1、8200工程科研实验综合楼CFG 桩复合地基施工方案编制人：审核人：2011 年 10 月 13 日目录一、工程概况及特点 . 2（一） 、工程简介 . 2（二） 、工程地质、水文特点 . 2二、方案编制依据 . 2三、CFG 桩复合地基设计方案 . 2四、施工安排 . 3五、CFG 桩专项施工方案及施工技术 . 3（一） 、施工准备 . 3（二） 、施工主要工序 . 3（三） 、施工顺序 . 4（四） 、施工操作要点 . 4（五） 、质量标准 . 4六、CFG 桩通病及事故处理措施 . 5（一） 、堵管 . 5（二） 、串孔 . 5（三） 、桩头空芯 . 6（四） 、桩端不饱满 . 6（五）
2、 、桩孔偏斜 . 6（六） 、钻进困难 . 6（七） 、机械突发故障 . 6七、土方开挖整体安排及施工方案 . 6八、施工质量检测方法 . 7九、安全保证措施 . 7（一） 、安全管理工作 . 7（二） 、施工人员行为控制 . 8（三） 、临时用电安全管理 . 8（四） 、地下管线及其它地上设施的安全及加固措施 . 9一、工程概况及特点（一） 、工程简介拟建工程为 8200 工程科研实验综合楼门头，该门头为框架结构，基础为独立柱基结构，由于基础持力层全部为回填土部位，为防止基础出现不均匀沉降，对结构产生破坏，故需要进行地基处理，根据本工程图纸设计，采用CFG 桩对地基进行加固处理。（二） 、工
3、程地质、水文特点本工程门头位于原基坑回填土层上，土质较软，个别桩位还坐落于原基坑护坡之上。根据质勘察报告显示，地下水位较高，在基坑-5.0m 处有一层滞水带流沙层。二、方案编制依据1、本工程岩土工程地质勘察报告及现场实际情况；2、本工程业主有关要求；3、本工程有关设计图纸；4、选用规范：1） 、 建筑地基处理技术规范 （JGJ79-2002）2） 、 建筑地基基础设计规范 （GB50007-2002 ） ；3、 混凝土结构设计规范 （GB50010-2002 ） ；4） 、 建筑桩基技术规范（JGJ94-2008） ；5） 、 建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)；6）
4、 、 混凝土结构工程施工及验收规范 （GB50204-2002 ） ；7） 、 建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-99） ；8） 、适用于本工程的国家其它现行规范、规程等。三、CFG 桩复合地基设计方案根据本工程地质实际情况及结构设计的承载力、沉降要求，因此需进行地基处理。根据目前在北京地区的常规做法，拟采用CFG桩复合地基进行地基处理。此工艺目前在全国各地均有广泛的运用，它是一种地基处理方法，同过去的碎石桩、垃圾桩等原理一样，只是桩体部分采用了混凝土，由过去的散体变成了现在的复合体，受力性能有较大的改变，目前在北京地区已经大量使用，由于它比桩基大大节省了费用，所以在全国各地推广极快， 特
5、别在一些高层建筑住宅中均有采用。CFG 桩是水泥、粉煤灰、碎石三种材料英文字母的缩写，CFG 桩主要采用压灌混凝土施工，其成孔钻机有振动沉管灌注和长螺旋钻孔压灌两种，由于振动沉管灌注在城市施工受噪音及地层条件限制，目前使用较少，现在使用的主要为长螺旋钻孔压灌工艺，具有施工速度快的优点。个别桩位由于坐落于护坡上，护坡内有锚杆、钢管桩，地质比较复杂，宜造成长螺旋钻钻头无法提升及断杆现象发生，为避免此类现象发生， 宜采用乌喀式磕头机先将其护坡内的锚杆及钢管桩打断至原基地标高，再用长螺旋钻孔压灌工艺施工。本工程的地基处理设计已经完成，0.00=43.70m，其设计结果如下：桩径(mm) 混凝土强度施工
6、桩顶标高（ m ）设计桩顶标高（m ）桩底标高（m ）施工桩长（m ）设计桩长(m) 桩数（根）600 C25 -2.50 -4.60 -18.1 14.0 13.5 46 以上地基处理铺设砂石25cm ，周边铺设伸出垫层外30cm ，铺设后静力压实，夯填度0.9 。详细设计见相关图纸。四、施工进度安排门头 CFG 桩共计 46 根，个别部位地基比较复杂，下部存在滞水层，对成孔及灌注带来一定的难度，具体施工进度安排如下：设备进场组装：2011年 10 月 16 日完成；桩位定位放线： 2011年 10 月 17日2011年 10 月 18 日完成；桩开始施工时间：2011 年 10 月 18
