CFG桩复合地基设计及施工方案Word格式.docx
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该方案具有施工速度快、成本低、质量易保证等特点。
3.2、设计依据
1.XXX慧岩工程勘察有限公司提供的《XXX5号、6号住宅楼岩土工程勘察报告》(工程编号2009-15)(电子版);
2.设计单位提供的复合地基设计相关参数(2010年5月);
3.《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009年版);
4.《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002);
5.《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);
6.《XXX地区建筑地基基础勘察设计规范》(DBJ01-501-92);
7.《基桩低应变动力检测规程》(JGJ/T93-95);
8.《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94);
9.《水泥粉煤灰碎石桩(CFG)复合地基技术规范》Q/TY06-1997;
10.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202—2002。
3.3、单桩承载力标准值计算
单桩承载力标准值RK可按下式计算,桩径为400mm。
式中:
UP——桩的周长,m;
qSi——第i层土与桩体的极限侧阻力标准值,kPa;
hi——第i层土厚度,m;
qp——桩的极限端阻力标准值,kPa;
Ap——桩的截面面积,m2;
k——安全系数,取2.0。
经计算,单桩承载力标准值RK为340KN,考虑地下水、施工等影响因素,设计时按320KN计算。
3.4、桩的布置
在已知天然地基承载力标准值、单桩承载力标准值和复合地基承载力特征值的条件下,可按下式求得复合地基面积置换率m:
fsp.k——复合地基承载力特征值,kPa;
m——面积转换率;
fk——天然地基承载力标准值,kPa;
β——桩间土强度发挥系数,取0.75;
Rk——单桩承载力标准值,KN;
Ap——桩的截面面积,m2。
经计算可求得置换率为0.040。
根据公式:
式中:
m——面积置换率;
——桩身平均直径,400mm;
——每根桩分担的处理地基基础面积的等效圆直径;
de=1.13s;
s——桩间距。
采用正方形布置,可求得对应的桩间距为1.78m。
考虑到沉降须满足设计提出的不大于30mm的要求、墙下条基的形状以及布桩要求和方式,实际布桩时采用正方形、矩形布置,桩间距为1.50m、1.40m。
3.5、复合地基承载力特征值验算
按下式可验算复合地基的承载力标准值
β为桩间土发挥系数,取0.075;
fK为桩间土承载力标准值,kPa;
Rk单桩承载力标准值,KN。
经验算,复合地基承载力标准值满足设计要求。
3.6、桩体强度设计
由桩顶应力
,可得
。
桩体标号R28按不小于3倍桩顶应力确定。
由R28≥3σP,并考虑CFG桩施工工艺,桩体强度确定为C20,坍落度为18~20cm。
3.7、CFG桩复合地基设计参数
根据以上计算,确定CFG桩桩径400mm,保护桩长0.50m,有效桩长为9.0m,桩间距为1.50m、1.40m,桩顶标高为-2.70m,正方形、矩形布置(局部调整为三角形),桩顶铺设200mm厚碎石(5-20mm)褥垫层,以调整桩土应力比,桩体材料强度为C20。
3.8、建筑物沉降量、倾斜分析
按分层总和法进行计算,计算公式为
s——地基最终沉降量;
s,——按分层总和法计算的地基沉降量;
p0——基底附加应力;
——沉降计算经验系数,根据《建筑地基处理技术规范》,根据压缩模量的当量值采用插值法计算;
n——地基压缩层计算深度范围内所划分的土层数;
αi、αi-1——基础底面计算点至第i层、第i-1层土底面范围内平均附加应力系数;
