团结新村住宅楼CFG 桩复合地基设计方案(一)工程概况武汉市团结集团房地产开发有限责任公司拟在洪山区徐东路南侧、团结小区兴建两栋七屋住宅楼,结构型式为砖混结构,其中1# 住宅楼长62m 、宽11m ,2# 住宅楼长16m 、宽9m ,两栋住宅楼之间的间距16m 。
设计要求本工程采用CFG 桩复合地基处理,要求复合地基标准承载力f c =170kPa 。
CFG 复合地基由建设方另行委托给有相关资质的单位进行设计施工。
(二)CFG 桩设计计算参数根据湖北省地质勘察基础工程公司2000年5月提供的《武汉市团结小区A 区1#、2#住宅楼岩土工程勘察报告》,2001年8月提供的《武汉市团结小区A 区1#、2#住宅楼岩土工程勘察报告补充说明》,及2001年9月提供的《武汉市团结小区西区1#、2#住宅楼岩土工程补充勘察报告》基底下卧层地基承载力f k =110kN ,CFG 桩设计计算参数见下表:CFG 桩径D=400mm ,桩端持力层为第4 层粘土层,全断面进入持力层1m 。
1.CFG 单桩标准承载力R K()kN q D l q D P pki si 1303504.014.325.0280.190.2146.14.014.34122=⨯⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=⋅+⋅=∑ππkN K P R k 650.2/130/===2.CFG 复合地基置换率m 由()c k pkf m f m A R =-⋅⋅⋅+⋅1βα 其中 α――为桩间土强度提高系数,取α=1.0;β――为桩间土强度发挥度,β=0.75-1.0,取β=0.85。
从而可得:()()%3.1811085.00.14.014.325.06511085.00.1170/2=⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-=⋅⋅-⋅⋅-=k p kk c f A Rf f m βαβα 3.桩间距L正方形布置: 83.0%3.1844.014.3422=⨯⨯==m D L π m 三角形布置:89.0%3.18324.014.33222=⨯⨯==mD L π m4.下卧层沉降变形计算在设计荷载(170kPa )下,CFG 桩复合地基沉降变形为42.4cm 。
(四)CFG 复合地基设计方案二CFG 桩桩径D=400mm ,桩端落在第6层粉质粘土、粉土、粉砂互层上,平均有效桩长为14.6m 。
1.CFG 单桩标准承载力R K()kNq D l q D P pki si 56015004.014.325.0216.7285.390.2146.14.014.34122=⨯⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=⋅+⋅=∑ππkN K P R k 2800.2/560/=== 2.CFG 复合地基置换率m 由()c k pkf m f m A R =-⋅⋅⋅+⋅1βα 其中 α――为桩间土强度提高系数,取α=1.0;β――为桩间土强度发挥度,β=0.75~1.0,取β=0.85。
从而可得()()%6.311085.00.14.014.325.028011085.00.1170/2=⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-=⋅⋅-⋅⋅-=k p kk c f A Rf f m βαβα 3.桩间距L正方形布置: 87.1%6.344.014.3422=⨯⨯==m D L π m 三角形布置:0.2%6.3324.014.33222=⨯⨯==mD L π m4.复合地基沉降变形计算在设计荷载(170kPa )下,CFG 桩复合地基沉降变形为16.6cm 。
(五)CFG 桩复合地基方案方案一:在满足复合地基承载力的要求时,复合地基置换率高(m=18.3%), 桩间距小(0.83m 或0.89m ),不能充分发挥桩间土的强度作用, 同时下卧层沉降变形大(42.4cm ),并且不能控制。
方案二:在满足复合地基承载力的要求时,复合地基置换率低(m=3.6%), 桩间距大(1.87m 或2.0m ),同时复合地基沉降变形较小(16.6cm ),能满足变形要求。
经比较分析,选择方案二作为本工程的复合地基处理方案。
(六)CFG 桩平面布置图CFG 桩的平面布置另见图示。
(七)工程造价1# 住宅楼CFG 桩361根,2# 住宅楼CFG 桩282根,总计CFG 桩643根,砼方量1179m 3,按单价600元/ m 3计,1#、2#楼CFG 桩复合地基工程总造价计人民币:¥707,400.00元;大 写:人民币柒拾万柒仟肆佰元整。
