某CFG桩施工组织设计-secret

一、工程概况：

拟建****小区位于******经济技术开发区***路北侧***集团公司院内，由******工程勘察院勘察、****设计监理有限责任公司设计，为七栋12层剪力墙结构、1层地下室的建筑群，该工程1、1＇号楼±0.000相当于绝对标高25.349，2、2＇号楼±0.000相当于绝对标高25.469，3、3＇号楼±0.000相当于绝对标高25.5，4号楼±0.000相当于绝对标高25.709。由于天然地基承载力不能满足设计要求，设计单位决定采用CFG桩复合地基，要求复合地基承载力标准值≥250kpa，受***集团公司之委托，我******基础工程勘察院采用CFG桩对****小区工程进行地基处理。

二、工程地质概况

   根据****工程勘察院提供的《***公寓岩土工程勘察报告》（k—2002—50），k—2002—54，k—2002—59），与桩相关的地层地质条件及水文地质条件是：

①层素填土：层厚1.0m，开挖掉。

②层细砂及②-1层粉土：层厚3.0m，开挖后厚度1.65m；桩的极限侧阻力标准值qsik=40kpa，承载力标准值fka=170kpa。

③层粉土及③-1层粉质粘土：层厚2.0m；桩的极限侧阻力标准值qsik=60kpa。

④层粉质粘土及④-1层粉土：层厚2.0m；桩的极限侧阻力标准值qsik=48kpa。

⑤层粉土及⑤-1、层⑤-2层粉质粘土：层厚5.4m；桩的极限侧阻力标准值qsik=50kpa。

⑥细砂：层厚6.0m，层顶下0.5m深度范围局部有轻微液化现象,以下较密实;桩极限侧阻力标准值为qsik=40kpa,极限端阻力标准值qpk=1900kpa。

⑦层粉质粘土及⑦-1层、⑦-2层粉土：层厚6m；桩极限侧阻力标准值qsik=60kpa，极限端阻力标准值 qpk=500kpa。

⑧层细砂：揭露厚度4m，未见层底；桩极限侧阻力标准值qsik=60kpa，极限端阻力标准值qpk=2200kpa。

 地下水静止水位为-5.30 ~ -9.30m，由于地下水位相对较深，对本工程的建设没有影响，故设计和施工时可不考虑地下水的影响。

三、CFG桩复合地基简介：

    1、概述：

CFG桩复合地基是由混凝土桩(或水泥粉煤灰碎石桩)、桩间土及褥垫层组成的复合地基形式。桩体与桩间土在相对刚性基础下两者共同分担上部荷载并协调变形(包括剪切变形)：  其设计方法是在众多根桩所加固的地基中，选取一根桩及该桩影响的桩周土所组成的单元体作为研究对象。复合地基与桩基都是以桩的形式处理地基，两者有相似之处，但又有其本质区别。复合地基属于地基范畴，而桩基属于基础范畴。桩基中桩体与基础直接相连，并形成一整体。复合地基中桩体与基础不直接相连，而是通过垫层(碎石或砂石垫层)过渡；因此，复合地基中桩体与桩基中桩体，其受力特性存在着明显差异。复合地基的主要受力在加固体内，而桩基的主要受力层是在桩尖以下一定范围内。由于复合地基理论的最基本的假定为桩与桩周土的协调变形，为此，从理论而言，复合地基中也存在类似桩基中的群桩效应。

复合地基的桩体犹如混凝土结构中的钢筋，作用是主要的。由于桩与土的共同作用，这无疑较之纯以桩体来承担荷载要经济和合理。在复合地基中，桩的类型根据桩体强度(或刚度)可划分为：

(1)柔性桩(如散体土类桩)：(2)半刚性桩(水泥土类桩)：(3）刚性桩(混凝土类桩)。由刚性桩和桩间土所组成的复合地基称为刚性桩复合地基，CFG桩复合地基即属于此类。经CFG桩形式处理加固后的复合地基承载力，与原天然地基承载力相比可提高2~5倍。

    CFG桩复合地基充分利用原天然地基的承载能力，与桩基相比可大大降低工程成本，尤其用于高层建筑的地基加固，经济效益更为明显。CFG桩施工方法一般为振动沉管法和长螺旋成孔泵送混凝土法，特别是采用长螺旋成孔泵送混凝土法施工，成孔成桩一次完成，更加快了施工进度。

2、地基加固机理：

（1）桩体作用：

由于复合地基中桩体的刚度较周围土体大，在刚性基础下等量变形时，地基中应力将按材料模量进行分布。因此，桩体上产生应力集中现象，大部分荷载将由桩体承担，桩间土上应力相应减少。这样就使得复合地基承载力较原地基有所提高，沉降量有所减少。随着桩体刚度增加，其桩体作用发挥得更加明显。  有文献证明，用砂卵石垫层隔开钢筋混凝土桩与基础的处理方法(实质上构成桩与桩间土组成的刚性桩复合地基)，建筑物沉降量为8—25mm，可见复合地基中桩体作用所产生的效能。

