CFG桩复合地基与预应力管桩基础方案比较

刚性复合基础在高层建筑中的应用【摘要】本文阐述了CFG刚性桩复合桩设计时需要注意的因素，同时分析了设计时的误区；本文结合工程实例，阐述了CFG刚性桩复合基础在高层建筑中的应用，提出了自己看法，笔者经验有限，希望能为设计同行提供参考。

标签CFG刚性桩；复合地基前言近年来随着我国工程建设的快速发展，高层和超高层建筑不断增多，而天然地基持力层承载力特征值显然已经很难再满足上部荷载的要求，CFG刚性桩复合基础的显著特点是承载力大、相对沉降量小；施工简易造价低，质量易控制、节省人力成本且施工速度快；适用范围广、能满足环境保护的要求，现在已经成为了应用普遍的地基加固处理技术,应用于高层建筑的地基加固处理中。

1. 刚性桩复合地基应用的几个误区1.1 桩身强度越高越好在复合地基中，刚性桩的承载力与桩长、桩径、桩侧桩端土的性状和桩体强度相关，通常，桩体不发生破坏的前提下，桩越长、桩径越大、桩侧桩端土越好，桩的承载力越高。

当桩长和桩径一定、桩体不发生破坏时，桩的承载力只与桩侧桩端土的性状有关，即桩的侧阻、端阻越大，桩的承载力越高。

1.2 褥垫层厚度越厚越好刚性桩复合地基中，褥垫层具有保证桩土共同承担荷载的重要作用，但有的设计人员在复合地基设计时偏向选用厚褥垫层，认为褥垫层厚度越厚越好。

试验表明，褥垫层厚度与桩土承载力的发挥密切相关，褥垫层厚度的选用对复合地基承载力具有显著影响。

2. 桩体强度设计需考虑如下几个因素2.1 和桩基不同，复合地基承载力可以做深度修正，基础两侧的超载越大，深度修正的数量也越大，桩承受的竖向荷载越大，设计的桩体强度应越高。

2.2 刚性桩复合地基，由于设置了褥垫层，从加荷一开始，就存在一个负摩擦区，因此，桩的最大轴力作用点不在桩顶，而是在中性点处，即中性点出的轴力大于桩顶的受力。

2.3 复合地基检测最大加载量不应小于设计要求压力的2倍，在最大加载压力作用下，桩和土不一定同时达到各自的极限承载力。

中国美都化妆品总部集聚区高强复合地基与管桩基础方案经济性造价的初步分析对比一、工程概况中国美都化妆品总部集聚区项目位于广州市花都区新雅街道。

场地南侧为雅瑶中路、东侧为凤凰南路、西侧为邝村东路。

项目规划总用地面积29457.32m2，总建筑面积约122440.50m2。

地面以上拟建5栋13～15层高的高层厂房，12栋6层的多层厂房。

拟建1层地下室。

二、造价对比原则1、对比范围本项目分为高层厂房区域与多层厂房区域，本次对比选取A4（13层+1层地下室）、A5高层厂房（15层+1层地下室）进行方案造价对比。

2、综合单价取值原基础方案采用管桩方案，对比方案采用CFG桩高强复合地基方案，根据市场现状及本项目复合地基规模，Φ500mm的CFG桩综合单价取150元/m，Φ500mm管桩综合单价取280元/m。

3、对比方式根据对比范围柱底、剪力墙墙底的竖向承载力要求及纯地下室区域的抗浮力抗拔要求，初步估算CFG桩高强复合地基方案桩长和桩平面布置，以综合单价计算CFG桩高强复合地基方案与管桩方案中的造价，进行两个方案造价对比。

三、两种方案造价对比经初步计算，采用CFG桩方案筏板区域采用Φ500的CFG桩，单桩承载力取值700kN，间距为1.5m×1.5m布置，复合地基承载力取值350kPa，满足承载力要求。

