CFG桩基础工程施工组织设计方案Word格式文档下载.docx
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本工程采用水泥粉煤灰碎石桩（简称CFG桩）复合地基加固处理。
一、工程概况：
〔一〕工程名称：
思远石化公司溶剂油项目CFG桩工程；
〔二〕工程地址：
开发区黄路与淮河路交叉处；
（三）桩基形式：
原料储罐地基采用水泥粉煤灰碎石桩（简称CFG桩）----单桩设计施工长度13.00m，桩径600mm，桩距1800mm；
〔四〕工程量：
CFG桩——约计1600棵（原料储罐按10个计算）、累计设计施工20800.003；
〔五〕现场地质情况：
根椐中国石油天然气华东勘察设计研究院2001年5月提供的《长鸿石油化工岩土工程详细勘察报告》，桩长围的岩土地层分部如下（具体详见勘察报告）：
第一层土，人工填土：
由素填土和粉煤灰冲填土两个亚层组成，固结程度较低，呈饱和、欠固结、高灵敏度。
厚度约为4m。
第二层土，粉质粘土：
呈饱和、流塑~软塑状态，具高压缩性、高灵敏度地层。
厚度约为6.0m。
第三层土，粉质粘土：
呈饱和，可塑性状态，属中压缩性地层。
厚度约为2.7m。
第四层土，花岗岩全风化带：
呈饱和，可塑~硬塑状态，属中~低缩性地层。
厚度约为3.1m。
二、编制依据
〔一〕思远石化公司溶剂油项目CFG桩工程施工要求；
〔二〕类似工程施工经验；
〔三〕采用的主要规：
（1）《建筑地基根底工程施工质量验收规》GBJ50202-2002；
（2）《石油化工钢储罐地基与根底施工与验收规》SH3528-93；
（3）《长螺旋钻孔泵压混凝土桩复合地基技术规程》DB13〔J〕31-2001；
（4）《建筑地基处理技术规》JGJ79-2002；
（5）《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-2002；
（6）《混凝土质量控制标准》GBJ5064-2002；
三、主要施工方案的选择
（一）施工工艺的选择:
根据设计要求，本工程原料储罐区地基采用水泥粉煤灰碎石桩（简称CFG桩）复合地基处理，CFG桩复合地基区别于桩基的主要特点就是:
充分考虑发挥桩间土的承载力，所以施工中应尽可能减小桩间土的扰动，又根据本工程场地地质资料，场区地层上部主要由饱和、具高压缩性、高灵敏度的粉质粘土构成，施工中受到触动影响变化比拟大。
因此，为保证桩身施工质量，尽可能减小桩间土的扰动，确保本项目的顺利进展，合理的选择机械施工工艺，是这次CFG桩施工项目顺利进展的关键。
原大炼油项目〔1993年〕在本项目北侧施工油罐底座地基处理方案选用D400mm挤密碎石桩，沉管成孔、灌注拔管，间隔跳打；
因地质属饱和黏性土，桩质量未能得到保证，严重缩颈率达46％，浅层断桩率22％。
后采取间隔水泥粉喷桩，钢筋砼桩加固。
目前，CFG桩的成桩施工方法大体有三种:
振动沉管灌注成桩、长螺旋钻孔灌注成桩、长螺旋钻孔-管泵压砼灌注成桩，其中:
长螺旋钻孔-管泵压砼灌注成桩，具有施工速度快、桩体密实度高、环境噪音影响较低、对周围桩间扰动影响较小、特别是适合地下水位以下的高灵敏度地层等特点，因此:
本CFG桩工程施工工艺拟采用长螺旋钻孔-管泵压砼灌注成桩工艺。
水下泵送砼，边压砼边拔管，采用置换加固，穿透力强，单桩承载力高，不会受到第二层呈饱和，流塑～软塑状态的粉粘土影响。
并且能够达到设计承载力的要求〔单桩承载力特征值≥600kN,复合地基承载力≥210KPa〕，对桩的质量有保证。
CFG桩试桩
为保证工程质量，根据设计要求选择地质条件有代表性的两台罐作为试桩区，每试验区压三根状或单桩复合地基。
由于施工场地附近加载重物以解决，建议采用锚桩作反力，在试桩施工时，锚桩要安放钢筋笼，试桩布置如下：
〔二〕施工顺序:
结合原料储罐CFG桩结构布局特点与现场地质条件，本工程采取:
从中心向外推进施工（圆环形布桩方式）或从一边向另一边推进施工（正方形或梅花形网格状布桩方式），根据具体情况，更进一步为了尽可能减小桩间土的扰动，控制施工工艺，发现特殊情况，做出具体的改变，必要时采用间隔跳打的施工方式。
〔三〕设备选配:
采用KLB-75型步履式长螺旋钻机2台；
QZ-60型混凝土输送泵2台；
500型强制式搅拌机1台；
装载机2台；
电、气焊设备1套；
水准仪、经纬仪1套等与其他配套设备。
〔四〕施工工艺:
