东北地区CFG设计及施工方案文档格式.docx
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4.79
9#
4.66
2、岩土工程条件
2.1、地层情况
勘探深度内所揭露的地层岩性主要为粉质粘土、中砂、中粗砂等，根据其时代、成因及工程地质性质，划分为如下几个工程地质土层，分述如下：
①杂填土（Q4ml）：
褐色，湿，松散，主要由粘性土组成，含少量建筑垃圾。
层底高程3.45～7.89米，层底埋深0.50～4.30米，层厚0.50～4.30米。
②粉质粘土（Q4apl）:
黄褐色，湿，可塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，中压缩性，含黑色铁锰结核。
层底高程1.59～5.89米，层底埋深1.70～5.30米，层厚1.10～4.90米。
②-1细砂（Q4al）:
黄白色，干，稍密，矿物成分由石英及长石组成，磨圆度中等，颗粒级配良好，棱角状。
层底高程0.25～3.37米，层底埋深1.90～6.70米，层厚0.00～3.39米。
③中砂（Q4al）:
黄～黄白色，干，中密～密实，矿物成分由石英及长石组成，磨圆度中等，颗粒级配良好，棱角状。
该层局部地段夹薄层粉质粘土透镜体。
层底高程3.92～5.89米，层底埋深18.30～22.10米，层厚14.80～19.80米。
③-1粉质粘土（Q4apl）:
黄褐色，饱和，可塑～硬塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，中压缩性，韧性中等。
层底高程-13.34～3.12米，层底埋深8.81～3.50米，层厚0.00～2.30米。
③-2粉质粘土（Q4apl）:
层底高程-7.19～-6.04米，层底埋深10.70～14.20米，层厚0.00～2.20米。
③-3粉质粘土（Q4apl）:
黄褐色，饱和，可塑～硬塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，中压缩性，韧性中等。
层底高程-13.92～-10.78米，层底埋深17.00～20.60米，层厚0.00～2.10米。
④粉质粘土（Q4apl）:
黄褐色，饱和，可塑～硬塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度高，韧性高，低压缩性。
层底高程-17.57～-11.61米，层底埋深20.20～25.70米，层厚1.00～6.20米。
⑤中粗砂（Q4al）:
白色～黄白色，饱和，密实，矿物成分由石英及长石组成，颗粒级配良好，磨圆度一般，呈次棱角状～浑圆状，该层局部地段夹薄层粉质粘土透镜体。
层底高程-33.28～-13.64米，层底埋深22.20～39.20米，层厚12.40～18.70米。
⑤-1粉质粘土（Q4apl）:
黄色，饱和，可塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，中压缩性，韧性中等。
层底高程-21.32～-15.24米，层底埋深23.80～25.90米，层厚0.00～1.60米。
⑤-2粉质粘土（Q4apl）:
层底高程-26.29～-21.08米，层底埋深27.20～33.70米，层厚0.00～3.90米。
⑥粉质粘土（Q4apl）:
此层埋藏在36.20～39.20米以下。
⑦强风化花岗岩：
灰白、棕红色，风化裂隙发育强烈，矿物成分大部分已被破坏，岩芯呈砂状～碎块状，干钻不易钻进。
此层埋藏在43.50～47.60米以下。
2.2、地下水情况
场地范围内见有地下水，初见水位埋深为3.20～6.70米，稳定水位埋深为4.20～7.72米。
地下水类型为第四系承压水和上层滞水，主要含水层为③层中砂及⑤层中粗砂，补给来源主要为大气降水，水位具有季节性变化，其变幅为0.5～1.0米左右。