Esi——基础底面下第i层土的压缩模量,按实际应力段取值。
采用理正地基处理软件计算各条基的沉降量,计算示例如下:
层号厚度压缩模量Z1Z2压缩量应力系数积分值
(m)(MPa)(m)(m)(mm)(z2a2-z1a1)
10.408.3460.000.406.260.3981
21.307.7110.401.7018.231.0713
32.908.3461.704.6017.751.1286
40.9012.4784.605.501.880.1788
51.5011.6545.507.002.430.2156
61.3012.4787.008.301.400.1335
70.9011.6548.309.200.820.0732
80.105.2309.209.300.180.0074
压缩模量的当量值:
9.6(MPa)
沉降计算经验系数:
0.600
总沉降量:
0.600*49=29.4(mm)
Z1--基础底面至本计算分层顶面的距离
Z2--基础底面至本计算分层底面的距离
由于本场区地层较均匀,沉降差较小,设计要求局部倾斜为0.2%,能够满足设计要求;
由上可知,该楼处理后沉降量和局部倾斜均满足设计要求。
4、施工组织设计
4.1、施工准备
4.1.1、资料和条件
1、建筑物场地地质勘探报告;
2、CFG桩布桩图以及设计说明;
3、建筑物场地的水准控制点和建筑物位置控制坐标等资料;
4、具备”三通一平”条件。
4.1.2、技术措施
1、确定施工机具和配套设备,并调试正常。
2、材料供应计划,标明所用材料的规格、技术要求和数量。
3、试成孔应不少于2个,以复核地质资料以及设计、工艺是否适宜,核定选用的技术参数。
4、按施工平面图放好桩位。
5、确定施打顺序
满堂布桩,不宜从四周转圈向内推进施工。
6、复核测量基线、水准点及桩位、CFG桩的轴线定位点。
7、振动沉管机沉管表面应有明显的进尺标记(以米为单位)。
8、按设计要求进行施工技术交底及安全交底。
4.2、施工工艺
4.2.1、工艺流程
放桩位→钻机就位→成孔→提钻同时泵送混凝土→成桩→清土→凿桩头→铺垫层
4.2.2、施工工艺
1、放桩位
按图纸放桩位,桩中心点以钢钎打入地下20cm,灌入白灰标记。
2、钻机就位
每根桩就位前应核对图纸与桩位,确保就位符合设计要求。
钻机必须铺垫平稳,确保机身平整,钻杆垂直稳定牢固,钻头对准桩位。
钻尖与桩点偏移不得大于10mm。
垂直度控制在1%以内。
3、开钻、清泥
开钻前必须检查钻头上的契形出料口是否闭合,严禁开口钻进,钻头直径控制在400+20mm,钻尖接触地面时,下钻速度要慢,钻进速度为1.0~1.5m/min或根据试桩确定。
成孔过程中,一般不得反转和提升钻杆,如需提升钻杆或反转应将钻杆提升至地面,对钻尖开启门须重新清洗、调试、封口。
进入软硬层交界时,应保证钻杆垂直,缓慢进入,在含有砖块、杂填土层或含水量较大的软塑性土层钻进时,应尽量减少钻杆晃动,以免孔径变化异常,钻进时注意电流变化状态,电流值超越操作规程时,应及时提升排土,直至电流变化为正常状态,钻出的土应随钻随清,钻至设计标高时,应将钻杆周围土方清除干净,钻进过程中应随时检查钻杆垂直度,确保钻杆垂直,并作好记录。
4、终孔
钻到设计标高后,应由质检人员进行终孔验收,经验收合格并作好记录后,进行压灌混凝土作业。
5、混凝土搅拌
根据设计桩基混凝土的C20等级,混凝土塌落度为18~20cm。
严格按照有关规程操作,搅拌时间1.5分钟,重量偏差,水泥+2%。
6、地泵输送混凝土
地泵与钻机距离一般应控制在60m以内。
混凝土的泵送要连续进行,当钻机移位时,地泵内的混凝土应连续搅拌,泵送混凝土时,应保持斗内混凝土的高度,不得低于40cm。
7、压灌成孔
成孔至设计深度后开启定心钻尖,接着压入制备好的混凝土,而后边压灌边提钻。
压灌混凝土的提钻速度由桩径直径、输灰系统管线长度、内径尺寸、单台搅拌机一次输灰量在孔中的灌入高度、供灰速度等因素确定。
