CFG桩施工方案.docx
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CFG桩施工方案
一.工程概况错误!
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二.场地地质条件与计算参数的选取和复合地基设计错误!
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2.1.场地工程地质特征错误!
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2.2.地下水情况与土的腐蚀性错误!
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2.3.计算参数的选取错误!
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2.4.复合地基设计错误!
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三.施工方案错误!
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3.1.施工工艺流程错误!
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3.2.施工准备错误!
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3.3.工艺性试桩错误!
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3.4.桩基施工错误!
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3.5.人员、设备配置错误!
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四.施工进度安排错误!
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五.施工监测错误!
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5.1监测内容错误!
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5.2.监测频次错误!
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5.3.资料整理错误!
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六.工程质量保证措施错误!
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6.1.质量控制要点错误!
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6.2.成桩常见问题错误!
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七.安全生产保障措施与应急预案错误!
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7.1.安全措施错误!
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7.2.安全防护错误!
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7.3.项目管理部与紧急救援联系方式错误!
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八.文明施工措施错误!
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九.环境保护措施错误!
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9.1.环境保护机构设置错误!
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9.2.防尘措施错误!
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9.3.噪声控制错误!
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9.4.水土保持措施错误!
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一.工程概况
由广西华海宝诚房地产有限公司投资开发的“蓝山上湾”项目建设用地位于北海市北海大道交美景路东北角、原北海渔业基地管理处用地内,场地规划一期总用地面积6394.45㎡,总建筑面积为123608.14㎡,其中一期工程主要建筑物为:
1+31层普通住宅楼1幢(11#楼);1+22层高级住宅楼3幢(12#~14#楼);1+28层普通住宅楼1幢(8#楼);1+17层普通住宅楼2幢(9#~10#楼);811#西侧为2~3层的商业裙楼,场地内设地下室一层,拟建建筑物±0.00m为黄海高程9.35m,根据地勘院2011年3月提供地质勘察报告表明,拟建8#、9#、14#楼场地的基础持力层的天然地基承载力特征值不能满足拟建建筑的荷载要求。
经设计单位技术论证和经济对比后,确定采用桩进行地基加固处理,要求加固后复合地基承载力标准值≥280-650。
本工程共需施工1556根桩,其中8#楼699根,9#楼478根,14#楼379根,9#、14#楼桩径为400,8#楼桩径为420,桩采用长螺旋钻孔工艺施工,桩端进入粘土层,桩身材料为标号C25商品混凝土,混凝土塌落度要求1620,桩施工垂直度偏差不大于1%,桩位偏差不大于0.4倍桩径,需隔桩施工。
桩身长度具体详见附图8#、9#、14#楼桩基施工详图。
二.场地地质条件与计算参数的选取和复合地基设计
2.1.场地工程地质特征
拟建场地地形地貌位于冲、洪积平原与滨海堆积沙滩过渡边缘地段。
据钻探揭示,各土层的岩性特征自上而下为:
(1).素填土①(Q4):
灰黄、灰褐、深灰色,稍湿~饱和,松散为主,局部稍密,主要由粘性土、砂土等混合组成,含少量有机质,堆填年限大部份在5年以上,该层局部地段为原表土层,含植物根茎与少量有机质。
该层分布于场地大部分地段的表面,厚度差较大,南边原鱼塘位置厚度较大,层厚0.30~7.70m不等,平均1.82m。
(2).含粘性土粗砂②(Q2b3):
暗红色为主,稍湿,结构较松,由中、粗石英砂混粘性土组成,属混合土,粘性土含量占4045%左右,该土层为中偏高压缩性土,具有干硬湿软特性,主要分布于场地北边1#、2#、3#、21#楼地段,往南逐渐变薄至缺失,孔内揭示厚度0.40~6.30m不等,平均3.74m。
(3).含粘性土砾砂③(Q2b2):
浅黄、浅褐、黄褐色,稍湿,稍密为主,主要砾粗粒砂混粘性土组成,杂少量铁质,粘性土含量占20-40%不等,自上而下逐渐减少。
中压缩性,属冲、洪积层。
该层北边厚度较大,往南逐渐变薄,部分地段缺失,孔内揭示厚度1.10~4.90m不等,平均2.75m。
(4).粘土④(Q1Z):
红褐杂灰白,硬塑,饱和,主要成分以高岭土和绿泥石为主,杂少量铁质,干强度高,中偏低压缩性,无摇震反应,为冲、洪积老粘性土。
该层揭示层厚0.30~6.00m不等,平均2.44m。
在该层中见两个亚层存在,分别描述如下:
1).粘土④1:
灰白、浅黄色为主,可塑,饱和,干强度高,无摇震反应,该层主要见于粘土④层的底部,局部地段在水平方向上呈相变关系,该层见于部份钻孔中,层厚0.40~4.70m不等。
2).粗砂④2:
灰白、浅黄、浅红色,饱和,中密为主,局部稍密,成分以石英质粗、砾颗粒为主,该层主要呈夹层状、透镜状分布,厚1.00~3.60m不等。
(5).粗(中)砂⑤(Q1Z):
浅黄色,灰白色,饱和,中密为主,主要由石英质粗、中颗粒组成,粒径为0.5~2者居多,呈次棱角~亚圆形状,含量占50%左右,次以细粒砂为主,级配良好,为冲、洪积层,局部地段见相变为中砂现象,该层层厚1.30~10.4m,平均5.14m。
(6).粘土⑥(Q1Z):
灰白为主,杂红褐、褐黄等色,硬塑-坚硬,饱和,由绿泥石和高岭土组成,手捏有滑腻感,切面光滑,干土强度高。