7、日；桩完成时间 2011 年 10 月31 日。施工人数： 15 人。五、CFG 桩专项施工方案及施工技术（一） 、施工准备1） 、施工现场应做到三通一平，2） 、根据 CFG 桩的施工要求， CFG 桩直接在地面施工（约 -1.5m） 。3） 、CFG 桩成套设备进场并进行调度。4） 、放出承台边缘线。根据施工图纸放出详细桩位线。（二） 、施工主要工序1）. 螺旋钻孔压灌桩的施工工艺是用螺旋钻机成孔，然后通过空心的螺旋钻杆泵送混凝土边提升钻杆，边泵送混凝土，直至成桩，其方法如下：钻机就位，进行水平、垂直调试 钻至设计孔深 提钻同时泵送混凝土同时提钻成桩 检查桩顶标高及成桩质量 桩头养护 提钻
8、移位至下一根桩， 重复以上操作。2）. 施工工艺流程图平整场地 测量放线校核定位桩机进场安装调试 桩位对中 混凝土搅拌 钻孔至设计孔深 边提钻边压入混凝土 灌注混凝土至桩顶设计标高以上+50cm 开挖承台土方外运检测验槽铺设碎石褥垫层交接总包。（三） 、施工顺序根据总体安排，该工程CFG桩按照同时施工考虑进行，进驻1 套设备施工。（四） 、施工操作要点1） 、混凝土强度为C25 ，坍落度 1822cm ，采用商品混凝土。2） 、钻进过程中应根据土层情况及时调整钻进速度，一次达到设计深度，确保桩长和桩径。3） 、首盘混凝土灌注前，应用清水或用水泥砂浆清洗管路。4） 、注意桩底灌注质量，砼进入钻杆
9、后方可提钻，匀速提钻并保证钻头刃尖始终埋在混凝土内，防止断桩。5） 、混凝土超灌不少于50cm为桩头。6） 、随时检查泵管密封情况，以防漏浆。7） 、在砂、卵石、淤泥等地层降低提钻速度，保证混凝土保持在钻杆内。8） 、成孔搅拌及泵送紧密配合，减少桩身灌注时间。9） 、成桩一定注意保护好桩头，24 小时内不扰动。10） 、CFG 桩成桩 10 天后，方可清理桩孔土，并截凿桩头。（五） 、质量标准序号检查项目允 许 偏 差检查方法单位数值1 原材料设计要求产品合格证或抽样送检2 桩径mm -20 用钢尺量或计算填料量3 桩身强度设计要求28天试块强度4 地基承载力设计要求按规定的办法5 桩身完整性
10、按桩基检测技术规范按桩基检测技术规范6 桩位偏差满堂布桩 0.40D 用钢尺量， D为桩径条基布桩 0.25D 7 桩垂直度% 1.5 用经纬仪测桩管8 桩长mm +100 测钻杆、桩管长度9 褥垫层夯填度0.9 用钢尺量注：1、夯填度指夯实后褥垫层厚度与虚体厚度的比值。2、桩径允许偏差负值是指个别断面。六、CFG 桩通病及事故处理措施（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。特别是故障排除不及时，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
11、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/m3100kg/m3的范围内，坍落度应控制在180mm 220mm 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路。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
12、入土层预定标高后，开始泵送混合料，管内空气从排气阀排出，待钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续时提钻。若提钻时间较晚，在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出，容易造成管路堵塞。（4）设备缺陷。弯头曲率半径不合理也能造成堵管。弯头与钻杆不能垂直连接，否则也会造成堵管。混合料输送管要定期清洗，否则管路内有混合料的结硬块，还会造成管路的堵塞。（二） 、串孔在饱和软土层中成桩经常会遇到这种情况，打完一根桩后， 在施工相邻的桩时， 发现刚施工的临桩的桩顶突然下落，当桩泵入混合料时，临桩的桩顶开始回升，此种现象称为串孔。发现串孔的条件有如下三条: . 被加固土层中有松散饱和软土层；. 钻杆钻进过程中叶片剪切作用