CFG桩：
定位放线→启动桩机对准桩位→桩机调平、钻杆调直→关闭钻头阀门启动锤头钻进到设计桩底标高、同时进展混合料的搅拌→开动混凝土输送泵灌料、同时启动卷扬机提升钻杆直至施工设计桩顶标高→成桩完毕→停机移位至下一桩位。
CFG桩工艺流程图：
（五）主要分部工程的施工方法:
〔1〕、定位:
将桩机移到指定桩位，对中。
当地面起伏不平时，应调整支腿或平台基座，使桩机底座保持水平、钻杆保持垂直。
一般桩位误差不宜超过2.0CM，钻杆垂直度偏差不超过1.5%。
〔2〕、钻进成孔:
关闭钻头阀门，启动卷扬机下放钻杆至钻头触与地面时，启动钻机锤头，将钻杆旋转下沉至桩底设计标高。
〔3〕、混合料搅拌：
按设计配合比配制混合料，严格控制粗骨料粒径，一般选为小10mm-30mm或更小，必要时掺加泵送剂与其它外加剂，混合料坍落度宜为180mm-220mm。
〔4〕、灌料、提升：
当钻机钻至桩持力层时，开动混凝土输送泵灌料，当输送管与钻杆芯管充满混合料后开始启动卷扬机匀速提升钻杆，边灌料、边提升，直至施工设计桩顶标高，提升速度宜控制在2m/min-3m/min，严禁先拔管后灌料，掌握好灌料与提钻的时间差，尽量防止提升灌料过程中停机待料现象。
在流塑性土中要控制提钻速度，保证成桩质量。
〔5〕、停灌桩顶标高、移机下一桩位：
尽量控制好桩顶标高停灰面这一环节，在达到技术要求的条件下，做到尽可能少浪费混合料。
本工程拟采用KLB-75型步履式长螺旋钻机2台,工期自签定施工合同、施工现场达到开工要求时开工：
本工程CFG桩施工1600棵、累计设计总长度20800.00延长米，计划30棵/每台每天，30天完成任务。
〔详见工程进度计划横道图〕
思远石化公司溶剂油项目CFG桩工程进度计划横道图
年月
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
设备进场
工程施工
设备搬迁
1、施工组织机构如下：
2、主要管理人员与责任如下：
项目经理主持该项桩基工程的全面领导工作，全面负责桩基施工生产过程中的人员组织、材料计划、施工安排、各环节的协调等，在施工生产过程中对工期、质量、安全等负全面责任。
充分利用人力和物力，有效的利用时间，以确保此项桩基工程保质保量按期完成。
技术负责配合项目经理做好、管理好生产技术工作，科学的组织生产施工，带领其他技术人员充分发挥各自的技术优势，详细制定施工技术保证措施，确保工程质量，提高生产施工效率，积极配合建设单位、监理单位与检测单位进展工程验收工作。
质检主管负责原材料的取样送检、校核桩位，在施工中与时对混合料的配制、搅拌、输送等工序进展检查、验收，并将检查情况与有关资料与时反映给技术负责人，以便与时处理存在的问题，做到工程施工准确无误。
安检主管负责检查施工场地安全用电，杜绝施工机械、消防等方面的隐患，定期组织员工进展安全教育，对发生事故后的处理要做到“四不放过〞：
一是事故原因不清不放过；
二是员工与事故责任人受不到教育不放过；
三是事故隐患不整改不放过；
四是事故责任人不处理不放过。
材料主管对各种材料要严把质量关，负责计划好各种材料的用量，做到供给与时，对建设单位供给的材料要提前报计划，与时领取。
3、劳务人员安排计划：
序号
部门名称
人数
1
项目部
3
钻机组
12
3
配料组
输送泵
4
5
辅助工
5
合计
36
序号
名称
单位
数量
用途
KLB-75型步履螺旋钻机
台
钻孔成桩
QZ-60型混凝土输送泵
输送砼
500型强制式搅拌机
搅拌砼
装载机
上料、送料
电、气焊设备
维修设备
水准仪、经纬仪
套
测标高、放桩位
7
值班车
工地值班
CFG桩体混合料成分为水泥、粉煤灰、碎石外加少量掺合剂，本工程CFG桩材料拟选用、粉煤灰、小10mm-30mm碎石、复合防冻早强剂。
CFG桩——1600棵，桩设计施工长度13.00m，桩径600mm，本次施工累计设计总长度20800.003（施工充盈系数按1.3考虑）；
设计要求复合地基承载力标准值fsp.k不低于210Kpa。
在选用材料均应符合相应标准要求，且配合比无试验室资料的情况下，现根据施工经验与常规配合比粗略分析材料需用量如下（根据设计要求CFG桩桩体强度≥C15、单桩承载力特征值≥600KN）
（配合比：
水泥粉煤灰砂碎石水复合外加剂）
（3009070010002108）
材料用量：
水泥----2293T.粉煤灰----688T.
