CFG桩复合地基施工组织设计Word格式文档下载.docx
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《建筑机械使用安全技术规程》
JGJ33-2012
9
地标
《北京市地区建筑地基基础勘察设计规范》
DBJ11-501-2009
10
《建筑工程资料管理规程》
DB11/T695-2009
11
《建筑工程施工现场安全资料管理规程》
DB11/383-2006
主要标准一览表
《建筑工程施工质量验收统一标准》
GB50300-2013
《混凝土强度检验评定标准》
GB/T50107-2015
《混凝土质量控制标准》
GB50164-2011
《建设工程施工现场安全防护、场容卫生及消防保卫标准》
DB11/945-2012
《建筑施工安全检查标准》
JGJ59-2011
2.工程概况
2.1.建设概况
2号经济适用房及居住公共服务设施(丰台区成寿寺二期经济适用房)为高层剪力墙结构,地上28层,地下2层,基础型式为筏基;
裙楼地上1层,框架结构,基础型式为柱下独基。
建筑±
0.00相当于绝对标高39.60m,主楼基坑深度8.08m(含CFG桩褥垫层厚度20cm)。
2号经济适用房及居住公共服务设施(丰台区成寿寺二期经济适用房)位于丰台区南苑乡成寿寺村,北临横道沟一号路,南临成寿寺西一号路,西临方庄南路。
具体位置参见“拟建场地地理位置示意图”及“拟建场地卫星影像图”。
拟建场地地理位置示意图
拟建场地卫星影像图
2.2.工程地质水文地质概况
2.2.1.工程地质概况
1、地质背景及地形地貌
本场区处于永定河冲洪积扇的中部,场地地形较平坦,地面标高受现场拆迁影响有起伏,标高范围38.64~40.19m。
2、地场地地层岩性特征
本次勘察50m深度范围内除上部填土,以下为一般第四系冲洪积层,分为8个大层。
场地地层自上而下描述如下:
①为填土:
分为①1杂填土及①2素填土层。
①1杂填土:
杂色,以房渣土为主,含少量砖块、碎石、灰渣、生活垃圾、植物根,局部为混凝土地面;
湿,最大厚度3.50m。
①2素填土:
黄褐色~灰色,以粘质粉土为主,含少量砖灰渣、砾石、树根、粘性土;
湿,最大厚度2.20m。
第一大层的总厚度1.40~3.50m,层底标高范围为36.46~37.75m。
②粘质粉土~砂质粉土:
黄褐色~灰褐色,含云母、氧化铁;
湿~很密实;
中压缩性;
夹②1粉质粘土~重粉质粘土透镜体和夹层。
②1粘质粉土~重粉质粘土;
褐黄色~褐黄色,含云母、氧化铁;
湿;
可塑~软塑;
中高压缩性。
本层总厚度2.90~5.80m,层底标高31.92~33.79m。
③粉质粘土~重粉质粘土:
黄褐色~灰褐色,含云母、氧化铁、姜石;
湿~很湿;
可塑~硬塑;
中~中高压缩性;
夹③1粘质粉土~砂质粉土、③2粉砂透镜体、③3粘土薄层和透镜体。
③1粘质粉土~砂质粉土:
褐黄色,含云母、氧化铁;
密实;
中~中低压缩性;
最大厚度1.90m。
③2粉砂:
褐黄色,含云母、石英;
中密;
局部揭露厚度0.80m。
③3粘土:
棕黄色,含云母、氧化铁;
可塑;
中高压缩性;
最大厚度1.60m。
本层厚度4.90~7.70m,层底标高25.73~27.67m。
④细砂:
褐黄色,含云母、氧化铁、石英、长石;
密实。
本层厚度2.40~4,70m,层底标高22.35~23.59m。
⑤粉质粘土~重粉质粘土:
褐黄色,含云母、氧化铁、姜石;
湿,局部很湿;
夹⑤1粘质粉土~砂质粉土、⑤2粉砂透镜体及薄层。
⑤1粘质粉土~砂质粉土:
褐黄色,含云母、氧化铁,土质不均;