压灌与钻杆提升配合好坏,将严重影响桩的质量,如钻杆提升晚将造成活门难以打开,致使泵压过大,憋破胶管,如钻杆提升快,将使孔内产生负压,流砂涌入产生沉渣而削弱桩的承载力,因此要求压灌与提升的配合要恰到好处。
一般提升速度为2m/min或现场试桩全地确定。
压灌时必须连续进行,泵斗内要有一定的混凝土容量,混凝土容量要高出进料口40cm以上,以防吸进空气,当泵口混凝土低于进料口时应即时通过口哨通知钻机停止提升钻杆,待混凝土搅拌好时再进行压灌。
在压灌过程中,孔底1~2m段提钻速度放慢,中段可快些,上部3m放慢。
直至达到设计标高,并超出设计标高1.0m停止压灌。
压灌前计算混凝土用量,成桩后检查每充盈系数不小于1.0。
8、试块制做与养护
按照设计要求,一台班做一组(3件)试块,养护至28天,送实验室做抗压强度试验。
9、清土、凿桩头
待桩体达到一定强度,进行开槽及桩头处理。
首先用水准仪将设计桩头标高打在桩身上,严格控制桩顶标高,然后由两个工人用两根钢钎在截断位置从相对方向同时剔凿,将多余的桩截掉。
10、铺垫层
桩头处理完毕后进行褥垫层铺设,褥垫层所用材料为5~20mm级配砂石,褥垫层厚度为20cm,虚铺后采用静力压实,褥垫层高度比基础宽度要大,其宽出部分不宜小于褥垫层的厚度。
11、断桩及桩身达不到标高处理方法
桩顶下1m以上断桩,将断桩挖出,按600直径挖至断裂部位后,清除桩头泥土,用C20砼浇灌至设计标高。
桩顶下1m以下断桩,应进行补桩。
桩身达不到标高,应按600直径开挖至现有标高,清除桩头泥土,用C20砼浇灌至设计标高。
12、施工检测
按规范要求,建筑物地基处理后应进行静载试验及动测试验,静载试验不少于三组,并对总桩数的10%进行动测试验,以检验桩身强度和桩身质量。
要求在桩体龄期达28天后,每栋楼压单桩或单桩复合地基,以检测复合地基的承载力是否已满足设计要求。
4.3、质量保证措施
4.3.1、质量标准
允许偏差项目要满足下列要求:
桩长≤100mm、桩径≤20mm、垂直度≤1%、桩位≤200mm
4.3.2、质量保证体系
建立由项目经理领导、项目副经理中间控制,技术质量组全体人员基层检查的管理系统,以确保各项质量保证措施落实到各分部工程及各道工序中。
并在施工过程中设专职质量员,班组设兼职质量员进行自检互检,发现不符合质量标准的问题及时纠正。
4.3.3、施工质量保证措施
1、严把材料进场关,保证使用符合规范要求的水泥、砂、石、外加剂等材料,并做好材料试验,并认真填写有关记录;
2、砼强度必须符合设计要求,现场施工时每工作日制作一组砼试块(100×
100×
100),并做好砼试块制作记录和试块的现场养护;
3、现场堆放的材料必须有专人保管,并有一定的保护措施,防止受冻、受潮,影响混凝土质量。
4、混凝土现场浇灌过程中一定要确保桩体混凝土的密实性,保证桩截面尺寸,钻头提升应保持匀速,提升速度不得大于混凝土浇筑速度,防止发生缩径,断桩。
5、浇灌过程中即随时监控混凝土质量,确保混凝土的和易性和塌落度。
6、做好并收集、整理好各种施工原始记录,质量检查记录、设计变更、现场签证记录等原始资料,并做好施工日志。
7、因由地泵至CFG桩操作面的距离较长,所以每根桩浇注混凝土前,应对泵管中剩余混凝土进行塌落度检测。
8、预防断桩:
①砼塌落度应严格按设计规范要求控制。
②灌注砼前应检查砼搅拌机,保证砼搅拌时能正常运转;
9、清基底及运料时,用跳板铺设作为运输路线,以免扰动基底土质。
如在清土时发现有水,在边坡处设排水沟或集水坑。
4.4、安全文明施工保证措施
4.4.1、安全保证措施
4.4.1.1、安全保证体系
以项目经理为首,由安全、工程、技术质量、安装、行政和基层专职安全员等各方面的管理人员组成安全保证体系,建立项目经理部安全工作委员会,领导和组织实施安全工作。
4.4.1.2、分析安全难点,确保安全管理重点
1、因CFG桩施工与土方施工、护坡施工相交叉,所以现场施工人员一定要听从管理人员指挥。
