工程案例
业务范围
工业园地基加固处理方案
发布时间:2014-09-21
一、工程地质状况毕节魔芋加工工业园工程占地28808?,拟建主要建筑包括6栋厂房,采用钢架结构,独立基础,柱间6m,地基承载力设计要求:150kpa。
拟建场地位于毕节市二铺收费站右侧,场地原为阶梯状,经回填后场地较于平坦,回填土厚在5-6m之间。场地范围内自上而下各土层为:
1、杂填土:回填时间约3个月,成分及不均匀,主要为粘土、有机质物和块石。厚度在5-6m之间。根据规范要求,不能作地基持力层使用,必须进行地基加固处理。
2.耕植土:场地广泛分布。成分单一,有机物含量高,物理力学指标较低。
3、粘土:场地分布均匀,成分单一。物理力学指标稳定,但因上覆填土较厚,选其作为持力层不现实。
4、基岩:是该场地理想的地基持力层,但埋深较深。选其作为地基持力层使用不合理。
二、地基处理方案的选择
根据场地的地质状况,对多种地基加固方案从经济上和技术上进行了分析和比较。
(1)钢筋混凝土钻孔灌注桩加固方案
此方案安全可靠,能完全满足设计要求,但地基土的高灵敏度给施工带来极大困难,加之排污工作量大,施工费用过高,甲方难以承受,因此不采纳。
(2)水泥粉体搅拌桩(或称粉喷桩)加固方案
粉喷桩是近年来对软弱地基加固处理的一种新方法,施工噪音低,无污染,水泥土桩复合地基可满足设计要求,但经济上仍不合理。
(3)碎石挤密桩加固方案
碎石挤密桩可使松散状的粉土挤密,消除土层的液化潜势。但碎石桩桩体材料本身没有粘结强度,主要桩周土的约束来维持桩体并承受荷载,而饱和粘性土的灵敏度一般较高,由于成桩过程中对桩间土的扰动,使桩土的结构性受到破坏,强度大大降低,对桩的约束作用在相当长的时间内大为消弱。在饱和粘性土中,碎石桩复合地基承载力比天然地基一般可提高20%-60%左右,本场地的现场试验表明(见图7-10-14),经碎石桩加固后,地基承载力由60kpa提高到80kpa,不能满足地基承载的设计要求,因而碎石桩方案也不能采用。
(4)灰土碎石振动挤密桩加固方案
灰土碎石振动挤密桩(CFG桩)的桩身强度可在4~20mpa之间调控,静力受压弹性模量为8.4×103~9.8×103mpa,因而具有较高的桩身模量和强度,能承受较大份额的上部荷载,以往的加固经验表明,CFG桩加固后复合地基承载力可较加固前提高2~3倍甚至更高,复合地基承载力可达150~220kpa,单桩承载力可达140-170kpa,超过设计要求的承载力,因此认为CFG桩在本场地是可以达到设计要求的。
三、地基的加固
(1)地基的加固设计
由于CFG桩复合地基中的主要加筋体是CFG桩,桩的设置可加速土体的固结,提高土体的抗剪强度,因而在复合地基设计时,将灰土碎石桩与天然地基作为CFG桩的复合桩间土,复合桩间土与CFG桩共同构成复合地基承担上部结构传来的荷载。复合地基的承载力可按下式估算
fp.k=npRk+(1-m)fcs,k
式中:fp.k----组合型复合地基承载力标准值
np-----每平方米所含CFG桩的根数
Rk-----CFG桩单桩承载力标准值
m------CFG桩面积换率
fcs,k----灰土碎石桩与软土复合土基承载力标准值
根据CFG桩单桩的静载荷试验资料和加固地段的地质状况,按式分别估算不同加固地段的承载力,经计算,独立柱基下桩体按0.6m的桩间距成正三角形布桩,布桩方式见布桩图。根据不同的地质情况,CFG桩长分别在10-20m之间,以穿透回填土层,消除回填土液化势:桩尖置于承载力较高的粘土层上或基岩上,以利用发挥桩的端承效应。
