CFG桩设计及施工方案.doc

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1、CFG桩设计及施工方案 第一章：工程概况1. 1工程简介：表1-1序 号 项 目 内 容1 工程名称 东风小区W2区7#、8#、9#、10#住宅及南区地下车库工程2 工程地址 北京市朝阳区东风乡南十里居3 建设单位 北京宝润房地产开发有限公司4 设计单位 马建国际建筑设计顾问有限公司5 合同工期 2001年11月20日2001年12月23日6 质量目标 优良1.2 结构设计概况表1-2序 号 项 目 内 容 1 结构形式 基础结构形式 筏板基础，底板厚600mm2 土质水位 土质情况 直接持力层为重粉质粘土，粉质粘土第层及粘质粉土地下水位 地下水埋深0.5-3.3m。水位标高32.71-35.

2、26滞水层：6m左右设防水位：2.4m地下水水质 对基础混凝土无腐蚀性3 建筑物地基 地基土质层 粉质粘土（第层）地基承载力 200Kpa地基渗透系数 垂直4.8610-6cm/s；水平3.610-6cm/s4 抗震等级 工程设防烈度 8度结构安全等级 二级剪力墙抗震等级 二级5 土方标高及工程量 地下室层数 2层，局部3层地下车库 2层基坑开挖深度 -6.80m建工程外包面积 约为14000m2基坑周长 约为900m基坑有效深度 暂按6.30m计6 地面标高 相对标高 0.000=36.100m自然地坪平均绝对标高 为35.600m travise 2005-10-06 20:43 第二章：

3、编制依据2.1北京市京岩工程公司提供的岩土工程勘察报告2001-1032及甲方提供的基础平面图、地基技术要求等。2.2建筑基坑支护技术规程 2.3建筑地基与基础设计规范2.4混凝土结构设计规范2.5建筑地基处理技术规范2.6 须进行有效降水, 不计静水压力，土体重度取r=20kN/ m3。2.7地面超载按一般情况, 考虑为q=20kN/m2。第三章：CFG桩工程设计3.1基础设计考虑因8#、10#住宅楼对地基强度要求200KPa，而天然地基承载力标准值140KPa，所以要人工改良地基。根据目前北京地区高层建筑地基基础方案的实践情况，综合经济、技术和安全各方面指标，采用CFG桩复合地基方案。3.

4、2.地基处理设计方案采用长螺旋钻成孔砼泵车压灌工艺，CFG桩布桩以正方形为主，局部调整为三角形，桩径0.4m，设计桩顶标高29.65m，按规范要求预留0.5m保护桩长，则有效桩顶标高29.15m，设计桩端标高21.15m，故设计桩长8.5m，有效桩长8.0m。桩体材料为现场搅拌C15混凝土，塌落度18cm-22cm。褥垫层厚度15cm，虚铺18cm，用平板振动器密实到15cm。其中8#楼设计桩数436根，10#楼设计桩数401根。复合地基的设计计算依据建筑地基处理技术规范（JGJ7991）中的复合地基计算公式:fsp.k=m fp.k+(1-m)fs.k其中：fsp.k:复合地基的承载力标准值

5、fp.k:桩体单位截面积承载力标准值fs.k:桩间土的承载力标准值m：面积置换率m=d2/de2de：等效影响圆的直径（de=1.13s s为桩间距）d：桩的直径单桩承载力按370KN设计，桩间土的承载力标准值参考勘察报告取140kpa，复合地基承载力标准值要求200KPa经计算正方形为桩间距1.9-1.93m。在桩顶铺设15cm厚0.30.5cm的碎石垫层，以利于桩土应力的调节与发挥，并协调基础底板的变形。验算如下：置换率m=0.03364因变形要求控制很小，桩间土发挥系数取0.75则桩顶平均应力sp=fsp,k-0.75(1-m)fk/m=2928.3Kpa单桩桩顶平均荷载Qp=Apxsp

