CFG水泥粉煤灰灌注桩施工组织设计.doc

http://www.jianshe99.com 建设工程教育网 CFG 桩(钻孔压灌素混凝土桩)复合地基为近几年研究采用的一种新型地基处理方 案，该方法施工简单、速度快、质量便于控制。某工程中采用此技术，且开创了 首次在总高度超过 100m 的工程中运用此技术，效果良好。 一、工程概况 某工程总建筑面积约 23 万 m2，由四栋高档塔式涉外公寓组成，其中 1#楼已 施工完毕交付施工，现进行 2#楼施工，2#楼总建筑面积 62089mm2，地下三层， 地上 34 层。主楼基础为箱形基础，主体结构类型为全现浇剪力墙结构。 2#楼工程总高度 102m，设计±0.00 相等于绝对标高 38.5m，基底标高为 -15.86m、-16.36m、-15.56m，分别相等于绝对高程 22.64m、22.14m、21.94m。 二、CFG 桩设计情况 （一）地质勘测情况：基底持力层为细粉砂⑤层（局部为粘质粉土、粉质粘土⑥ 层），其地基承载力标准值为 220kpa。 （二）CFG 桩设计要求： 1. 建筑物主楼最终沉降量≤80mm； 2. 建筑物最大倾斜≤总高度的 0.8‰； 3. 不考虑地下室的抗浮问题。 4. 地基承载力需≥615 kpa。 （三）CFG 桩设计参数： 桩 数 988 根 平均桩径 420mm 单桩承载力标准值 桩 间 距 褥 垫 层 平均桩长 11.5m 混凝土 等 级 C20 750kN 1.29×1.30m 1.39×1.36m 1.52× 1.42m 150mm 厚砂石褥垫层 （四）CFG 桩复合地基承载力简要验算： 咨询电话：010-82326699 咨询时间：全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息） 传 真：010-82330766 E-mail 地址：jianshe99@chinaacc.com 邮 编：100083 地 址：北京市海淀区知春路 1 号,学院国际大厦 18 层 http://www.jianshe99.com 建设工程教育网 1. 复合地基范围的面积为：1795.08m2 2. 复合地基承载力为： 750×988/1795.08＋220=632.79 kPa＞615 kPa（设计要求地基承载力） 地基承载力符合设计要求。 三、施工工艺： （一）施工准备： 1. 主要设备机具准备： 1 台； 长螺旋钻机（45kW×2） 1台 搅 拌 机 1台 坍落度测筒 1个 试块模具 2套 配 电 箱 1台 经 纬 仪 1台 水 准 仪 1台 混 凝 土 输 送 泵 2. 材料准备： 水泥：32.5#普通硅酸盐水泥； 碎石：粒径 5-20mm； 砂子：细中砂，含泥量≤5%； 粉煤灰。 3. 劳力准备： 施工总指挥 1人 技术负责 1人 质 员 1人 钻机操作 6人 钻机记录 2人 钻机指挥 2人 搅拌机操作 3人 上 20 人 检 料 4. 现场条件 ⑴ 基槽开挖完毕，预留土层厚度（300mm），并办理好中间验收记录。 ⑵ 总包单位对 CFG 桩施工单位做好测量交底。（包括基槽的高程、控制轴 线网、等） 咨询电话：010-82326699 咨询时间：全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息） 传 真：010-82330766 E-mail 地址：jianshe99@chinaacc.com 邮 编：100083 地 址：北京市海淀区知春路 1 号,学院国际大厦 18 层 http://www.jianshe99.com 建设工程教育网 ⑶ CFG 桩施工单位测量人员对基槽槽地底标高进行复测，根据总包单位提供 的控制轴线定出 2 个轴线控制点。 （二）施工方法： 工艺流程： 桩位放点→搅拌混凝土→长螺旋钻机就位、成孔→压灌素混凝土→边提升钻 杆，边压灌素混凝土→成桩、桩体养护→检测→清桩间土及预留桩头→铺设砂石 褥垫层。 1. 桩位放点：按照地基处理图设计的桩位、间距、数量，从已定好的 2 个轴 线控制点引放定出每一个桩的桩位点，并撒白灰作好标识；经监理验线合格后进 行下道工序。 2. 混凝土搅拌：根据设计好的配合比，（约水泥:砂:碎石:水:粉煤灰=1:2.12:3.4 8:0.82:0.28）加入碎石、砂、水泥、水搅拌约 120S。