75_楼高压旋喷方案设计

中物院七区一期工程75楼人工挖孔桩桩底高压旋喷桩加固方案及施工组织设计总经理赵翔总工程师康景文审定张波公司经理杨双发审核黄练红项目经理何绍林四川中建西勘地基基础工程有限公司2003年9月24日中物院七区一期工程75楼人工挖孔桩桩底高压旋喷桩加固方案及施工组织设计审定审核项目经理四川中建西勘地基基础工程有限公司2003年9月24日目录1工程概况2设计要求3加固方案31试验性施工情况简介32高压旋喷加固原理33设计计算34检验结果反算35旋喷桩布置36高压旋喷桩长度37旋喷加固的控制性参数38冒浆浆液的处理39复合地基检测4施工组织设计41高压旋喷注浆施工42关键点控制43施工计划44设备物资计划45施工工期46质量与安全保证措施附图1旋喷桩平面布置图1工程概况中国工程物理研究院拟建的七区一期工程位于绵阳市游仙区石马镇七姓村。拟建的75楼由中国工程物理研究院建筑设计研究院设计，层数为11层，采用人工挖孔灌注桩基础，桩直径为080090M，扩底直径为100165M（分别为100、110M、130M、140M、150M、160M、165M）。由于施工勘察和深井载荷试验结果表明桩底下分布的松散、稍密卵石层不能满足桩端土极限承载力标准值3500KPA的设计要求。因此，须对桩底持力层进行加固处理，从而提高持力层承载力，以提高单桩的承载力。地层情况由上至下为素填土厚度为220590M；粉土厚度为160450M；细砂厚度为030150M；中砂厚度为020390M；卵石承载力特征值。2设计要求经处理后的桩底持力层的极限桩端阻力标准值QPK3500KPA。加固处理深度要求进入桩底下3D（D为扩大头直径），且不小于50M。3加固方案根据场地地质条件结合拟建物性质,按照建筑地基处理技术规范JGJ792002,本着技术可靠、经济合理的原则,结合76、77、78、试验性施工的成功经验，采用高压旋喷桩地基加固处理。31试验性施工情况简介由设计、地勘、监理及检测单位共同确定76、77、78楼81、82点作为高压旋喷试验点，加固深度为5米，成孔采用潜孔锤跟管钻进，孔径为130；高压旋喷压力为25MPA，为双喷嘴，直径为22MM，提升速度1520CM/MIN，旋喷速度1822R/MIN，桩顶20M处复喷，浆液为纯水泥浆，水灰比为11115，水泥强度等级为PO325R，单孔水泥用量为25吨。加固体直径大于600。经四川省建研院采用深井平板载荷试验检验，单桩处理面积为05M2时，复合单桩承载力特征值大于3500KPA。32高压旋喷加固原理在高压（25MPA）旋转喷射的水泥浆作用下，软弱土体被冲切破坏并与水泥浆原位搅拌混合，从而形成承载力高、沉降小的旋喷桩加固体（直径一般在600MM以上），同时，桩间土体也被喷射的水泥浆挤密，桩体和桩间土体共同形成复合地基，从而大幅提高地基土的承载能力和变形指标。高压旋喷注浆加固遵循的规范1建筑地基基础设计规范GB5000720022建筑地基处理技术规范JGJ79200233设计计算331单桩竖向承载力的确定NIPSIAQAHDR1式中为桩的平均直径，为06M；H为桩周土的厚度，为50M；QS为桩周土的侧阻力特征值，取70KPA；QP为桩端天然地基土未经修正的承载力特征值，取2000KPA。以上设计参数均按勘察报告试验成果及类似工程经验确定。计算得KN。214AR又根据桩身试块强度确定PCUAAFR式中为强度折减系数，取033；为桩身试块的无侧限抗压强度平均值，取150MPA；CUF计算得KN。014AR取两者之中的小值KN。24A332单桩置换率的确定根据本工程已作的两个载荷试验点和计算所确定的单桩承载力特征值，按规范925条计算最小置换率SKPASPKFMARF1式中3500/21750SKF1224KNA0751870/2935KPASKF9351702841750M则M029MD2/DE2DE11加固面积AE095即单桩处理面积为095M2FSPK复合地基承载力特征值M面积置换率AP桩的截面面积M2FSK处理后桩间土承载力特征值KPA桩间土承载力折减系数RA单桩竖向承载力特征值34检验结果反算根据四川省建研院对2个旋喷试验点的检测结果表明单桩处理面积为05M2时，单桩复合桩基承载力特征值大于3000KN,又根据该院对场地所作的9组天然地基深井载荷试验结果场地桩端天然地基土极限承载力特征值最小为1870KPA，按建筑地基处理规范JGJ792002，925确定单桩的竖向承载力特征值SKPASPKFMARF1式中3000KNSKFM072/082056AP31406/22028M20751870/2935KPASKFRA1345KN计算值35旋喷桩布置根据基础尺寸，以及各桩位的轴力分布情况，结合旋喷桩试验结果并考虑结构对称的原则布置。