塔楼局部区域采用承台基础，根据计算，采用Φ500mmCFG桩，单桩承载力取值700kN，间距为1.3m~2.0m。

纯地下室区域采用CFG桩抗拔，抗拔承载力取150kN。

针对本对比范围，共采用CFG桩874根，桩长取平均值20m。

按综合单价取150元/m计算，本对比范围内CFG桩高强复合地基方案造价为262.2万元。

根据原设计的预应力管桩基础方案，共布置492根管桩，长度暂无资料，同按20m计算，综合单价取280元/m，即管桩方案造价为275.52万元。

在对比范围内，管桩方案比CFG桩高强复合地基方案造价稍高，但管桩方案在施工前需要进行土洞和溶洞的预处理，溶洞处理费用及工期不可控。

几种常见桩基础形式经济性比较一、定义：1、静压管桩：利用抱压设备或顶压设备将预制管桩通过抱压力或顶压力将桩沉入预定的标高或达到预定的终压值的施工方法.2、灌注桩：灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类.3、CFG复合地基处理：a．CFG桩：又称水泥粉煤灰碎石桩.b．水泥粉煤灰碎石桩法：由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高黏结强度桩,并由桩、桩间土和褥垫一起组成复合地基的地基处理方法.二、施工流程1、静压管桩的施工程序为：测量放线定位——桩机就位——复核桩位——吊桩插桩——校正垂直度——静压沉桩——接桩——再静压沉桩——送桩——终止压桩——桩质量验收——切割桩头2、灌注桩主要施工工艺流程为：场地平整→孔位测定→护筒埋设→钻机就位→开钻成孔→提钻→第一次清孔→检孔→钢筋笼吊放→下导管→第二次清孔→水下混凝土灌注→提拔导管→成桩.3、CFG桩复合地基技术采用的施工方法有：长螺旋钻孔灌注成桩,长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成柱,振动沉管灌注成桩等.一般流程为：测量放线→桩机就位→成孔钻进→砼搅拌→泵送砼及提升钻杆成桩.三、几种基础形式及造价分析A、基础的大体分类：建筑物分上部结构和下部机构（基础）,基础又分为浅基础和深基础.1、一般埋深小于5m的为浅基础,大于5m的为深基础.2、也可以按造施工方法划分,用普通基坑开挖和敞坑排水方法修建的基础为浅基础（如：砖混结构墙基础,高层建筑箱形基础）.用特殊施工方法将基础埋植于深层地基中的基础称为深基础（如：桩基础、沉井、地下连续墙等）.B、常见浅基础的类型1、独立基础概念：是整个或局部结构物下的无筋或配筋的单个基础.特点：方形,上下分几级,结构简单,造价低,可以根据上部荷载的需要进行尺寸大小的调整,适用范围：常用于荷载低的轻钢厂房、水塔、多层住宅、机器设备基础等,应用十分普遍.2、条形基础概念：是指基础长度远远大于基础宽度的一种基础形式.特点：条形,结构简单,造价低,也可根据上部荷载调整基础宽度.适用范围：多应用于多层建筑,沿着墙下分布,地基土质好的情况下最为适用.3、筏板基础概念：用钢筋混凝土做成连续整片基础,俗称“满堂红”.特点：基础面积大,整体沉降均匀,节省构造板,造价较高.可根据荷载调整厚度,荷载大时配合着桩基础使用组成桩筏基础.适用范围：地基不好的多层建筑、带有地下室的多层、高层建筑.4、箱型基础概念：由钢筋混凝土底板、顶板和足够数量的纵横交错的内外墙组成的空间结构.特点：刚度大、沉降均匀,混凝土用量大易出现裂缝,造价高,箱型空间可作为人防,停车场等,目前采用的较少.适用范围：高层建筑、大型设备基础、地下车站.以绿地世纪城为例（一）工程概况本工程拟建高层住宅楼9栋,框剪结构,基础埋深约5m,以7#楼为例（占地面积约525m2,地上18层,地下1层）,总建筑面积约9975m2,建筑物总荷载截取20KN/m2则该住宅楼总荷载为：20KN/m2x9975 m2=199500KN.（二）经济比较分析衡量桩基的经济效益,以每米造价或以单方混凝土造价对比都是不科学的,应以单位承载力（每KN的造价）及单个工程桩基总造价作对比才是合理的.根据岩土工程勘察报告和工程经验,就本工程可能采用的三种桩型分析如下：1.单桩竖向承载力特征值估算（见表1）单桩竖向承载力特征值计算表（表1）桩型桩端持力层平均有效桩长(m)桩径单桩竖向承载力特征值（KN）钻孔灌注桩9层粉砂夹粉土256002200CFG桩7层粉砂夹粉土16.5400520管桩7层粉砂夹粉土18PHC500*100A2000管桩7层粉砂夹粉土22PHC400*95AB1300注：各种桩型承载力特征值应通过现场载荷实验确定（管桩可试桩）2.