6、=367.8KN370砼C15：3sp=8.758Mpa10根据规范分层总和法和复合地基模量法计算复合地基的总沉降S=jsI=1nP0(Ziai- Zi-1ai-1)/Esi=14.84mm30，满足要求。 travise 2005-10-06 20:43 3.3设计施工单位选择坡施工单位选择北京派力基础工程公司，该公司为地基与基础工程施工一级资质和甲级工程勘察和甲级岩土工程设计资质。（有关资质文件项目保存）第四章：施工部署4.1施工准备4.1.1原材料要求水泥：选用po.32.5硅酸盐水泥，并有出厂合格证及试验报告。砂：中砂，含泥量不大于3%。石子：碎石，粒径1050mm，含泥量不大于2%。

7、4.1.2材料配置根据CFG桩施工需要，提前准备施工所需砂石、水泥及其它材料。所进材料应按照规定位置堆放并做好防护措施，防止受冻、受潮。4.1.3测量放线当进行人工清槽和钻孔渣土时，在基坑内每隔5m钉入30cm长的6钢筋，将标高抄测到距设计标高，每两根钢筋之间拉小线，以此严格控制清土标高。底面标高允许偏差为0-50mm，不允许超挖。集水坑清底时，在坡顶上口线和下口线的位置钉入30cm长的6钢筋并拉小线用于控制坑位。4.1.4材料机械配置4.1.4.1临水、临电配置依据所投入机械设备用电功率统计，设备总计电力约450KVA，考虑到设备使用顺序及正常使用率，工程需电力400KVA，因此，只需大于4

8、00KVA变压器就可满足施工的需要；依据用水设备和施工经验及北京市的水压，需水量510立方m/小时，只需直径32mm管的水源就能满足施工用水。 travise 2005-10-06 20:44 4.1.4.2机械配置地基处理施工设备序号 名称 型号 单位 数量1 长螺旋钻机 ZKL600 台套 22 砼泵车 电动 台套 23 砼搅拌机 升降式 台套 24 翻斗运输车 柴油机 台套 25 三轮车 自卸式 台套 104.1.5材料检验及有关报告4.1.5.1材料送检现场砂石、水泥及外加剂需送实验室进行试验，试验合格后方可使用。使用过程中应有专人对材料进行保管，防止因材料受冻、受潮导致混凝土质量下降

9、。4.1.5.2混凝土配合比因CFG桩混凝土现场搅拌，需事先由实验室出具有关配合比。施工时严格按照配合比进行。4.2施工部署住宅楼土方开挖至标高-6.5m，在此工作面上进行CFG桩施工，车库开挖可预留15cm土。CFG桩施工完毕后3天可清除余土，负责运到现场指定堆放区，并随清土凿桩头。CFG强度达到设计要求后，可由专业测试单位进行复合地基载荷试验。试验合格后进行褥垫施工。4.2.1施工进度8#楼、10#楼CFG桩施工工期为12天，施工由东侧开始，后退向西施工。8#楼共设计桩数436根，10#楼共设计桩数401根。8#住宅楼计划平均每天36根，10#楼住宅楼计划每天33根。桩机施工顺序沿桩位线南

10、北向施工，详见桩机施工流水顺序示意图。（附图一）4.2.2施工平面布置4.2.2.1根据施工需求和土方开挖进度，具体平面布置根据现场实际情况设置两台搅拌机，两台地泵。分别布置于8#楼、10#楼基坑外西侧，搅拌机布置于边坡之上，距变坡距离大于2000mm。地泵布置在基坑底部，由砼搅拌机搭设钢板溜槽至地泵，溜槽下部用钢管架子搭设。再由地泵沿基坑边铺设泵管至CFG桩操作面。（附图二） travise 2005-10-06 20:45 5.3施工质量要求5.3.1根据桩位平面布置图及甲方提供的控制点和轴线施放桩位图。5.3.2放好的桩位经总包、监理验收确认后方可施工。5.3.3钻机就位应准确，钻机机架

11、及钻杆应与地面保持垂直，垂直度误差1%。5.3.4混凝土灌注过程中应保持混凝土面始终高于钻头面，钻头低于混凝土面1525cm。5.3.5桩机下基坑要求按1：6放坡，放坡宽度大于5000mm。桩位误差：桩位偏差不得大于d/2(d为设计桩径)。5.3.6桩体误差：桩径：400mm20mm；桩长：8.5m0.1m；5.3.7混凝土配合比由试验室做出，有关部门认可，并写在黑板上挂在施工现场的搅拌机上。施工现场不得任意更改5.3.8混凝土坍落度控制在202cm。5.3.9混凝土搅拌要均匀，搅拌时间不得低于2分钟。5.3.10CFG桩施工期间，每天做一组混凝土试块，标准养护并送检28天强度。同时留置一组同

