北京某工程CFG桩复合地基处理工程

第21页共21页目录工程概况工程地质及水文地质条件CFG桩复合地基设计依据方案选择CFG桩设计原则CFG桩复合地基设计CFG桩复合地基设计计算原理加固效果检测施工技术要求工程量施工组织冬季施工措施安全文明施工1、工程概况拟建场地位于XX市XX区XX路，北侧为XX街，南侧为XX一街，东侧为拟建XX路，西侧为拟建XX路。总建筑面积约128970㎡，其中地上建筑面积约为96807㎡，地下建筑面积约为32162㎡。所有楼座的±0.000绝对标高一律为：39.15m。垫层底标高为-6.44米，基础形式为箱形基础，结构形式为全现浇剪力墙，持力层为砂质粉土②层，②层承载力标准值为180Kpa；根据设计要求，基础持力层承载力不满足设计要求，要求进行地基处理，地基处理后经修正承载力特征值应大于430Kpa，最终沉降量小于80㎜，整体倾斜均＜0.002。地基处理主要参数如下表：楼座±0.00标高基底标高（垫层层底）桩间土承载力标准值（kPaa）复合地基承载力力标准值（kPaa）7-11＃楼39.15-6.441804302、工程地质及水文地质条件2.1工程地质条件根据《XX楼岩土工程勘察报告》以及我公司XX年在该地区的CFG桩施工经验，该地层大体分为两大类土，即人工填土层和第四纪沉积层组成，简述如下：拟建场区位于永定河冲、洪积扇中下部，场地内表层为填土，其下为一般第四纪冲、洪积层，主要为粘性土、粉土和砂卵石交互沉积层。根据本次勘探现场勘探、原位测试及室内试验成果，按地层沉积年代、成因类型，将拟建场区内、本次最大勘探深度48.00m内地层划分为12大层。场地地层按自上而下的顺序描述如下：人工堆积层：=1\*GB3①层素填土：杂色，稍松～中密，稍湿，以粉质粘土、粘质粉土为主，含有少量砖渣、灰渣。本层厚度0.30m～1.90m。第四纪沉积层：=2\*GB3②层砂质粉土～粉砂：褐黄色，稍密～密实。稍湿～湿。含有氧化铁及云母。局部夹=2\*GB3②2层粉质粘土薄层或透镜体。=2\*GB3②1层粘质粉土：褐黄色，稍密～中密，湿～饱和，局部平粘质粉土、重粉质粘土、粘土薄层或透镜体。本层厚度3.40m～6.30m。=3\*GB3③层粉质粘土：褐黄色，可塑～硬塑，饱和，局部平粘质粉土、重粉质粘土、粘土薄层或透镜体。本层厚度0.50m～3.80m。=4\*GB3④层细砂：褐黄色，中密～密实，饱和。含有云母、氧化铁，含少量圆砾。局部夹=4\*GB3④1层砂质粉土薄层或透镜体。本层厚度0.80m～5.60m。=5\*GB3⑤层卵石：杂色，中密～密实，饱和。卵石一般粒径2～4㎝，最大5㎝，亚圆形，成分为火成岩，中粗砂充填。=5\*GB3⑤1层细、中砂：褐黄色，中密～密实，饱和。含有云母、氧化铁，含少量卵石。本层厚度1.70m～5.50m。=6\*GB3⑥层粉质粘土：褐黄色，可塑～硬塑，饱和，含氧化铁，局部夹粘质粉土、重粉质粘土、粘土层薄层或透镜体。本层厚度2.40m～5.10m。=7\*GB3⑦层细砂：褐黄色，密实，饱和，含有云母、氧化铁。=7\*GB3⑦1层粉质粘土：灰褐色～褐黄色，可塑～硬塑，饱和。含有云母、氧化铁。局部夹粘质粉土、重粉质粘土、粘土层薄层或透镜体。本层厚度8.80m～14.40m。=8\*GB3⑧层细砂：褐黄色，密实，饱和。含云母、氧化铁。=8\*GB3⑧1层卵石：杂色，密实，饱和。含云母、氧化铁。本层厚度3.50m～5.00m。=9\*GB3⑨层粉质粘土：褐黄色，可塑～硬塑，饱和，含有云母、氧化铁。局部夹重粉质粘土、粘土层薄层或透镜体。本层厚度1.70m～4.80m。