根据该场地地下水水质分析结果，按照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）的有关条款，进行地下水和土对混凝土、钢筋混凝土中的钢筋的腐蚀性评价及土对钢结构的腐蚀性评价：
1）地下水对混凝土结构的腐蚀性评价
结论：
在
环境时，地下水对混凝土结构有微腐蚀。
2）地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋腐蚀性评价
在长期浸水时无腐蚀，在干湿交替的情况下为弱腐蚀。
土对混凝土、钢筋混凝土中钢筋及土对钢结构腐蚀性评价：
1）土对混凝土结构的腐蚀性评价
环境时，土对混凝土结构有微腐蚀。
2）土对钢筋混凝土结构中的钢筋腐蚀性评价
在干湿交替的情况下为微腐蚀。
3）土对钢结构的腐蚀性评价
土对钢结构有微腐蚀。
二、地基处理设计
1、设计依据
1.1《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
1.2《建筑地基处理技术规范》（JGJ79－2002）
1.3《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009版）
1.4《建筑桩基技术规范》（JGJ94－2008）
1.5《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
1.6《营口金泰二期工程1#～11#商住楼岩土工程勘察报告》（2010073）
1.7建设单位提供的设计图纸及相关设计资料
2、设计要求
根据设计方的要求，商住楼的复合地基设计条件及要求如下：
底面荷载KN/m2
3、CFG桩设计计算
3.1、计算步骤
3.1.1.根据勘察报告提供的地层资料大致确定桩长L（m）及根据施工工艺确定桩体直径d；
本方案采用410㎜直径的CFG桩；
3.1.2.根据确定的桩长及桩径计算单桩承载力值Ra（KN）；
3.1.3.计算CFG桩的置换率m；
3.1.4.确定桩间据s（m）及桩体强度fcu（MPa）；
3.1.5.根据以上数据验算复合地基的沉降变形是否满足结构设计要求；
3.1.6.重复上述各步骤或其中的步骤，使复合地基的承载力和变形满足设计要求。
3.2、主要计算公式
3.2.1.单桩承载力特征值计算
式中：
K——安全系数取2；
——桩的周长（m）；
——桩长范围内所划分的土层数;
、
——桩周第i层土的极限侧阻力标准值、桩端端极限阻力标准值（kPa）；
——第i层土的厚度（m）；
——桩的截面积；
=0.1320m2
3.2.2.置换率m
——复合地基承载力特征值（kPa）；
——面积置换率；
——桩间土承载力折减系数，宜按地区经验取值，如无经验时可取0.75～0.95,本工程取值0.85；
——处理后桩间土承载力特征值（kPa），宜按当地经验取值，如无经验时，可取天然地基承载力特征值。
3.2.3.桩体强度计算
——桩体混合料试块标准养护28天抗压强度平均值（kPa）;
3.2.4.沉降量计算
根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）地基最终变形量计算式为：
式中，s——地基最终变形量mm;
s’——按分层总和法计算出的地基变形量；
Ψs——沉降经验系数。
n1——加固区范围内所划分土层数。
n2——沉降计算深度范围内所划分总的土层数。
P0——对应于荷载准永久组合的基础底面处的附加应力（KPa）
Esi——基础底面下第i层土的压缩模量（MPa）。
Zi,Zi-1——基础底面至第i层土、第i-1层土底面的距离（m）
——基础底面计算点至第i层土、第i-1层土底面范围内平均附加应力系数。
基底附加应力p0按下式计算：
——基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取土的有效重度。