12、条件强度试块。5.4凿桩头施工方法首先用水准仪将设计桩头标高打在桩身上，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。5.5断桩及桩身达不到标高处理方法5.5.1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。5.5.2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。5.6验收要求验收实验要求作3台复合地基静载荷试验，并按20%数目进行低应变测试 travise 2005-10-06 20:45 第六章：质量保证措施6.1施工质量保证机构建立由项目经

13、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。6.2.施工质量保证措施6.2.1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；6.2.2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(100100100)，并做好砼试块制作记录和试块的现场养护；6.2.3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。6.2.4混凝土现场浇灌过程中一定

14、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。6.2.5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。6.2.6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。6.2.7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。6.2.8预防断桩：砼塌落度应严格按设计规范要求控制。灌注砼前应检查砼搅拌机，保证砼搅拌时能正常运转；6.2.9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

15、排水沟或集水坑。 travise 2005-10-06 20:45 第七章：施工安全保证措施7.1.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。7.2.分析安全难点, 确保安全管理重点7.2.1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。7.2.2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。7.2.3现场电气设备均作漏电保护装置，配电线采

16、用三相五线制。7.2.4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。7.3.安全管理7.3.1严格执行国家及北京市有关施工现场安全管理条例及办法。7.3.2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。7.3.3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。7.3.4编制安全技术交底，设计和购置安全设施；7.3.5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

17、上岗制度等；7.3.6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。7.4施工安全措施7.4.1机械安全7.4.1.1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%。7.4.1.2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。7.4.1.3钻孔过程中遇有机架晃动、移动、偏斜应立即停钻。7.4.1.4地泵如布置在基坑边，应与基坑边保持2m距离。7.4.1.5泵管铺设应尽量减少弯曲，支撑应牢固，接头处应连接可靠。7.4.1.6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。7.4.1.7铺设从坑边倾斜进入坑底的管道时，其下端应接一

18、段不小于基坑深5倍的水平管。（否则应采用弯管或软管）7.4.1.8泵送时料斗内应保持一定量混凝土，不得吸空。7.4.1.9清洗泵管时，出口方前方10m内不得有人。7.4.1.10软管与混凝土泵管、钻机连接处一定要连接牢固紧密。7.4.1.11基坑内集水坑处四边用架杆搭设一米高防护围栏。7.4.2人员安全7.4.2.1钻机作业中，施工人员必须佩戴安全帽。7.4.2.2钻机作业中，应有专人负责电缆的收放。7.4.2.3钻孔时，严禁用手清除螺旋片上的泥土。7.4.2.4工人上下基坑要走人行安全通道。 travise 2005-10-06 20:46 第八章：文明施工措施该工程施工机械较多，施工方法较

19、复杂，做到文明施工。8.1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；8.2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；8.3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；8.4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；8.5夜间灯具集中照射，避免灯光扰民；8.6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。 CFG桩计算时，如何进行深度和宽度修正？如果基坑深10m，修正值很大 作者：loveyousoso 发布时间：2004-11-15

20、 16:02:00错，CFG桩计算只进行深度修正，且深度修正系数为1，不进行宽度修正。这是因为考虑到CFG桩破坏大都是冲切破坏，整体破坏的可能性比较小，而宽度修正主要都是针对于地基土的整体破坏的，因此不进行宽度修正。按照这样计算，在基坑比较深的情况下，很可能出现打桩后的设计地基承载力小于天然地基承载力设计值。但这肯定是不正确的，也就是说目前我们国家的地基处理规范主要针对浅基础的，而不是针对于深基础的。当基础宽度和深度都比较大的时候，基底的影响范围也很大，很可能造成复合地基的整体破坏（即CFG桩不发生冲切破坏，而是像天然地基一样，在桩端某一个范围内发生整体破坏），而使CFG桩根本就没有达到加固地