2、现阶段由于土钉墙及锚固端混凝土尚未达到设计强度,边坡仍然处于不稳定状态,要加强对边坡的稳定检测,发生危险现象,及时疏散人员并逐级报告进行处理。
3、现场电气设备均作漏电保护装置,配电线采用三相五线制。
4、施工机械的使用严格按照有关规定执行,无关人员严禁使用。
4.4.1.3、安全管理
1、严格执行国家及XXX市有关施工现场安全管理条例及办法。
2、制订施工现场安全防护基本标准,如:
基坑防护标准,各类洞口及临边地带的防护标准,施工临时用电安全防护标准,各类施工机械和设备的安全防护标准,施工现场消防工作管理标准等。
3、建立严格的安全教育制度,坚持入场教育、坚持每周按班组召开安全工作教育研讨会,增强安全意识,使安全工作落到广大群众基础上。
4、编制安全技术交底,设计和购置安全设施;
5、强化安全法制观念,严格执行安全工作文字交底,双方认可,坚持特殊工种持安全操作证上岗制度等;
6、加强施工管理人员的安全考核,增强安全意识,避免违章指挥。
4.4.1.4、施工安全措施
1、机械安全
①钻机应放置平稳,安装后钻杆中心线的偏斜应小于全长的1%。
②钻孔中如遇卡钻,应立即切断电源、停止下钻,在未查明问题前不得强行启动。
③钻孔过程中遇有机架晃动、移动、偏斜应立即停钻。
④地泵如布置在基坑边,应与基坑边保持2m距离。
⑤泵管铺设应尽量减少弯曲,支撑应牢固,接头处应连接可靠。
⑥严禁将垂直管道直接接设在地泵输出口上,输出口前应有不少于10m长的水平管。
⑦泵送时料斗内应保持一定量混凝土,不得吸空。
⑧清洗泵管时,出口方前方10m内不得有人。
⑨软管与混凝土泵管、钻机连接处一定要连接牢固紧密。
⑩基坑内集水坑处四边用架杆搭设一米高防护围栏。
2、人员安全
①钻机作业中,施工人员必须佩戴安全帽。
②钻机作业中,应有专人负责电缆的收放。
③钻孔时,严禁用手清除螺旋片上的泥土。
④工人上下基坑要走人行安全通道。
4.4.2、文明施工保证措施
1、合理进行施工现场的平面布置,做到计划用料,使现场材料堆放降到最低值,保证场内道路通畅;
2、运输散装材料时,车厢后封闭,避免撒落,料车离场前,派人用水将料槽及车身、轮胎冲洗干净;
3、搅拌机产生的污水必须排入沉淀池,保证现场和周围环境整洁文明;
4、对噪音设备采用钢筋焊接成的防护架,其上铺塑料布或彩条布进行围档,减少噪音扰民;
5、夜间灯具集中照射,避免灯光扰民;
6、工人宿舍专人或轮流卫生值日,确保室内外整洁、卫生,工地厕所专人清扫。
4.5、确保工期的技术组织措施、详细施工进度计划
4.5.1主要工程量
CFG桩工程量一览表表5
楼号
桩数(根)
方量(m3)
6号住宅楼
786
937.9
4.5.2工期保证措施
根据本工程的特点,我公司将选派优秀的项目经理、技术负责人及项目管理人员组成本工程的项目经理部,为保证施工,方便管理,公司在明确项目经理应负责任的同时,将赋予项目经理相应的权利:
本项目部是公司总部的派出机构,具有独立的人、财、物的管理权,项目经理是受企业法定代表人的委托,对项目施工过程全面负责的项目管理者,是公司法定代表人在工程项目上的代表人,其管理权限由公司法定代表人授权委托确定。
1、劳动力保证
拟投入劳动力一览表表6
工种
按工程阶段投入的劳动力情况
备注
成孔
测量
桩体材料制备
泵送压灌砼
土方
清理
管理人员
2
1
钻机组
6
测量工
泵送砼工
4
4
清运组
10
司机
零工
合计
2、施工机械保证
拟投入的主要施工机械设备表表6
机械名称
型号
数量
功率(KW)
用途
长螺旋钻机
QY-50
110
成孔、灌注
混凝土输送泵
HDY-80
80
泵送砼
水泵
清洗管道
水箱(备用)
蓄水养护试块
水平仪
抄平
经纬仪
放线、测量
磅称
考试大论坛
计量
试模
制做试块
其它配套设备
来源:
考试大
4.5.3施工进度计划
CFG桩施工工期30天,先施工马道部分的桩基,之后施工内侧的桩基,从内到外,做到合理流水施工。
5、设计图纸
附后。
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