中低~低压缩性;
最大厚度2.30m。
⑤2粉砂:
黄褐色~褐灰色,含云母、石英;
湿~饱和;
局部揭露最大厚度厚度3.30m。
本层揭露总厚度6.70~7.80m,层底标高15.15~16.17m。
⑥细砂:
褐黄色,含云母、石英、长石,少量卵石;
本层揭露层厚1.00~1.80m,层底标高13.39~15.17m。
⑦卵石:
杂色,饱和;
剪切波速实测值大于400m/s,为密实状态;
亚圆形,一般粒径2~4cm,最大粒径不小于10cm,级配良好,中粗砂充填。
该层顶部位⑦1圆砾层。
⑦1圆砾:
杂色,饱和,中密~密实;
一般粒径1~2cm,最大粒径3cm,中粗砂充填;
厚度3.00~6.10m。
本层揭露厚度18.70~19.90m,层底标高-5.12~-4.40m。
第八层为互层状⑧1粉质粘土~重粉质粘土、⑧2粉砂及⑧3粘土。
其中:
⑧1粉质粘土~重粉质粘土:
中低~低压缩性。
⑧2粉砂:
饱和;
⑧3粘土:
褐灰色,含云母、氧化铁;
可塑~硬塑。
本次钻探未揭穿本层,最大揭露厚度为6.20m。
典型的工程地质剖面图如下:
工程地质剖面图
2.2.2.水文地质概况
1、钻探实测地下水位
本场地50m钻探深度范围内有两种类型的地下水分别为滞水和潜水。
滞水分为两层,第一层滞水的含水层为②粘质粉土~砂质粉土,初见水位埋深4.10~5.40m,标高为33.59~35.46m;
稳定水位埋深2.00~4.30m,标高为35.18~37.26m。
第二层滞水的含水层为③粉质粘土~重粉质粘土,初见水位埋深7.20~8.80m,标高为30.74~31.67m;
稳定水位埋深6.40~8.00m,标高为31.54~32.29m。
上层滞水因场地管线渗漏形成,以向下越流和蒸发排泄为主。
潜水的初见水位埋深23.00~26.80m,标高为13.39~16.27m;
稳定水位埋深23.20~26.10m,标高为14.09~14.97m。
含水层为⑥细砂、⑦1圆砾层及⑦卵石层。
2、场区历年最高地下水水位
该区历史最高地下水位标高与1959年约35.00m(不含滞水);
近3~5年最高地下水位为滞水水位,分布不连续。
勘察期间场地内最高地下水位为滞水水位,水位标高为37.26m。
2.2.3.工程周边环境条件
1、2个塔吊基础均布置2#楼主楼北侧外,埋深与基坑深度相同。
钢筋料场、水泥砂石料场布置在基坑北侧,距离基坑上口距离不小于2.0m,现场办公区布置在基坑南侧西部,生活区布置在施工场地外。
2、基坑南侧简易支护部位基坑上口严禁堆载,其他部位基坑上口线2.0m范围内严禁堆载,2.0~8.0m地面超载为不得超过20kPa。
3、基坑周边设置4.0m宽消防通道,最近处距离基坑上口1.0m,消防通道仅在紧急时通行消防车辆,基坑回填以前按设计要求禁止堆载和行驶重型车辆。
3.CFG桩地基处理设计方案
3.1.CFG桩复合地基特点
CFG桩具有施工速度快、工期短、质量容易控制、工程造价低廉等特点,目前已成为北京及周边地区应用最普遍的地基处理技术之一。
3.2.CFG桩设计结果
根据建设综合勘察研究院有限公司编制的《成寿寺二期经济适用房B-3地块2#楼岩土工程勘察报告》以及佳利德建筑有限公司提出的成寿寺二期经济适用房B-3地块2#楼地基处理要求:
复合地基承载力特征值fak≥420kPa,最大沉降量≤50mm,倾斜小于0.002。
2#楼CFG桩具体设计参数如下表:
楼座号
2#楼
基础形式
筏板
±
0.00标高(m)
39.60
桩顶标高(m)
-8.08(31.52)
桩径(mm)
410
设计桩长(m)
