CFG桩地基处理方案

海亮广场一期（Ⅱ）1#楼
C F G桩地基处理工程
内蒙古地矿地质工程勘察有限责任公司
二O一一年三月
目录
1、工程概况 (1)
2、工程地质和水文地质条件 (2)
3 、复合地基设计计算 (2)
3.1、设计计算依据 (2)
3.2、地基处理设计参数的选取 (3)
3.3、设计计算 (3)
3.4 设计计算结果 (6)
4 、施工组织方案 (7)
4.1 施工组织设计编制依据 (7)
4.2 施工工程量 (7)
4.3 施工人员计划 (7)
4.4 施工设备计划 (8)
4.5 施工材料、水、电计划 (8)
4.6 CFG桩施工工艺及工序 (9)
4.7施工总体部署 (9)
5 、施工质量要求及主要控制措施 (12)
5.1施工质量要求 (12)
5.2施工质量管理体系 (13)
5.3质量检验与试验 (13)
5.4关键过程和特殊过程工序质量控制措施 (14)
6 、进度计划 (15)
7 、施工安全、消防与文明施工管理 (15)
8 、业主应提供的条件 (17)
附件：计算书
附图：海亮广场二期CFG地基处理工程布桩图
1、工程概况
受建设单位委托，我公司对海亮广场一期（Ⅱ）工程1#楼进行CFG桩地基处理的设计。

拟建的海亮广场一期（Ⅱ）工程1#楼位于呼和浩特市中山路南侧，海亮广场一期工程西南侧。

拟建建筑物高33层，地下3层，基础处理范围东西长43.4米，南北宽44.1米，框架结构。

根据勘察单位提供的勘察报告，本工程基础底部深度-14.5米，做完基坑边坡支护，然后进行CFG桩地基处理的施工.
根据甲方提供的《岩土工程勘察报告》所提供的地质资料显示：在开挖深度-14.50米处，拟建工程所揭露的地基土主要为②粉土层，承载力特征值为160kPa。

③粉细砂层，承载力特征值为160kPa。

④砾砂层，承载力特征值为380kPa.
⑤粉质粘土层，承载力特征值为220kPa。

由于持力层及下卧层不能满足建筑物地基的承载力和沉降要求，须进行地基处理。

本次设计拟采用钻孔压灌CFG桩处理方案，选择⑤粉质粘土层作为桩端持力层，要求处理后建筑物最终沉降量≤50mm。

根据设计院提供的地基承载力为670KPa。

根据1#楼周边地下室结构重量，1#楼深度修正值为4.1米。

最终按照正式图纸确定。

2、工程地质和水文地质条件
根据甲方提供的《岩土工程勘察报告》所提供的地质资料显示：拟建场地地形平坦，主要依据勘察孔1-zk1～1-zk8,主要地层条件摘述如下表。

设计时采用土层
施工时稳定地下水位平均埋深－15.0米。

3 、复合地基设计计算
3.1、设计计算依据
（1）《岩土工程勘察报告》；
（2）设计单位提供的基础平面图及相关说明；
（3）《建筑基坑工程技术规范》（YB9258－97）；
（4）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；
（5）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
（6）《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002）；
（7）《建筑桩基技术规范》（JGJ94—94）；
（8）建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB 50202-2002）。

3.2、地基处理设计参数的选取
表1 土层分布情况一览表（设计时采用土层）
表2 土层物力力学参数表
注：地层参数主要取自1-zk1～1-zk8,粉质粘土压缩模量20～40米按照0.4～0.8MPA范围段取值，超过40米以上，按照0.8～1.6MPA范围段取值。

3.3、设计计算
按照《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002）有关的规定，结合地质条件和该地区已有的CFG 桩施工实践经验及结构设计要求(处理后建筑物最终沉降量≤50mm)。

布桩方案：
海亮广场二期工程1#楼桩间距1.20米，桩径400㎜，桩长25.0米的正方形布桩方案， CFG 桩地基处理进行承载力和沉降计算，详细计算过程如下：
1）、单桩承载力特征值R k ：
单桩承载力特征值R k 可按下式计算，并取小值：
或
或 P cu k A f R 3
1= 式中：
γs p —安全系数，取2.0；
U p —桩的周长；
q s i —桩侧第i 层土的极限侧阻力标准值；
q p —桩的极限端阻力标准值；
L i —第i 层土的厚度；
cu f —桩体混合料试块（边长150mm 立方体）标准养
护28d 立方体抗压强度平均值（kPa ），本次设计采
用C20混凝土。