每KN承载力成桩造价对比分析（见表2）三种桩型每KN承载力造价计算表（表2）型平均有效桩长桩径（mm）单桩承载特征值（KN）单桩位工程量市场价单桩造价（元）每KN造价（元）钻孔灌注桩25m60022007.06m21000元/m37060 3.71CFG 桩16.5m40052016.568元/米1122 2.16管桩18m PHC500*100AB200018m 205元/m3690 1.85管桩22m PHC400*80AB130022m 145元/m3190 2.453.单项工程总造价对比分析（见表3）7#楼基础布桩及总造价计算表（表3）总荷载（KN）600钻孔灌注桩CFC桩单桩承载力特征值总桩数单桩承载力特征值总桩数7#楼1995002200KN109个520KN301个成桩总造价76.95万元（7060元/个X109个）33.74万元（1121元/个X301个）筏板及基础梁造价29.80万元184m3(防水板)+147m3（承台）=331m3X900元/m347.25万元525m3（筏板）X950元/m3基础总造价106.75万元（76.95+29.80）83.61万元（33.74+49.87）住宅总荷载（KN）PHC-A500（100）管桩PHC-AB400（95）管桩单桩承载力特征值总桩数单桩承载力特征值总桩数7#楼1995002000KN125个1300KN169个成桩总造价46.13万元（3690元/个X125个）53.91万元（3190元/个X169个）防水板及承台造价27.45万元184m3（防水板）+121m3（承台）=305m3X900元/m328.89万元184m3（防水板）+137m3（承台）=321m3X900元/m3桩基础总造价73.58万元（46.13+27.45）82.8万元（53.91+28.89）说明：1.总桩数=K X总荷载/单桩承载力特征值（按照结构设计经验,单桩承载力越高利用率越低.PHC-A500（100）管桩K=1.25,钻孔桩K=1.20,PHC-AB400（80）管桩K=1.10,CFG桩K=0.785）.2.防水板厚度３５０mm,筏板（内置基础梁）厚度1000mm.由于承台部分无实际图纸,故按设计经验计算500桩承台占占地面积23%,400桩占26%,由于灌注桩桩径较大600桩占占地面积的28%左右.（三）推荐桩型通过以上分析,我们建议本工程采用PHC预应力管桩.PHC管桩因技术先进、质量可靠、造价低、工期短将得到广泛推广和应用.现就管桩生产与施工作一些简单的介绍.1、质量优势：管桩为工厂现代化制作,混凝土强度等级C80以上,出厂前都经过多道质量检验程序把关,运到现场又经业主（驻地监理）现场检查验收合格后才准使用,桩身质量有保证.其它在现场灌注混凝土桩受场地条件及施工人为因素的影响,容易出现缩颈、桩身夹泥、承载力不够等质量问题,因此,管桩的桩身质量明显优于在现场灌注混凝土的其它桩型.使用管桩施工现场干净卫生,并没有泥土污染,施工人员少,用电设备固定,安全易控制,工艺简单直观,便于监理.2、设计优势：管桩规格多,单桩承载力特征值从600KN到3300KN,既适用于多层建筑,也适用于100m以下的高层建筑,而且在同一建筑物基础中,还可根据柱荷载的大小采用不同直径的管桩,既容易解决设计布桩单桩的承载力利用率问题,也可充分发挥每根桩的最大承载能力,并使桩基沉降均匀.3、价格优势：管桩价格优势十分明显,通过7#楼桩基础总造价分析（见表3）,可以得出以下经济对比结论：①：使用钻孔桩比使用PHC-A500（100）管桩贵33.17万元,多投资45.08%；②：使用CFG桩比使用PHC-A500（100）管桩贵10.03万元,多投资13.63%；4、工期优势：施工管桩周期快、时间短,先打桩再进行基坑开挖,节省降水成本并减少因降水对周边建筑物影响的风险.综上所述：桩型工期造价质量保证安全测桩数灌注桩25天106.75万元浮动大影响较小3根CFG桩20天83.61万元浮动大对周围影响6根大7天73.58万元稳定可靠无影响3根PHC-500*100AB桩PHC-400*95AB10天83.919万元稳定可靠无影响3根桩我们认为以工期、质量保证、安全、造价、检测等几个方面来看,PHC管桩都比CFG复合地基优越性更大,建议业主充分考虑后优先选用.。