每根桩处布置的旋喷桩详见设计图。共计布置167根旋喷桩。1根桩承担的处理面积约为063M2。36高压旋喷桩长度旋喷桩以中密卵石层为桩端持力层，穿过软弱下卧层进入中密卵石层05M以上。并满足加固深度为桩底以下3倍扩底直径深度范围（不小于50M）。37旋喷加固施工的控制性参数371成孔要求采用MGJ50锚杆钻机结合风动潜孔锤偏心钻进，孔径为130，孔深不小于500米。372旋喷加固施工要求旋喷加固的主要控制性参数是注浆压力应250MPA，喷嘴提升速度为1520CM/MIN，旋转速度为1822R/MIN，在临近桩顶20M处应慢速提升复喷至桩顶。冒浆浆液试块强度不小于15MPA。每点注浆量为2吨。38冒浆浆液的处理根据旋喷工艺的特点，约有20冒浆量，待水泥浆初凝后由人工清除至原地基。39复合地基检测施工结束后桩体强度满足试验条件时，可在一周后进行复合地基检测。由建设单位委托具有法定资格的地基检测单位进行复合地基检测。检测方式宜采用深井静载荷试验。4、施工组织设计41高压旋喷注浆施工411施工工艺流程测量桩位跟套管成孔下旋喷管高压喷射注浆地基土检测由甲方委托具有法定检测资质的第三方完成。412施工方法1高压喷射注浆点定位根据桩位位置及图纸施放高压喷射注浆点，钻机就位。2成孔采用锚杆钻机结合风动冲击器跟管成孔。深度确保注浆管进入卵石层3倍扩底直径的深度（不小于5米）。3下旋喷管将带有双喷嘴的旋喷管放入成好的孔中。4高压喷射注浆采用旋喷泵进行高压喷射注浆。浆液主要材料为水泥，水泥为PO325水泥，搅拌水泥浆液所用的水应符合混凝土拌合用水标准；浆液按11115的水灰比进行配制，水泥浆液应随配随用，并应在旋喷过程中连续不停的搅拌。5桩顶20M范围内应慢速提升，并应及时复喷。6按规定采集冒浆浆液作试块，以确定桩身强度。7冒浆的处理待水泥浆初凝后清除至原地基42关键点控制（1）严格根据地勘报告和现场成孔情况，根据323条确定桩长，确保桩端嵌入下伏中密卵石层05M以上，桩长不小于50M。（2）严格控制旋喷管的提升速度在1520CM/MIN，旋转速度在1822R/MIN。（3）严格控制高压旋喷压力不小于250MPA。（4）严格控制浆液的水灰比。43施工计划431本工程采用项目法施工。432现场管理机构及职责工作岗位姓名职称职责备注项目经理何绍林高工全面负责工程质量、进度、安全和成本技术负责人张毅高工工程质量及技术管理技术员罗莉工程师施工调度、人员机具安排、进度控制质检员李辉忠工程师质量监督、控制材料员刘康林技师材料采购、检验安全员杨传红技师现场安全管理记录员朱永国现场记录兼操作监督、控制433劳动力使用计划序号工种人数1钻工52钻辅工203制浆工104机械员544设备物资计划441施工机具需用量计划序号设备名称数量1高压旋喷机GZB40A型2台2制浆机2台3SH30钻机2台4MGJ50钻机3台5空压机（10米3、7/2）2台442材料用量序号材料名称单位数量1325R普通硅酸盐水泥T798注该材料量为估算值，实际用量将上下浮动。443施工时，需300KW的电源一个和20的水源1个。45施工工期451施工准备期1天，包括机具、人员、材料进场，施放桩位等。452有效施工工期本工程计划有效施工工期为15天（不包括下大雨、地震，及地质条件发生变化引起的设计变更等因素影响。）453复合地基检测工期（不含在合同工期内）检测前的混凝土养护期大于7天，实际检测时间由甲方委托的检测单位确定。46质量与安全保证措施461质量保证措施4611工程由项目经理及各岗位人员进行现场管理。4612工程开工前落实各级人员岗位责任,对各施工班组负责人作好技术交底,由各岗位人员随时掌握施工质量、进度,由项目经理不定期抽查执行情况。4613原材料水泥等必须提供材质证明,并按有关规定进行抽样送检，桩体试块送检，测定其强度。4614严格各工序间的交接工作。上一道工序未经验收合格不得进入下一道工序施工。检验不合格者应返工。对无视工序质量者应作出相应处罚。4615施工现场遇特殊情况应及时上报公司领导,求得及时解决,确保施工质量