18.0
有效桩长(m)
17.5
复合地基承载力特征值
fak≥420kpa
单桩承载力
700kN
砼标号
C25
桩间距(m)
1.45*1.45(局部有调整)
面积置换率
0.0626
桩数(根)
904
方量(m³
)
2089
4.CFG桩复合地基施工方案
4.1.工艺流程及技术要求
CFG桩施工工艺流程
本工程CFG桩将采用长螺旋中心压灌砼成桩工艺,依场地情况确定施打顺序、钻机行走路线,钻机避免碾压成桩,如场地限制,个别桩无法避免,须垫设方木,钻机方可行走施工,具体工艺流程上图。
4.1.1.定桩位
甲方需提供现场工程测量资料成果,各楼座控制轴线及基础平面图等信息。
我方根据甲方提供的相应信息进行按图纸放桩位,桩中心点以钢钎打入地下20cm,灌入白灰标记。
经甲方、监理验线后即可进行正式施工。
4.1.2.钻机就位与调试
钻机操作员配合使钻机对准桩位,并依摆针调整钻机水平及钻具垂直度:
1、移动钻机,对准孔位,孔位误差不得大于100mm;
2、利用支腿油缸调平钻机,钻机主轴垂直度误差应不大于1%;
3、精确测量钻具长度,并做出显著标志,以确定钻进深度;
4、检查钻头直径,其直径误差<20mm,否则应立即更换钻头。
4.1.3.钻进成孔
钻机就位及调试完毕后,即可进行正式钻进。
在钻进过程,操作员应认真操作,严格控制钻机的垂直度,及时调整钻进参数,做好记录,当钻进接近设计深度时,应低速慢钻。
4.1.3.1.泵送砼成桩
根据现场的场地条件,为保证桩体砼的施工质量,泵送砼时采取如下技术措施来保障成桩质量。
1、为确保砼的质量,其坍落度应控制在180~220mm左右,以确保砼具有良好的和易性,泵送砼之前,应检查地泵的各个仪表,以确保地泵正常工作;
第一根桩或停钻时间较长时,应泵送水泥砂浆湿润泵管,以防堵管;
2、当钻杆芯管充满混凝土后方可提钻,禁止先提钻再泵料。
3、一边泵送混凝土一边提钻,提钻速度根据土层情况确定,且应与混凝土泵送量相匹配,保证管内有一定高度的混凝土。
宜控制在2~3.5m/min。
4、成桩过程宜连续进行,应避免后台上料慢造成供料不足,停机待料现象,直至桩体混凝土高出桩顶设计标高0.3~0.5m。
5、如成桩过程出现提升过快、泵管堵塞、断电、机械故障、砼储量不足等意外情况时,则须采取相应的处理措施;
若施工中因其它原因不能连续灌注混凝土,须根据勘察报告和施工已经掌握的场地土质情况,避开饱和砂土、粉土层,不宜在这些土层停止泵送混凝土,避免地下水及液化土侵入桩体。
6、成桩过程中必须保证排气阀正常工作,防止成桩过程中发生堵管。
7、泵送混凝土时料斗内的混凝土高度不得低于400mm,以免泵送时吸入空气,造成堵管。
8、地泵送料与钻机操作应建立有效联络方式,保持打泵与提钻协同一致;
9、钻具提升距孔口0.5m时,停止泵送砼,利用管内存留砼灌满桩顶后,按上述步骤及要求进行下一根桩的施工;
10、在混凝土浇注过程中应及时、准确的填写《长螺旋钻孔CFG桩施工记录》。
4.1.4.混凝土要求
1、混凝土坍落度宜为180~220mm,混凝土到达施工现场后应进行坍落度检查,实测坍落度与要求混凝土坍落度之间的允许偏差为±
20mm。
2、缓凝时间不少于6小时。
3、施工期间每台班做混凝土试块2组,标准养护,并送检7天和28天强度。
4.1.5.清桩间土、桩出土及凿桩头
1、钻孔桩间土清运多采用人工的方式,采用小型机械清运时应注意对已成桩的保护。
2、弃土清运时应注意保护桩位放线点,避免桩位点的移位或丢失。
3、桩间土开挖应避免扰动基础持力层土,开挖后的标高须在设计及规范规定范围内。