=10\*GB3⑩细砂：褐黄色，密实，饱和。含有云母、氧化铁。本层厚度约3.00m。eq\o\ac(○,11)层粉质粘土：褐黄色，可塑～硬塑，饱和，含云母、氧化铁。局部夹重粉质粘土、粘土层薄层或透镜体。本层厚度约5.00m。eq\o\ac(○,12)层卵石：杂色，密实，饱和。含云母、氧化铁。eq\o\ac(○,12)1层细砂：褐黄色，密实，饱和。含云母、氧化铁。本次钻探至深度48.00m时仍为此层。2.2水文地质条件该场区揭露三层地下水，第一层地下水类型为潜水，水位埋深10.30～14.50m，水位标高22.50～26.60m；第二层及第三层地下水类型均为承压水，水位埋深约为20.60～28.80m及34.40～39.20m，水位标高8.78～15.60m及-2.50～2.40m。历年（1959年）最高地下水位接近自然地表。根据附近勘察报告，近3～5年最高地下水位标高为30.00m。参考双花园1#地块的岩土工程勘察报告中N8、N26#孔所采取的地下水样分析成果，本场地地下水水质对混凝土无腐蚀性，但在干湿交替环境条件下，水中介质CI-对钢筋混凝土结构中钢筋具有弱腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。3、CFG桩复合地基设计依据3.1《XX楼岩土工程勘察报告》（2005技011）；3.2甲方提供的相关资料3.2.1《XX楼楼底板平面图》；3.2.2、《XX楼总平面图》；3.2.3、《XX楼CFG桩地基处理招标文件》；3.2.4、《XX楼CFG桩地基处理招标答疑》；3.3《XX地区建筑地基基础勘察设计规范》（DBJ01-501-92）；3.4《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）；3.5《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；3.6《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）；3.7《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）3.8我公司已完成的CFG桩复合地基资料：XX小区住宅楼CFG桩复合地基；XX楼CFG桩复合地基；XX楼CFG桩复合地基；XX区XX区XX楼CFG桩复合地基；XX大厦CFG桩复合地基；XX住宅小区XXCFG桩复合地基；XX住宅小区XX区XX期地基处理工程等。4、方案选择根据场地地质条件以及对建筑物设计要求，可供选择的CFG桩复合地基施工工艺很多，如振动沉管CFG桩、夯扩CFG桩、中心压灌CFG桩等，合理的选择地基处理工艺方案对提高地基承载力有较大的影响，同时还应考虑施工工期、经济造价、环境保护等综合因素。振动沉管CFG桩施工工艺是通过振动器将φ377无缝钢管击入地层，然后向沉管内灌入CFG桩混合料振动提管成桩。该施工工艺施工速度快，但其施工质量不易保证，且噪音大，城区现已逐步被淘汰而应用于远郊或偏僻的地区；夯扩CFG桩是通过重锤冲击地层成孔，分层投入混合料、夯击成桩。该施工工艺方法简单，单桩承载力高，但因桩体大部分位于含水的砂层，难以冲击成孔，且存在施工速度慢，夯扩振动与噪音较大等缺陷，在该场区也不宜使用。因此根据该场地的地层条件、结合设计要求，经有关专家和技术人员研究，我公司拟采用长螺旋成孔灌注CFG桩混合料成桩复合地基处理设计及施工方案。