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1、东风小区W2区11#、12#、13#楼地基处理设计方案编 制：审 核：审 批：中核大地工程总公司2002年04月一、设计方案 根据本场地水文地质工程地质条件，拟采用CFG桩复合地基加固处理方案，满足设计承载力要求。 1.设计条件 0.00标高36.10m，11、12、13#楼基底标高28.60m，槽深-7.5m，综合持力层（粘质粉土、粉质粘土层，粘土、重粉质粘土1层，粘质粉土、砂质粉土2层）地基承载力标准值为140Kpa，设计要求复合地基承载力设计值为11#、12#、13#楼均为320KPa，变形满足长期最大沉降量小于30mm。 2.复合地基设计CFG桩长：设计有效桩长：8.5m，保护桩长0.
2、15m；CFG桩径：f400mm；CFG桩布置：按正方形分布，桩间距1.4m1.4m；CFG桩体强度：C20，坍落度18-20cm，采用P.O 32.5水泥、碎石（10-30mm）、砂、粉煤灰；褥垫层：桩顶铺设15cm厚碎石褥垫层，粒径5-20mm, 并在碎石中掺入20-30%的中粗砂；桩端持力层：粉砂、细砂2层，保证桩端进入2层不少于0.5m；复合地基承载力设计值为320kPa；单桩承载力为406 kPa。二、施工方法CFG桩选用长螺旋钻机成孔，泵送混凝土灌注成桩施工工艺。桩施打顺序拟连续施打、采用从基底中心向外推进或从一边向另一边推进的方案，在施工过程中将根据现场实际情况确定是否应间隔跳打
3、，避免出现桩体缩颈、断桩。（1） 施工顺序：桩测量定位 施打CFG桩 人工清土至设计桩顶标高剔凿桩头 CFG桩检测（包括承载力、桩体质量） 铺设褥垫层（2） 施工工艺流程： 长螺旋钻机就位 钻孔至设计孔深、搅拌混凝土 提钻泵送混凝土成桩 提钻移位施打下一桩钻井并达到设计深度管内泵送混凝土至孔底，边泵送边提钻直至成桩结束提钻至孔口外，移机检查标高及质量情况盖上孔口并养护三、施工准备1.现场准备a 甲方现场三通一平，提供施工用电不少于100kW，基坑附近提供DN45管水管接口三个，供搅拌机用水；b 土方开挖要求：土方开挖至设计槽底标高以上15cm，开挖范围为基础轮廓线以外0.8m，预留100坡道以
4、使施工机械能够进出场；c CFG桩施工机械设备进场组装，进行生产生活临时设施的搭设；d 熟悉施工图纸，进行桩位放线，为保证准确布桩，请施工总包方提供边轴控制点，然后根据边轴控制点，放线定桩位；e 材料进场，进行原材料复检及试配申请；2.施工机械准备拟采用三套成桩设备进行施工，配套设备如下表：序 号 名 称 数 量 用 途 1 长螺旋钻机 3 成孔、成桩 2 强力式搅拌机 3 搅拌CFG桩混合料 3 混凝土输送泵 3 压送混凝土至孔底成桩3.劳动力组织CFG桩施工分成2个班组连续施工, 需要劳动力总计约100人左右。四、质量保证措施1.现场项目管理人员和技术负责人在开工前向班组人员进行技术交底，
5、使各层人员了解设计意图及各技术参数；2.桩位放线按总包方提供的建筑物边轴线交汇点进行放线，桩位放线要准确。a. 按设计图纸放好桩位后，经甲方、监理单位复核检查合格，方可进行桩成孔施工 。b.CFG桩施工允许误差：定位方线桩径允差20mm；垂直度误差不超过1，成桩桩位误差不超过1/2桩径。3.钻孔时严格控制施工质量，以使桩的施工偏差在允许范围内。a. 在钻机塔架上作出控制标尺以保证桩长，桩长允许偏差为200mm；b. 成孔孔径f400，钻头直径377mm，桩径允许偏差20mm；c. 以操作台上水平尺和主塔上扦坠指针控制钻孔垂直度，钻孔垂直度误差1%；d. 控制钻头对位偏差不大于50mm，桩径允许
6、偏差：边桩100mm，中间桩200mm。4.严格控制混凝土拌制和灌注混凝土质量以保证桩体质量。a.材料：P.O 32.5普通水泥；520mm碎石；砂，的含泥量小于5，袋装粉煤灰；b. 施工过程中，随时测定混凝土的坍落度，并有记录；c. 混合料采用搅拌机搅拌，按设计配合比C20，配制定量的碎石、砂、水泥、粉煤灰，加水拌合90秒钟以上制成，控制混合料的坍落度为1820cm；d. CFG桩施工期间，每班组做混凝土试块一组（三块），并送有关部门检测28天强度。e.首盘混合料灌注前，应用清水清洗管道；f.注意桩底灌注质量，提钻冲开阀门的高度不超过30cm；g.每泵压一次提钻不可超过25cm，匀速提钻，保