豫东某市体育场看台CFG桩和静压PHC高强度管桩施工方案分析对比豫东某市体育场看台基础部分设计为CFG桩复合地基，四个区域共计布桩3775根，设计要求处理后的复合地基承载力特征值为27.01KPa，单桩承载力特征值为410KN，桩端进入细沙持力层不少于1M。

体育场建设是我市重点建设工程,工期要求紧、质量控制严格，工程造价应在保证质量和工期的前提下尽量降低。

鉴于上述状况，基础施工是提高工程进度的关键。

特别是进入冬季施工，应综合考虑不利于基础施工的各种因素，为此对看台部分CFG桩进行论证分析，选择一种投资少、质量高、工期快的桩基型式很有必要。

１．CFG桩简介CFG桩是一种地基处理型式，主要施工方法是采用螺旋钻钻进成孔，然后利用泵送混凝土灌注成桩，施工时造成大量的泥浆需要清理及外运，而且设计及施工规范严格要求，工程桩施工前必须先进行试桩，试桩按照设计图纸要求施工，成桩28天后经质检部门采用静载荷试验进行检验。

符合要求后方能进行工程桩施工。

正式施工结束后还需等28天再进行工程桩检测，检测全部合格后才能进行下一道工序施工。

工期至少要70日历天。

与业主要求桩基施工30日历天相差太大。

从经济角度分析，按布桩较多的一个承台计算，16桩承台，桩间距1350mm，如图：承台面积25．50M2，承台厚度按中南标图集l200mm计算，16桩承台上部垂直承载力为25．5×270=6885KN。

褥垫层厚度为200mm，C10混凝土垫层100mm，其造价如下：(1)CFG桩，桩径400mm，桩长llM，超灌0.5M，计算桩长11．5M，市场预算价每米按100元计,单桩价格1150元,l6根桩造价l8400元。

(2)C30承台混凝土25．5×1．2=30．6M3，市场价含钢筋每方700元，合计30．6×700=21420元。

(3)沙石褥垫层25．5×0．2=5．1M3，每立方造价150元，合计5．1×150=765元。

刚性复合基础在高层建筑中的应用【摘要】本文阐述了cfg刚性桩复合桩设计时需要注意的因素，同时分析了设计时的误区；本文结合工程实例，阐述了cfg刚性桩复合基础在高层建筑中的应用，提出了自己看法，笔者经验有限，希望能为设计同行提供参考。

【关键词】cfg刚性桩；复合地基前言近年来随着我国工程建设的快速发展，高层和超高层建筑不断增多，而天然地基持力层承载力特征值显然已经很难再满足上部荷载的要求，cfg刚性桩复合基础的显著特点是承载力大、相对沉降量小；施工简易造价低，质量易控制、节省人力成本且施工速度快；适用范围广、能满足环境保护的要求，现在已经成为了应用普遍的地基加固处理技术,应用于高层建筑的地基加固处理中。

1. 刚性桩复合地基应用的几个误区1.1 桩身强度越高越好在复合地基中，刚性桩的承载力与桩长、桩径、桩侧桩端土的性状和桩体强度相关，通常，桩体不发生破坏的前提下，桩越长、桩径越大、桩侧桩端土越好，桩的承载力越高。

当桩长和桩径一定、桩体不发生破坏时，桩的承载力只与桩侧桩端土的性状有关，即桩的侧阻、端阻越大，桩的承载力越高。

1.2 褥垫层厚度越厚越好刚性桩复合地基中，褥垫层具有保证桩土共同承担荷载的重要作用，但有的设计人员在复合地基设计时偏向选用厚褥垫层，认为褥垫层厚度越厚越好。

试验表明，褥垫层厚度与桩土承载力的发挥密切相关，褥垫层厚度的选用对复合地基承载力具有显著影响。

2. 桩体强度设计需考虑如下几个因素2.1 和桩基不同，复合地基承载力可以做深度修正，基础两侧的超载越大，深度修正的数量也越大，桩承受的竖向荷载越大，设计的桩体强度应越高。

2.2 刚性桩复合地基，由于设置了褥垫层，从加荷一开始，就存在一个负摩擦区，因此，桩的最大轴力作用点不在桩顶，而是在中性点处，即中性点出的轴力大于桩顶的受力。

2.3 复合地基检测最大加载量不应小于设计要求压力的2倍，在最大加载压力作用下，桩和土不一定同时达到各自的极限承载力。

高层建筑几种常用的基础适用范围及经济比较摘要：随着经济的不断发展，高层建筑在我国建筑领域所占的比例越来越大。

基础工程作为上部结构和下部地基联系的纽带，对整个建筑尤其是高层建筑的安全至关重要，同时由于基础工程的造价和施工工期在整个建筑中占有的比重较大，所以在工程设计中选出最佳最优的基础型式成为设计的关键。

本文阐述了高层建筑在基础选型与设计时的相关依据和影响因素，并结合工程实例，对三种基础型式做了经济技术的分析比较，对工程建设当中的一些常见的基础型式适用范围也进行了简单的介绍。

关键词:高层建筑基础选型设计0.引言基础工程不仅对高层建筑的安全和建成后建筑的正常使用非常重要，同时由于它在整个工程中所占的造价比重及工期比重都很大：如果基础形式选择不合理，会造成资金浪费，施工工期延长；反之可以节约资金，缩短施工工期，所以选择科学合理的基础方案是高层建筑设计工作中的一个重要环节。

在具体工程的设计当中，设计人员对于高层建筑的一些基础形式和方案通常只是从安全的角度进行对比选择，由于对施工工艺和工程造价方面知识的欠缺，往往忽视了对不同基础型式的施工工期和施工技术的难易程度和工程造价的比较，甚至于对一些地区独具的习惯性做法与规定性的做法都没有考虑。