CFG桩复合地基加固技术是八十年代后出现的一种新型地基处理方法，是建设部和国家科委重点推广的技术，在全国多个省市得到广泛的应用，这一技术在推广和使用中积累了很多经验，日趋成熟，不仅使软弱地基加固处理取得了很好的效果，而且为工程节约了大量的资金，取得了很好的经济效益。中心压灌CFG桩施工方法是采用长螺旋钻进成孔，然后利用高压混凝土输送泵将CFG桩混合料经钻具中心通道通过钻头，泵送至孔底，边提钻边泵送混凝土，这样就在孔内形成了CFG桩桩体。采用此种工艺方法，在满足设计要求的前提下，投资最少，施工速度快，工期最短，无噪音等优点，现已被广泛应用于地基处理工程中。5、CFG桩设计原则5.1满足设计要求的复合地基承载力标准值；5.2满足规范及设计单位对建筑物地基沉降及倾斜的要求；5.3满足桩土变形协调一致的原则。6、CFG桩复合地基设计根据CFG桩的设计原则和设计单位的要求，拟在基础处理范围内布置桩径φ410的CFG桩，累计桩数为1242根。基槽开挖至桩顶标高以上500mm时开始进行CFG桩施工，具体设计如下：桩长为8.5m，保护桩长为0.50m，桩径Φ410㎜，桩顶标高-6.64米，桩布置采用正方形，桩间距1400㎜，桩身砼强度等级C20。CFG桩施工完毕后，将桩头清至桩顶标高，然后虚铺22cm厚的碎石褥垫层，褥垫层材料采用0.5～1.0㎝碎石，压实至20㎝。桩位布置详见CFG桩桩位平面布置图。7、CFG桩复合地基设计计算原理7.1CFG桩复合地基设计计算：7.1.1单桩竖向承载力特征值Ra的取值：选桩径410.00mm，有效桩长为L米。当无单桩载荷试验资料时，可按下式估算：式中：——为桩的周长（m）；——桩长范围内所划分的土层数；——为第层土的厚度（m）；——桩周第层土的侧阻力特征值（kPa）；——桩的端阻力特征值（kPa），可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007有关规定确定；7.1.2置换率的确定：由规范公式：式中：——复合地基承载力特征值（kPa）；——桩土面积置换率；——桩间土承载力折减系数，宜取0.75-0.95,对变形要求高的建筑物可取低值，本工程取0.95；——处理后桩间土承载力特征值（kPa），宜按当地经验取值。复合地基承载力特征值和置换率可相互计算。7.1.3桩身强度的确定：桩体试块抗压强度平均值应满足下式要求:≥3式中—桩体混合料试块（边长150mm立方体）标准养护28d立方体抗压强度平均值（kPa）。 7.1.4确定桩距拟采用正方形布桩，一般为3-5倍桩径。当面积置换率已知时，桩间距计算公式为：如果桩间距已知，也可以利用此式确定面积置换率7.1.5褥垫层：CFG桩施工完毕后，将桩头清至桩顶标高，虚铺22cm厚的碎石褥垫层，褥垫层材料采用0.5～1.0㎝碎石，压实至200mm，夯填度不得大于0.9。7.2确定复合合土层的压压缩模量地基处理后的变变形计算应应按现行的的国家标准准《建筑地地基基础设设计规范》GB500007--20022的有关规规定执行。复合土层的分层层与天然地地基相同，各各复合土层层的压缩模模量等于该该层天然地地基压缩模模量的ζ倍，ζ值可按下下式确定：：式中：—基础底面下天然然地基承载载力特征值值（kPaa）；7.3最终变形形量计算地基变形计算深深度应大于于复合土层层的厚度，并并符合现行行国家标准准《建筑地地基基础设设计规范》GB50007-2002中地基变形计算深度的有关规定。其最终变形量可可按下式计计算式中s——地基最终变形量量（mm）;———按分层总总和法计算算出的地基基变形量；；——沉沉降经验系系数，根据据地区沉降降观测资料料及经验确确定，无地地区经验时时可采用《建建筑地基基基础设计规规范》GBB500007-20002表5.3..5的数值值。