4、人工清土至设计标高后,进行人工凿除桩头。
4.1.6.褥垫层的铺设
桩体的养护期达到14d后,即可按设计要求进行复合地基的检测。
检测合格后即可进行褥垫层铺设,褥垫层厚度为20cm,材料为碎石,其夯实度不得大于0.9,褥垫层铺设外边线应超出基础外边线30cm。
4.1.7.成品保护
1、为避免马道处CFG桩因车辆行进时碾压而折断,应在已成桩顶部铺设钢板或采取其他措施进行保护。
2、桩清好后,严防重型机械行走或扰动,防止使桩头压松造成桩顶混凝土不成型、断桩。
3、清土采用人工清除,找平,避免断桩及对地基土的扰动。
4.1.8.各工序要点
1、设专门记录员,按施工图所放桩位配合钻机信号工对准桩位,并依摆针调整钻机垂直度,同时做好记录,避免丢桩。
2、施工前根据现场具体情况确定好钻机行走路线,避免成桩后钻机碾压,如个别无法避免,须垫设方木后,方可行走。
3、质量员应控制好后台工作,配料应严格按配合比执行。
并保证各道工序按规范和设计要求进行。
4、试验员应及时做好试块,并定期检测混凝土的塌落度。
5、钻机钻至设计深度时,严禁提钻,待混凝土泵泵送4~6次后,方可提钻,每停一次钻,需泵送2~3次后,方可提钻,并保证钻头始终埋在混凝土中30~50cm。
6、清凿桩头时,应沿桩周围向桩心依次剔除,严禁向一个方向进行,同时应控制好桩顶标高。
4.2.CFG桩质量检测
进行原材料及试块强度试验,采用静载试验和动测桩试验进行处理效果的检测。
CFG桩复合地基检验应在桩身强度满足试验荷载条件时,并应在施工后14天进行。
试验详细数量如下表所示:
试验名称
桩身小应变无损动测(10%)
91根
单桩复合地基静载试验(0.5%)
5根
单桩承载力静载试验(0.5%)
4.3.CFG桩易出现问题及处理措施
4.3.1.堵管
在CFG桩施工过程中,常发生堵管现象,这样不仅浪费材料,而且增加工人劳动强度,耽搁工期。
原因主要是混凝土发生泌水离析。
预防措施是严格控制水灰比,搅拌时间及CFG混合料在输送泵和输送管中的停留时间,此外还有如下几点:
1、石粒径大,水泥结块。
预防措施是严格进料控制。
并在混凝土输送泵上加盖铁篱,并控制铁篱孔径。
2、弯管处选用了小直径异径接头。
应避免大小头接口,并及时清除异径接头处残余物。
3、地下水影响。
施工不当时,易产生地下水涌入,砂石回灌形成“石桥”而堵管。
应先送料到管口,然后提钻打开料口,下料。
4、温度影响。
由于输送管直径较小,当温度较高或较低时,混凝土易结块而堵管,并影响桩体质量。
应用保温材料把输送管包好,尤其是钻杆上部弯管。
4.3.2.水葫芦缺陷桩
CFG桩在施工中易产生一些缺陷。
如桩体的某个部位偏向四周的区域没有骨料,而是充满了水和粉煤灰,随时间的推移,粉煤灰沉积于空桩下部,形成“水葫芦缺陷桩”。
预防措施是严格按配合比进行混凝土预拌,灌注停待期间混凝土罐车和混凝土泵不停止转动,保证混凝土的灌注前的和易性和流动性。
4.3.3.窜孔
在高压缩性淤泥层,流塑淤泥质土层,承压水的砂土层、流砂层和饱和细砂层、粉砂层中施工常遇窜孔现象,在一般情况下,完成一根桩所需时间为15min~20min,完成1号桩后,在2号桩钻进成孔过程中,1号桩混合料尚未凝固而流向2号桩钻孔中,所以发现已完的1号桩突然下落,已知1号桩下沉,当2号桩泵入混合料时,泵送压力加大,钻杆提升速度放慢,也可在30s内,不提升钻杆,迫使2号桩的混合料又流向1号桩恢复到原设计标高。
这种现象叫窜孔。
预防及处理措施:
1、采取大桩距的设计方案,增大桩距的目的在于减少新打桩机器的剪切扰动,避免不良影响。