层厚3.10~11.50m,平均6.41m。
该层底部在少量钻孔中见夹粉质粘土⑥1,描述如下:
1).粉质粘土⑥1:
浅黄色、灰白,可-硬塑,饱和,局部常见含较多细粉砂,该层主要见于粘土⑥的底层,层厚0.70~1.20m不等。
(7).粗(砾)砂⑦(Q1Z):
浅黄、灰白,饱和,中密-密实,砂粒主要成分为石英,粒径以0.5-4者居多,次棱角,级配良好,局部见有相变为砾砂现象,该层厚度较大,孔内揭示厚度9.10~19.20m,平均15.93m,该层在少量钻孔中见有粘土⑦1夹层,描述如下:
粘土⑦1:
灰白杂黄褐色,硬塑-坚硬,饱和,湿土无摇震反应,韧性大,干强度高,该层主要呈透镜状分布于粗(砾)砂⑦层中,层厚0.50~2.60m不等。
(8).粘土⑧(N):
灰白杂浅黄、红褐色,坚硬,饱和,主要成分由绿泥石和高岭土组成,含少量铁质,低压缩性土,为第三系地层,呈半成岩状,该层在最大钻深50m范围内未揭穿,最大揭示厚度8.70m。
2.2.地下水情况与土的腐蚀性
在最大勘探深度50.0m范围内,于拟建场地内见有两层含水层,根据钻孔内地下水测量结果,其主要分布情况见下表:
地下水情况一览表
层号
地下水类型
主要含水层
主要补给来源
初见水位(m)
埋深(标高)
稳定水位(m)
埋深(标高)
承压水头(m)
地下水Ⅰ
潜水-承压
粗砂④2、粗(中)砂⑤
大气降水、地表水渗入
2.10~14.00
(-0.48~3.10)
2.10~11.30
(1.21~3.10)
0~2.7
地下水Ⅱ
承压水
粗(砾)砂⑥、砾砂⑦
大气降水、上层潜水渗入
20.60~24.20
(-11.96~-11.15)
10.10~12.10
(-0.05~1.68)
11.1~12.9
根据本区水文地质资料,本次勘察测量的地下水水位属于低水位期的水水位,第一层潜水层年变幅为2~3m,与当年降雨量有较大关系,如遇台风暴雨时,则水位会有显著上升。
根据场地地下水埋藏情况分析,对于本工程有影响的地下水主要为第一层潜水,其变幅较大,在高水位期时,对基坑的开挖有一定的不利影响。
第二层承压水稳定水水位变化不大,其标高一般低于本工程基坑底面标高,故对本工程基坑的开挖影响不大。
根据本区已有勘察经验,场地主要透水层的渗透系数建议采用如下:
(1)粗砂④2:
60
(2)粗(中)砂⑤:
62
(3)粗(砾)砂⑦:
65
(1)地下水和土对建筑材料的腐蚀性
根据场地取土与51#钻孔中取第一层潜水样与17#钻孔中取第二层承压水样进行室内分析结果,这两层地下水在其含水层中对建筑材料腐蚀性见下表:
地下水和土对建筑材料腐蚀性一览表
序号
编号
取样钻孔
地下水类型
对混凝土结构的腐蚀性等级
对钢筋混凝土中的钢筋的腐蚀性等级
在弱透水层
在强透水层
长期浸水
干湿交替
1
S1
51#
潜水
微
弱
微
弱
2
S2
17#
承压水
微
弱
微
弱
3
1-1
1
—
微
微
4
32-2
32
—
微
微
各岩土层主要岩土力学参数建议值
地层名称与编号
天然重度
(3)
承载力
特征值
()
压缩模量
1-2
()
压缩模量
2-4
()
压缩模量
4-6
()
压缩模量
6-8
()
抗剪强度
()
φk(度)
素填土①
17.5
—
—
—
—
—
10.0
11.0
含粘性土粗砂②
18.0
150
5.72
8.24
—
—
27.6
21.5
含粘性土砾砂③
18.7
210
8.15
10.70
—
—
23.0
27.4
粘土④
19.6
300
13.33
15.28
17.39
21.05
70.7*
10.0*
粘土④1
19.2
190
9.02
10.58
12.29
14.81
36.0
7.8
粗砂④2
18.9
270
12.50
15.10
18.50
22.30
0
33.0
粗(中)砂⑤
19.0
280
13.00
15.50
19.00
23.00
0
33.2
粘土⑥
19.8
320
15.19
17.32
20.22
22.99
92.8
12.1
粉质粘土⑥1
19.1
205
9.20
11.50
13.00
16.00
50.0
8.2
粗(砾)砂⑦
19.2
325
13.80
16.70
20.20
25.50
0
35.0
粘土⑦1
19.5
320
15.50
17.90
19.50
23.80