——地基变形计算深深度范围内内所划分的的土层数；；——对应于荷载效应应准永久组组合时的基基础底面处处的附加压压力7.4整体倾斜斜验算最终沉降—————＜0.0002角点沉沉降设计参数详见计计算书。7.5设计计算算结果见下下表：楼号桩顶标高（m）桩径(mm)桩长(m)桩距(m)桩数单桩竖向承载力力特征值（kN）复合地基承载力力特征值（kPa）最终沉降mm角点沉降mm整体倾斜7-11-6.644108.51.4124245543059．5211.830.0006CFG桩桩径为为410mmm，施工工保护桩长长为0.5米；复合地地基表面设设200mmm厚的褥褥垫层，材材料为粒径径≤10mmm的级配碎碎石，施工工夯填度不不大于0.9。桩身砼砼强度等级级C20。8、加固效果检测测8.1单桩复合合地基载荷荷试验按规范要求，水水泥粉煤灰灰碎石桩复复合地基竣竣工验收时时，承载力力检验应采采用复合地地基载荷试试验。数量量为总数的的0.5%～1%，但每幢幢建筑物不不应少于三三处。8.2桩身完整整性检测对总桩数的200%进行动动测试验，以以检验桩身身完整性。8.3试块强度度检测每一台班预留一一组试块，标标养后做28d强度检测测；另做部部分14d强度检测测，以确定定间歇周期期，最终确确定静载荷荷试验日期期。该检测测费单列，要要求有资质质的检测单单位进行检检测。9.施工技术要求9.1桩位布布设：施工前，根据桩桩位平面布布置图及甲甲方提供的的控制点和和轴线施放放桩位图。放放好的桩位位经甲方及及监理验收收确认后方方可施工。9.2桩身砼砼强度等级级达到C20。9.3桩的施施工偏差满满足下列要要求：桩长允许偏差：：＜100㎜。桩径允许偏差：：-20㎜。垂直度允许偏差差：≤1.5%。桩位允许偏差：：≤0.4D。放线桩位允许误误差：≤20㎜。9.4混凝土塌塌落度控制制在18～22㎝。9.5CFGG桩施工期期间，每班班做二组混混凝土试块块，标养并并送检28天强度。9.6钻至设计计深度后，应应掌握提拔拔钻杆时间间，混合料料泵送量应应与拔管速速度相配合合，遇有饱饱和砂土及及粉土层时时，不得停停泵待料。9.7施工时桩桩顶标高宜宜高出设计计桩顶标高高0.5mm。9.8清土和截截桩头时，不不得造成桩桩顶标高以以下桩身断断裂和扰动动桩间土。9.9褥垫层铺铺设宜采用用静力压实实法，夯填填度不得大大于0.9。10、工程量：CFG桩（m33）：13122凿桩头(个)：：12422褥垫层（m3）：477清土（m3）：：2550011、施工组织11.1施工工前期准备备11.1.1、在在甲方指定定位置设立立现场经理理部及生活活区；11.1.2、施施工现场做做到三通一一平，确定定施工用电电、用水是是否符合要要求；11.1.3、选选好供应商商品砼的厂厂家；11.1.4、人人员设备进进场。按照照总体施工工计划，陆陆续组织各各种技术工工人，机械械司机等人人员进场，以以便组织工工程情况交交底，会审审图纸；11.1.5、协协助总包单单位做好放放线布桩工工作，并通通过监理单单位的验收收。11.1.6、设设备安装就就位，并试试运行调试试。11.2施工布布署及组织织机构11.2.1施施工布署及及工期本工程工序多，工工程量大，且且工艺要求求各工序连连接紧密，稍稍有不慎，就就会影响到到工程工期期。为此，我我公司将合合理安排施施工顺序，科科学组织和和管理，确确保工程如如期完工，具具体安排如如下：我方在接到通知知后，立即即组织人员员设备材料料进场，放放线人员根根据布桩图图施放桩位位，机械安安装调试，对对材料进行行材质检测测及砼配比比试验，施施工准备期期2天。