《地基处理CFG桩施工方案》.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流地基处理CFG桩施工方案.精品文档.1.工程概况 本工程位于榆林靖边县南环路以南,占地面积97458.24,总建筑面积约371326.4。结构形式为框架剪力墙结构。基础形式:主楼部分为梁式筏板基础。结构设计使用年限为50年。基本抗震设防烈度为6度。 主要职能单位:建设单位:靖边县军泽钰庭投资有限责任公司;设计单位:中联西北工程设计研究院;监理单位:天元工程管理监理公司施工总承包单位:志强建筑集团有限公司本方案共包括1#、2#、3#、5#、6#、7#、8#楼CFG桩复合地基设计及施工组织方案编制,根据甲方提供场地平整资料。本设计方案中不单独考虑
2、集水坑、电梯井等。2.工程地质及水文地质条件根据榆林市吉昌岩土工程有限公司的榆林靖边靖京苑住宅项目岩土工程勘察报告可知,拟建场地位于榆林市靖边县南环路南侧。勘察场地地形平坦,地面标高介于1361.601370.20m,场地最大高差8.60m。2.1地层岩性根据地基土岩性及工程性能的相似性与差异性原则,将其分为7个工程地质单元层,自上而下编为,其赋存条件、相互关系及分布规律详见工程地质剖面图。其组合关系及野外特征分述如表:地层编号地层名称范 围 值 (m)岩性描述层厚层底深度层底标高颜色状态包含物及其它特征素填土Q4al+pl0.509.000.509.0601355.811371.70黄褐松散
3、主要成份由粉细砂、粉土组成,土质不均匀,可见少量的植物根系及碎砖块等建筑垃圾,该层在部分钻孔内有揭露。粉土Q3al+pl2.0019.4010.2020.501342.911358.65黄褐中密稍湿,土质均匀,人工开挖探井较容易,手搓砂感强烈,无光泽反应,局部夹有粉砂薄层或透镜体,该层场地内均有分布。1粉砂Q4 al+pl1.007.906.6015.501347.911363.60黄褐稍密中密稍湿,主要成份以长石、石英为主,呈夹层或透镜体分布,可见少量的云母,含土量较大,分布不均匀,该层在部分钻孔内有揭露。粉土Q2al+pl1.3015.9015.0029.501339.501355.47褐
4、黄密实稍湿,土质均匀,人工开挖探井较困难,含少量的钙质结核及菌丝、白云母碎屑,局部夹有粉质粘土薄层或透镜体,该层场地内均有分布。粉砂Q2 al+pl1.70 4.8023.7026.501335.521343.94黄褐密实稍湿,主要成份以长石、石英为主,粉砂中粘性土含量大,小于0.075mm的颗粒占40%以上,粉砂与粉土交替分布,粉土中含大量粉砂,手搓砂感强烈,无光泽,塑性小;两者物理力学性质差异不大,故将两者划为一层命名为粉砂,该层全场地分布。粉土Q2al+pl3.7022.1028.5045.501323.291342.20褐黄灰褐密实稍湿,土质均匀,含粉砂颗粒及白云母碎片、钙质菌丝状斑纹
5、及暗色矿物斑点,夹粉质粘土薄层或透镜体,切面具一定光泽,具有一定强度及韧性。该层场地内均有分布。粉质粘土Q4 al9.30 40.5040.00 70.501291.50 1324.55褐黄硬塑饱和,可见少量钙质菌丝状斑纹及暗色矿物斑点,切面具一定光泽,具有一定强度及韧性,该层局部夹有粉土薄层。该层全场地分布。该层在部分钻孔内有揭露,揭露最大厚度40.50m。2.2 地下水地下稳定水位埋深在33.7042.00m,相对应水位标高1327.761328.79m,属潜水类型。地下水主要接受大气降水及周边地下水的侧向补给,由地势较高处向芦河下游河谷径流,以渗流及泉流形式排泄于芦河河谷中,根据区域水文
6、地质资料,地下水与河水水力联系密切,水位年变幅1.0 m左右。3.编制依据3.1甲方提供有关资料序号资料名称编 号1甲方提供的工程基础设计图纸。2榆林市吉昌岩土工程有限公司的榆林靖边靖京苑住宅项目岩土工程勘察报告3中联西北工程设计研究院编制的工程1#、2#、3#、5#、6#、7#、8#楼CFG桩地基工程设计图3.2规范、规程序号规程、规范名称编 号1建筑地基基础勘察设计规范2建筑地基基础设计规范GB50007-20113建筑结构荷载规范GB50009-20124建筑地基处理技术规范JGJ79-20125建筑桩基技术规范JGJ94-20086建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-200