——基础埋置深度m,一般自室外地面标高算起。
3.3、设计所需相关参数
3.3.1地层参数
由地质剖面图及土的物理力学指标初步确定桩长,桩长确定的原则是“施工可行,桩间距合理”,查看典型剖面，1#、2#、3#、5#、6#、7#、8#、9#楼基础持力层为中砂
层。
根据基础埋深及承载力要求，桩端持力层均选为中粗砂
4、CFG桩设计计算结果
4.1．CFG桩的计算结果如下：
处理后承载力fspk
（KPa）
桩顶标高
桩径（mm）
桩身砼强度
桩中心距（m）
总桩长（m）
有效桩长（m）
其中保护桩长（m）
桩数（根）
最大沉降（mm）
最大倾斜
-8.20
410
C25
1.60
18.5
18.0
0.5
218
38.9
0.08%
-8.15
251
46.8
19.0
44.4
0.07%
17.5
39.6
0.09%
1.50
354
58.1
0.11%
1.40
20.5
20.0
324
62.1
0.10%
344
59.4
0.17%
1.55
19.1
18.6
268
61.0
0.18%
4.2．CFG布桩设计
CFG桩的布桩原则为：
1、布置在基础筏板以内；
2、非承重结构不布置；
3、局部地段为使得桩布置的均匀，适当调整桩间距。
经计算：
1#、2#、3#、5#、6#、7#、8#、9#楼处理后复合地基承载力符合设计要求，沉降均小于最大沉降量要求值，倾斜也均小于最大倾斜要求值，符合设计要求，详见后附计算书。
5、接桩处理设计
如果CFG桩未灌注至设计标高或基槽开挖和剔凿桩头过程中造成桩体断至桩顶设计标高以下，则必须采取补救措施，方法如下：
4.1、当实际桩顶距设计桩顶高差h≤20cm时，用褥垫层材料回填夯实至设计桩顶标高。
4.2、当h>
20cm时，人工挖至断面处，将桩周土外括10cm且深度比实际桩顶深10cm,将桩头凿平凿毛并处理干净后用同标号的砼回填至设计桩顶标高。
6、褥垫层设计
垫层材料为直径5～30mm的碎石，厚度ΔH为300mm,施工时先虚铺，虚铺厚度h=ΔH/λ,λ夯填度，一般取0.87～0.90，本工程取0.90，虚铺厚度为334mm。
虚铺完后采用平板振捣器压实，对于较干的材料，虚铺后可适当洒水后再夯实。
7、复合地基检测
复合地基承载力静载荷试验数量及试验方法按《建筑地基处理技术规范》（JGJ79－2002）执行，试验数量为0.5%，但每个单体工程的试验数量不少于3点；
CFG桩低应变动力试验抽取总桩数的10％，以检测桩身完整性。
7、工程量统计
楼座
桩径D（mm）
桩数
（根）
混凝土
（m3）
桩间土
清运（m3）
凿桩头
（棵）
铺设
褥垫层
静载桩数
动载
1#楼
φ410
532.5
823
163
3
22
2#楼
256
625.3
952
184
26
3#楼
19
642.2
969
5#楼
18
518.1
809
6#楼
356
893.0
1299
231
36
7#楼
876.9
1204
186
33
8#楼
862.9
1254
223
35
9#楼
675.8
1003
27
合计
5626.6
8314
2240
1521
24
227
第二章地基处理施工方案
一、施工部署
1、施工准备
1.1、机械准备：
根据工作量及时组织机械设备进场，并做好备用机械的增补。
1.2、材料准备：
在正式开工之前，及时联系好商品混凝土厂家或布料机设备及原材料厂家并经监理方的认可。
1.3、人员准备：
施工人员进场前做好安全教育培训，进场后做好三级安全教育工作。
现场的管理人员开工前进场做好准备工作。
1.4、技术准备：
施工前做好方案的交底工作，即技术交底及安全交底，联系好实验室并经监理考察同意。
1.5、作业条件准备：
根据设计图纸，本工程的1#、5#、6#、7#、8#、9#楼基础垫层底标高为-7.90m，有效桩顶标高-8.20m，为便于CFG桩桩头的保护，预留土的厚度留50cm，即挖土至-7.70m时，准备钻机施工。