长螺旋钻孔压灌工艺进行CFG桩施工说明(一)长螺旋钻孔压灌CFG桩成桩步骤1.钻进成孔采用ZKL800BB型步履式长螺旋钻机,其工艺流程为:桩机就位→稳定长螺旋双向矫正→慢速钻进→复查钻头垂直度→继续钻进达到设计桩底标高为止→做好施工记录。
图1 螺旋钻施工CFG桩工艺流程图2.混凝土压灌接通动力头上部高压胶管→边压灌边逐步提拔钻杆→提拔钻杆至设计桩顶标高上0.5m停止压灌→将钻杆及钻头提出至地面,停止动力头上升。
3.渣土清运(二)施工要点1.施工前应按设计要求根据设计图纸进行建筑定位和桩位测放,并对测量基线、水准基点及桩位进行复核,桩基轴线的定位点及施工地区附近所设水准点,应设在不受桩基施工影响处。
2.施工前应根据需要进行试成桩,以核对地质资料,检验设备及施工技术要求是否适宜。
3.桩机就位必须铺垫平稳,立柱垂直稳定牢固,钻头对准桩位。
4.开钻前必须检查钻头上的楔型出料活门是否闭合,严禁开口钻进。
5.钻孔过程中,未达到设计标高不得反转或提升钻杆,如因特殊情况应反转提升钻杆,提至地面,对钻头活门重新疏通、闭合。
6.压灌之前几分钟,应先开动混凝土输送泵,泵水及其砂浆疏通管道,然后泵送砼将砼管道中的砂浆压出管道,使整个管道充满砼,,并将拌好的砼储满料斗,同时搅拌好一罐砼备用。
7.压灌与钻杆提升配合好坏,将严重影响桩的质量,如钻杆提升晚,将造成活门难以打开,一般在钻杆提升0.3m后开始泵送混凝土,以免泵压过大憋坏胶管。
8.钻杆的提升是根据泵送砼量而定的,一般是在空心钻杆中有混凝土跌落声时开始提升钻杆,以确保桩顶密度。
提升速度一定要与泵送砼速度协调一致。
同时,提长速度还应与地层条件相适应,在密实的砂质土层中,应放慢提升速度,而在於泥质粘土中,则适当地加快提升速度。
9.压灌必须连续进行。
泵斗内要有一定的混凝土容量,混凝土容量要高出进料口50m以上,以防止吸进空气。
当泵斗混凝土面接近料口时,停止提升钻杆,待混凝土搅拌好后再进行压灌提钻。
(三)施工技术措施1.测量放线:根据建设单位提供的水准点会同建设方将设计±0.000引至施工现场做好保护,然后根据施工场地标高,钻杆长度,计算钻孔深度。
2.桩位控制:开工前,会同建设单位,共同放、验轴线和桩位。
然后用Φ18钢筋扎入土40cm左右,拔出来再灌入石灰粉。
桩位偏差控制,螺旋钻桩位允许偏差不大于70mm。
3.桩垂直度:桩机就位时,根据钻塔两个方向的线锤控制,调整桩身垂直度。
垂直度偏差<1%,若出现钻塔倾斜等情况,应停止钻孔,纠正后成孔。
4.桩底标高及桩径的控制:桩底标高偏差<100mm,桩径偏差±20mm。
5.砼灌注钻进至桩底标高,提升钻杆泵送砼,如若活门打不开,将钻头慢转提至地面,将活门疏通,并闭合好,重新钻进到设计桩底标高,重新开始压灌。
为保证活门的打开,在钻进至设计标高后钻机空转,将钻头上的泥甩开,以保证活门打开。
6.砼的拌制必须严格按配合比进行,坍落度控制在18-20cm,最大不超过20cm,每班做一次坍落度试验,并请监理检查。
7.砼搅拌必须均匀,和易性差有离析现象的砼不准进管。
8.砼灌注充盈系数满足设计要求。
9.施工过程中,每天做一组试块并编号,做试块时请监理方见证取样,并做好试块养护,28天后送检。
10.砼搅拌所用材料,经检验合格后方可使用,不合格的材料杜绝进场使用。
11.防止承压水对桩身的影响:根据勘察报告,该场地内地下水较丰富,对成桩质量有一定的影响,因此,要严格控制钻具提升速度,确保砼压灌的连续性,并借助泵压砼的压力上顶钻具。
操作时灵活运用钻机的提升力来减小泵的负荷,保证泵的安全运转。
(四)质量控制措施1.施工前的质量控制(1)熟练掌握质量控制的技术标准、设计图纸,作好各项技术交底工作;(2)加强原材料、成品和资料在质量控制,如水泥、砂石料、粉煤灰等必须有出厂合格证,且及时送检,合格后方可使用;(3)建立场地测量控制网,严禁用施工后的桩位复核或施放桩位;(4)与工程监理、质监站密切联系,取得帮助与支持。
钻孔工序质量控制点设置表表12.施工中的质量控制(1)为加强现场工程质量的检查监控,强化”三检“工作的及时性和准确性,使工序质量指标控制在设计规范要求的允许偏差内;(1)明确个工序的质量控制点,检验标准、检验方法,具体落实到责任人,钻孔工序质量控制点设置见表1,砼灌注工序质量控制点见表2。
3.施工后的质量控制(1)整理工程技术资料,并编目建档;(2)试桩,在浇桩4-7天后制作桩头,并积极配合试压检测工作;(3)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。
如果断裂面距桩顶标高不深,可用高标号混凝土接桩至设计桩顶标高,同时应注意在接桩头过程中保护好桩间土。
砼灌注工序质量控制点表2。