7、93.3主要法规序号法规名称法规编号1中华人民共和国建筑法2中华人民共和国产品质量法3中华人民共和国计量法4中华人民共和国环境保护法5中华人民共和国安全生产法6建设工程质量管理条例7城市市容和环境卫生管理条例8建筑生产安全管理条例国务院第393号令3.4 其它(1)工程现场实际勘察和我单位经过在周边地区基础工程施工经验。(2)单位施工管理文件。(3)单位质量、安全、环境管理体系。4.设计方案介绍4.1 CFG桩复合地基设计方案根据工程地基承载力及变形要求进行设计计算,在1#、2#、3#、5#、6#、7#、8#楼楼座地基处理范围内布置400的CFG桩。桩位呈等边三角形布置,桩心间距如下表所示,边
8、桩及个别部位桩位及间距略作调整。各楼座具体设计结果见表2。表2 复合地基设计结果一览表建筑物名称桩径(mm)桩间距碎石褥垫层厚度桩顶标高有效桩长桩数单桩承载力砼强度1#4001.500.30m-7.5m14.5760800knC252#4001.500.30m-7.1m14.5748800knC253#4001.500.30m-8.115489800knC255#4001.50.30m-8.315232800knC256#4001.80.30m-7.414318800knC257#4001.60.30m-8.315441800knC258#4001.600.30m-7.6m15429800kn
9、C25施工时桩顶标高控制在有效桩顶标高以上0.5m,施工完毕后,截除保护桩头0.50m,即清至有效桩顶标高,然后虚铺34cm厚的碎石褥垫(粒径小于5-25mm),压实至30cm即至素砼垫层底面设计标高,夯填度不大于0.9。褥垫层铺设范围向基础各边外扩20cm。具体桩位布置详见各楼座CFG桩复合地基平面布置图。4.2 CFG桩复合地基试验及检测 CFG桩采用复合地基静载荷试验和单桩静载荷试验检测其承载力,低应变动力试验检测其桩身完整性。承载力检验宜在施工结束后28d进行。CFG桩检测需由具有相应资质单位进行。 检测数量:本工程CFG桩检测低应变动力检测数不少于总桩数的10%;复合地基静载荷试验和
10、单桩静载荷试验数量不应小于总桩数的1%,复合地基静载荷试验单体工程数量不少于3台。4.2.1试块强度检测每天每机组制作1组(或百方混凝土至少1组)试块,进行标养,测定其28天抗压强度能否满足设计要求。4.2.2载荷试验及低应变检测委托有资质第三方按规范要求采用单桩复合地基静载试验和低应变动测试验进行加固效果的检测。试验数量建议如下:名称桩径(mm)有效桩长(m)桩数(根)静载试验(个)动测(根)1#40014.57608802#14.57488803#154895505#152323256#143183357#154414508#154294504.2.3单桩复合地基载荷试验 静载试验采用压重
11、平台法进行,即采用工字钢组成加荷平台,在平台上堆放所需的配重,工字钢平台和配重总重量大于所加最大荷载的1.2倍。采用高压油泵供油、油压千斤顶并联加载,加载数值由并联于油路中的0.4级精密标准压力表或压力传感器控制。加载系统预先经过室内压力机率定。试桩在加载过程中的竖向变形采用量程为50mm的位移计测量。在试桩桩头处对称安置4支位移计,位移量取其平均值,位移计通过磁性表座分别支撑在基准梁上。试验按建筑地基处理技术规范JGJ79-2012中有关规定进行。1、试验方法如下:(1) 每级荷载施加后按第5min测读沉降量,以后每隔30min测读一次。(2) 承压板沉降相对稳定标准:每一小时内的承压板沉降