2、改进钻头,提高钻进速度。
3、减少打桩推进排数,如将一次打好几排改为2排或1排,尽快离开已打成的桩,减少对已打桩扰动能量的积累。
4、必要时采用隔桩、隔排跳打方案,但跳打要求及时清除成桩时排出的弃土,否则会影响施工进度。
4.3.4.断桩、接桩
桩基施工完毕,对CFG桩及复合地基检测时,用低应变反射波法检测桩身混凝土的完整性,发现桩身裂缝的所在部位,应分析原因,得出自身问题是在施工时,由于提钻速度较快,空气未全部释放出来,致使桩身产生断面裂缝,另外是混合料的搅拌时间不够,和易性差,出现蜂窝麻面桩。
外部原因是土建施工时机械挖基坑平整土方时,被挖掘机和铲车碰断。
1、局部浅部断桩。
对断桩单独进行处理,剔除上部断桩进行补桩,可采用比桩体强度高一等级的C30混凝土接桩至施工图标识桩顶标高。
2、大范围浅部断桩。
如果是外部原因土建单位用机械施工,造成大范围的浅部断桩,应与设计单位、监理单位、建设单位共同制定方案。
一般情况下,在原定检测方案的基础上,选择几根断桩进行单桩复合地基静载荷试验,对比完整性桩和断桩试验结果,确定断桩是否能够使用,如果确定复合地基承载力和变形能满足设计要求,可不进行处理。
实践经验证明,在静荷载试验的前几级荷载作用时,断桩下沉量偏大。
主要原因是断裂面以下桩没有发挥作用,主要是桩间土在发挥作用,断桩所承担的荷载很小,但到了一定的荷载作用断缝闭合后,下部桩身开始发挥作用。
而在设计荷载下,断桩的沉降与完好桩差距较小。
如不符合要求,需进行设计方案论证。
但在CFG桩施工时,要特别注意浅部的施工质量,在开挖基坑时,在桩顶标高以上30cm处,一定采用人工开挖,以免碰断桩身,保证CFG桩的完整性和质量。
3、桩头断桩后进行接桩。
当桩顶高程低于施工图标识高程时,如开槽或剔除桩头必须进行补桩,可采用比桩体强度高一等级的C30混凝土接桩至施工图标识桩顶标高,注意在接桩过程中保护好桩间土,接桩如下图所示:
5.施工部署
5.1.工程目标
5.1.1.质量目标
确保CFG桩工程施工质量达到相关验收标准的“合格”标准,满足设计及业主要求,并为后续工程施工创造良好的施工条件。
5.1.2.工期目标
按照合同要求,尽量为结构施工提前创造工作面。
详见《2号经济适用房及居住公共服务设施(丰台区成寿寺二期经济适用房)CFG桩复合地基施工进度计划》。
5.1.3.环境、职业安全健康目标
以“关爱环保,绿色活动,持续改善,造福人类”的环境方针和“以人为本,预控风险,遵章施工,持久安康”的职业健康安全方针为宗旨,对工地实行文明施工管理,杜绝重大伤亡及火灾、机械事故,确保2楼CFG桩的施工安全,做好对周边道路、管线的保护和监测,最大限度的减少对周边环境的不利影响。
5.1.4.服务及配合目标
我公司在施工管理过程中将严格履行合同规定的权利和义务,主动协调好与业主、设计、监理以及相关政府部门的关系,积极、主动、高效为业主服务;
在施工中时刻为业主着想,从施工角度和以往的施工经验来向业主提出合理化建议,满足业主提出的各种合理要求;
积极主动做好与后续工作的对接、配合,保证后续施工单位及时进场并顺利开展工作。
5.2.施工组织策划
为了确保实现工程质量、工期、安全、文明施工目标,向顾客提供满意的产品和服务,施工前要认真对本工程施工过程进行全面策划,制定切实可行的保证措施,以顺利实现各项目标。
5.2.1.确保质量目标的组织策划
1、按我公司ISO9001:
2000质量管理程序要求建立本项目质量管理体系及管理措施,确保机构健全、人员到位、职责明确。
2、制定工程关键工序的质量预控目标。