采用2套施工机机械，每天天24小时连续续施工，CFG桩施工工工期15天（不含含凿桩头、弃弃土清运、检检测及褥垫垫层铺设）。详详见施工进进度横道图图。11.2.2组组织机构项目经理项目经理生产副经理技术主管生产副经理技术主管试验试验员材料队工长安全员测量材料队工长安全员测量员技术员质检员资料员各施工班组、民工队各施工班组、民工队11.3主要设设备器具设备名称型号用途数量用电功率(kWW)长螺旋钻机DZK-50CFG桩施工2台90×2砼输送泵40BCFG桩压灌砼砼2台60×2水准仪控制标高1台平振夯振夯褥垫层3台1.5×3手推车运输10台经纬仪控制桩位一台11.4施工工工艺测放桩位→钻机机定位→钻孔至设设计深度→压灌砼→提升钻杆→成桩养护→清理桩间间土→桩头剔除→铺褥垫层层并振压密密实。11.5施工要要求11.5.1、CFG桩成孔：：使用长螺螺旋钻孔机机钻孔至设设计深度。11.5.2、砼砼：商品砼砼坍落度控控制在18～22cmm。11.5.3、压压灌砼：采采用砼输送送泵通过输输送管经钻钻杆中心压压入孔内，边边压灌砼边边提升钻杆杆，施工时时要特别注注意钻杆的的提升速度度与压入的的砼量相适适应。11.5.4、清清理桩间土土：采用小小型挖掘机机挖掘桩间间土，机挖挖时下留1100mmm采取人工工检底，机机械挖土时时不许撞损损桩头，桩桩周余土采采取人工清清理。清理理后的槽底底严禁机械械在其上行行走，如果果用手推车车运余土时时，可在手手推车行走走的线路上上铺木板或或胶合板。11.5.5、桩桩头剔除：：多余桩头头部分的砼砼采取人工工用钢钎和和手锤凿除除，桩头剔剔除施工与与桩间土清清理平行作作业，滞后后5米左右，以以便于清理理出的桩头头砼与土方方同时运出出。人工剔剔凿时，用用钢钎从桩桩周对称向向中心凿，严严禁从中心心向桩周凿凿,以免人为为造成裂缝缝。人工剔剔凿到设计计标高5㎝时，用用扁平凿找找平。11.5.6、铺铺褥垫层：：褥垫层材材料采用粒粒径≤10mmm的碎石。采采取人工铺铺料，平板板振捣器振振捣，铺料料厚度为2223mmm左右，压压实厚度为为200mmm(夯填度不不大于0..9)，使用平平板振捣器器振捣不少少于两遍。11.6质量保保证措施11.6.1组织系统统11.6.1..1、施工前前组织管理理人员认真真学习施工工规范，工工艺标准，设设计要求和和施工组织织方案。11.6.1..2、施工前前做好对施施工人员的的技术交底底，并对参参施人员进进行质量、安安全教育。11.6.1..3、组织好好测量放线线，按甲方方交给的基基线测定孔孔位并经甲甲方复核确确认无误后后，进行后后续施工，严严格控制孔孔位和水平平标高。11.6.1..4、若改变变施工工艺艺必须经项项目技术主主管同意，并并以书面形形式报公司司工程技术术部审批。工工程设计变变更一律以以书面通知知为准，任任何人的口口头通知均均无效。11.6.1..5、施工前前做好现场场材料的复复验及工艺艺检验工作作，及时做做好试块。11.6.2CFG桩施工系系统11.6.2..1、钻机定位位：钻机就就位后采取取线坠测量量钻杆的垂垂直度，用用钢圈尺测测量水平偏偏差。11.6.2..2、钻孔：钻钻孔时的钻钻杆钻进深深度采取预预设钻进标标志。11.6.2..3、压灌砼：：缓慢提升升钻杆，并并与砼压灌灌量相配合合，由具有有施工经验验的专业施施工人员指指挥。11.6.2..4、清土检底底：人工检检底，清理理后基底不不允许机械械行走，手手推车行走走线路用木木板或胶合合板铺垫，基基底清理标标高采用水水准仪布点点测量。