砂----3566m3.碎石----4246m3.
水----1600m3.复合外加剂----62T.
实际材料需用量最终以试验室配合比资料分析为准。
1、水泥的存放要严格防雨、雪，做好防潮、防雨措施，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。
做到筑高台-下铺上盖；
机电设备采用防雨、雪、防淹措施，安装接地装置，机械电闸、箱的保护装置要可靠。
2、冬季施工，混合料搅拌过程中根据要求参加适量防冻早强剂，施工用水要加温，防止因冻结堵管造成的工程进度低或桩身质量问题。
3、冬季施工要做好其他方面的防冻、防寒措施，水管保温、特殊机械特殊部位保温、工人发放防寒服等。
九、保证工期、质量、安全、文明施工减少扰民降低环境污染和噪音的措施
〔一〕、工期保证措施
本项目工程量较大，工期较紧，为确保按期完成任务，特制定如下措施：
1、全工程指挥和调度体系，全面负责施工中的管理工作，充分协调好外部关系，减少中间环节。
2、真做好施工准备，编制详尽完善的施工方案，保证两台钻机、配套设备、周转工具和材料与时供给。
3、用科学的管理方法，按网络控制计划和主要进度控制点编制详尽的施工进度计划，以各工序控制目标层层落实，发现问题与时调整，确保工期控制点的实施。
4、机械化机具管理，提高工效。
加强施工管理，推行项目法施工，精心组织、周密安排、加快施工进度。
5、行奖励竞争机制，与项目部班子落实经济责任，利用经济杠杆严格奖惩，保证工期目标的实现。
〔二〕、质量保证措施
为保证工程质量达到优良标准，建立质量保证体系。
从施工组织、施工技术、材料验收等方面采取一定措施。
1、质量保证体系
2、质量保证措施：
〔1〕、提高全体人员的质量意识，教育职工视工程质量为企业的生命，是企业生存和开展的根底。
〔2〕、建立每道工序的质量保证措施，严格按照各工序验收标准，进展质量跟踪检查，发现问题与时整改，把质量事故消灭在萌芽状态。
〔3〕、作好桩位的测放工作，桩位偏差≤20mm，钻孔垂直度≤%。
〔4〕、原材料要求：
①水泥：
选用po.42.5R矿渣硅酸盐水泥，并有出厂合格证与试验报告。
②砂：
中砂，含泥量不大于3%。
③石子：
碎石，粒径为小10—30mm，含泥量不大于2%，其他未经检验和验证或验证不合格的材料不得投入使用。
〔5〕、成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械一天应做一组（3块）试块〔边长为150mm的立方体〕，标准养护28d,测定其抗压强度。
〔6〕、严格按图纸施工，做好施工记录，所有技术资料与时会同建设单位、监理单位履行签字手续。
〔7〕、施工中各工序密切配合，在项目经理的统一领导下，协调好各工序之间的交叉作业问题，明确质量目标落实质量责任，确保工程创优。
〔三〕、安全生产与文明施工措施
1、安全保证体系
2、保证安全与文明施工措施
〔1〕、建立健全安全保证体系，在项目部设置专职安全员，实行安全标准管理，结实树立“安全第一，预防为主〞的思想，确保施工安全体系的正常运转。
〔2〕、严格贯彻执行各级有关的操作规程和安全规程。
〔3〕、上岗人员必须戴安全帽、整齐、高空作业要系安全带，班前班后上岗人员不得饮酒。
〔4〕、电工、电焊工、司机必须有操作证，否如此不准上岗，严禁其他人员操作。
〔5〕、现场文明施工充分表现公司的形象，进入施工现场就要以良好的社会形象，表现企业风采。
〔6〕、按照施工平面布置图做到：
施工机具、水电线路、材料堆放、临舍搭建等合理有序。
〔7〕、严格按照程序组织施工，确保施工过程中统一调度，统一管理，保持良好的施工程序。
〔8〕、抓好现场管理，提高施工标准化，规化，科学管理水平。
〔四〕、防止扰民降低环境污染和噪音的措施
严格遵守国家有关环境保护的法律规定和地方的各种环保管理制度，做到施工不扰民，具体措施如下：
1、量控制使用噪音大的施工机械，与时检修、保养设备，致使设备低磨损、低噪音正常运转，做到尽量少扰民。
2、施工现场各种施工垃圾，按要求地点堆放和与时清理，不准随意倾倒。