95.0
12.5
粘土⑧
21.9
400
18.90
21.90
26.06
32.22
112.5
13.1
注:
抗剪强度带“*”号者为三轴()数据,其它为直剪数据。
2.3.计算参数的选取
桩径400,桩截面积0.1256m2,桩周长1.256m,计算书中的有效桩长减了截除500桩头的长度和填土内的桩长,桩身材料为C25商品混凝土。
2.4.复合地基设计
a、复合地基承载力特征值大于280
(1)单桩竖向承载力标准值的确定
∑
=2×1.256×20+4×1.256×30+0.1256×400
=251()
取该工程的单桩竖向承载力标准值为250。
式中:
——桩周土的平均摩擦力;
——桩端天然地基土的承载力特征值;
(2)置换率m的计算
·β
(1)
280×250/0.1256+0.75×
(1)×190
0.074
——复合地基的承载力特征值为280;
——桩间天然地基土的承载力特征值取190;
β——桩间土承载力折减系数取0.75。
因该地基加固工程的复合地基承载力特征值要求≥280,故实际布桩时置换率m略大于0.074,桩间距按方格布置。
b、复合地基承载力特征值大于300
(1)单桩竖向承载力标准值的确定
∑
=2×1.256×20+7×1.256×30+0.1256×400
=364()
取该工程的单桩竖向承载力标准值为360。
式中:
——桩周土的平均摩擦力;
——桩端天然地基土的承载力特征值;
(2)置换率m的计算
·β
(1)
300×360/0.1256+0.75×
(1)×190
0.058
——复合地基的承载力特征值为300;
——桩间天然地基土的承载力特征值取190;
β——桩间土承载力折减系数取0.75。
因该地基加固工程的复合地基承载力特征值要求≥300,故实际布桩时置换率m略大于0.058,桩间距按方格布置。
c、复合地基承载力特征值大于340
(1)单桩竖向承载力标准值的确定
∑
=2×1.256×20+8×1.256×30+0.1256×400
=400()
取该工程的单桩竖向承载力标准值为400。
式中:
——桩周土的平均摩擦力;
——桩端天然地基土的承载力特征值;
(2)置换率m的计算
·β
(1)
340×400/0.1256+0.75×
(1)×190
0.065
——复合地基的承载力特征值为340;
——桩间天然地基土的承载力特征值取190;
β——桩间土承载力折减系数取0.75。
因该地基加固工程的复合地基承载力特征值要求≥340,故实际布桩时置换率m略大于0.065,桩间距按方格布置。
d、复合地基承载力特征值大于420
(1)单桩竖向承载力标准值的确定
∑
=4×1.256×20+9×1.256×30+0.1256×1500
=625()
取该工程的单桩竖向承载力标准值为625。
式中:
——桩周土的平均摩擦力;
——桩端天然地基土的承载力特征值;
(2)置换率m的计算
·β
(1)
420×625/0.1256+0.75×
(1)×190
0.057
——复合地基的承载力特征值为420;
——桩间天然地基土的承载力特征值取190;
β——桩间土承载力折减系数取0.75。
因该地基加固工程的复合地基承载力特征值要求≥420,故实际布桩时置换率m略大于0.057,桩间距按方格布置。
e、复合地基承载力特征值大于440
(1)单桩竖向承载力标准值的确定
∑
=4×1.256×20+10×1.256×30+0.1256×1500
=665()
取该工程的单桩竖向承载力标准值为665。
式中:
——桩周土的平均摩擦力;
——桩端天然地基土的承载力特征值;
(2)置换率m的计算
·β
(1)
440×665/0.1256+0.75×
(1)×190
0.058
——复合地基的承载力特征值为440;
——桩间天然地基土的承载力特征值取190;
β——桩间土承载力折减系数取0.75。
因该地基加固工程的复合地基承载力特征值要求≥440,故实际布桩时置换率m略大于0.058,桩间距按方格布置。
f、复合地基承载力特征值大于450
(1)单桩竖向承载力标准值的确定
∑
=2×1.256×20+10×1.256×30+0.1256×1500
=615()
取该工程的单桩竖向承载力标准值为615。
式中:
——桩周土的平均摩擦力;
——桩端天然地基土的承载力特征值;