2#、3#楼基础垫层底标高为-7.85m，有效桩顶标高-8.15m，为便于CFG桩桩头的保护，预留土的厚度留50cm，即挖土至-7.65m时，准备钻机施工。
2、组织机构
2.1、具体组织管理体系下图:
2.2、项目人员职责
2.2.1项目经理
项目经理是本工程施工的第一负责人，负责建立健全质量保证体系,建立和实施安全生产责任制,确保各项安全活动的正常开展。
并负责按批准的施工计划,全面组织实施,根据工程进展情况适时调整资源配置,确保阶段、整体工期目标的实现。
2.2.2生产经理
主抓日常具体施工生产,是安全质量生产直接负责人，在施工生产中严把安全质量关，抓好施工中安全质量工作，落实安全、质量生产责任制；
主抓施工生产计划的落实,处理施工出现的具体问题；
并负责处理项目部中的一些日常工作。
2.2.3技术负责
对本项目工程技术、计量检验负全面技术责任,负责组织对工程项目施工方案的组织审核,督促检查各项质量计划的实施。
2.2.4质检员
负责依据项目的施工过程控制,编制竣工资料和进行技术总结,组织实施竣工工程保修和后其服务。
2.2.5安全员
负责依据项目部质量目标和安全目标制定整个工程的安全管理工作规划,负责安全综合管理,行使质量监察职能。
2.2.6材料员
负责物资采购和物资管理,检查指导和考核施工队的物资采购和管理工作,负责工程项目全部施工设备的管理工作,制定施工机械、设备管理制度。
2.2.7施工作业队
严格按照技术要求和工程师指令,认真操作,自检、互检,对施工质量负直接责任。
做好本机组自检工作,对其他机组进行监督,坚持持证上岗,细致操作,遇到问题及时上报。
3、劳动力部署
劳动力计划：
序号
项目
人数
备注
1
CFG桩施工队
根据施工进度随时调配人员和机械设备
2
桩间土清运施工队
桩头剔凿施工队
12
4
其它
后勤、环卫、电工等
4、施工机械及设备部署
设备名称
型号
数量
单位
钻机
SZKL600
台
CFG桩施工
地泵
HBT60
小反铲
玉柴55
桩间土清运
运土农用车
辆
经纬仪
J2
桩位放线
水准仪
DS1
标高控制
配电箱
7
个
现场接电
平板振动器
铺设褥垫层
5、施工水电计划
CFG桩施工时，用电设备为钻机和混凝土地泵，每套设备二者总功率为200KW。
本工程根据楼座施工的先后顺序及钻机的数量决定用电量。
现场用水水压力不小于0.4MPa。
二、施工方案
1、CFG桩施工工艺流程
CFG桩施工工艺流程
2、技术要求
2.1桩位放线
根据CFG桩设计图纸，确定建筑物的控制轴线，使用经纬仪，采取直角坐标法辅以50米长尺将CFG桩的准确位置施放到CFG桩作业面上,桩位处用钢钎打孔20～30cm深，注入白灰粉，插木筷子作为双重标记。
2.2桩的垂直度、深度及桩体质量控制
该工程采用长螺旋压灌混凝土成孔、成桩工艺，钻机就位后，应用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心；
桩的成孔深度通过在钻机塔杆上的深度标记控制，当钻至设计深度后用混凝土泵泵送坍落度180mm～200mm的C25混凝土,泵送商品砼时,钻机的提钻速度必须与混凝土泵送速度一致,严禁先提钻后泵送，以防出现缩颈和断桩，另外对于细砂层地层段，要放慢提钻速度，避免桩体缩径或断桩。
根据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002），CFG桩质量要求如下:
垂直度:
≤1.5%；
桩径偏差:
-20mm；
桩位偏差≤0.4D（D为桩径）；
桩长偏差：
+100mm。
2.3试块制作及预留
本工程每个台班制作试块2组，1组标养，1组同条件，并根据规定做好试块的见证取样，同条件试块在现场养护、存放，标养的试块拆模后送试验室养护。
2.4凿桩头及桩头处理
