CFG桩基础施工组织设计.docx
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CFG桩基础施工组织设计
施
工
组
织
设
计
第一章、工程概况
（一）工程名称：
九城亦庄电子商务产业聚集园区土方开挖（含渣土清运）基坑支护、地基处理工程
（二）工程地址：
北京亦庄经济技术开发区；
（三）施工内容：
1-4#、34-35#楼基坑边坡锚喷、地基处理
（四）主要工程量：
CFG桩3362根，褥垫层980m³，土钉墙5300㎡
（五）现场地质情况：
第一层土，素填土：
厚度2.4米
第二层土，粉质粘土、砂质粉土：
厚度1.6米
第三层土，粉砂：
厚度2米
第四层土，粘粉、砂粉厚度7米
第五层土、细砂，厚度4米
第二章、编制依据
（一）本工程设计图纸、招标文件及答疑文件；
（二）类似工程施工经验；
（三）采用的主要规范：
（1）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GBJ50202-2002；
（2）土钉墙护坡施工工艺标准（J112-2004）_
（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范》JGJ79-2012；
（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；
第三章、主要施工方法
一、土钉墙边坡支护
一）土钉墙边坡支护设计
根据设计图纸显示，本工程的基坑开挖深度为8.35米，放坡比例1:
0.3,锚喷支护面积5300㎡，设5道土钉墙，土钉水平间距1.4m，纵向间距1.5m，呈梅花状布置，孔径d=100mm,下倾角12度,孔内为Φ18HRB335热轧螺纹钢筋，常压灌注P.O42.5普硅纯水泥浆，水灰比0.4-0.5,强度M=20MPa,初凝后补浆1-2次；面墙挂φ6@200mm×200mm钢筋网片，网片距坡面40-50mm；贴网片挂Φ14加强筋，横向置于土钉弯钩内侧，纵向与土钉端部弯钩焊接连接，强度C20。
混凝土喷射厚度不小于80mm。
土钉墙施工前与土方开挖相结合，每层开挖深度宜控制在1.7m，以便土钉墙施工。
土钉墙断面设计图
二）土钉墙验算
1、概况
九城亦庄电了商务产业聚集园区基坑开挖深度为8.35m，基坑坡角为73.3，采用土钉墙作围护结构，共设5道土钉。
基坑附近有附加荷载如下表和下图所示。
编号
P（kPa或kN/m）
a（m）
b（m）
c
1
20
2
50
0
2、地质条件
场地地质条件和计算参数见表1。
地下水位标高为-9.5m。
表1
土层
层底标高（m）
层厚（m）
重度（kN/m3）
（）
c（kPa）
渗透系数
（m/d）
压缩模量
（MPa）
素填土
-2.4
2.4
19
12
8
粘质粉土、砂质粉土
-4
1.6
19.3
25
24
粉砂
-6
2
20.2
25
0
粘粉、砂粉
-13
7
20
20.5
20.3
细砂
-17
4
20.5
30
0
3、工况
工况编号
工况类型
深度
（m）
倾角
（）
水平间距（m）
q（kPa）
直径
（mm）
长度
（m）
钢筋直径（mm）
钢筋根数
1
开挖
2
2
加钉
1.5
12
1.5
65
100
10
18
1
3
开挖
3.5
4
加钉
3
12
1.5
70
100
9
18
1
5
开挖
5
6
加钉
4.5
12
1.5
65
100
8
18
1
7
开挖
6.5
8
加钉
6
12
1.5
70
100
7
18
1
9
开挖
8.35
10
加钉
7.5
12
1.5
65
100
6
18
1
4、计算
最后一工况土钉受力和承载力及基坑稳定性
土钉
编号
深度
（m）
长度
（m）
倾角
（）
直径
（mm）
q
（kPa）
水平间距
Tjk
（kN）
Tuj
（kN）
Tuj
/Tuj
Tg
（kN）
1
1.5
10
12
100
65
1.5
13
137
10.47
79
2
3
9
12
100
70
1.5
15
123
8.28
79
3
4.5
8
12
100
65
1.5
68
111
1.63
79
4
6
7
12
100
70
1.5
87
116
1.34
79
5
7.5
6
12
100
65
1.5
85
104
1.23
79
q钉土粘结强度
Tjk土钉所受荷载
Tuj土钉承载力
Tg土钉材料抗拉强度
三）土钉墙施工
1、土钉墙施工工艺流程
修整坡面→放线定孔位→成孔→置筋→堵孔注浆→绑扎固定钢筋网→压筋→插排水管
2、施工顺序
土钉墙施工前与土方施工及时协调，基坑分层分段开挖，根据土钉墙土钉设计特点，每层开挖深度为1.7m，随开挖随锚喷。
3、人工修坡
人工及时修坡，清除坡面虚土，保证坡面平整度。
坡面稳定性不好的部位减少每步开挖深度，或先喷射一层细石混凝土后再进行锚喷施工。
人工修整坡时，坡面平整度的允许偏差控制量±20mm。
4、土钉成孔
采用洛阳铲进行人工成孔，成孔直径100mm,倾角为12°，成孔前，在设计孔位处用φ6mm钢筋头作定孔位标志，避免钻孔时错位。
若遇卵石层，人工无法成孔时，可以采用洛阳铲加套管（花管）或机械成孔。
成孔和注浆要求：
①、钻孔完毕，应立即将钢筋体和灌浆管（1根塑料管）同时插入孔底。
土钉钢筋使用前应调直、除锈，钢筋长度不够时，可采用搭接焊。
②、成孔前根据设计孔位作出标记和编号。
孔位允许偏差为±50mm，钻孔倾角误差为±5%，孔径允许偏差为±5mm，孔深允许偏差为±5mm。
③、成孔过程中做好成孔记录，按土钉编号逐一记录取出的土体特征、成孔质量、事故处理等。
根据实际情况及时调整土钉长度，成孔孔径。
④、锚筋设计长度包括弯钩长度，弯钩长为20cm；弯钩处采用冷弯，与锚筋成90°。
⑤、为保证土钉钢筋处于钻孔的中心部位，插入土钉前，锚筋沿长度方向每隔1m用φ6.5钢筋焊一个三角形托架。
⑥、注浆材料选用po42.5水泥；强度为M=20mpa，水泥浆的水灰比为1：
0.5。
⑦、注浆前将孔内残留或松动的杂土清除干净；注浆开始或中途停止超过30min时，用水或稀泥泥浆润滑注浆泵及其管路；注浆时，注浆管插至据孔底250~500mm处，空口部位设置止浆塞及排气管；注浆压力为0.2～0.45Mpa，注满后保持压力3～5min。