3、合理安排好生活垃圾问题，讲究个人卫生，施工现场必须带安全帽、统一工作服装。
1．2台KLB-75型步履螺旋钻机，本次施工需用电源250KW，本次施工现场提供300KW变压器。
2．控制措施
（1）为防止事故发生，电工必须持证上岗，认真检查安装电器元件，安装完毕经技术监视部门验收合格后投入使用。
（2）电工操作时，必须严格按操作规程操作，不准违章作业，操作前必须有安全技术交底记录，并履行签字手续。
（3）除临时施工用电或临时采取的措施外，不允许架临时电线，不允许乱挂灯，仪表工具和电焊机等，应用安全的开关和插座，防止因超负荷引起火灾或其他事故。
3．应急预案
（1）如有漏电伤人事故发生，应立即切断电源，由安全员负责拨打应急救护“120〞，现场总指挥由项目经理担当，负责全面组织协调工作。
（2）生产负责人亲自带领有关工长与外包队负责人，对事故现场进展抢救，如有重伤人员由队长负责送外救护。
（3）按照预先分工队长等人员协助生产负责人对现场清理，电工队长组织人员立即对现场用点设施进展全面检查，确保消除漏电原因和隐患。
（4）写出书面报告，包括事故发生时间、地点、受伤害人、性别、年龄、工种、受伤部位、受伤程度．向全体人员宣读事故结果与对责任人处理意见。
1、加强施工管理，保证工程不转包，减少管理层次，尽可能减少和控制施工管理费用。
2、加强本钱管理，采取分阶段考核措施，控制各分项工程的本钱。
3、本工程采用计算机运行辅助管理，提高工作效率周密安排劳动力和材料计划，最大限度的减少人员的窝工和材料的浪费。
4、加强现场管理，合理布局，尽量防止材料的二次倒运，减少不必要的材料浪费。
5、严格控制材料的进货价格，严格按照从产地直接进料的原如此，减少中间环节，降低施工直接本钱。
6、非工作期间，严禁电机空转，严禁长流水。
7、原材料做到有计划使用，按要求配制，堆放有序，场地清洁。
〔一〕质量标准经检测验收达到优良。
〔二〕验收方法：
1、提高全体人员的质量意识，把质量管理落实到整个过程中，一定要在保证施工质量的前提下，确保工期，发现问题与时处理。
2、会同甲方施工技术管理人员或监理对每台班的施工记录与成桩质量进展检查，严把质量关，一旦发现有不符合质量的事情发生，立即停止施工进展检查处理。
3、技术负责人定期检验检查整个工程的质量情况，每日向项目部各施工队通知。
4、技术员与质检员一起进展跟班检查。
5、各机组长认真负责每棵桩的质量,对成桩深度、灌料充盈系数记录汇总，定期报技术员。
6、施工完毕后，在开挖基槽时，检查桩位、桩数与桩头强度，发现问题应采取必要的补救措施。
7、工程完毕后，全面性验收，并填写验收单。
CFG桩通病主要是：
（一）、堵管：
堵管是长螺旋钻孔、管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CFG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/m3～100kg/m3的围,坍落度应控制在160mm～200mm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。
混合料在管线借助水和水泥砂浆润滑层与管壁别离后通过管线。
坍落度太大的混合料,易产生泌水、离析,泵压作用下,骨料与砂浆别离,摩擦力加剧,导致堵管。
坍落度太小,混合料在输送管路流动性差,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,管空气从排气阀排出,待钻杆管与输送软、硬管混合料连续时提钻。
假如提钻时间较晚,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,混合料输送管与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方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℃,否如此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,否如此也会造成堵管。
