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1、编号：YJEJ/GCWJ/中科院智能化系统研究平台/09/01中科院自动化所智能化信息系统研究平台中科院自动化所智能化信息系统研究平台CFG 桩复合地基处理施工方案中建一局（集团）第二建筑公司二零一零年一月第 1 页 共 25 页中科院自动化所智能化信息系统研究平台CFG 桩复合地基处理施工方案编制人：审核人：审批人：编制单位：中科院自动化所智能化信息系统研究平台项目经理部编制单位：中科院自动化所智能化信息系统研究平台项目经理部日 期：二零一零年一月第 2 页 共 25 页目目 录录一、工程概况 .3二、场地工程地质、水文地质条件 .4三、设计依据 .6四、地基处理设计参数 .7五、施工组织方
2、案 .8六、施工工艺流程 .9七、施工质量及工艺技术要求 10八、质量检验 11九、质量保证措施 12十、常见质量问题的预防及处理 14十一、施工用电 15十二、成桩工期计划安排 16十三、人员编制及设备配置 17十四、安全质量措施 18十五、安全、文明施工措施 19十六.冬、雨季施工措施 .20十七、绿色安全、文明施工措施 2117.1 现场安全防护措施 .2117.2 现场施工安全措施 .2117.3 现场消防保卫措施 .23第 3 页 共 25 页一、工程概况一、工程概况拟建场区位于北京市海淀区中关村路，地上建筑面积 20156.51m2，地下建筑面积9083.49 m2，地上最大高度
3、73.95m。拟建项目由地上 1617F/B3F 的主楼，地上 3F/B3F 的裙房及 0F/B2F（上覆土厚约 3.0m）的纯地下室部分组成。拟采用框架-剪力墙结构，主楼、裙房与其外围纯地下室基础均位于一底板上，基础埋深为 14.36m（基础垫层底标高及考虑主楼基础处理标高），本工程0.00 绝对标高为 51.40m，主楼基底平均荷载约 320Kpa。本工程自然地坪标高约50.03m（按地勘标高孔口标高计算），基础埋深-13.86m。第 4 页 共 25 页二、场地工程地质、水文地质条件二、场地工程地质、水文地质条件根据对现场钻探、原位测试与室内土工试验成果的综合分析，在本场区勘察勘探深度范
4、围内（最深 40.00m）的地层，按成因类型、沉积年代划人为人工堆积和第四纪沉积层两大类，并按岩性及工程特性划分为 8 个大层及亚层，现简述如下：表层为人工堆积的厚度 1.002.30m 的房渣土、碎石填土层及粘质粉土填土、粉质粘土填土1 层。人工堆积层以下为第四纪沉积的砂质粉土层，粘质粉土、粉质粘土1 层及粘土2 层；粘质粉土、粉质粘土层及重粉质粘土、粘土1 层；粉质粘土、粉粘质粉土层及砂质粉土1 层；粘土、重粉质粘土层，粘质粉土、砂质粉土1 层及粉质粘土、粘质粉土2 层；细砂、粉砂层，粘质粉土、粉质粘土1 层，重粉质粘土、粘土1 及砂质粉土3 层，卵石层，细砂1 层及粘质粉土、粉质粘土2
5、层，卵石层；中砂、粗砂1 层及粘质粉土、粉质粘土2 层。本次岩土工程勘察期间（2009 年 4 月上旬中旬）于钻孔中实测到 3 层地下水，地下水类型及实测的地下水位情况参见表 1（“地下水位量测情况一览表”）地下水位量测情况一览表”：地下水类型地下水静止水位埋深（m）标高（m）台地潜水4.806.8044.3246.04层间水15.6017.9033.5535.17潜水29.6030.5020.6221.39地下水动态特征工程场区台地潜水天然动态类型屋渗入-蒸发、迳流型；其水位年动态变化规律一般为：6 月份9 月份水位较高，其它月份水位相对较低，其水位年变化幅度一般为 12m。工程场区层间水天