(2)置换率m的计算
·β
(1)
450×615/0.1256+0.75×
(1)×190
0.065
——复合地基的承载力特征值为450;
——桩间天然地基土的承载力特征值取190;
β——桩间土承载力折减系数取0.75。
因该地基加固工程的复合地基承载力特征值要求≥450,故实际布桩时置换率m略大于0.065,桩间距按方格布置。
g、复合地基承载力特征值大于500
(1)单桩竖向承载力标准值的确定
∑
=4×1.256×20+12×1.256×30+0.1256×1800
=779()
取该工程的单桩竖向承载力标准值为775。
式中:
——桩周土的平均摩擦力;
——桩端天然地基土的承载力特征值;
(2)置换率m的计算
·β
(1)
500×775/0.1256+0.75×
(1)×190
0.059
——复合地基的承载力特征值为500;
——桩间天然地基土的承载力特征值取190;
β——桩间土承载力折减系数取0.75。
因该地基加固工程的复合地基承载力特征值要求≥500,故实际布桩时置换率m略大于0.059,桩间距按方格布置。
h、复合地基承载力特征值大于600
(1)单桩竖向承载力标准值的确定
∑
=4×1.256×20+12×1.256×30+0.1256×1800
=779()
取该工程的单桩竖向承载力标准值为775。
式中:
——桩周土的平均摩擦力;
——桩端天然地基土的承载力特征值;
(2)置换率m的计算
·β
(1)
600×775/0.1256+0.75×
(1)×190
0.076
——复合地基的承载力特征值为600;
——桩间天然地基土的承载力特征值取190;
β——桩间土承载力折减系数取0.75。
因该地基加固工程的复合地基承载力特征值要求≥600,故实际布桩时置换率m略大于0.076,桩间距按方格布置。
I、复合地基承载力特征值大于650
(1)单桩竖向承载力标准值的确定
∑
=4×1.256×20+13×1.256×30+0.1256×1800
=816()
取该工程的单桩竖向承载力标准值为815。
式中:
——桩周土的平均摩擦力;
——桩端天然地基土的承载力特征值;
(2)置换率m的计算
·β
(1)
650×815/0.1256+0.75×
(1)×190
0.08
——复合地基的承载力特征值为650;
——桩间天然地基土的承载力特征值取190;
β——桩间土承载力折减系数取0.75。
因该地基加固工程的复合地基承载力特征值要求≥650,故实际布桩时置换率m略大于0.08,桩间距按方格布置。
各楼的具体桩数、桩位详见“平面布置图”
地基处理后的地基变形计算按国家标准《建筑地基基础设计规范》(5007)的有关规定执行,各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的ζ倍,ζ值按下式确定:
ζ
计算结果见附表,计算累计沉降量可控制在50内。
以上计算过程执行国家行业标准《建筑地基处理技术规范》(79-2002)。
三.施工方案
3.1.施工工艺流程
桩长螺旋钻管内泵压施工工艺流程框图见图3-1:
桩施工工艺流程框图。
3.2.施工准备
施工现场必须清除地上和地下一切障碍物后再予以平整。
施工前应预留保护土层,厚度一般为300500,场地平整后的高低误差须小于100。
根据设计的桩位平面图,使用全站仪测定桩位。
在桩位点打30深的木桩或其他钉桩,桩上钉小钉定桩位中心,并加以保护。
测量结果经自检、复检后,报请监理复核,复核无误并签字认证后,方可施工。
3.3.工艺性试桩
工艺性试桩可结合工程桩施工进行,主要考查设计的施打顺序和桩距能否保证桩身质量以与桩复合地基是否满足设计承载力与沉降要求。
按设计要求选择4根试桩,试桩完成后对试桩进行复核地基承载力试验和单桩承载力试验,试验过程中对桩、土、垫层的应力和变形进行监测,研究桩复合地基的作用机理,考察设计文件是否满足过程承载力与沉降要求。
当试桩结果满足设计要求后方可进行大面积施工。
3.4.桩基施工
3.4.1钻机就位
钻机进入现场,组装后保证钻杆具有足够长度,满足桩长变化的需要。
钻机就位时,由现场技术员检查桩位无误后,通知施工员可以安装钻机就位。