加强各个环节的质量管理,确保质量预控目标的实现,为实现整体质量目标奠定良好的基础。
3、制定实现质量目标的措施,完善各项质量工作,加强过程管理严格控制。
确保工程质量目标的实现。
5.2.2.确保工期目标的组织策划
1、合理划分施工作业区域,统一部署、协调管理,实现相关工序的流水作业,以达到缩短施工工期的目的。
2、根据公司ISO9001:
2000质量管理程序文件的要求,从经公司评审通过的年度合格供方名单中选择优秀的劳务、材料、设备供方,以满足工程各方面施工的需要。
3、保证各种资源及时合理的供给和配备。
合理安排材料存放场地,材料供应要提前作好采购计划,既能保证施工的需要,又要避免占用过多的施工场地。
CFG桩采用C25商品混凝土,以满足施工需要。
对于大、中、小型施工机械的使用,要提前做好进出场计划,保证施工的正常的使用。
同时保证进出场合理有序。
5.2.3.确保安全目标的组织策划
1、认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针。
建立安全生产责任制,严格落实到人。
项目经理必须持有《项目经理安全生产资质证》。
现场配置专职安全员,成立现场安全生产文明施工领导小组,组织以安全生产为核心的现场安全施工活动。
2、建立健全各项规章制度,加强各工序的安全技术交底和过程检查。
3、施工现场建立安全生产值班制度。
24h分班作业时,每班都有项目部领导值班和安全管理人员在现场。
做好安全生产值班记录。
确保无重伤、死亡事故。
5.2.4.确保文明施工目标的组织策划
1、健全文明施工管理组织:
施工现场成立由专人负责,有项目经理、生产经理、技术负责、施工、质检、安全、测量、资料等管理人员为成员的施工现场文明施工管理组织。
2、健全文明施工管理制度,把文明施工列入相关部门和人员的目标责任制中,建立检查、奖惩制度。
施工现场坚持文明施工会议制度,定期分析文明施工情况,针对实际制定措施,协调解决文明施工问题。
3、加强施工现场的CI管理,严格执行ISO14001环境管理体系标准,在环境保护、噪音污染等方面采取有效措施,争创“北京市文明安全标杆工地”。
5.3.施工组织机构与管理职责
我公司将把此工程作为重点工程,安排由经验丰富的项目经理及技术负责全面负责工程的施工质量、工期、成本、安全生产和文明施工。
现场管理人员由经历过类似大型工程施工的公司项目经理部人员组成。
我方将根据公司近年来类似工程的施工经验,进行周密的策划,以科学的施工方案、高标准的工程质量、合理的成本投入,采取有效措施,保证我公司各项投标工程目标的实现,向顾客提供满意的产品。
5.3.1.施工组织机构
项目组织管理机构图
5.3.2.主要岗位管理职责
1、项目经理
(1)组织、管理、领导项目经理部的全面工作,建立健全工程项目的各项管理制度,严格认真履行与业主的合同责任、权利和义务。
(2)是本工程质量、进度、安全、文明施工及施工协调的第一责任人。
(3)负责项目质量目标、进度目标、安全文明施工目标和创优目标等的策划、组织、管理和落实。
(4)负责做好与业主、设计院、监理、总包和相关政府部门的协调工作。
(5)负责做好各专业分包单位的协调、配合、管理等工作。
2、生产经理
(1)是现场施工的指挥者,负责现场生产管理工作。
(2)主管项目工程部、物资部及相关质量、安全。
(3)建立健全各项生产管理制度。
(4)主持施工管理工作,作好生产要素的综合平衡工作,确保工程如期圆满完成。
(5)参与工程各阶段的验收及竣工验收工作。
(6)组织作好生产系统信息反馈及各项工作记录。
(7)严格执行安全文明管理办法及奖惩制度,确保安