13、对土体产生扰动；. 土体受剪切扰动能量的积累，足以使土体发生触变。由于串孔对成桩质量的影响，施工中采取的预控措施: （1）采取隔桩、隔排跳打方法；（2）设计人员根据工程实际情况，采用桩距较大设计方案， 避免打桩的剪切扰动；（3）减少在串孔区域的打桩推进排数，减少对已打桩扰动能量的积累；（4）合理提高钻头钻进速度。（三） 、桩头空芯主要是施工过程中，排气阀不能正常工作所致。钻机钻孔时，管内充满空气，泵送混合料时，排气阀将空气排出，若排气阀堵塞不能正常将管内空气排出，就会导致桩体存气，形成空芯。为避免桩头空芯，施工中应经常检查排气阀的工作状态，发现堵塞及时清洗。（四） 、桩端不饱满这主要是因为施工
14、中为了方便阀门的打开，先提钻后泵料所致。 这种情况可能造成钻头上的土掉入桩孔或地下水浸入桩孔，影响CFG 桩的桩端承载力。为杜绝这种情况，施工中前、后台工人应密切配合，保证提钻和泵料的一致性。（五） 、桩孔偏斜主要因为地面不平， 导向设施出现偏差， 钻架不正或钻杆弯曲， 钻杆刚度不够所致。另外钻进时土层硬度发生突然变化或遇到障碍物也会导致桩孔偏斜。施工前应对安装好的钻机设备做全面检查，做到水平、稳固，对钻杆、接头要逐个检查，保证钻杆顺直，有足够的刚度。在钻进时，土层由软变硬时要少加压慢给进。（六） 、钻进困难主要原因为遇到地下障碍物如石块、混凝土块，钻机功率不够或钻进速度太快造成憋钻。应选用硬
15、质合金钻头，采用合适的钻速。遇到障碍时如障碍物不深，应进行清除后复钻，如不易挖出则改变桩位。（七） 、机械突发故障对于 CFG 桩施工过程中机械设备发生故障时， 应及时检修设备，尽快恢复正常施工。若桩机施工某根桩至一半时钻机发生故障，且 3 小时内无法继续施工， 可根据现场具体情况重新施工此桩，以保证CFG桩成桩质量，并对其进行小应变检测。七、土方开挖整体安排及施工方案本工程由于为单个的独立承台基础，如先期单个开挖， 场地不平整， 打桩钻机无法行走，因此采取先在地面施工CFG 桩，然后采用小型挖掘机进行土方开挖，并配合人工修坡、清槽。该工程的独立承台开挖深度约2.3m，按照 1：0.8 左右放
16、坡，每边放坡 800mm 考虑，承台四周的工作面按照300mm 考虑，部分位置由于承台较近， 按照以上方式开挖可能重叠或者交叉，可根据现场实际情况进行挖通处理。在土方开挖过程中， 配合人工进行凿桩头。 开挖出的土方临时集中堆放在场地一个位置，然后采用大型铲车及运土车定时运离现场进行渣土消纳。八、施工质量检测方法1、混凝土检验：混凝土出盘后，按照规范要求定期定量制作混凝土试块，用以检验施工桩基砼强度。2、桩位复核：技术人员在放出桩位后，需会同有关人员进行桩位复核，使桩位偏差控制在允许范围内。3、桩长控制：严格按照设计要求控制桩长，用水准仪根据钻杆入土深度控制桩底标高。4、复合地基检测：严格按照设
17、计要求及相关规范进行小应变检测试验。按图纸设计要抽检数量为总桩数的10% ，具体小应变检测数量4 根。本工作另行委托具有检测资质的第三方单独进行，并出具检测报告。九、安全保证措施（一） 、安全管理工作1. 项目经理负责整个现场的安全生产工作，严格遵照施工组织规定的有关安全措施组织施工。2. 技术负责人要检查作业队、 专业配属队伍， 认真做好分部分项工程安全技术书面交底工作，被交底人要签字认可。3. 在施工过程中对薄弱部位、 环节要予重点控制， 特别是大型施工设备从设备进场检验、安装及日常操作要严加控制与监督。凡设备性能不符合安全要求的一律不准使用。4. 防护设备的变动必须经项目经理批准，变动后
18、要有相应有效的防护措施，作业完后按原标准恢复，所有书面资料由经理总监保管。5. 对安全生产设施进行必要的合理的投入。重要劳动防护用品必须购买定点厂家的认定产品。6. 分析安全难点， 确定安全管理难点在每个大的施工阶段开始之前，分析该阶段的施工条件、施工特点、施工方法，预测施工安全难点和事故隐患，确定管理点和预控措施。（二） 、施工人员行为控制1. 进入施工现场的人员必须按规定戴安全帽，并系下颌带。 戴安全帽不系下颌带视同违章。2. 凡从事 2 米以上无法采用可靠防护设施的高处作业人员必须系安全带。安全带应高挂低用， 不得低挂高用，操作中应防止摆动碰撞，避免意外事故发生。（三） 、临时用电安全管