)
(11
∑=+=n i p p i si p sp k A q l q U R γ
k p
k k sp f m A R m f )1(,-+=αβ由桩长计算得单桩承载力特征值K R =1193.8kN 。

由设计单位要求地基承载力计算得单桩承载力特征值K R =498kN 。

2）、面积置换率m
参照《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002(7.2.8-2)：
d ——桩身平均直径（m ）
de ——每根桩分担的处理地基面积的等效圆直径； 正方形布桩s d 13.1=，其中s 为桩间距。

3）、估算复合地基承载力特征值f s p ,k 计算
复合地基承载力特征值f s p ,k 可按下式计算：
式中：
f s p ,k —复合地基承载力特征值（KPa ）；
m —面积置换率；
A P —桩的截面面积（m 2）；
f k —自然地基承载力特征值, 取380 Kpa ；
α—加固后桩间土承载力特征值与天然地基承载力特征值之比，取1.1；
β—桩间土强度发挥系数，取0.85；
R k —单桩承载力特征值（kN ）。

计算得复合地基承载力特征值Kpa 0761141.3 >==kpa f spk 。

873
0.04
/22==d d m π
4）、沉降计算
按规范分层总和法进行沉降计算：
∑=---==n i i i i i si
s s Z Z E P s S 1110`
)(ααϕϕ k spk
f f =ξ=4.80
计算结果见附件CFG 桩计算结果。

3.4 设计计算结果
按照《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002）的有关规定，结合地质条件和结构设计要求，通过计算分析，海亮广场一期（Ⅱ）工程1#楼设计结果如下表：
CFG 桩复合地基设计方案
备注：桩长包括保护层厚度50cm ；
根据有关规范、规程并结合当地已有的CFG 桩施工实践经验及本工程的规模和结构特征，设计如下：
（1）工程桩径400mm ，有效桩长26.50米，保护桩长为0.5米, 桩间距1.2×1.2米；桩体试块抗压强度平均值≥20MPa (fcu ≥3p
K A R )； （2）桩顶以上铺设褥垫层200mm ，夯填度不大于0.9；
（3）桩矩形布置；
（4）混凝土标号采用C20；
（5）建筑物最终预估沉降量49.96mm。

4 、施工组织方案
根据设计方案和业主要求，本工程的主要内容包括如下三个方面：一是钻孔压灌CFG桩的施工，二是成孔出土和桩间土的清运，三是凿桩头和中粗砂褥垫层的施工。

根据以上施工内容，结合业主对工期等的要求，为便于现场施工管理，特编制此施工组织。

4.1 施工组织设计编制依据
(1)、《岩土工程勘察报告》；
(2)、《地基处理要求文件》；
(3)、《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）；
(4)、《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002）；
(5)、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB 50202-2002）
4.2 施工工程量
根据业主最终提供的图纸按设计方案计算。

4.3 施工人员计划
建立由项目经理领导、项目副经理中间控制，技术质量组全体人员基层检查的管理系统，以确保各项质量保证措施落实到各分部工程及各道工序中。

并在施工过程中设专职质
量员，班组设兼职质量员进行自检互检，发现不符合质量标准的问题及时纠正。

施工人员组织管理机构如下：
项目经理部
测量队土方施工队桩基施工队材料设备组
技术质量管理人员5人，电工1名，电焊工2名，钻机操作工6人，打桩工人10人，土方施工工人20人。

4.4 施工设备计划
组织三个班组并行进行打桩施工，设备安排如下表
施工设备一览表
4.5 施工材料、水、电计划
因现场条件所限，以及施工规范的有关建筑施工要求，本工程地基处理施工采用商品混凝土CFG混合料，强度C20，
坍落度要求为180mm（规范坍落度要求160-180㎜）。

另外，褥垫层材料选用粒径5—16mm碎石、中粗砂或级配砂石。

施工用电量：现场100m范围内，最大约400kVA。

施工用水：1根6分水管接至施工现场。

生活用水：1根6分自来水管接至办公生活区。

4.6 CFG桩施工工艺及工序
本工程施工采用螺旋钻机成孔，钻孔后不提起螺旋钻头，直接通过空心钻杆压力灌注CFG混合料自下而上成桩。

CFG桩施工工艺流程为：搅拌CFG混合料→长螺旋钻机就位、成孔→钻至孔底后，不提起螺旋钻头，直接通过空心钻杆压力灌注CFG混合料→边提升钻杆，边压灌CFG混合料→成桩、桩体养护。