为了调整基底下应力的分布情况,更大程度的发挥桩间土的承载作用,在桩与基础底板之间设一层30cm厚的碎石褥垫。同时又为施工机械提供施工的行走垫层也可同碎石桩构成排水通道。
(2)地基的施工设计
由于本场地的主要受力层粘土的灵敏度分别达11.4和6.4,属结构性极强的灵敏性土,因此选择合适的施工方案及施工机具,减少施工对地基的扰动是极为重要的。施工设计确定以振动沉管法打设CFG桩,利用已设置的排水消散振动沉管引起的超孔隙水压,以加速土体的固结,土体强度的恢复和提高。施工时,要求CFG桩每米的充盈系数不小于2.0,以保证桩体的施工质量。
(3)桩体材料的配方设计
CFG桩采用材料的体积比为1:3:5:(石灰:粉煤灰:碎石),桩体混合料的强度不得低于9.8mpa。
四、施工准备
1、资料和条件
(1)建筑物场地地质勘探报告
(2)碎石桩布桩图以及设计说明
(3)建筑物场地的水准控制点和建筑物位置控制坐标等资料
(4)具备”三通一平”条件
2、技术措施
(1)确定施工机具和配套设备。
(2)材料供应计划,标明所用材料的规格、技术要求和数量。
(3)试成孔应不少于2个,以复核地质资料以及设计、工艺是否适宜,核定选用的技术参数。
(4)按施工平面图放好桩位。
(5)确定施打顺序
施打顺序与土性与桩距有关。软土中桩距较大,可采用隔桩跳打,饱和的松散粉土中施工,如果桩距较少,不宜采用桩跳打方案;满堂布桩,无论桩距大小,均不宜从四周转圈向内推进施工。
(6)复核测量基线、水准点及桩位、桩的轴线定位点。
(7)振动沉管机沉管表面应有明显的进尺标记(以米为单位)。
3、施工设备:振动打桩机及其它有关的施工用具。
4、施工工艺
(1)桩机进入现场,根据设计桩长,沉管入土深度确定机架高度和沉管长度。
(2)桩机就位,调整沉管与地面垂直,确保垂直度偏差不大于1%。
(3)启动马达沉管到予定标高,停机。
(4)沉管过程中做好记录。
(5)停机后立即向管内投料,直到混合料与进料口齐平,混合料设计配批经搅拌机或人工拌和,搅拌必须均匀,如粉煤灰用量较多,拌和时间还要适当放长。
(6)启动马达,留振5-10秒,开始拨管,拨管速度为1.2-1.5米/分钟(拔管速度为线速)如遇淤泥或淤泥质土,拔管速率还可放慢。拨管过程中不允许反插,如上料不足,须在拨管过程中空中投料,以保证成桩后桩顶标高达到设计要求,成桩后桩顶标高应考虑计入保护桩。
(7)沉营拨出地面,确认成桩符合设计要求后,用粒状材料湿粘土封顶,然后移机进行下一根桩的施工。
(9)待桩体达到一定强度(一般15天),进行开槽及桩头处理。
(10)桩头处理完毕后进行褥垫层铺设,褥垫层所用材料为级配砂石,最大粒径不超过3厘米。褥垫层一般厚度30厘米,虚铺后采用静力压实,褥垫层高度比基础宽度要大,其宽出部分不宜小于褥垫层的厚度。
5、质量要求,安全措施及成品保护
(1)质量要求
A、桩长允许差≤10cm
B、桩径允许差≤2cm
C、垂直度允许差≤l%
D、桩位允许偏差:
满堂红布桩的基础茎≤1/2D
条基:垂直轴线方向≤1/4D,单排布桩不得大于6厘米。
顺轴线方向≤1/3D,单排布桩不得大于1/4D
E、碎石桩施工完毕,对桩进行低应变桩身完整性检测或动力触探测试,按有关规定做实验。桩的承载力,必须达到桩的极限承载力。
(2)安全措施
A、电器系统设专人负责,配备电器保护装置,随时检查。