19、理1. 坚持电气专业人员持证上岗，非电气专业人员不准进行任何电气部件的更换或维修。2. 建立现场临时用电检查制度， 按现场临时用电管理规定对现场的各种线路和设施进行定期检查和不定期抽查，并将检查、抽查记录存档。3. 施工现场临时用电的架设和使用必须符合施工现场临时用电安全技术规范 的规定。4. 检查和操作人员必须按规定穿、戴绝缘鞋、绝缘手套；必须使用电工专用绝缘工具。5. 现场采用双路供电系统，确保电源供应。临时配电线路必须按规范架设，架空线必须采用绝缘导线，不得采用塑胶软线，不得成束架空敷设，也不得沿地面明敷设。6. 施工机具、车辆及人员，应与内、外电线路保持安全距离。达不到规范规定的最小距
20、离时，必须采用可靠的防护措施。7. 配电系统必须实行分级配电。现场内所有电闸箱的内部设置必须符合有关规定，箱内电器必须可靠、完好，其选型、定值要符合有关规定，开关电器应标明用途。电闸箱内电器系统须统一式样、统一配制，箱体统一刷涂桔黄色，并按规定设置围拦和防护棚，流动箱与上一级电闸箱的联接，采用外插联接方式（所有电箱必须使用局集团定点厂家的认定产品）。8. 工地所有配电箱都要标明箱的名称、控制的各线路称谓、编号、用途等。9. 应保持配电线路及配电箱和开关箱内电缆、导线对地绝缘良好，不得有破损、硬伤、带电体裸露、电线受挤压、腐蚀、漏电等隐患，以防突然出事。10. 独立的配电系统必须按部颁标准采用三
21、相五线制的接零保护系统，非独立系统可根据现场的实际情况采取相应的接零或接地保护方式。各种电气设备和电力施工机械的金属外壳、金属支架和底座必须按规定采取可靠的接零或接地保护。11. 在采用接地和接零保护方式的同时，必须设两级漏电保护装置，实行分级保护，形成完整的保护系统。漏电保护装置的选择应符合规定。12. 为了在发生火灾等紧急情况时能保证现场照明不中断，配电箱内的动力开关与照明开关必须分开使用。13. 开关箱应由分配电箱配电。注意开关箱内的用电设备不可一闸多用，每台设备应有各自开关箱，严禁一个开关电气控制两台以上的用电设备（含插座），以保证安全。14. 配电箱及开关箱的周围应有两人同时工作的足
22、够空间和通道，不要在箱旁堆放建筑材料和杂草、杂物。15. 各种高大设施必须按规定装设避雷装置。16. 配电箱与开关箱的距离不得超过30米； 开关箱与它所控制电气设备相距不超过3米。17. 电动工具的使用应符合国家标准的有关规定。工具的电源线、插头和插座应完好，电源线不得任意接长和调换，工具的外绝缘应完好无损，维修和保管应由专人负责。18. 施工现场的临时照明一般采用220V电源照明，结构施工时， 应在顶板施工中预埋线管，临时照明和动力电源应穿管布线，必须按规定装设灯具，并在电源一侧加装漏电保护器。19. 电焊机应单独设开关。电焊机外壳应做接零或接地保护。施工现场内使用的所有电焊机必须加装电焊机
23、触电保护器。接线应压接牢固，并安装可靠防护罩。焊把线应双线到位，不得借用金属管道、金属脚手架、轨道及结构钢筋作回路地线。焊把线无破损，绝缘良好。电焊机设置地点应防潮、防雨、防砸。（四） 、地下管线及其它地上设施的安全及加固措施. 施工前，配合业主，与电信、市政、供水、供电等城管部分取得联系，详尽了解地下和地上管线和建筑情况，根据实际情况，制定加固方案，报业主、监理、当地城管部门批准后实施。如不能避开地下建筑或障碍而影响桩位，应配合监理和业主，申请修改设计。. 施工中，应计算钻机、吊车等重型设备的基底压力，防止碾坏地下管线或地下构筑物。一般情况下，采用铺垫厚实垫板，分散设备基底压力，必要时，制定加固措施，报监理或业主批准后实施。. 在工程开工前，业主应按合同要求进行地下管线交底，并办理有关手续。施工人员必须熟悉地下管网及周围建筑物的详细情况。. 在工程开工过程中密切注意周围管网的安全，遇到不明地下障碍物， 立即停止施工，在探明清楚后方可继续施工。
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