6、然动态类型属渗入-迳流型。工程场区潜水开然动态类型属渗入-迳流型；其水位年动态变化规律一般为：11 月份来年 3 月份水位较高，其它月份水位相对较低，其水位年变化幅度一般为 34m。工程场区台地潜水主要接受大气降水入渗、地下水侧向迳流及管理渗漏等方式补给，以蒸第 5 页 共 25 页发及地下水侧向迳流等方式排泄；工程场区层间水主要接受地下水侧向迳流等方式补给，以地下水侧向迳流为主要排泄方式；工程场区潜水主要接受地下水侧向迳流等方式补给，以地下水侧向迳流及人工开采为主要排泄方式。拟建场区历年高水位记录经查询、分析，工程场区近 35 年最高地下水位为：标高 48.80m 左右；根据我公司的“195
7、9 年最高水位等值线图”，工程场区划 1959 年最高水地下水位为：标高 49.60m 左右。第 6 页 共 25 页三、设计依据三、设计依据1.中科院自动化所智能化信息系统研究平台项目岩土工程勘察报告2. 中科院自动化所智能化信息系统研究平台 CFG 桩设计方案及图纸2.中科院自动化所智能化信息系统研究平台项目基础布置图等相关图纸。3.北京地区建筑地基基础勘察设计规范DBJ01501924.建筑地基基础设计规范GB5000720025.建筑地基处理技术规范JGJ7920026.高层建筑岩土工程勘察规程JGJ72907.混凝土结构设计规范GB5001020028本工程有关地基处理设计要求见下表
8、：部 位参 数主楼部位 基底荷载（KN）320基础埋深（m）14.36设计要求1、地基承载力特征值不小于 380Kpa； 2、最终沉降不大于 50mm； 3、相邻基础沉降差异不大于 0.002L。第 7 页 共 25 页四、地基处理设计参数四、地基处理设计参数根据中铁工程设计研究院有限公司提供的设计方案，本工程地基处理方案采用 CFG 桩复合地基，参数如下：根据勘察报告提供的地层参数，对 CFG 桩设计如下：布桩范围：基础范围内地基持力层：重粉质粘土层、粘质粉土、砂质粉土1 层，局部为粉质粘土、粘质粉土层，地基土层综合承载力标准值 fka 为 180kpa。基设计计算如下：设计参数：设计参数：
9、CFGCFG 桩参数桩参数有效桩长(m)10.50实际桩长(m)11.00桩径(m m)400布桩参数（矩形）1.651.65m理论4.57% 置换率(%) 实际4.60%单桩承载力（KN）621.72复合地基承载力（kpa）382.24混凝土强度C25褥垫层（mm）200桩 数(颗)559第 8 页 共 25 页五、施工组织方案五、施工组织方案 本次地基处理采用 CFG 压灌桩，施工设备采用的钻注合一的长螺旋钻机隔桩跳打的方法施工，用此方法原因如下：1.由于桩长范围内的天然地基土承载力较高，为 180KPa450Kpa,沉管施工困难。2.场地噪音控制严格成桩，施工原理为：螺旋钻头钻至设计深度
10、时，细石混凝土由钻杆底部泵出，边灌注边提钻，待混凝土返出地面而成桩。3.优点：无需采用泥浆或套管护壁，工艺简单，成桩质量稳定可靠，成桩效率高。由钻杆中泵出的细石混凝土有较高的压力，桩侧土体受到一定的挤压，桩侧摩阻力有较大的提高。不易产生断桩、缩径等质量缺陷，并且孔底不留沉渣或虚土。4.施工方案如下：基坑开挖：土方挖至 38.54m，且槽底边线在基础边线外延 0.80m 左右。根据基础平面图在基槽内放出承台基础轴线、边线，并在此承台基础上根据桩位图放出桩位。移机就位，成孔前检修设备是否正常。螺旋钻头成孔至设计深度，并清除桩渣土。将按设计配比混合的细石混凝土由钻头底部泵出。边灌注边提钻头直至混凝土
11、从孔口返出而成桩。重复步骤 35 完成所有的。养护。清桩间土，将槽底挖至标高 37.54m；凿桩头，将桩头凿至 37.54m。检测。5.铺设砂石褥垫层至标高 37.340m（压实后的高度,虚铺厚度为 220mm），褥垫层为碎石垫层。砂石褥垫层宽度跨出最外一排桩外皮再向外 0.20m，压实厚度 200mm，夯填度不大于0.90。上述步骤 710 可穿插进行，10 步由第三方（检测单位）完成。第 9 页 共 25 页六、施工工艺流程六、施工工艺流程施工准备机具、设备安 装清除表层杂填试打桩桩位布置钻机就位调准钻机泵内压灌式成孔钻至设计深度提钻压砼至孔口标高位置停机移钻质量检验第 10 页 共 25