例如设计高层建筑的时候就习惯性地采用桩基础。

[1]这样一些现象显然既不经济，也不科学。

在今天，工程技术在日益发展，施工工艺不断改进，在对工程的社会效益和经济效益的双重要求下，更应该重视高层建筑的基础工程设计，用科学的方法选出最佳的基础方案。

1.案例的分析XX住宅小区坐落于安徽省合肥市市区。

住宅区的交通便捷，配套设施完善，是一高档住宅项目。

本案例中的建筑就是其中一栋高层的住宅楼，地上20 层，高度约为60m；地下二层，为自行车库和设备用房，层高大约为3m，基础底面积约1200m2。

本工程为钢筋混凝土剪力墙结构，抗震设防烈度为7度，设计基本加速度值为0.15g,设计地震分组为第二组，基础设计等级是乙级，抗震等级为三级。

1 CFG桩复合地基施工方法及适用范围水泥粉煤灰碎石桩的施工，应根据设计要求和现场地基土的性质、地下水位、场地周边是否有居民、有无对振动反应敏感的设备等多种因素选择施工工艺。

一般有以下施工工艺可供选择。

(l)振动沉管灌注成桩工艺若地基土是松散的饱和粉细砂、粉土，以消除液化和提高地基承载力为目的，此时应选择振动沉管打桩机施工;振动沉管灌注成桩属挤上成桩工艺，对桩间土具有挤(振)密效应。

但振动沉管灌注成桩工艺难以穿透厚的硬土层、砂层和卵石层等。

在饱和粘性土中成桩，会造成地表隆起，挤断已打桩，且振动和噪声污染严重，在城市居民区施工受到限制。

在夹有硬的粘性土时，可采用长螺旋钻机引孔，再用振动沉管打桩机制桩。

(2)长螺旋钻孔灌注成桩工艺长螺旋钻孔灌注成桩适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂上，属非挤土成桩工艺，该工艺具有穿透能力强，无振动、低噪音、无泥浆污染等特点，但要求桩长范围内无地下水，以保证成孔时不塌孔。

(3)长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩工艺长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩工艺，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。

长螺旋钻孔灌注成桩和长螺旋钻成孔、管内泵压混合料成桩工艺，在城市居民区施工，对周围居民和环境的不良影响较小。

(4)泥浆护壁钻孔灌注成桩工艺适用于分布有砂层的地质条件，以及对振动噪音要求严格的场地。

该方法钻孔速度较快，但是泥浆对场地的污染严重，影响后续孔的施工，且往往孔底沉渣较大也会影明成桩质量。

2CFG桩复合地基的施工要求①施工时应按设计配合比配制混合料，在搅拌机中加水搅拌，加水量由混合料坍落度控制，长螺旋钻孔，管内泵压混合料成桩施工的坍落度为160-200mm，振动沉管灌注成桩的坍落度宜为30-50mm，振动沉管灌注成桩后桩顶浮浆厚度不宜超出200mm。

②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的时间，混合料泵送量应与拔管速度相配合，以保证管内有一定高度的配合料，遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料，沉管灌注成桩施工拔管速度应按均匀线速度控制，拔管线速度应控制在1.2- l .5m/min左右，如遇淤泥或淤泥质土，速度应尽可能放慢。

水泥粉煤灰碎石桩（CFG 桩）复合地基方案计算工程实例:本工程回填土较厚，拟采用CFG 桩复合地基。

基础底面的桩间图地基承载力为70KPa 。

CFG 桩直径为500，采用C25混凝土浇筑，单桩竖向承载力特征值为450KN ，单桩承载力发挥系数取λ=0.9，桩间土承载力发挥系数取β=0.8，要求处理后的地基承载力为180KPa 。

根据《建筑地基处理技术规范》7.1.5-2 对有粘结强度增强体复合地基应按下式计算：sk pa spk f m A R m f )1(-+=βλ A p =3.14×0.5×0.5÷4=0.19625m 20.0617670)1(8.019625.04509.0180)1(=⇒⨯-⨯+⨯⨯=⇒-+=m m m f m A R m f sk p a spk βλ 面积置换率m ＝d 2/d 2e ；d 为桩身平均直径（m ），等边三角形布桩d e ＝1．05s ，正方形布桩d e ＝1．13s 当采用三角形布置时， 1.90m s m 92.1CFG )05.1(5.006176.022==⇒==取桩间距s s m 当采用正方形布置时， 1.70m s m 78.1CFG )13.1(5.006176.022==⇒==取桩间距s s m 根据7.1.6条有粘结强度复合地基增强体桩身强度应KPa KPa A R f p acu 7.825419625.04509.041000254=⨯⨯≥⨯⇒≥λ 规范条文：根据《建筑地基处理技术规范》7.7.1水泥粉煤灰碎石桩复合地基适用于处理黏性土、粉土、砂土和自重固结已完成的素填土地基。