5、钢筋安设
土钉护壁施工中沿坡面设置“土钉”为Φ18锚杆，呈梅花状布置，间隔1.4m，并在喷射砼前与压筋焊接牢固，以满足结构整体受力的要求，注意各网片相互搭接。
网片采用φ6焊接成200×200方格网片整体铺设于坡面，网片搭接长度焊接长度≥30mm，接茬避免在同一直线上，经检验合格后喷射80mm厚C20细石混凝土。
6、喷射混凝土
混凝土喷射前检查钢筋网片铺设质量，保证尺寸准确、固定牢固。
土钉墙面层为喷射80mm厚的细石混凝土，混凝土强度等级为C20，配合比为1∶2∶2（水泥∶砂子∶碎石）。
喷射砼根据开挖断面分层进行，同一分段内喷射顺序应自下而上。
选用有经验的喷射手进行喷射，喷射混凝土时喷头与受喷面应保持垂直，宜保持1m～2m的距离，喷射人员应控制好水灰比，保持砼表面平整、湿润光泽，无干斑或流淌现象。
喷射砼的具体要求：
1）喷射压力控制在0.12～0.15Mpa。
在钢筋部位，应先喷填钢筋后方，然后喷填钢筋前方，防止在钢筋背面出现空隙。
2）喷射砼接茬处采取斜交搭接，搭接长度为20cm；喷射砼完成终凝2h后，应及时喷水养护，养护时间根据气温确定，为3~7h。
3）喷射砼厚度为8cm，分两层成活，一次喷射厚度不宜小于40mm。
喷射第一层时在壁上打入短钢筋头作为喷射厚度的标志，待喷射下层砼时应清除接合面上的浮浆层和松散石屑，并喷水湿润。
钢筋网保护层厚度不宜小于20mm。
4）喷射混凝土所涉及到搅拌混合料在施工前进行试验，以保证其达到规范要求。
二、CFG桩施工
一）CFG桩施工概况
本次CFG桩施工范围为1-4#楼基坑和34-35#楼基坑，其中1-4#楼基坑2012棵，34-35#楼1350棵，共计3362棵。
设计桩顶埋深为8.2m，设计桩径0.4m，桩间距为1.2*1.2m，有效桩长8.5m，施工长度9m。
CFG桩平面布置图
1-4#楼CFG桩平面布置图
34-35#楼CFG桩平面布置图
本CFG桩工程施工工艺拟采用长螺旋钻孔-管内泵压砼灌注成桩工艺。
其具有施工速度快、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等特点。
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地基作为试桩区，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:
结合设计CFG桩结构布局特点及现场地质条件，本工程拟采取:
4台长螺旋钻机分四个工作面同时进行作业，其中1号钻机负责1#楼和2#楼的CFG桩施工，2号钻机负责3#和4#楼的CFG桩施工，3号钻机负责34#楼的CFG桩施工，4号钻机负责35#楼的CFG桩施工。
由于楼房底板采用的是筏板形式，CFG桩布置与筏板基础对应，打桩时沿短边并排施工，1#楼和2#楼从北向南施工，3#楼和4#楼从北向南施工，34#楼从东向西施工，35#楼从西向东施工。
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CFG18和CFG20型步履式长螺旋钻机4台；装载机2台；电、气焊设备2套；水准仪、经纬仪1套等及其他配套设备。
（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、同时进行混合料的搅拌→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及地面时，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，必要时掺加泵送剂及其它外加剂，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，当输送管及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，尽量避免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。
四、施工工期、进度计划
本工程拟采用CFG18和CFG20型步履式长螺旋钻机4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3362棵、设计桩长9米，累计设计总长度30258延长米，计划20棵/每台每天，42天完成任务。
五、工程项目部主要管理人员及所用劳务人员安排计划
1、施工组织机构如下：
2、主要管理人员及责任如下：
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、监理单位及检测单位进行工程验收工作。
质检主管负责原材料的取样送检、校核桩位，在施工中及时对混合料的配制、搅拌、输送等工序进行检查、验收，并将检查情况及有关资料及时反映给技术负责人，以便及时处理存在的问题，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，定期组织员工进行安全教育，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；二是员工及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，做到供应及时，对建设单位供应的材料要提前报计划，及时领取。
3、劳务人员安排计划：
序号
部门名称
人数
1
项目部
3
2
钻机组
12
3
配料组
12
4
输送泵
4
5
辅助工
5
6
合计
36
序号
名称
单位
数量
用途
1
CFG-18长螺旋钻机
台
2
钻孔成桩
2
QZ-60型混凝土输送泵
台
2
输送砼
3
500型强制式搅拌机
台
1
搅拌砼
4
装载机
台
2
上料、送料
5
电、气焊设备
台
1
维修设备
6
水准仪、经纬仪
套
1
测标高、放桩位
7
值班车
台
1
工地值班
六、主要施工机具安排计划
七、主要材料需用量计划