    (2)、垫层作用：

    桩与桩间土复合形成的地基，  其性能优于天然地基，它可起到均匀地基应力和增大应力扩散等作用。在桩体没有贯穿整个软弱土层的复合地基中，垫层的作用尤其明显。

    (3)、加速固结作用：

    碎石桩、砂桩具有良好的透水性，可加速地基的固结，CFG桩在某种程度上也产生加速地基固结作用。因为地基固结，不但与地基土的排水性能有关，而且还与地基土的变形特性有关，从固结系数Cv的计算式反映出来（CV=k(1+e0)／(γw·a)，虽然CFG桩体混凝土会降低地基土的渗透系数k，但它同样会减小地基土的压缩系数a，而且通常后者的减小幅度要较前者为大。为此，使加固后土的固结系数cv大于加固前原地基土的系数，所以，CFG桩复合地基同样可以起到加速固结的作用，由此增大桩与桩间土模量之比，对加速地基固结是有利的。

    (4)、挤密和加筋作用

    桩在施工过程中由于振动、挤密、排土等原因，可使桩间土起到一定的密实作用，除提高地基的承载力外，还可提高土体的抗剪强度。

  四、CFG桩复合地基设计方案：

（一）设计要求

        CFG桩复合地基承载力标准值≥250kpa

   （二）设计依据

     a.《*****公寓岩土工程勘察报告》（*****工程勘察院，K-2002-50，K-2002-54，K-2002-59）；

     b.《****小区1号楼基础开挖平面图》(******设计监理有限责任公司)； 

     c.《关于*****基础设计及有关要求说明》（*****设计监理有限责任公司）；

     d.《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-)

     e.《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)

     f.《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-94）

     g.《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-91)

     h.《水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）复合地基技术规定》（中国建筑科学研究院Q/JY06-1997）；

i.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）。

（三）复合地基设计

  采用长螺旋钻孔，管内泵压混合料成桩的CFG桩复合地基。

1、在基础平面内按正方形满堂布桩，桩距1.40m~1.65m，一般1.60m。

2、CFG桩桩径Φ400mm，施工控制桩长为13.0m，有效桩长为12.5m，桩端进入⑥层细砂层顶下1.45m，桩顶标高-3.35m(相当于绝对标高22.299)，要求地基处理前开挖基坑至施工标高-2.75m（基础底标高-3.05m以上0.30m）；

3、面积置换率m=0.049，单桩影响面积为2.56m2，1号楼（甲型）、1＇号楼（反甲型）处理面积各为1627.53m2，实际布桩各688根。2号楼（乙型）、2＇号楼（反乙型）处理面积各为1520.82 m2，实际布桩各634根，3号楼、4号楼（丙型）、3＇号楼（反丙型）处理面积各为1628.85 m2，实际布桩各669根，共布桩4651根，总延米60463 m。

4、桩体材料采用C20 粉煤灰砼，主要材料为Ps32.5普通硅酸盐水泥、袋装Ⅱ级或Ⅲ级粉煤灰、5～12mm碎石、含泥量＜5%的中粗砂，配比要求为混合料试块（边长为150mm的立方体）28d无侧限抗压强度15Mpa，设计坍落度为18～22cm，成桩后桩顶浮浆厚度≤10cm；充盈系数为1.1，每根桩需混合料约1.8方，共需8353.6方混合料；

5、单桩竖向承载力标准值为500KN，复合地基承载力标准值为273.52Kpa＞250Kpa，满足设计要求，建议设计单位采用220Kpa；

6、在基础底面与复合地基之间铺设300mm厚的碎石垫层，碎石的最大粒径不宜大于30mm，用平板振动器振实，褥垫层夯填度：Dh=0.88＜0.9(虚铺厚度340mm，压实厚度300mm)，褥垫层底标高为-3.35m；