21、基的目的。但是这种情况一般是不会发生的，若要形成那样的破坏，必须使基础的底版有足够的刚度，但现在基础较长的时候，一般都是柔性的，也就是说，在地基还没有出现整体破坏的时候，基础地板可能已经发生较大的变形了。CFG桩在加固深层地基时，如果按照国家规范进行计算，可能与实际相差较远，因此我建议不要采用CFG桩来提高地基承载力，当然加固的目的不是为了提高承载力的除外。如果你有确切的试验数据的话，我个人认为也可以进行一定的修正，那就是采用加固后的复合土层作为一个整体来考虑，按复合土层的性质来进行深宽修正。注意：这样可能与国家规范的有关要求相违背，可能要负一定的责任哦！ 作者：zbf1225 发布时间：20

22、04-11-15 16:12:00谢谢，北京地区CFG桩比较普遍应用，我还想明白一点，就是计算中现在勘察报告一般给出的极限桩侧摩阻力及桩端摩阻力，与现在规范给出的特征值差多少？是否极限值除以2？ 作者：loveyousoso 发布时间：2004-11-15 17:33:00现在的勘察报告中给出的极限桩侧摩阻力及桩端摩阻力的地基规范的特征值没有直接的关系。这是考虑到全国范围内的岩土性质变化较大，无法用统一的一个值来反映岩土的特性指标。如果给定一个范围值，则范围的变化比较大，让参考者无从适应。因此新的地基规范将承载力的参考值取消了。特征值已经包含了一定的安全系数，新的地基规范统一的名称，也规定了特

23、征值的测试方法。如果具体到和桩基规范的极限承载力标准值之间的关系，我觉得应该是极限值/1.75的关系。当然也可以根据当地的地区经验来确定。据我所致，北京地区有地方规范，北京地区建筑地基基础勘察设计规范，但具体里面是怎么规定的，我不太清楚。我知道成都地区的地方规范内已经有详细的取值办法。 作者：zbf1225 发布时间：2004-11-25 11:05:00谢谢楼上的朋友不知道贵地区地基基础一般采用什么办法提高地基承载力呢 作者：loveyousoso 发布时间：2004-11-25 15:03:00承载力要求不高的情况下，土层一般采用CFG桩，卵石层采用旋喷桩。桩基础一般用在高层或跨度比较大的

24、情况 作者：zbf1225 发布时间：2004-11-26 9:28:00卵石层好像一般承载力已经很高了还在槽底施工旋喷桩？桩基础一般都需要钢筋笼把直接用大直径素混凝土桩作基础能否看作CFG桩的另一种形式呢 作者：loveyousoso 发布时间：2004-11-26 10:13:00卵石层主要指得是松散卵石，有时候旋喷的作用是增强地基的均匀性。直接用大直径素混凝土桩作基础能否看作CFG桩，答案：不能；因为它是基础，不是地基。CFG桩是复合地基中的竖向加劲体，需要通过褥垫层的作用保证桩土共同受力，构成复合地基。复合地基中一般是土先受力，接着才是桩受力。而桩基础一般都是桩先受力，土后受力。由于是

25、刚性承台，桩周土对基础的作用有时候很难得到保证，因此桩基规范对桩周土参与基础受力的范围做了明确的规定。 作者：zbf1225 发布时间：2004-11-26 15:32:00谢谢我还想知道就是在大直径素砼桩上面也铺设褥垫层呢？不就是复合地基吗 作者：loveyousoso 发布时间：2004-11-26 15:42:00你说的对，概念上是，但有这样做的吗？我没有见过。大直径一般应该是指大于等于800的桩吧！我院所接触的CFG桩最大为700mm。 作者：fz97011 发布时间：2004-12-10 15:02:00CFG桩对持力层有特殊要求吗？我遇到的地基土全是淤泥 作者：loveyousoso 发布时间：2004-12-10 17:41:00没有特殊要求，不过有比较好的桩端持力层对减少沉降是很有好处的。 参考书籍 CFG桩复合地基技术及工程实践参考帖子关于CFG桩复合地基设计中复合压缩模量的计算