7.7.2水泥粉煤灰碎石桩复合地基设计应符合下列规定：1 水泥粉煤灰碎石桩，应选择承载力和压缩模量相对较高的土层作为桩端持力层。

2 桩径：长螺旋钻中心压灌、干成孔和振动沉管成桩宜为350mm～600mm泥浆护壁钻孔成桩宜为600mm～800mm；钢筋混凝土预制桩宜为300mm～600mm。

CFG桩1、CFG桩就是长螺旋钻孔灌注桩,其实简而言之就是钻孔桩.不仅适用于地下水位以上淤泥质土、素填土、粉土、粉质粘土等地基加固，对地下水位以下情况，在进行降水处理后，采取夯实水泥土桩进行地基加固CFG桩复合地基粘结强度桩是复合地基的代表，目前多用于高层和超高层建筑中。

CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称(即cement fIying-ash gravel pile)。

它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，和桩间士、褥垫层一起形成复合地基。

CFG桩复合地基通过褥垫层与基础连接，无论桩端落在一般土层还是坚硬土层，均可保证桩间土始终参与工作。

由于桩体的强度和模量比桩间土大，在荷载作用下，桩顶应力比桩间士表面应力大。

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，再加上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。

2 基本原理CFG 桩是由水泥、粉煤灰、碎石和细砂加水搅拌形成的高粘结强度桩与桩间土及褥垫层一起形成复合地基。

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质土均可保证桩间土始终参与工作。

由于桩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。

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CFG桩复合地基中，基础和桩间土之间设置一定厚度的散粒状组成的褥垫层，这是复合地基的核心部分。

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桩复合地基施工方案在建筑工程中，地基是建筑物的重要组成部分，它承受着建筑物的重量并将其传递到地下。