工序为：施工水电附属设施准备→机械设备安装调试→施放桩位点→验线、验桩位点→成桩→清土、凿桩头；同时进行复合地基质量检测→验槽→褥垫层施工。

4.7施工总体部署
工程进度流程为：1、人员进场、搭设临建→2、场地三通一平、材料进场报验→3、定位测量放线、桩位放点→4、测量验线→5、打桩设备进场、组装与调试→6、CFG桩施工、成孔出土清理外运→7、打桩施工机械设备退场→8、复合地基检测→9、清槽、凿桩头→10、验槽→11、褥垫层施工→12、移交土建施工单位。

具体施工过程如下：
1、施工准备工作
(1)、现场应保证三通一平；
(2)、搭设临建，布置现场；
(3)、接通水、电；
(4)、商品混凝土（CFG）配合比申请、预定；
(5)、施工机械进场、安装与调试；
(6)、组织有关技术人员熟悉图纸及技术要求；
(7)、学习有关法令、法规及甲方对现场的管理要求；
(8)、技术、安全交底。

2、施工测量放线
依据总包单位和业主提供的楼座轴线控制点和高程水准点，绘制“控制点交底图”，会同监理验线后，按CFG桩施工方案图进行基础定位线和桩位点施放。

桩位点用竹筷并点作标记。

3、打桩施工
桩位点验线合格后，按照设计的要求，采用合格的商品混凝土（CFG混合料）进行桩的施工。

4、清理成孔出土及桩间土
因施工工期较为紧张，打桩施工过程中，可以安排人员及时进行打桩成孔出土的清运，特别是清理桩顶以上超灌的CFG混合料，及时清理，避免后期桩头过长，难以凿运。

打桩施工结束后，可进行余土清理。

清槽采用人工与机械配合作业，范围为CFG桩处理范围，应先清除成孔出土，后清除打桩保护层部分土。

先清桩间土，后凿桩头。

清土时，力求
槽底平整，尽量避免扰动桩间土，防止超挖。

清除的土应及时外运消纳。

若有扰动土，必须清除，对于超挖部分，可用褥垫层找平。

5、凿桩头
凿桩头时，应用两根钢钎沿桩头根部对称开凿，避免桩体产生深部劈裂。

要求桩顶凿平，槽底平整。

若桩头断裂深度超过桩顶标高位置10cm以上，需用同标号混凝土补平，若不超过10cm，则直接用褥垫层材料填平即可。

施工过程中要严禁大型机械设备进入开挖后的基槽。

6、检测
按照规范的有关要求，进行0.5%根（单体工程不少于3点）单桩复合地基静力载荷试验和总桩数的10%低应变动测。

静载试验桩龄期不得少于20日。

具体检测过程与要求，可按照有关规范进行。

7、褥垫层施工
褥垫层沿基槽满槽铺设。

褥垫层材料采用级配砂石（中粗砂），褥垫层密实度按填夯度指标来进行控制，虚铺22-23cm厚，平板振动器夯实，夯实后厚度达到20cm即可，夯填度不大于0.9。

若遇扰动土，砂石垫层施工前，必须进行清除。

8、清理现场，渣土消纳
复合地基施工结束后，将现场余土、余料及桩头等清理干净，做到“活完场清”，以便总包单位顺利进行下道工序的施工。

5 、施工质量要求及主要控制措施
5.1施工质量要求
1、施工材料
考虑本工程的重要性，在正式打桩施工前，对于商品混凝土，根据以往的施工经验和国家规范，实验试应做好混凝土的配合比实验，保证CFG桩施工的顺利进行。

施工中，对所用的原材料，进场时需有相应的质量证明文件，加强现场检验工作，坚决杜决不合格材料流入施工工序。

2、打桩施工
施工过程中，现场设专人监测并做好施工记录、预检工程检查记录、隐蔽工程检查记录等，杜绝不合格产品进入下道工序，积极配合甲方、总包方的工作，把好质量关。

施工主要质量控制指标如下表
成桩施工质量控制指标一览表
施工前，对各施工工序人员进行技术交底，施工过程中，每日需按照施工桩数的5%，对以上的施工技术要求指标进行
抽检，确保施工质量满足设计和施工规范要求。

施工结束后，做好竣工质量检验以及工程质量评定。

5.2施工质量管理体系
施工质量管理体系，详见下表
施工质量管理体系表
5.3质量检验与试验
1、测量放线检验
要求业主或建筑施工总承包单位提供书面定位放线依据，并进行现场指认。