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42.5R级矿渣硅酸盐水泥、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20800.00m；约计灌注砼7641.58m3（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，现根据施工经验及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。
八、冬、雨季施工措施
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加入适量防冻早强剂，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，充分协调好内外部关系，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、周转工具和材料及时供应。
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，发现问题及时调整，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
项目经理
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，是企业生存和发展的基础。
（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，进行质量跟踪检查，发现问题及时整改，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≤1.0%。
（4）、原材料要求：
①水泥：
选用po.42.5R矿渣硅酸盐水泥，并有出厂合格证及试验报告。
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，所有技术资料及时会同建设单位、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，牢固树立“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，否则不准上岗，严禁其他人员操作。
（5）、现场文明施工充分体现公司的形象，进入施工现场就要以良好的社会形象，体现企业风采。
（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，规范化，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，及时检修、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，按要求地点堆放和及时清理，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。
十、工地临时用电专项方案
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，安装完毕经技术监督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电话“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及外包队负责人，对事故现场进行抢救，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行全面检查，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、受伤害人姓名、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及对责任人处理意见。
十一、材料管理制度及节约措施
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、加强成本管理，采取分阶段考核措施，控制各分项工程的成本。
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，尽量避免材料的二次倒运，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则，减少中间环节，降低施工直接成本。
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。
十二、质量标准与验收方法
（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，发现问题及时处理。
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及成桩质量进行检查，严把质量关，一旦发现有不符合质量的事情发生，立即停止施工进行检查处理。
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行跟班检查。
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、施工结束后，在开挖基槽时，检查桩位、桩数及桩头强度，发现问题应采取必要的补救措施。
7、工程结束后，全面性验收，并填写验收单。
十三、通病及事故处理措施
CFG桩通病主要是：
（一）、堵管：
堵管是长螺旋钻孔、管内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的范围内,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内。
混合料在管线内借助水和水泥砂浆润滑层与管壁分离后通过管线。
坍落度太大的混合料,易产生泌水、离析,泵压作用下,骨料与砂浆分离,摩擦力加剧,导致堵管。
坍落度太小,混合料在输送管路内流动性差,也容易造成堵管。
3、施工操作不当。
钻孔进入土层预定
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