五、CFG桩复合地基施工方案：

   l、施工准备：

    (1)、修筑道路，接通电源、水源，搭设必要的临时设施。

    (2)、考虑钻机施工作业面，基坑底边线距离边桩外皮不得小于0.8m(如基坑开挖坡度较大，外放尺寸可适当减少。

    (3)、土方开挖至设计基底标高-3.05m以上0.30m(即-2.75m)时停止开挖，整平工作面，开始CFG桩施工。

    (4)、混凝土搅拌机械、钻孔及混凝土灌注机械进场并调试。

    (5)、原材料进场、试验，所需材料均应符合设计要求及施工规范的规定。

    (6)、进行混凝土配合比申请。

    2、施工工艺：

    (1)、场地平整，放线定桩位，只在基础平面内布桩，不设护桩；边桩距基础平面内第一排桩的距离可适当调整，但不应超出基础平面外d／2(d为桩径)；

    (2)、确定桩的灌注高度：桩孔孔口标高为—2.75m；

    (3)、长螺旋钻机就位，利用水准尺调直钻杆，对准桩位下钻，钻孔深度自予留土层下13.00m；

    (4)、采取钻机中心管压灌混凝土工艺，压灌混凝土与提钻同步，并连续进行，混凝土灌至孔满为止，充盈系数(实际灌注混凝土体积与桩体设计计算体积之比)为1.10；

    (5)、现场搅拌混凝土，强度等级C20，坍落度控制在18~22cm：水泥为Ps32.5普通硅酸盐水泥，袋装Ⅱ级或Ⅲ级粉煤灰、粗骨料为5～12mm碎石、细骨料为含泥量＜5%的中粗砂：

    (6)、首盘混凝土灌注前，输送泵管道应用与混凝土成分相同的砂浆或灰浆进行冲洗润滑，停止灌注时间超过45min时，泵管应用清水冲洗干净；

    (7)、灌注时边提钻杆边压灌注混凝土，应匀速提钻，每次提钻高度不可超过25cm，钻杆在混凝土中掩埋深度得小于0.5m；

    (8)、截桩头：灌注混凝土后28d，截去桩顶0.5m至桩设计长度；

    (9)、褥垫施工：自标高-3.05m下挖土0.3m，铺设褥垫层：材料采用级配砂石或中粗砂，碎石或卵石最大粒径不宜大于30mm；

    (10)、CFG桩施工中，应抽样制做混凝上试块，每台班每天制做二组，每组3块(边长为150mm立方体)，测定28d无侧限抗压强度。

    (11)施工过程中，应观测在施桩对相邻已成桩的影响，必要时可采取间隔钻孔法(即隔一钻一)，但钻机移动时应注意不要碰撞或挤压已成桩。

    (12)、现场拌制混凝土：应严格进行原材料计量，每盘称量的偏差不得超过以下规定：

    ①、水泥：  ±2％； ②、粗细骨料：±3% ③、水：±2％

  六、  施工质量控制措施：

  1、CFG桩施工质量控制与检验：

  (1)、质量允许偏差：桩长：≤100mm；桩径：±20mm；垂直度：≤1%；桩位：≤160mm 。

  (2)、钻孔时，钻杆应保持垂直、稳固、位置正确，防止因钻杆晃动引起孔径扩大；钻孔过程中，应及时清理孔口积土，防止散土掉入桩孔中。

  (3)、利用吊放十字圆环方法检查孔的垂直度和孔径，利用有长度标记的线锤检查孔深。

  (4)、施工中应时刻观察在施桩与相邻已成桩的相互影响，如发现桩断裂并脱开时，必须进行逐桩静压，静压时间一般为3min。静压荷载以能保证使断桩衔接起来为准。

    2、褥垫施工质量：

    (1)、褥垫选用中粗砂或级配砂石，级配石中碎石含量不得低于全重的30～50％，最大粒径不宜大于30mm。

    (2)、褥垫施工宜采用 1.55～2.20kW的平板振捣器，压实与虚铺厚度之比不得大于0.9。

    (3)、褥垫层施工前要先进行验槽，清除浮土；垫层底面应设在同一标高上，如深度不同，可挖成阶梯搭接，搭接处应夯压密实，并按先深后浅的顺序进行施工。

(4)、褥垫层分段施工时，接头处应做成阶梯，每层错开0.5—1.0m，并应充分捣实。

    3、复合地基竣工验收应提交以下资料：

    (1)、施工报告书；

    (2)、桩位分布平面图；

    (3)、施工记录；

    (4)、CFG桩复合地基设计施工方案；

七、复合地基质量检验：

  1、施工结束后28天进行复合地基检验，单桩静载试验确定；

  2、复合地基静载试验方法按《建筑地基处理技术规范》JGJ79—91执行；用沉降比确定复合地基承载力时，S／B(S为沉降变形，B：为荷载板宽度)取0.0l对应的荷载为复合地基承载力标准值，试验数量宜为总桩数的0.5%~1%，且单栋楼试验数量不应少于3个试验点。

3、单桩静载试验按《建筑桩基技术规范》JGJ94—94规定执行，按《CFG桩复合地基技术规定》(Q／JY06—1997)公式2.0.3-l和2.0.1计算复合地基承载力。单桩静载试验数量为总桩数的0.5％—1％，且不应少于3个试验点。

4、随机选取占总桩数10%的桩进行低应变检测，检测桩身结构完整性。

八、机械设备及用电计划：

1、劳动力计划：计划每天施工人员56名，其中4台钻机钻孔占用24人（包括清土）；拌制混凝土占用28人（包括原材料运输、搅拌、出料）：混凝土压灌占用 4人。

2、工期：计划工期28天。

3、机械设备计划：

机械没备—览表:

