建筑物越来越高，CFG桩使用的频率也慢慢增加，本工程相邻的腾龙苑小区4栋楼分别为3栋28层，一栋32层，均采用CFG桩做地基处理，且已投入使用，由此本人认为，只要地质条件允许，就可以在太原地区推广使用CFG桩，相对于混凝土灌注桩，其经济上的优势显而易见。
参考文献：
[1]《建筑地基处理技术规范》[JGJ]79-2012
[2]《建筑桩基技术规范》[JGJ]94-2008[附条文说明]
【关键词】 水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）；后压浆混凝土灌注桩
一、工程概况及地质情况
1.本工程为山西xx地产开发股份有限公司新建的腾龙美景1#住宅楼，地下二层，地上三十三层。
2.根据xx工程勘察院院提供的2009年12月《山西xx房地产开发股份有限公司新建的腾龙美景1#住宅楼岩土工程勘察报告》（详勘）（040013-kj），地貌单元属太原汾河东岸I级阶地，地基土分层：
3.本工程抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.2g，场地土类别为III类；
4.混合稳定水位埋深6.5～7.0米，地下水以及场地土对砼结构和钢筋具弱腐蚀性。
二、方案一混凝土灌注桩后压浆
1.工程特性：钢筋混凝土灌注桩后压浆技术是在钢筋笼底部和侧面预设压浆装置，待桩身达到一定强度后，采用高压泥浆泵通过预埋注浆管对桩底和桩侧高压注入特殊配方的水泥浆液，经过浆液的劈裂、填充、压密等作用，使桩底沉碴及桩与桩周土间的泥皮隐患得到根除，桩与桩周土的粘结力相应提高，从而达到改善成桩工艺，提高桩端或桩侧的承载力，减少工程沉降量，降低桩基造价。
2.本工程所有桩均采用泥浆护壁冲击钻成孔灌注桩，所有桩均采用桩底和桩侧后压浆工艺。
3.本工程基础采用后压浆混凝土灌注桩基础，桩基安全等级为二级，设计等级为甲级。
4.本工程设计总桩数为105根，其中包括试桩3根，锚桩12根，兼作工程桩使用；工程桩桩径800mm，工程桩长为33米，试桩长为33.8米，锚桩长为23.8米。
5.混凝土：试桩、锚桩C45，工程桩C40，桩主筋的保护层厚度为50mm。
6.桩基承台板厚600mm，基础梁、板采用：混凝土强度等级C35，抗渗等级为：S6。
三、方案二水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）
水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩），由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和，用各种成桩机械制成的可变强度桩。它和桩间土一起，通过褥垫层形成CFG桩复合地基共同工作，是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。
1.本工程采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩，此种桩适用于粘性土、粉土、砂土，以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地；
2.桩点为矩形布置，桩径为d=400mm，桩距为1.2米，保护桩长为500mm；
3.有效桩长为19000mm，施工桩长19500mm，总桩数n=519根；
有效桩长为21000mm，施工桩长21500mm，总桩数n=67根；
有效桩长为23500mm，施工桩长24000mm，总桩数n=91根；
正式施工前应进行试桩、复合地基静载试验和小应变（静载试验前后均应进行）4组；
4.材料要求：水泥粉煤灰碎石桩桩体混合料试块抗压强度平均值应不小于16.7MPa（C25）；
5.本建筑基础型式为钢筋混凝土筏板基础，板厚为1100mm.基础梁、板采用：混凝土强度等级C35，抗渗等级为：S6；
6.CFG桩工程特性
（1）CFG桩复合地基通过褥垫层与基础连接，可保证桩间土始终参与工作。在荷载作用下，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，由于桩的作用使处理后的复合地基承载力可大幅度提高，提高系数可高达2倍以上。
（2）CFG桩是由机械成孔后将混合料打入孔中成形，利用拔管过程中桩机产生的振动及高差产生的重力使混合料出现自振捣效应并成形。这样在成桩的过程中不仅挤密了桩间土还挤密了桩身，使其具有水硬性，能明显提高复合地基的强度和抗变形能力。
（3）CFG桩长可以从几米到30多米，并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。因此复合地基承载力具有很大的可调性，可通过调整桩长、桩距等参数来满足不同的承载力要求。
（4）CFG桩复合地基具有刚柔相济的受力特征，不仅可全桩长发挥侧阻，而且当桩端落在好的土层上时还具有明显的端承作用。这样就可以通过增加桩长或改变桩端持力层的方式，使其进入较坚硬的土层来提高CFG桩复合地基的承载力，以满足不同的设计要求。
四、混凝土灌注桩后压浆经济分析
根据凝土灌注桩后压浆施工工艺的分析，桩与桩周土的粘结力相应提高，从而达到改善成桩工艺，提高桩端或桩侧的承载力，减少工程沉降量，降低桩基造价。混凝土灌注桩具有对邻近建筑物及周围环境的有害影响小；桩长和直径可按设计要求变化自如；桩端可进入持力层或嵌入岩层；单桩承载力大；因其自身施工工艺的特点造成工期一般较短等。但是混凝土灌注桩成孔工艺较复杂，操作要求较严，易发生质量事故，且技术间隔时间长，不能立即承受荷载，冬季施工困难较多。其后压浆施工工艺也比较复杂，操作要求较严。而且桩体内钢筋含量相当可观，钢筋笼的制作也比较复杂。其综合成本比较高，工期略长。
五、CFG桩经济分析
根据CFG桩施工工艺的分析，由于CFG桩的作用使复合地承载力提高变形变小，CFG桩不配筋，桩体利用工业废料粉煤灰作为掺和料，大大降低了工程造价，具有显著的经济效应和社会效应。同时还具有施工速度快、工期短、抗腐蚀和易控制等特点。
六、两种方案的经济比较
按甲方提供的太原当地施工费用：混凝土灌注桩约为1450元/m3，试桩、锚桩為1900元/m3，承台可按筏板费用计算，约为1200元/m3；CFG桩约为70元/m，其检验试验费约为10元/m，经过粗略计算，该工程采用灌注桩基的总费用约为320万元，采用CFG桩加筏基的总费用约为236万元，发现该工程如果采用CFG桩加1100mm厚筏板基础，其工程造价要比据凝土灌注桩后压浆加600mm厚承台的工程造价低26%左右，约为84万元，而且工期上前者要明显比后者缩短。所以最后甲方采用采用CFG桩加1100mm厚筏板基础这个方案。
七、结语
在太原地区，CFG桩适用的楼层一般用于18层左右，随着建筑物越来越高，CFG桩使用的频率也慢慢增加，本工程相邻的腾龙苑小区4栋楼分别为3栋28层，一栋32层，均采用CFG桩做地基处理，且已投入使用，由此本人认为，只要地质条件允许，就可以在太原地区推广使用CFG桩，相对于混凝土灌注桩，其经济上的优势显而易见。
参考文献：
[1]《建筑地基处理技术规范》[JGJ]79-2012
[2]《建筑桩基技术规范》[JGJ]94-2008[附条文说明]