7、证CFG桩混合料淹没钻具不少于1.00m；h.注意检查泵管密封情况，防止漏水；i. 成孔、搅拌、泵工应密切配合，避免桩身灌注时停顿。j. 本工程投料量的控制，以设计桩顶标高加150mm保护桩长为准，既确保设计桩顶标高内无浮浆，又要保证桩端进入持力层深度。5.清土及剔桩头a. 为避免混凝土桩头强度提高后截桩不便，同时考虑钻机工作面，故要求清土及时，每天打桩出土应当天清完；b. 出土可用人工或人工与小型机械联合开挖，严禁使用大型挖掘机、装载机、运土车，以免造成桩头断裂及地基土扰动；挖土机械应避免磕碰桩头，应留至少15cm土用人工清理；c. 清槽到位后人工截桩，用三根钢钎呈1200角度同时水平凿进，
8、直至桩断，桩顶以小钎修平，严禁出现斜面、裂缝；d. 如因剔桩导致桩头混凝土出现裂缝、缺口，应严格按混凝土补缺规程补修，断面凿毛，刷素水泥浆后用C25混凝土填补并振捣密实。6.褥垫层施工复合地基检验合格并经验槽后方可进行褥垫层施工。本工程中，在CFG桩桩顶与C10混凝土垫层间设置150mm厚褥垫层。褥垫层的作用是保证桩、土共同工作，减少基础底面的应力集中，削减地震等水平荷载影响。褥垫层采用520mm粒径的碎石，并在碎石中掺入20-30%的中粗砂,施工要求如下： a 人工清理复合地基至设计标高，验槽确保地基土中无扰动，避免形成橡皮土。 b铺设褥垫层时，技术人员现场负责指导。c褥垫层施工工序：一次虚
9、铺17cm，以平板振动仪振密，平板振动仪功率应大于1500kW，压振三遍，控制振速，振实后的厚度与虚铺厚度之比应小于0.9，即振密后厚度为15cm。 7.桩头剔除技术要求 a人工开挖土至桩顶标高时，在桩顶标高以上5cm处平设三根钢钎，按120角度放置，待轻敲入桩稳定后，三钎同时用力，截断桩头（见下图）。 b桩顶标高以上所剩的5cm桩头，用细钎剔凿平整至桩顶标高。钢钎c严禁用机械开挖基槽，铲断桩头；用大锤重物横向击桩；单钎单向截桩或竖向截桩等。 120 120钢钎钢钎 120 五、CFG桩设计计算1、单桩承载力计算 （1）计算参数的选取：采用f400的桩，桩尖持力层为粉砂、细砂2层，根据勘察报告
10、中的物理力学指标按中华人民共和国建筑桩基技术规范（JGJ94-94）及有关经验确定各层土的极限侧阻力标准值qsik和桩的极限端阻力标准值qpk如下： 土层名称 厚度 qsik qpk（kPa） 2.0m 601 1.0m 702 0.8m 70 1.60m 60 0.8m 80 2.3m 70 800（2）单桩承载力按下式计算：Rk=（Upqsikhi+qpkAp）/K（式中：Up为桩周长，Ap为桩截面积，K为安全系数）则单桩承载力为：Rk=0.43.14(2.060+1.070+0.870+1.660+0.880+2.370) /2.0+0.1256800/2.0=（1.256567+100
11、.48）/2.0=404.3 kPa2.复合地基承载力为：fsp，k=m Rk/Ap+ab（1-m）fk（式中：a为桩间土强度提高系数，取1.0，b为桩间土强度发挥系数，取0.85，设CFG桩按1.5m1.5m矩形布置，面积置换率m为0.0558）则 fsp，k=0.0558406.3/0.1256+1.00.85（1-0.0558）140 =180.51+112.36=292.87kPa而复合地基承载力设计值为320 kPa由320=406.3/0.1256m+1.0 0.85（1-m）140 得m=0.0648按矩形布置，桩间距应调整为1.4m1.4m桩长为L=2.0+1.0+0.8+1.6+0.8+2.3=8.5m（取有效桩长8.5m，保护桩长0.15m） 3.桩体强度R28=3.0406.3/0.1256=9704.62kPa=9.72MPa 取C20 4.变形计算采用复合地基沉降计算程序，经计算各楼最终沉降量：S11=27.85mm；S12=26.45mm；S13=28.36mm；