混合料输送管要定期清洗,否如此管路有混合料的结硬块,还会造成管路的堵塞。
（二）、窜孔：
在饱和软土层中成桩经常会遇到这种情况,打完一棵桩后,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,临桩的桩顶开始上升,此种现象称为窜孔。
发现窜孔的条件有如下三条:
1.被加固土层中有松散饱和软土层;
2.钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动;
3.土体受剪切扰动能量的积累,足以使土体发生触变。
由于窜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,采用桩距较大的设计方案,防止打桩的剪切扰动;
3、减少在窜孔区域的打桩推进排数,减少对已打桩扰动能量的积累;
4、合理提高钻头钻进速度。
（三）、桩头空芯：
主要是施工过程中,排气阀不能正常工作所致。
钻机钻孔时,管充满空气,泵送混合料时,排气阀将空气排出,假如排气阀堵塞不能正常将管空气排出,就会导致桩体存气,形成空芯。
为防止桩头空芯,施工中应经常检查排气阀的工作状态,发现堵塞与时清洗。
（四）、桩端不饱满：
这主要是因为施工中为了方便阀门的打开,先提钻后泵料所致。
这种情况可能造成钻头上的土掉入桩孔或地下水浸入桩孔,影响CFG桩的桩端承载力。
为杜绝这种情况,施工中前、后台工人应密切配合,保证提钻和泵料的一致性。
（五）、桩孔偏斜：
主要因为地面不平，导向设施出现偏差，钻架不正或钻杆弯曲，钻杆刚度不够所致。
另外钻进时土层硬度发生突然变化或遇到障碍物也会导致桩孔偏斜。
施工前应对安装好的钻机设备做全面检查，做到水平、稳固，对钻杆、接头要逐个检查，保证钻杆顺直，有足够的刚度。
在钻进时，土层由软变硬时要少加压慢给进。
（六）、钻进困难：
主要原因为遇到地下障碍物如石块、混凝土块，钻机功率不够或钻进速度太快造成憋钻。
应选用硬质合金钻头，采用适宜的钻速。
遇到障碍时如障碍物不深，应进展去除后复钻，如不易挖出如此改变桩位。
1、复合地基的基坑可采用人工或机械、人工联合开挖。
机械、人工联合开挖时，至少予留60cm厚度人工开挖，以保障与械开挖造成桩的断裂部位不低于根底底面标高，且桩间土不受扰动，严禁粗暴施工，注意不要碰撞、铲断桩头，防止断桩与对地基土的扰动。
2、开挖基槽时时先找出桩顶的标高位置，人工用钢钎等工具沿桩心剔除多余桩头。
在操作过程宜两个方向同时进展，不可用重锤或重物横击桩体，直到设计标高，并把桩顶找平，防止将桩身处理的过高或过低造成桩间土承载力分担的不均匀。
3、在基槽开挖时严防浸水，以免对桩间土的扰动而使桩间土承载力降低。
4、复合地基桩顶至设计根底下垫层之间一般需铺设600mm厚的碎石中、粗砂褥垫层。
褥垫层铺设宜采用静力压实法，当根底底面下桩间土的含水量较小时，也可采用动力夯实法。
铺设前，基坑应先实行验槽，坑底标高与图纸应符合设计要求，浮土应去除，边坡45度必须稳定，防止塌土，基坑围又低于地基的空洞、井、墓穴、暗塘、旧根底等软硬不均的部位时，根据设计要求予以处理并经检验合格后，方可铺筑。
材料采用质地坚硬的碎石，粒径20－40mm，厚度为600mm分两次从南侧向北铺填。
铺填时防止损伤桩基，第一层碎石铺300mm厚，用压力机碾压，每次不少于3遍，在下层密压实度经检验合格后方可进展上层施工；
质量检查采用在碎石垫层中设置纯砂检查点，用环刀取样法，符合设计要求密实度不小于1.6g／cm3的标准。
5、考虑到桩身强度随龄期的增长而增大，复合地基开挖时间宜在全部施工完15天后进展。
6、成桩时间达28天后方可静载荷试验，以确定CFG桩复合地基承载力标准值。
7、在基槽开挖后，如发现异常，应与时与我公司联系，以便采取相应补救措施。
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