地基的选择和施工方案直接影响到整个建筑物的安全和稳定性。

在一些特殊情况下，例如软弱土层的地区，可以采用复合地基施工方案，其中一个常用的方法是CFG桩。

CFG桩指的是水泥飞灰碎石桩，它是一种由水泥、飞灰和碎石组成的混凝土桩。

它的施工过程包括在地下钻孔、注浆和振捣，从而形成一个强固的挤浆桩。

CFG桩具有以下几个优点：1.承载力强：由于CFG桩是由混凝土组成的，因此其承载力非常强。

它可以有效地分散建筑物的重量，并将其传递到土壤中，从而确保建筑物的稳定性和安全性。

2.环保节能：CFG桩采用了飞灰作为原材料的一部分，飞灰是煤炭燃烧的副产品，对环境影响较小。

此外，使用CFG桩作为地基可以减少对天然资源的需求，节约能源。

3.施工速度快：CFG桩的施工相对比较简单，可以快速完成。

在施工过程中，可以同时进行多个孔的钻进和注浆，从而节约时间和人力资源。

基于CFG桩的复合地基施工方案涉及以下步骤：1.土体勘察：在进行任何地基施工之前，需要进行详细的土体勘察，确定土壤的性质和特点。

这将有助于确定CFG桩的布置方案和参数。

2.钻孔：根据土体勘察的结果，确定CFG桩的布置方案和孔径尺寸。

然后使用钻机，在地下钻孔，钻孔深度要达到设计要求，并在孔底形成一个钻孔底部。

3.注浆：在完成钻孔后，使用注浆设备将三明治注浆管插入钻孔中。

三明治注浆管由内中外三根管组成，中间的管道用于注入水泥浆液，而其他两根管道用于排空钻孔中的泥土。

然后开始注浆，注浆管由孔底向上进行注浆。

注浆的过程中，注浆管不断向上提升，以确保注浆剂的均匀分布。

4.振捣：在注浆完成后，使用振捣设备将振捣筒插入钻孔中。

振捣筒的作用是将注浆剂振捣均匀，并确保CFG桩的质量和强度。

振捣的过程中，振捣筒要逐渐提升，直到钻孔完全注浆为止。

5.后处理：在振捣完成后，钻孔被填充和平整，以便后续施工可以进行。

CFG桩由于不配钢筋，桩径可做的细一点，相应比表面积较大，单方混凝土发挥的承载力（摩察为主）较高，另外CFG桩使桩土共同作用。

但由于其抗水平、拉力、拔力、压曲都是有限的。

所以其复合地基不可“无限制提高”，郑州地区一般取最高复合地基承载力特征值（深度修正后）为500kpa。

钻孔灌注桩由于需配钢筋，考虑到钢筋保护层厚度，及灌注导管的影响，其直径不宜太小，单方混凝土发挥的承载力较小，再加上配有钢筋，所以在两种方案均可采用时成本较高高大钊大师的观点：1.灌注桩和CFG桩是两种完全不同的设计理念，传力的机理也完全不同，在选用方案时一定要从实际的工程需要出发；2.灌注桩是基础的一个构件，桩是锚固在承台内，桩的主筋与承台的钢筋是连接的，因此桩可以传递压力、拉力、弯矩和剪力，桩能抵抗水平力，能调整建筑物基础的变形；3.CFG桩其实并不是一种传统意义上的桩，而仅是对地基的一种加固以提高地基的承载能力，特别要注意的是在基础和CFG桩之间还有褥垫相隔，只能传递压力，不可能传递拉力、弯矩和剪力，不具有抵抗水平力的能力；4.因此评价这两种方案，不能只考虑桩侧摩阻力和桩端阻力；而且即使是考虑这两个参数，也并不是完全相同的，CFG桩是挤土的，灌注桩是不挤土的，在软土中采用CFG桩所产生的问题和沉管灌注桩是一样的；5.如果建筑物的荷载不大，水平荷载不是控制设计的，而采用天然地基的承载力不够，就有可能采用CFG桩或其他的地基处理方法加固地基；6.如果是高层建筑，我不赞成采用CFG桩，虽然目前在有些地区是这么做的，我认为抗震问题没有解决，如果CFG桩可以抗震，那灌注桩何必嵌固在承台里，主筋何必与基础的钢筋焊接？这些要求都可以取消，既然采用灌注桩不能取消这些规定，那对CFG桩为什么如此宽容？获鲜花: [共1朵献花名单]本贴得筑龙币:21等级得币:1 版主奖励:20 贴主答谢：0 献花赠币：0] 得信誉分:1得信誉分理由：执行奖励版主:guodong521 本贴评定等级:3执行评定版主：guodong521guodong521江苏信誉: 97 其他发贴: 1059 邮][主页][BLOG][引用回复][搜索][献花][顶贴]第2楼2006-5-18 10:34:00重奖伺候！本贴得筑龙币:0等级得币:0 版主奖励:0 贴主答谢：0 献花赠币：0] 得信誉分:0本贴评定等级:3执行评定版主：guodong521绝世逍遥山西信誉: 25 其他发贴: 558 邮][主页][BLOG][引用回复][搜索][献花][顶贴]第3楼2006-5-18 11:26:00我作过CFG桩与灌注桩及粉喷桩比较，最经济的为钢砼沉管灌注桩，CFG桩次之，粉喷桩费用最高。

关于淤泥质软土地区工业厂房房心地基处理方案的讨论[摘要]本文针对淤泥质软土地区工业厂房房心地基的处理方案进行了探讨，针对不同处理方案，从可靠性、经济性、可实施性等多个角度，对于淤泥质软土地区的房心地基处理方案进行了定性及定量的分析。

希望能够为淤泥质软土地区的工业厂房建设提供一些参考意见。

[关键词]淤泥质软土，水泥桩复合地基，CFG桩复合地基，桩基承重的零层板一、引论随着我国经济的高速发展，工业发展也在向着高精度、自动化方向发展，从而对工业厂房的要求也在日益提高，尤其是高精度机床、机器人的使用日益增多，对于工业地坪的平整度要求也就越来越高。

我国的工业发达地区主要集中在国土东部的京津冀、东南部的长三角、南部的珠三角以及长江流域的中南部地区，这些地区人口密集、城市集中、交通便利、工商业发达、市场容量大、购买力高，经过十几年的开发建设，其投资环境已非常完善，经济实力迅猛发展，已成为中国乃至全世界最具吸引力的投资区域，大量在全国甚至全世界有很大影响力的大型企业均选择这些区域落户。

而在这些地区，出于降低货物运输的成本、降低土地成本等多方面考虑，大量的工业厂房均建设在沿海及沿江的滩涂地带。

类似地区大部分属于典型的淤泥质软土地区，从我们多年的工程设计及施工经验中可以总结出，在类似地区投资建厂所遇到的一个非常棘手的问题就是如何很好的处理厂房及厂区内复杂的淤泥质软土，在达到工艺生产对于车间地面平整度要求的前提下，还要考虑一定的经济效益。

从以往工程的地质勘察报告显示，沿海及沿江的滩涂地区，一般表层土以软塑或流塑状态的淤泥、淤泥质黏土为主，淤泥较薄的地区，厚度在6~10m，较厚的地区甚至在50~60m。