保证混凝土的实测坍落度为 180～220mm。； 3. 钻机就位及成孔： 将长螺旋钻就位，调整钻机水平并固定，专人检查将钻头锥尖对准桩位中心 点；螺旋钻机就位后，司钻人员根据钻机架上的铅锤调节钻机垂直度，确保垂直 度偏差≤H%。 全部调整到位后，开始钻孔，在钻机架上预先做好深度标记，利用深度标记 进行成孔深度控制，并由电流表的数值判断是否进入卵石层。在施工过程中，采 用双控标准控制孔深，既满足有效桩长≥11.5m，又保证桩端进入卵石层 ≥500mm，局部卵石层较薄的场地，控制进入卵石层≥300m。 在大面积施工前，首先进行试桩工作，共试验 3 根桩，由此取得成桩的必需 参数（提升速度、混凝土灌注速度、灌注量等），确定出成桩的顺序为：对称、 间隔、邻排斜向挑打，严禁从一端开始按顺序逐个施工。 1. 拔管、压灌素混凝土成桩： 咨询电话：010-82326699 咨询时间：全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息） 传 真：010-82330766 E-mail 地址：jianshe99@chinaacc.com 邮 编：100083 地 址：北京市海淀区知春路 1 号,学院国际大厦 18 层 http://www.jianshe99.com 建设工程教育网 长螺旋钻机钻至设计深度且等钻杆中孔灌满混凝土后，开始提升钻杆、压灌 素混凝土。 一边泵送素混凝土（C20），一边拔管。设专人指挥协调钻机操作手和混凝土 泵操作手保证泵送混凝土和提升钻杆的默契配合，以确保成桩质量。在正常情况 下，钻机的提升速度≤2.5m/min，在含水砂层段内，适当放慢提钻速度，以防流 砂造成塌孔、断桩现象。 提钻的速率与混合料的泵送速率相协调，保证钻杆孔内混凝土表面高度始终 略高于钻杆底出料口。直至压灌到场地地面为止。 成桩后，采用振捣绑振捣一遍，振捣深度≥5m。 4. 混凝土输送量控制：桩顶与施工作业面平齐，桩顶浮浆厚度≤500mm。确保 设计桩顶标高内无浮浆； 5. 检测： CFG 桩施工完，桩体强度达到设计值后，由检测单位进行选桩、检测。 ⑴ 静载荷检测： 选桩：由资质齐全的检测单位现场任意选取 5 根桩做静载试验； 试验方法：采用慢速加载维持荷载法，确定单桩、桩间土及复合地基的承载 力标准值。试验加载装置采用重压平台反力装置。但桩检测的最大荷载加至 1320 kN；桩间土最大荷载加至 600 kpa. 单桩检测的具体步骤如下：试验荷载分十一级，每加一级荷载 Q（110kN）， 在加载前后计压板沉降一次，以后每 15min、15min、30min 读记一次，稳定标 准为每小时沉降≤0.1mm。 桩间土检测具体步骤如下：试验荷载分十级，每加一级荷载 Q（60kPa），在 加载前后计压板沉降一次，以后每 15min、15min、30min 读记一次，稳定标准 为每小时沉降≤0.25mm。 采用公式法和拟合法计算复合地基承载力检测值和变形模量。 咨询电话：010-82326699 咨询时间：全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息） 传 真：010-82330766 E-mail 地址：jianshe99@chinaacc.com 邮 编：100083 地 址：北京市海淀区知春路 1 号,学院国际大厦 18 层 http://www.jianshe99.com 建设工程教育网 ⑵ 桩身完整性动测： 选桩：由专业检测单位现场任意选取 100 根桩（10%）做桩身完整性检测。 检测方法：采用反射波法检测桩身混凝土的完整性，推断缺陷类型及位置。 根据检测结果，桩身完整性分为 A、B、C、D 四类标准。 本工程 A 类桩 87 根、B 类桩 13 根，无 C、D 类桩。 7. 清理桩间土和桩头： （1）检测合格后，人工清除预留的 300mm 厚土层; （2）采用钢钎及风镐等工具凿除预留桩头至设计标高。 （3）凿桩头时，钢钎水平放置，禁止竖向劈凿桩头，以防破坏桩身质量。 （4）斜面（集水坑等坡面）按实际坡度剔除预留桩头。 （5）凿除桩头后，及时清运平整到位，保证场地平整度偏差≤±1.5mm。 8. 砂石褥垫层施工： （1）四方验槽合格后，铺设 150 厚砂石褥垫层，砂石配比为砂子:碎石=1:2 （体积比）。 （2）褥垫层铺设范围为：底板垫层外边缘外扩 100mm。 （3）先虚铺配好的砂石料约 170mm，用平板振捣器振实 2～3 遍，振实后厚 度为 150mm。 四、质量控制： 1. 材料试验： 水泥：以同一水泥厂、同品牌、同强度等级、同以出场编号，每≤200t 为一验 收批； 砂子：同一产地、同规格每≤600t 为一验收批； 咨询电话：010-82326699 咨询时间：全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息） 传 真：010-82330766 E-mail 地址：jianshe99@chinaacc.com 邮 编：100083 地 址：北京市海淀区知春路 1 号,学院国际大厦 18 层 http://www.jianshe99.com 建设工程教育网 石子：同一产地、同规格每≤600t 为一验收批； 粉煤灰：以连续供应相同等级的≤200t 为一验收批； 混凝土：每一工作台班、每≤100m3， 为一验收批，取样不得少于一组（三块）；其中见证试验数量不得少于 30%。 坍落度检测：每工作台班不的少于两次，并作好记录。 按照规范（GB50204-92）要求进行混凝土强度统计评定。 2. 质量标准 在施工过程中，设专人对孔径、孔深、桩（孔）垂直度、桩位偏差、原材料配 比、提升速度、成桩长度及桩径等参数进行检查，并填写 CFG 桩施工质量检查 记录表；保证各项指标均符合设计和规范要求。 允许偏差项目： 桩垂直度误差：≤桩长的 1%； 桩径误差：≤10mm； 桩位偏差：≤1/2 桩径。 五、沉降观测： 1. 由北京市勘测设计研究院负责工程的沉降观测。 2. 在基础底板施工施工时埋设沉降观测点。 3. 等地下室结构施工完 2 层（地下室共 3 层）开始观测，以后每月 2 次，竣 工后半年一次。做好沉降观测记录。 CFG 桩(钻孔压灌素混凝土桩)复合地基为近几年研究采用的一种新型地基处理方 案，该方法施工简单、速度快、质量便于控制。某工程中采用此技术，且开创了 首次在总高度超过 100m 的工程中运用此技术，效果良好。 咨询电话：010-82326699 咨询时间：全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息） 传 真：010-82330766 E-mail 地址：jianshe99@chinaacc.com 邮 编：100083 地 址：北京市海淀区知春路 1 号,学院国际大厦 18 层 http://www.jianshe99.com 建设工程教育网 一、工程概况 某工程总建筑面积约 23 万 m2，由四栋高档塔式涉外公寓组成，其中 1#楼已 施工完毕交付施工，现进行 2#楼施工，2#楼总建筑面积 62089mm2，地下三层， 地上 34 层。主楼基础为箱形基础，主体结构类型为全现浇剪力墙结构。 2#楼工程总高度 102m，设计±0.00 相等于绝对标高 38.5m，基底标高为 -15.86m、-16.36m、-15.56m，分别相等于绝对高程 22.64m、22.14m、21.94m。 二、CFG 桩设计情况 （一）地质勘测情况：基底持力层为细粉砂⑤层（局部为粘质粉土、粉质粘土⑥ 层），其地基承载力标准值为 220kpa。 （二）CFG 桩设计要求： 1. 建筑物主楼最终沉降量≤80mm； 2. 建筑物最大倾斜≤总高度的 0.8‰； 3. 不考虑地下室的抗浮问题。 4. 地基承载力需≥615 kpa。 （三）CFG 桩设计参数： 桩 数 988 根 平均桩径 420mm 单桩承载力标准值 桩 间 距 褥 垫 层 平均桩长 11.5m 混凝土 等 级 C20 750kN 1.29×1.30m 1.39×1.36m 1.52× 1.42m 150mm 厚砂石褥垫层 （四）CFG 桩复合地基承载力简要验算： 1. 复合地基范围的面积为：1795.08m2 2. 复合地基承载力为： 咨询电话：010-82326699 咨询时间：全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息） 传 真：010-82330766 E-mail 地址：jianshe99@chinaacc.com 邮 编：100083 地 址：北京市海淀区知春路 1 号,学院国际大厦 18 层 http://www.jianshe99.com 建设工程教育网 750×988/1795.08＋220=632.79 kPa＞615 kPa（设计要求地基承载力） 地基承载力符合设计要求。 