B、设备定期检修,钻机,混凝土泵,搅拌机等必须由专职人员按操作规程操作。
C、施工人员进入现场必须戴安全帽。
D、施工前对施工人员进行专项交底。
E、现场设专职安全员,负贡现场安全施工。
(3)成品保护
A、土方开挖时不可对设计桩顶标高以下的桩体产主损害,尽量避免扰动桩间土。
B、剔除桩头时先找出桩顶标高位置,用钢钎等工具沿桩周向桩心逐次剔除多余的桩头,直到设计桩顶标高,并把桩顶找平,不可用重锤或重物横向击打桩体,桩头剔至设计标高处,桩顶表面不可出现斜平面。
C、如果在基槽开挖和剔除桩头时造成桩体断至桩顶设计标高以下,必须采取补救措施。
6、技术经济指标
灰土碎石桩桩长可以从几米到20多米,并且可全桩长发挥桩的侧阻力,桩承担的荷载占总荷载的百分比可在40%~75%之间变化,使得复合地基承载力提高幅度大并具有很大的可调性。
灰土碎石桩复合地基通过褥垫与基础联接,保证桩问土始终参与工作,与传统的桩基相比,桩的数量可大大减少,且碎石桩不配筋,桩体利用粉煤灰和石屑做为掺合料,大大降低了工程造价。
7、项目班子人员情况表
项目班子人员情况表
我单位对该工程极为重视,故对于施工现场管理人员进行精心的组织,选派了一批经验丰富、有技术,从事过大、中型工程施工的各级施工管理人员,成立项目经理部,代表我司全面履行合同,对工程项目的工期、质量、安全、成本、人力等综合效益进行有计划的组织、指挥、管理和控制。完善施工技术、安质、设备、物资、计划、财务、资料室等人员的编制,加强技术力量。
A、项目经理主要职责
a、代表企业法人对工程项目实施全面管理,贯彻实施公司的质量方针。
b、科学地管理人、财、物等生产要素,确保项目承包合同中规定的各项指标合面落实。
c、具体组织施工生产,解决施工中的实际问题。
d、对施工过程质量负责,领导安全文明施工。
e、按照《项目法施工思想政治工作条例》,做好职工的政治思想工作,全面负责关心职工的日常生活。
f、合理安排工期,指导生产,有效降低工程造价。
g、组织审核施工组织设计和安全施工组织设计。
B、项目技术负责人的主要职责
a、主持编制项目质量保证计划,建立项目质量保证体系。
b、组织图纸会审、施工组织设计交底、技术交底、质量保证计划的交底工作。
c、主持编制关键工序的作业指导书。
d、及时处理施工中出现的技术问题。
C、质检员职责
a、熟悉图纸,参加图纸会审,以施工图和规范为依据,负责对轴线、标高及各种几何尺寸的核查。
b、参加技术员的技术交底工作,对施工全过程进行跟踪检查,检查督促班组按技术交底及规范施工。
c、对进入现场的原材料及半成品材料的质量进行检查验收。
d、协助技术员做好班组的三检工作,参加隐蔽验收工作。主持技术复核工作,认真填写技术复核资料。
e、做好工程验收质量评定工作,负责签发班组任务的工程质量评定表,并做好各分项工程质量评定资料。
五、地基检测
在桩体施工结束后15天后,应对复合地基进行检测。以检验加固的效果和施工的质量,主要检测方法有动力触探法。动力触探检测比例应不低于总桩数的30%,经检测后,如有不满足设计要求,须进行补打或进行灌浆补救。
六、基础施工建议
基础开挖施工中,最好采用人工开挖,不要使用机械开挖,以免造成对地基的破坏。基础埋深不应小于1m。在基槽开挖完工后,应对基地进行人工修平。在桩与基础底板之间加设一层30cm厚的碎石褥垫,以便于调节不均匀沉降。
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