当桩的强度达到其强度值的30％时凿桩头,人工先将桩头挖出,挖土深度用水准仪控制,深度与桩顶标高相同,不许扰动桩间土,然后用截桩机或钢钎截断桩头，桩顶标高允许高出桩间土0～50mm。
如果CFG桩未灌注至设计标高或基槽开挖和剔凿桩头过程中造成桩体断至桩顶设计标高以下，根据CFG桩接桩要求进行接桩。
2.5槽底找平
清完桩顶标高以上土方后,槽底挂线找平,挂线高度高出槽底标高4cm,然后人工参照线绳到地面的高度将高于槽底标高凸出部分铲除。
2.6褥垫层铺设
按要求进行铺设褥垫层,褥垫层宽于基础300mm。
2.7桩载荷试验
根据施工经验，以CFG桩施工完成之日14天后进行CFG桩复合地基的检测工作，或根据同条件试块的强度值评估，当抗压强度值达到其设计强度值的70%左右时进行复合地基检测。
桩身完整性检测抽取总桩数10％，复合地基检测3点。
三、施工进度计划
1、工期计划
因本工程开工临近冬季，故今年只能进行CFG桩施工，施工工期为60天，然后养护停工等待，明年天气转暖约3月15日后再进行清土、凿桩头、桩检测、铺褥垫层施工，工期约为45天。
跨越冬季部分工序无法采取流水作业，具体进度计划如下。
2、工期保证措施
为了加快施工进度，缩短工期，施工采取以下保证措施：
2.1、制定总控制进度计划和分部分项进度计划
（1）总控制进度计划的制定主要依据施工组织总设计所排定的重大施工程序、流水总方向、重大技术系统之间插入搭接等逻辑关系而定。
（2）以总控制进度计划为基础，分部分项计划为指导，实施长计划、短安排，通过月、周计划的布置和实施，加强调度职能，维护计划的严肃性，实现按期完成计划目标。
（3）实施严格的计划管理，抓住主导工序，安排足够的劳动力，组织两班作业。
（4）本工程分项工程较多，合理安排施工流水段，穿插进行，各工序间衔接紧密。
2.2、采用先进的施工机械设备
（1）配置高性能混凝土输送泵、备用发电机及其他备用设备。
同时保证数量、和最佳工作效能。
（2）做好材料计划、供应工作及机械设备检验维修工作，避免因材料供应不及、机械设备停修造成误工、误时。
2.3、选择信誉好、素质高的劳务施工作业队
施工作业队伍的素质是保证施工进度和质量的关键因素，我公司在长期的施工中使用过许多优秀的劳务施工作业队伍，通过大量的合作使劳务施工作业队伍从施工管理到工人素质都有大幅度提高。
针对本工程施工将选择高素质、整建制、施工操作能力强的劳务队伍进行工程的施工，并在队伍进场前和施工过程中进行岗位技能培训，以保证队伍素质，确保工程按计划进行。
2.4、优化工序组织
通过工程管理系统软件和工程项目计划管理软件的使用结合我公司多年的施工经验，对项目工序进行优化处理，合理安排工序，科学管理，加快工程进度。
2.5、定期生产会及联席办公会制度
（1）每日碰头协调会，检查落实当天计划完成情况，未完成计划的原因，及时解决影响进度、质量、安全、文明施工、交叉施工存在的问题及采取相应的措施，安排布置第二天的计划。
（2）建立每周例会制度，及时解决工程施工中出现的进度、质量、文明施工等问题，为下一步生产工作提前作好准备。
（3）举行与业主、设计单位、监理单位联席办工会议，及时解决施工中出现的问题。
2.6、施工管理组织保证
（1）由我公司一级项目经理担任该工程项目经理，选派有一定理论基础和协调能力的人员组成项目班子，合理安排施工工序和劳动组织，保证施工部署的完成。
（2）配备一批业务素质高，技术能力强，实践经验较丰富的技术管理人员，认真熟悉施工图纸，提前编写施工组织设计和各单项方案，从施工方案针对性的编写到技术交底和实物交底的可操作性上作好技术准备。
对于施工中的难点，专门成立QC小组，组织攻关，专题讨论研究解决，及早做好技术储备。
加强施工过程中的检查和监督，严格施工程序，杜绝和减少由于施工质量不合格而返工现象的发生。
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