12、量不超过0.1mm。(3) 当承压板沉降速率达到相对稳定标准时,再施加下一级荷载,直至能够判断极限承载力或达到最大试验荷载。(4) 卸载级差为加载的2倍,每级卸载后隔30min测读一次残余沉降,待卸载完全部荷载后,间隔3h读记总回弹量。2、当出现下列现象之一时可终止试验:(1) 沉降急剧增大,土被挤出或承压板周围出现明显的隆起;(2) 承压板的累计沉降量已大于其宽度或直径的6;(3) 当达不到极限荷载,而最大加载压力已大于设计要求压力值的2倍。4.2.4低应变完整性检测采用FEI-C5型桩基动测分析系统,传感器为一支灵敏度为500mV/g的加速度计,用手锤敲击激振,采样频率为20kHz。试验采
13、用反射波法进行,即:桩顶实施锤击后,激起桩顶质点的振动,运动在混凝土桩身中传播而形成应力波,应力波在下行途中,如果遇到阻抗减小(缩径、离析等),即产生上行的拉伸波,该拉伸波上行到达桩顶面时,将导致顶面质点向下的速度增加;反之,如果遇到阻抗增大(扩径等),则产生上行的压缩波,该波运行至桩顶面将导致质点向下的速度减小;这些信息都被安装于桩顶的加速度传感器接收。根据初始激励与桩身阻抗变化处反射到达时刻之间的时间差t及应力波在桩身混凝土介质中的传波速度C来推求阻抗变化的位置x(xCt/2);根据速度曲线的上下起伏大小来判断桩身的阻抗变化程度。5.施工工艺及技术要求5.1 施工准备(1)了解场地内各种地
14、下障碍物的情况,并办理必要的书面手续。(2)根据红线桩、城市水准点及施工要求进行定位放线及抄平。(3)协调施工现场管辖部门及附近单位的关系,保证施工的顺利进行。(4)施工用水、施工用电的连接及临时设施搭建。(5)对施工人员进行生产、技术、质量、安全等全方面的交底。(6)准备施工的机具及所用的材料复试。(7)根据施工现场实际情况调整修改设计与施工方案。5.2 技术准备(1)根据现场进一步完善施工组织方案,绘制工地挂图包括设计图及施工平面布置图。(2)健全指挥系统及安全施工、工程质量及环保保障体系。(3)设计编制人员及技术主管同现场技术及施工人员召开会议、做详细技术交底及总体施工规划。5.3 CF
15、G桩复合地基施工工艺5.3.1测量放线根据测量人员给定轴线水准点,我方测量人员放出具体桩位点,经双方复核确认后方可施工。5.3.2 施工工艺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,拟采用中心压灌CFG桩复合地基处理设计方案。中心压灌CFG桩施工工艺方法是采用长螺旋机械钻进成孔,然后利用高压混凝土输送泵将CFG桩混合料、经过钻具中心通道通过钻头、泵送至孔底,边提钻边泵送混合料,这样就在孔内就形成了CFG桩。在满足设计要求的前提条件下,与钢筋混凝土桩相比,可大大降低经济造价。同时该施工工艺桩身质量易于控制、施工速度快、无噪音等优点,已被广泛应用于地基是处理。CFG桩采用中心压
16、灌技术,即钻孔与灌注混凝土合二为一,一次性完成。钻机钻孔至设计深度后,开始提钻并同时用混凝土泵通过钻具中心管道压入混凝土,直至设计标高处而成桩。其工艺流程如下:施放桩位点钻机就位成孔成 桩压灌混凝土 清土、凿桩头铺设碎石垫层(1)CFG桩成桩 施放桩位点根据基础轴线、水准点以及CFG桩复合地基平面布置图施放CFG桩桩位点(后附CFG桩施工打桩平面图)。放点工作完成后,报请现场监理工程师进行检查验收。 钻机就位成孔桩位点经检验合格,开始钻孔。先将钻机准确就位、调整平整,然后进行钻进,当钻具钻至设计深度后,停止钻进。 压灌混凝土、成桩钻至设计深度后,钻杆预提200mm左右,边灌注边提钻杆用混凝土泵
17、通过管路把坍落度为182cm的混凝土打入孔底,与此同时提钻,孔底单向活门自动打开,使混凝土流出,确保中心管内有0.1m3以上的混凝土,灌注时根据泵送量及时调整提速,直至成桩确保提钻速度与混凝土泵入速度相匹配,防止出现断桩。(2)清土、凿桩头清运桩间土:CFG桩桩体强度达到设计强度的75%后方可进行桩间土开挖及清运,采用小型机械挖土,将弃土装入小型运土车中,以避免扰动基底,运出场地至甲方指定弃土地点,人工清理槽底。清土过程中由专人随时抄测槽底标高,防止超挖。凿剔桩头: 截桩机绕桩身旋切一周后,需用钢楔子置于切缝处,以大锤锤击钢楔,使楔头自切缝处嵌入桩体撬断桩身,桩头自然脱落;切割线位于地面以下,
