挤密法：土基挤密桩工程

土基中成孔后，在孔中灌以砂、石、土、灰土或石灰等材料，捣实而成直径较大的桩体，利用桩体间的横向挤压作用，使地基土粒彼此靠紧，孔隙减少，形成复合地基，达到加固地基的目的，即为挤密法。

(一)灰土桩地基

灰土挤密桩法是利用锤击将钢管打入土中侧向挤密成孔，将管拔出后，在桩孔中分层回填2∶8或3∶7灰土夯实而成，与桩间土共同组成复合地基以承受上部荷载。

灰土挤密桩法与其他地基处理方法比较，有以下特点：灰土挤密桩成桩时为横向挤密，可消除地基土的湿陷性，提高承载力，降低压缩性；与换土垫层法相比，不需大量开挖回填，可节省土方开挖和回填土方工程量，工期可缩短50%以上；处理深度较大，可达12～15 m；可就地取材，应用廉价材料，工程造价降低2/3；机具简单，施工方便，工效高。灰土挤密桩法适用于加固地下水位以上、天然含水量为12%～25%、厚度为5～15 m的新填土、杂填土、湿陷性黄土以及含水量较大的软弱地基。灰土强度较高，桩身强度大于周围地基土，可以分担大部分荷载，使桩间土承受的压力减小，而到深度2～4 m以下则与土桩地基相似。一般情况下，如为了消除地基湿陷性或提高地基的承载力或水稳性，降低压缩性，宜选用灰土桩。

(二)砂石桩地基

砂桩和砂石桩统称砂石桩，是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后，再将砂或砂卵石(砾石、碎石)挤压入土孔中，形成大直径的砂或砂卵石(砾石、碎石)所构成的密实桩体。砂石桩法是处理软弱地基的一种常用的方法，这种方法经济、简单且有效。对于松砂地基，可通过挤压、振动等方式，使地基达到密实，从而增加地基承载力，降低孔隙比，减少建筑物沉降，提高砂基抵抗振动液化的能力；用于处理软黏土地基，可起到置换土层和排水砂井的作用，加速土的固结，形成置换桩与固结后软黏土的复合地基，显著地提高地基抗剪强度；而且，这种桩采用的施工机具常规，操作工艺简单，可节省水泥、钢材，可就地使用廉价材料，施工速度快，工程成本低，故应用较为广泛。砂石桩法适用于挤密松散砂土、素填土和杂填土等地基，对建在饱和黏性土地基上主要不以变形控制的工程，也可采用砂石桩作置换处理。

(三)水泥粉煤灰碎石桩地基

水泥粉煤灰碎石桩法(Cement Fly-ash Gravel Pile，简称CFG桩)，是近年发展起来的处理软弱地基的一种新方法。CFG桩是在碎石桩的基础上掺入适量石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和后制成的具有一定强度的桩体，它不同于碎石桩。碎石桩是由松散的碎石组成，在荷载作用下会产生鼓胀变形，当桩周土为强度较低的软黏土时，桩体易产生鼓胀破坏；并且，碎石桩仅在上部约3倍桩径长度的范围内传递荷载，超过此长度，增加桩长，承载力提高不显著，故碎石桩加固黏性土地基，承载力提高幅度不大(20%～60%)。而CFG桩是一种低强度混凝土桩，可充分利用桩间土的承载力共同作用，并可将荷载传到深层地基中去，具有较好的技术性能和经济效果。

CFG桩的特点是：改变桩长、桩径、桩距等设计参数，可使承载力在较大范围内调整；有较高的承载力，承载力提高幅度在250%～300%，对软土地基承载力提高更大；沉降量小，变形稳定快，如将CFG桩落在较硬的土层上，可较严格地控制地基沉降量(在10 mm以内)；工艺性好，由于大量采用粉煤灰，桩体材料具有良好的流动性与和易性，灌筑方便，易于控制施工质量；可节约大量水泥、钢材，利用工业废料，消耗大量粉煤灰，降低工程费用，与预制钢筋混凝土桩加固法相比，可节省投资30%～40%。CFG桩适用于多层和高层建筑的地基(如砂土、粉土、松散填土、粉质黏土、黏土、淤泥质黏土等地基)的处理。

CFG桩施工工艺要点：(www.xing528.com)

(1)CFG桩施工工艺如图4.18所示。

图4.18　水泥粉煤灰碎石桩施工工艺

1—桩管；2—水泥、粉煤灰、碎石桩

(2)CFG桩施工程序为：桩机就位→沉管至设计深度→停振下料→振动捣实后拔管→留振10 s→振动拔管、复打。应考虑隔排隔桩跳打，新打桩与已打桩间隔时间不应少于7 d。

(3)桩机就位须平整、稳固，沉管与地面保持垂直，垂直度偏差不大于1.5%；如带预制混凝土桩尖，需埋入地面以下300 mm。

(4)在沉管过程中用料斗在空中向桩管内投料，待沉管至设计标高后须尽快投料，直至混合料与钢管上部投料口齐平。如上料量不够，可在拔管过程中继续投料，以保证成桩标高、密实度要求。混合料应按设计配合比配制，投入搅拌机加水拌和，搅拌时间不少于2 min，加水量由混合料坍落度控制，一般坍落度为30～50 mm；成桩后桩顶浮浆厚度一般不超过200 mm。

(5)当混合料加至与钢管投料口齐平后，沉管在原地留振10 s左右，即可边振动边拔管，拔管速度控制在1.2～1.5 m/min，每提升1.5～2.0 m，留振20 s。桩管拔出地面确认成桩符合设计要求后，用粒状材料或黏土封顶。

(6)桩体经7 d达到一定强度后，方可进行基槽开挖；如桩顶离地面在1.5 m以内，宜用人工开挖；如大于1.5 m，下部700 mm也宜用人工开挖，以避免损坏桩头部分。为使桩与桩间土更好地共同工作，在基础下宜铺一层150～300 mm厚的碎石或灰土垫层。