  九、安全技术措施：

    1、项目部建立健全安全管理制度和安全组织体系，达到安全活动经常化、制度化，确保施工现场不发生任何安全事故。

    2、进入施工现场人员一律接受入场安全教育，并戴安全帽。

    3、严格执行安全操作规程，不违章作业、不违章指挥，机械设备固定专人操作，非专职操作人员或非专职维修人员一律不得随意乱动设备。

    4、施工期间，专职安全管理人员要全面负责安全监督工作，积极采取有效防范措施，发现不安全因素立即排除。

    5、机械施工时，危险区域严禁站人，五级以上大风时不得进行机械施工，大雨天气不得进行电器操作。

    6、现场电工必须持证上岗，电缆线一律架空使用，闸箱和电器设备必须按规定设置，所有电器设备均须设有保护装置。

    7、使用小型移动式电动工具时，操作人员必须戴绝缘手套，专职电工在旁指挥；夜间施工必须有足够的照明。

    8、进行电气焊操作时，要佩戴专业劳保用品，严禁焊对人。

 9、未尽事项按操作规程执行。 

 十、文明施工与环保措施：

    1、对职工加强文明施工教育，提高文明意识和环保意识，确保施工现场不发生任何不文明行为及有损环保行为。

    2、施工场地大门、围墙、围挡应整齐牢固；现场道路畅通平整，排水畅通无积水，现场排水需经沉淀处理后方可排入市政管道。

    3；材料码放整齐，不得乱堆乱放；机械、车辆等施工机具摆放或停置有序。

    4、、按要求搭设混凝土拌棚、达到防尘效果，施工现场严禁随地大小便：厕所有专人清扫保洁。

    5、施工现场整齐、清洁、无积水；生活区周围不乱弃污物、乱倒污水，生活垃圾按指定地点集中堆放，并及时清理外运；

    6、现场做到茶炉无黑烟，办公室清洁正规划，窗明几净，宿舍整齐卫生。

    7、施工现场规定统—号令，严禁大呼大叫，尽量减小人为噪声。

    8、配电箱、开关箱摆放位置合理，内部设施符合用电要求，箱体整洁、牢固、、箱门加锁。

    9、施工区及生活区架设电线及安装照明设备均应符合有关规定，不乱拉、乱扯、乱安装；

    10、按建委规定时间施工，不得造成扰民；

    十一、消防保卫管理措施：

1、施工现场备有必须的消防器材，妥当保管有序；使用明火一定要办理点火证。

2、建立健全消防保卫体系和制度，设专职或兼职人员负责。

3、易燃、易爆和有毒物品，要单独存放，并有明显标志。

4、现场临设和伙房搭建，需经有关部门审批方可实施。

    5、氧气瓶、乙炔瓶使用要符合规定，两瓶距离应大于安全距离，两瓶间距不小于5.0m，两瓶距用火点不小于10.0m，并配备防火装置

    6、明火作业符合规定，电气焊施工需办理用火证，并设专人看管；电气焊工必须持证上岗。

    7、施工现场应建立严格出入制度，并人人佩戴胸卡；现场围墙应按要求搭设。

  十二、技术资料管理措施：

    1、资料管理保证措施：

    (1)、现场所有施工技术、试验、材料等资料，必须按照本设计要求进行收集整理，在收集过程中相互配合，作交圈检查，发现资料中的问题及时解决；

    (2)、对所收集的各种资料要善妥保管；防止丢失或损坏；

    (3)、为保证技术资料的质量和齐全，对负责收集与整理工作人员，要进行奖优罚劣；

    (4)、收集整理技术资料由技术负责主持，技术员和资料员具体负责，施工现场每星期进行—次技术资料检查；

    (5)、技术人员要在砂浆、混凝土使用前七天进行书面申请配比，并按要求送样，申请单填写齐全、字迹公正；

    (6)、试验人员应按要求对施工中用的材料进行抽样送检，试验要认真，单据填写内容正确、字迹清楚；

(7)、质量管理人员应认真填写各种表格，真实反映施工情况，及时进行资料整理；

一、工程概况

二、工程地质概况

三、CFG桩复合地基简介

         1 概述

         2 地基加固机理

四、CFG桩复合地基设计方案

（一）设计要求

（二）设计依据

（三）复合地基设计

五、CFG桩复合地基施工方案

1 施工准备

2 施工工艺

六、施工质量控制措施

1 CFG桩施工质量控制与检验

2 褥垫施工质量

3 复合地基竣工验收应提交资料

七、复合地基质量检验

八、机械设备及用电计划

九、安全技术措施

十、文明施工与环保措施

十一、消防保卫管理措施

十二、技术资料管理措施

附页：CFG桩复合地基剖面图