18、需将相邻桩的桩间土挖通,便于人工挥锤敲击钢楔;为方便钢楔定位,可在钢楔上焊接8钢筋作业为扶杆,由另一名工人掌握,防止锤击钢楔时钢楔偏位;现场移机作业时注意用电安全,适时调整截桩机电力线的走向和位置;设置两个工班组流水作业,一个班组专司旋切锯桩,一个班组负责截取桩头,一根桩切割完毕后,旋切截桩机即可移至下一桩位继续切桩,另一班组则在切割好的桩体上开始进行截桩头作业,桩顶需清理干净并润湿。截桩机切割的桩头(3)铺设碎石垫层在对CFG桩进行隐蔽工程验收后,进行褥垫层的铺设。铺设材料选用碎石(粒径为5-25mm),先虚铺34cm,然后用平板振动器纵横方向进行振动压实,压实后达到30cm。铺设过程中采用
19、水准仪控制垫层标高。(4)CFG桩施工技术要求为保证工程质量,复合地基施工应按设计及规范要求进行。严格控制桩顶标高、桩长及混合料强度等。桩的施工偏差应满足下述要求: 桩长允许偏差:+10cm。 桩径允许偏差: -2cm。 垂直度允许偏差:1。 桩位允许偏差: 0.4D,D为桩径。 褥垫层铺设夯填度达到设计要求。(5)桩长控制严格按照设计要求控制桩长,用水准仪根据钻杆入土深度控制桩底标高。5.3.3 CFG桩通病及防止措施1、堵管堵管是长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺常遇到的主要问题之一。它直接影响CFG桩的施工效率,增加工人劳动强度,还会造成材料浪费。特别是故障排除不畅时,使已搅拌的CF
20、G桩混合料失水或结硬,增加了再次堵管的几率,给施工带来很多困难。产生堵管的原因有以下几点:(1)混合料配合比不合理。当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时,混合料和易性不好,常发生堵管。因此,要注意混合料的配合比,尤其要注意将粉煤灰掺量控制在70kg/m100kg/m的范围内,坍落度应控制在180mm220mm之间。(2)混合料搅拌质量有缺陷。在CFG桩施工中,混合料由混凝土泵通过刚性管、高强柔性管、弯头最后到达钻杆芯管内。混合料在管线内借助水和水泥砂浆润滑层与管壁分离后通过管路。坍落度太大的混合料,易产生泌水、离析,泵压作用下,骨料与砂浆分离,摩擦力加剧,导致堵管。坍落度太小,混合料在输送管路
21、内流动性差,也容易造成堵管。(3)施工操作不当。钻孔进入土层预定标高后,开始泵送混合料,管内空气从排气阀排出,待钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续时提钻。若提钻时间较晚,在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出,容易造成管路堵塞。(4)冬期施工措施不当。冬期施工时,混合料输送管及弯头均需做防冻保护,防冻措施不力,常常造成输送管或弯头处混合料的冻结,造成堵管。冬施时,有时会采用加热水的办法提高混合料的出口温度,但要控制好水的温度,水温最好不要超过60,否则会造成混合料的早凝,产生堵管,影响混合料的强度。(5)设备缺陷。弯头曲率半径不合理也能造成堵管。弯头与钻杆不能垂直连接,否则也会造成堵管。混合料输送
22、管要定期清洗,否则管路内有混合料的结硬块,还会造成管路的堵塞。2、串孔在饱和软土层中成桩经常会遇到这种情况,打完一根桩后,在施工相邻的桩时,发现刚施工的临桩的桩顶突然下落,当桩泵入混合料时,临桩的桩顶开始回升,此种现象称为串孔。发现串孔的条件有如下三条:.被加固土层中有松散饱和软土层;.钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动;.土体受剪切扰动能量的积累,足以使土体发生触变。由于串孔对成桩质量的影响,施工中采取的预控措施:(1)采取隔桩、隔排跳打方法;(2)设计人员根据工程实际情况,采用桩距较大设计方案,避免打桩的剪切扰动;(3)减少在串孔区域的打桩推进排数,减少对已打桩扰动能量的积累;(4)
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