12、 页七、施工质量及工艺技术要求七、施工质量及工艺技术要求1.长螺旋钻机就位应平稳准确，机架应与地面保持垂直，垂直度误差1%；2.CFG 桩偏差应符合规范要求，见下表：允许偏差或允许值允许偏差或允许值 项项序序检查项目检查项目 单位数值1原材料设计要求2桩径mm-203桩身强度设计要求主控 项目4地基承载力设计要求1桩身完整性按基桩检测技术规范2桩位偏差满堂布桩0.40D条基布桩0.25D3桩垂直度1.54桩长mm+100一般 项目5褥垫层夯填度0.9注：1.夯填度指夯实后的褥垫层厚度与虚体厚度的比值。2.桩径允许偏差负值是指个别断面3.砼强度为 C25，塌落度控制在 180200 mm。4.桩
13、体灌注材料应严格执行经实验确定的配合比，材料计量应准确，各种材料允许误差：砂石：3kg水泥：2kg5.混合料的拌制应具有良好和易性，每盘搅拌时间不应小于90S：6.每台班制作混合料试块 1 组，每天 2 组，标准养护测试 28d 砼强度；7.首盘砼泵送前应用清水清洗管道，并打 12 盘砂浆，泵送时应控制钻机提钻速度，以确保钻头埋入砼中。8.当钻至设计孔深泵送砼前，钻杆预提高度不得大于 30cm，且应旋转提拔 45m 后改为静止提拔。第 11 页 共 25 页八、质量检验八、质量检验1 成桩前和成桩过程中，对桩体组成材料进行检测，并作一定数量的桩体试块试验。2 施工结束后一般应在 2 周后进行检
14、测。3 检验方法采用静载荷和动测试验，对单桩复合地基承载力及成桩检测，静载试验数量为总桩数的 0.5%1%，每栋楼不少于 3 个点，动测约为桩总数 10%20%。第 12 页 共 25 页九、质量保证措施九、质量保证措施 (1)深入了解地质情况选用合理成桩工艺，严格按施工要求施工在施工过程中，成桩的施工工艺对复合地基的质量至关重要，不合理的施工工艺将造成重大的质量问题，甚至导致质量事故，而要选择确定合理的施工工艺必须深入了解地质情况。同时，复合地基区别于桩基的主要特点就是:充分考虑利用桩间土的承载力，所以施工中应减少扰动土而引起土的强度降低。结合本场区内地层情况，及设计院提供的 CFG 桩设计
15、，本工程采用长螺旋钻机隔桩跳打的方法施工。(2)采用正确的打桩顺序在饱和软土中成桩，桩机的振动力较小，当采用连打作业时，由于饱和软土的特性，新打桩将挤压己打桩，使已打桩被挤扁形成椭圆状或不规则形状，严重的产生缩颈和断桩。此时，应采用隔桩跳打施工方案。在饱和的松散粉土中施工，由于松散粉土振密效果好，先打桩施工完后，土体密度会有显著增加。而且，打的桩越多，土的密度越大。在补打新桩时，一是加大了沉管难度，二是非常容易造成已打桩断桩。此时，隔桩跳打方法不宜采用。当满堂布桩时，不宜从四周转向内推进施工，宜从中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工。但仅凭打桩顺序的改变并不能完全避免新打桩的振动对己结硬
16、的己打桩产生影响。此时，应采用螺旋钻引孔的方案，避免新打桩的振动造成已打桩的断桩。(3)严格控制拔管速率控制混合料泵送量与拔管速度相匹配，不得停泵待料。拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀，桩顶浮浆过多，桩身强度不足和形成混合料离析现象，导致桩身强度不足。故施工时，应严格控制拔管速率。正常的拔管速率应控制在 1.21.5 m/min，一般桩顶浮浆可控制在 10 cm 左右。(4)控制好混合料的坍落度大量工程实践表明，坍落度的大小对施工质量影响最为显著。混合料坍指度过大，会形成桩顶浮浆过多，形成硅的离析和泌水，桩体强度也会降低;而且会导致混凝土流动性降低，频繁堵管。坍落度控制在 18-20cm 时，和易性好，成桩质量容易控制。(5)设置保护桩长每根桩在加料时，要比设计桩长多加 0.5m 桩长的混合料。用插入式振捣棒对桩顶混合料