三、施工工艺： （一）施工准备： 1. 主要设备机具准备： 1 台； 长螺旋钻机（45kW×2） 1台 搅 拌 机 1台 坍落度测筒 1个 试块模具 2套 配 电 箱 1台 经 纬 仪 1台 水 准 仪 1台 混 凝 土 输 送 泵 2. 材料准备： 水泥：32.5#普通硅酸盐水泥； 碎石：粒径 5-20mm； 砂子：细中砂，含泥量≤5%； 粉煤灰。 3. 劳力准备： 施工总指挥 1人 技术负责 1人 质 员 1人 钻机操作 6人 钻机记录 2人 钻机指挥 2人 搅拌机操作 3人 上 20 人 检 料 4. 现场条件 ⑴ 基槽开挖完毕，预留土层厚度（300mm），并办理好中间验收记录。 ⑵ 总包单位对 CFG 桩施工单位做好测量交底。（包括基槽的高程、控制轴 线网、等） ⑶ CFG 桩施工单位测量人员对基槽槽地底标高进行复测，根据总包单位提供 的控制轴线定出 2 个轴线控制点。 咨询电话：010-82326699 咨询时间：全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息） 传 真：010-82330766 E-mail 地址：jianshe99@chinaacc.com 邮 编：100083 地 址：北京市海淀区知春路 1 号,学院国际大厦 18 层 http://www.jianshe99.com 建设工程教育网 （二）施工方法： 工艺流程： 桩位放点→搅拌混凝土→长螺旋钻机就位、成孔→压灌素混凝土→边提升钻 杆，边压灌素混凝土→成桩、桩体养护→检测→清桩间土及预留桩头→铺设砂石 褥垫层。 1. 桩位放点：按照地基处理图设计的桩位、间距、数量，从已定好的 2 个轴 线控制点引放定出每一个桩的桩位点，并撒白灰作好标识；经监理验线合格后进 行下道工序。 2. 混凝土搅拌：根据设计好的配合比，（约水泥:砂:碎石:水:粉煤灰=1:2.12:3.4 8:0.82:0.28）加入碎石、砂、水泥、水搅拌约 120S。保证混凝土的实测坍落度为 180～220mm。； 3. 钻机就位及成孔： 将长螺旋钻就位，调整钻机水平并固定，专人检查将钻头锥尖对准桩位中心 点；螺旋钻机就位后，司钻人员根据钻机架上的铅锤调节钻机垂直度，确保垂直 度偏差≤H%。 全部调整到位后，开始钻孔，在钻机架上预先做好深度标记，利用深度标记 进行成孔深度控制，并由电流表的数值判断是否进入卵石层。在施工过程中，采 用双控标准控制孔深，既满足有效桩长≥11.5m，又保证桩端进入卵石层 ≥500mm，局部卵石层较薄的场地，控制进入卵石层≥300m。 在大面积施工前，首先进行试桩工作，共试验 3 根桩，由此取得成桩的必需 参数（提升速度、混凝土灌注速度、灌注量等），确定出成桩的顺序为：对称、 间隔、邻排斜向挑打，严禁从一端开始按顺序逐个施工。 1. 拔管、压灌素混凝土成桩： 长螺旋钻机钻至设计深度且等钻杆中孔灌满混凝土后，开始提升钻杆、压灌 素混凝土。 咨询电话：010-82326699 咨询时间：全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息） 传 真：010-82330766 E-mail 地址：jianshe99@chinaacc.com 邮 编：100083 地 址：北京市海淀区知春路 1 号,学院国际大厦 18 层 http://www.jianshe99.com 建设工程教育网 一边泵送素混凝土（C20），一边拔管。设专人指挥协调钻机操作手和混凝土 泵操作手保证泵送混凝土和提升钻杆的默契配合，以确保成桩质量。在正常情况 下，钻机的提升速度≤2.5m/min，在含水砂层段内，适当放慢提钻速度，以防流 砂造成塌孔、断桩现象。 提钻的速率与混合料的泵送速率相协调，保证钻杆孔内混凝土表面高度始终 略高于钻杆底出料口。直至压灌到场地地面为止。 成桩后，采用振捣绑振捣一遍，振捣深度≥5m。 4. 混凝土输送量控制：桩顶与施工作业面平齐，桩顶浮浆厚度≤500mm。确保 设计桩顶标高内无浮浆； 5. 检测： CFG 桩施工完，桩体强度达到设计值后，由检测单位进行选桩、检测。 ⑴ 静载荷检测： 选桩：由资质齐全的检测单位现场任意选取 5 根桩做静载试验； 试验方法：采用慢速加载维持荷载法，确定单桩、桩间土及复合地基的承载 力标准值。试验加载装置采用重压平台反力装置。但桩检测的最大荷载加至 1320 kN；桩间土最大荷载加至 600 kpa. 单桩检测的具体步骤如下：试验荷载分十一级，每加一级荷载 Q（110kN）， 在加载前后计压板沉降一次，以后每 15min、15min、30min 读记一次，稳定标 准为每小时沉降≤0.1mm。 桩间土检测具体步骤如下：试验荷载分十级，每加一级荷载 Q（60kPa），在 加载前后计压板沉降一次，以后每 15min、15min、30min 读记一次，稳定标准 为每小时沉降≤0.25mm。 采用公式法和拟合法计算复合地基承载力检测值和变形模量。 ⑵ 桩身完整性动测： 咨询电话：010-82326699 咨询时间：全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息） 传 真：010-82330766 E-mail 地址：jianshe99@chinaacc.com 邮 编：100083 地 址：北京市海淀区知春路 1 号,学院国际大厦 18 层 http://www.jianshe99.com 建设工程教育网 选桩：由专业检测单位现场任意选取 100 根桩（10%）做桩身完整性检测。 检测方法：采用反射波法检测桩身混凝土的完整性，推断缺陷类型及位置。 根据检测结果，桩身完整性分为 A、B、C、D 四类标准。 本工程 A 类桩 87 根、B 类桩 13 根，无 C、D 类桩。 7. 清理桩间土和桩头： （1）检测合格后，人工清除预留的 300mm 厚土层; （2）采用钢钎及风镐等工具凿除预留桩头至设计标高。 （3）凿桩头时，钢钎水平放置，禁止竖向劈凿桩头，以防破坏桩身质量。 （4）斜面（集水坑等坡面）按实际坡度剔除预留桩头。 （5）凿除桩头后，及时清运平整到位，保证场地平整度偏差≤±1.5mm。 8. 砂石褥垫层施工： （1）四方验槽合格后，铺设 150 厚砂石褥垫层，砂石配比为砂子:碎石=1:2 （体积比）。 （2）褥垫层铺设范围为：底板垫层外边缘外扩 100mm。 （3）先虚铺配好的砂石料约 170mm，用平板振捣器振实 2～3 遍，振实后厚 度为 150mm。 四、质量控制： 1. 材料试验： 水泥：以同一水泥厂、同品牌、同强度等级、同以出场编号，每≤200t 为一验 收批； 砂子：同一产地、同规格每≤600t 为一验收批； 石子：同一产地、同规格每≤600t 为一验收批； 咨询电话：010-82326699 咨询时间：全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息） 传 真：010-82330766 E-mail 地址：jianshe99@chinaacc.com 邮 编：100083 地 址：北京市海淀区知春路 1 号,学院国际大厦 18 层 http://www.jianshe99.com 建设工程教育网 粉煤灰：以连续供应相同等级的≤200t 为一验收批； 混凝土：每一工作台班、每≤100m3， 为一验收批，取样不得少于一组（三块）；其中见证试验数量不得少于 30%。 坍落度检测：每工作台班不的少于两次，并作好记录。 按照规范（GB50204-92）要求进行混凝土强度统计评定。 2. 质量标准 在施工过程中，设专人对孔径、孔深、桩（孔）垂直度、桩位偏差、原材料配 比、提升速度、成桩长度及桩径等参数进行检查，并填写 CFG 桩施工质量检查 记录表；保证各项指标均符合设计和规范要求。 允许偏差项目： 桩垂直度误差：≤桩长的 1%； 桩径误差：≤10mm； 桩位偏差：≤1/2 桩径。 五、沉降观测： 1. 由北京市勘测设计研究院负责工程的沉降观测。 2. 在基础底板施工施工时埋设沉降观测点。 3. 等地下室结构施工完 2 层（地下室共 3 层）开始观测，以后每月 2 次，竣 工后半年一次。做好沉降观测记录。 咨询电话：010-82326699 咨询时间：全天 24 小时服务(周六、周日及节假日不休息） 传 真：010-82330766 E-mail 地址：jianshe99@chinaacc.com 邮 编：100083 地 址：北京市海淀区知春路 1 号,学院国际大厦 18 层