11.6.2..5、桩头清理理：人工剔剔除多余的的桩头部分分，不允许许使用风镐镐。11.6.2..6、铺褥垫层层：分两层层铺设并振振实，铺设设厚度和平平整度采用用水准仪测测量。12.冬季施施工措施12.1成立冬冬施领导小小组，项目目经理任组组长，以确确保工程质质量；12.2设专人人收听天气气预报，做做好防冻工工作；12.3做好测测温记录；；12.4采用用冬施商品品砼；12.5桩头进进行覆盖，确确保终凝前前不受冻；；12.6凿桩后后用草垫及及时覆盖，以以防地基土土受冻；12.7加做一一组试块，做做同条件养养护。13.安全文明明施工13.1安全全防护：13.1.1、各各种作业人人员应配带带相应的安安全防护用用具和劳保保用品。严严禁操作人人员违章作作业，管理理人员违章章指挥。13.1.2、施施工中所用用机械、电电气设备必必须达到国国家安全防防护标准，自自制设备、设设施通过安安全检验及及性能检验验合格后方方可使用。13.1.3、钻钻机要停放放在土质较较好、平整整的场地。13.2临时时用电：13.2.1、所有施工工人员应掌掌握安全用用电的基本本知识和所所用设备性性能，用电电人员各自自保护好设设备的负荷荷线，地线线和开关，发发现问题及及时找电工工解决，严严禁非专业业电气操作作人员乱动动电器设备备。13.2.2、电缆、高高压胶管等等应尽量架架空设置，不不能架起的的绝缘电缆缆和高压胶胶管通过道道路时，一一定要采取取保护措施施，以免机机械车辆压压坏，发生生事故。13.2.3、配电系统统分级配电电，配电箱箱、开关箱箱外观完整整、牢固、防防雨防尘、外外涂安全色色、统一编编号。其安安装形式必必须符合有有关规定，箱箱内电器可可靠、完好好，选型、定定值符合规规定，并标标明用途。所所有电器设设备及其金金属外壳或或构架均应应按规定设设置可靠的的接零及接接地保护。13.2.4、施工现场场所有用电电设备，必必须按规定定设置漏电电保护装置置，要定期期检查，发发现问题及及时处理解解决。13.2.5、现场内各各用电设备备，尤其是是电焊、电电热设备、电电动工具，其其装设使用用应符合规规范要求，维维修保管要要专人负责责。13.3机械械安全：13.3.1、各各种机械要要有专人负负责维修、保保养，并经经常对机械械的关键部部位进行检检查，预防防机械故障障及机械伤伤害的发生生。13.3.2、机机械安装时时基础必须须稳固，吊吊装机械臂臂下不得站站人，操作作时，机械械臂距架空空线要符合合安全规定定。13.3.3、各各种机械设设备视其工工作性质、性性能的不同同搭设防尘尘、防雨、防防砸、防噪噪音工棚等等装置，机机械设备附附近设标志志牌、规则则牌。13.4消防防保卫：13.4.1、施工现场场和生活区区应尽量建建立门卫和和巡逻护场场制度，并并佩带执勤勤标志，出出入现场凭凭证，外部部人员不得得随意出入入。13.4.2、加强对民民工队的管管理，掌握握人员底数数，制订治治安消防协协议。13.4.3、消防器材材按有关规规定配备齐齐全，在易易燃物品处处要有专门门消防措施施。13.4.4、所有的消消防器材应应有明显的的标志,附近不得得堆积物件件,工地应采采取措施保保证消防用用水水源。13.4.5、严格执行行用火制度度,施行电气气焊必须设设专人看火火,焊接前必必须将附近近易燃物清清理干净,,焊接完毕毕后要仔细细检查有无无遗留火种种。13.4.6、施工现场场和生活区区临设搭建建应符合消消防要求，水水源配置合合理。13.4.7、对职工经经常进行治治安、防火火教育，培培训消防人人员。13.4.