类似的淤泥质软土均为欠固结土，含水量高，呈高压缩性及流塑状态，承载力低，房心地基土的沉降以土体固结过程的自重性固结沉降为主，使用荷载导致的附加应力沉降占比较低。

换句话说，类似地基的沉降主要不是外力造成的，而是因为土的自身性质造成的。

预应力管桩（PHC）与长臂螺旋灌注桩（CFG）的比较目前在海南省的工程施工中，桩基础部分最为广泛采用的是预应力管桩（PHC），约占所有桩基础施工项目的90%。

由于海南省整体的地质结构非常复杂，差异性很大，所以同时也存在着另外几种桩基础施工工艺。

现就长臂螺旋灌注桩（CFG）此种最为常见的成桩工艺根据个人的实际工作经验，进行一次浅析，仅供大家参考。

一、长臂螺旋灌注桩（CFG）在施工过程中出现的问题。

长螺旋钻孔管内泵压灌注成桩工艺是刚性桩复合地基和灌注桩广泛使用一种施工工艺。

通常认为其在地下水位以上才可以使用。

通过实践证明，其在海南地区施工的确存在一些技术问题需要解决。

1、施工机械方面钻机对土的剪切能力不足，电机电流强度的需要加大，钻机架的刚度不够等。

现在使用的螺旋钻孔灌注桩机，大多是针对在北方地区施工而设计的。

所以在海口等南方地区施工时以上问题就暴露出来。

例如：海口某工程，长臂螺旋灌注桩在施工第二根桩时按原设计钻进深度为17.5米，但是当钻杆拔到13米处，因钻机拔出速度稍慢一些，就被砂层抱死。

控制室内动力头的电流强度显示为200A，已达到了电机电流的极限。

在强行拔钻杆的过程中，发生钻架严重扭曲变形的重大机械事故。

2、成桩工艺方面由于海口地区的地基土层中的结构比较复杂，钻机对土的穿透能力不足造成施工时间比以往经验值要长。

实际工程中往往要≥1小时才能完成一根桩的施工。

加之土层中的地下水位高，使混凝土要在水位以下灌注。

这对在成桩过程中，桩端混凝土的初凝系数有一定影响。

在工程设计中，长臂螺旋灌注桩一般为通长配筋。

但是由于海南地质条件的特殊性，上部硬砂层的存在，通常导致在施工过程中不能满足设计的配筋要求，往往只能震送钢筋笼7-8米。

造成桩身不能满足设计要求。

3、工程材料方面长臂螺旋灌注桩成桩工艺的关键在于泵送混凝土。

成桩过程中必须保证排气阀正常工作。

泵送的混凝土要有良好的可泵性和流动性，防止发生离析泌水。

但是实际施工中也存在坍落度达不到规范要求的现象。

回填土地基上独立基础的CFG桩复合地基设计作者：高美玲郑祺恺孙少游张红涛闫佐菲来源：《城市地质》2024年第01期摘要：CFG桩复合地基主要用于多层及高层建筑物，以往的研究和应用主要是针对基础埋深相对较深的情况。

对于回填土地基的独立基础，采用桩基础相对较多，采用CFG桩复合地基较少。

文章从受力机理、变形特性和工程造价等角度对桩基础和CFG桩复合地基进行对比分析，探讨了CFG桩复合地基的优势。

同时，依托具体工程实例，依据不同规范，对回填土地基上独立基础的CFG桩复合地基沉降计算进行对比分析。

结论如下：对于承载力要求不高的独立基础，相比桩基础，CFG桩复合地基在满足承载力和变形控制的前提下，能够大幅度节约工程造价；位于回填土地基上的独立基础CFG桩复合地基设计以沉降控制为主，承载力计算和沉降计算均需考虑填土的不利影响，沉降计算需按照整体进行协同计算。

关键词：桩基础；回填土地基；独立基础；CFG桩复合地基CFG pile design of independent foundation on backfill soil foundationGAO Meiling1， ZHENG Qikai2， SUN Shaoyou1， ZHANG Hongtao1， YAN Zuofei1（1.Beijing General Municipal Engineering Design & Research Institute Co.， Ltd.， Beijing 100082， China；2.Beijing Institute of Ecological Geology， Beijing 100120， China）Abstract： CFG pile composite foundation is mainly used for multi-storey and high-rise buildings. In the past， researches and applications were mainly for the relatively deep foundation. For the independent foundation of backfill foundation， in general there is more pile foundation and less CFG pile composite foundations. This paper compares and analyzes the pile foundation and CFG pile composite foundation from the perspectives of stress mechanism， deformation characteristics and engineering cost. It also discusses the advantages of CFG pile composite foundation. Besides，relying on specific engineering examples， the settlement calculation of CFG pile composite foundation on the independent foundation of backfill foundation is compared and analyzed under different specification conditions. The following conclusions are drawn： for the independent foundation with low bearing capacity， compared with the pile foundation， CFG pile composite foundation can greatly save the engineering cost under the premise of meeting the bearing capacity and deformation control. The design of CFG pile composite foundation on the independent foundation of backfill foundation is mainly based on settlement control. The bearing capacity calculation and settlement calculation should consider the adverse effect of filling soil， and the settlement calculation should be calculated in accordance with the overall collaborative calculation.Keywords： pile foundation; backfill soil foundation; independent foundation; CFG pile隨着工程建设的迅速发展，复合地基以其特有的优势得到了越来越广泛的应用（韩煊等，2002；牛志荣等，2000；任贵生，2023）。