然后由测量员根据以上基础定位依据，施放轴线桩以及桩位点，桩位点可用竹筷和点白灰进行标记。

经验线员和质检员复测和检验，待自检合格后，提交工程定位测量记录和基槽验线记录，报甲方（监理）工程师验收，验收合格后，方可进行下一步工作。

2、CFG混合料检验与试验
质检员首先应按规定对商品混凝土（CFG混合料）进行检验。

3、过程产品检验
质检员对钻孔进行抽检，检验内容包括：孔深、孔径、孔位偏差、垂直度偏差、混合料、桩体质量等随时进行检查，并做好施工记录及检查记录等，杜绝不合格产品进入下道工序，积极配合监理工程师及甲方的工作，把好质量关。

在施工中，还应对发现异常情况及时向项目技术负责人汇报，并有项目技术负责人汇报给监理和总包方，研究相应的解决方案。

每个班组每个工作日制作一组试块(150×150×150mm3)，在标准条件下进行养护，送试验室作28日单轴立方体抗压强度试验，其中有见证送检试验次数必须占试验总数的30%以上。

5.4关键过程和特殊过程工序质量控制措施
1、长螺旋钻机定位时，设专人观测螺旋钻钻头锥和桩位点之间的距离，确保桩位偏差≤160mm。

2、螺旋钻机就位后，操钻人员根据钻机的水平仪调节钻机的垂直度，确保垂直度偏差≤1.0H%。

3、在螺旋钻杆上做固定标记，利用钻机支架上的深度标记进行成孔深度控制，确保孔深及桩长满足要求。

4、在施工过程中要对桩体材料灌注进行连续监控。

对
于钻孔压灌CFG混合料桩施工工艺，螺旋钻机钻至设计深度时，须等钻杆中孔灌满CFG混合料后，再提钻杆，边提升钻杆，边压灌CFG混合料，避免停泵待料。

设专人指挥协调钻机操作手与混凝土泵操作手之间泵送CFG混合料和提升钻杆的配合，直至压灌到地面为止。

6 、进度计划
考虑到机械设备进场和安装调试，计划安排1台机械进行每日24小时连续施工。

因本工程地基土强度相对较高，根据以往施工经验，计划每日每台机械完成CFG桩40-50根。

据此确定正式打桩工期为10-12天。

对于成孔出土，在打桩施工期间就可以及时清运到场外消纳。

对于桩间土和桩头等，可以在打桩施工结束后，以及复合地基检测期间，同时进行清运和消纳，不会影响到本工程的总体进度。

褥垫层施工，应该在复合地基检测合格，并验槽合格后，方能进行。

安排3日时间完成。

本工程总工期22日。

完成后交付总包单位进行下道工序施工。

7 、施工安全、消防与文明施工管理
目前，施工安全、消防，以及现场文明施工、环境保护等工作是施工中非常重要的一项工作。

根据国家、呼和浩特市有关要求，结合现场条件，应作好以下各项工作。

（1）、加强安全施工意识教育，开工前，对施工人员普遍进行一次安全培训，杜绝伤亡事故。

（2）、非机电人员不准动用机电设备，机电设备防护措施要完善。

施工设备操作需严格执行设备操作和保养规程，严禁违章操作。

（3）、施工人员进入现场必须带好安全帽，高空作业要系好安全带，危险部位要设明显标志。

（4）、施工现场要加强消防、保卫宣传教育。

设置消防车道，配备相应的消防器材料，临建处放置灭火器，灭火器由专职检查保管。

危险部位挂标识牌。

并经常在现场巡查，发现隐患，立即消除。

施工现场严禁吸烟。

（5）、施工搭设的临时建筑物应符合防火要求，不得使用易燃材料。

临建等设施、设备按照要求安置，入口处设置标识牌。

（6）、安装电器设备必须符合技术规范和操作规程，禁止违章作业，确保施工安全。

电器安装合理，定位放置，机械操作手、电工等必须持证上岗，专人维修管理，他人不得乱动。

电缆安置整齐，绝对不能裸露芯线。

（7）、安装电器设备、进行电、气焊等作业，必须有合格的电工、焊工等专业技术人员操作。

（8）、机械、车辆经常进出的道路需保持通畅，若遇电缆、水管等需埋置。

（9）、注意现场卫生，严禁随地大小便、打闹。

施工现场要认真搞好文明施工。

（10）、生活区和施工区的废弃物和垃圾堆放到指定地点，撤场前保证清理干净。

8 、业主应提供的条件
1、开工前，由业主和总包方负责做好场地的三通一平工作，提供相应的材料场地、生活用地及管理人员的办公用地；
2、槽底四周基础边线以外每边预留不少于0.8m宽的工作面；
3、为保证施工机械顺利进出基槽，马道宽度至少6.5m，坡度不大于15°，配合打桩机械顺利进出基坑。

4、工程施工所需总电量为500kVA，甲方应提供满足工作要求的电源，并提供施工用水及生活用水的水源。