钻机移至第一根桩就位,用自动水平仪调整机架,通过底座支垫调节调整水平,调整钻杆与地面垂直,用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆,校正位置,使钻杆垂直对准桩位中心,并且在桩旁的机架侧面用红油漆作好钻孔深度的水准标高标志,填写施工标识并挂在桩机上。
开机前须检查导向架的垂直度,施工中随时观察和保持钻机底盘的水平和导向架的竖直,桩体垂直度偏差不得超过1.5%,桩位偏差不大于50,成桩直径不得小于设计值。
3.4.2钻进成孔
钻孔开始时,关闭钻头阀门,向下移动钻杆至钻头触与地面时,启动钻机钻入,钻进时应先慢后快。
钻头到达设计桩长预定标高时,于动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记,作为施工时控制桩长的依据,当标记处与标志持平时,钻杆就达到设计标高。
施工时由现场技术员或施工员用钢卷尺检查深度和垂直度并且作好检查记录,现场钻机操作员作好钻进记录(内容含岩层情况、钻进时间、进度尺寸、钻机状况等)。
当遇到较硬土层,钻杆出现摇晃,进尺困难时,应放慢进尺,同时现场技术员积极探明情况,给总工程师做出书面汇报,一起参与现场处理,作好处理记录,直到钻至设计标高。
施工桩长应根据设计要求、地质情况和钻进电流变化综合控制,确保桩体穿透软土层进入持力层不小于1.0m。
3.4.3泵送混合料
混合料采用C25商品混凝土,坍落度要求160200,混合料不得离析,配合比必须按确定的试验配合比要求认真控制,采用长螺旋成孔管内泵压砼成桩施工工艺,每根桩的投料量不少于设计灌注量。
混凝土浇筑前必须重新检查成孔深度和垂直度并填写混凝土浇筑申请,合格后方可浇筑。
混凝土浇筑前必须检查混凝土塌落度、和易性并记录。
混凝土运到灌注点不能产生离析现象。
灌注首批砼之前在用同配合比的无石子砂浆湿润导管,然后再放入首批砼。
在确认初存量备足后,可开动混凝土泵,将混凝土直接泵入导管内,在初期泵入混凝土时应控制泵入的速度,并注意观察提钻速度。
提钻和泵压混合料要密切配合防止提钻过快。
提钻速度应根据混凝土的泵送速度和孔径的大小等因素确定,提钻过程须保证钻头没入混合料面,提升速度宜控制在23。
做好混凝土用量记录和提管时间记录。
混凝土灌注必须连续进行,中间不得间断。
应避免因后台供料慢导致停机待料,也应防止供料过快导致堵管。
钻孔产生的弃土应与时人工清除至路基范围以外。
混凝土灌注过程中,应始终保持导管位置居中,提升导管时应有专人指挥掌握。
不使骨架倾斜、位移,混凝土灌注到桩孔上部0.5m以内时,可不再提升导管,直到灌注至设计标高后一次拔出。
灌注至桩顶设计标高后必须多灌一倍桩径长度约500,以保证凿去浮浆后桩顶混凝土的强度。
提钻后,对桩头上部23m进行振捣。
打桩过程中,应经常检查桩身混合料的配合比、坍落度、提钻速度、成孔深度、混合料的灌入量,并做好记录。
混凝土浇筑应做混凝土强度试块,每浇注一个班次或者100m3混凝土时留设一组标养试块,试块应养护好,达到一定强度后立即拆模送往养护室标准养护;混凝土施工完毕后,与时收集混凝土出厂合格证、混凝土强度报告,做混凝土强度评定。
施工过程中,按照验收规范要求每浇筑50m³必须有一组混凝土试件,采取现场抽样作同条件试块(标养试块由混凝土公司制作)同一配合比的试块,每班不得少于一组试块。
3.4.4移机
成桩后,移机到下一根桩继续施工。
在同一排桩施工时,纵向、横向平移钻机采用钻机机座的导轨自动平移。
横向移机操作:
把钻杆落位放好,机塔和底盘加固稳定,启动转盘和导轨,使机头左右转向,利用四个支撑腿把钻杆移到指定的桩位,整个操作熟练时2分钟完成。
纵向移机操作:
把钻杆落位放好,机塔和底盘加固稳定,启动导轨和支腿,使机头前后移动,利用四个支撑腿把钻杆移到指定的桩位,整个操作熟练时3分钟完成。
钻机到位后,技术人员要重新做“桩机就位”的各项工作,保证桩位准确。
3.4.5凿除桩头
施工结束后注意保护桩头,在龄期未到之前禁止重型机械碾压。
成桩超过24小时后才能进行清土,清土采用小型机械设备与人工挖土、运输;小型机械挖土时应离开桩边20,余土用人工清除,避免对桩体造成破坏;坑底预留20土层人工清除,找平;人工截桩,采用3根钢钎间隔120°,沿径向楔入桩体,直至上部桩体断开,桩顶采用小钎修平。
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