碎石桩施工组织设计(方案)

晋中市第一人民医院迁建项目内科楼碎石桩+CFG桩施工方案山西鑫东煌基础工程有限公司二零一五年五月一、编制依据1、根据北京中外建建筑设计有限公司提供的晋中市第一人民医院迁建项目二标段内科楼CFG桩+碎石桩平面布置图。

2、技术标准《工程测量规范》（GB50026-2007）《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）《湿陷性黄土地区建筑规范》（GBJ25-2004）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）《建筑基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）二、工程基本情况1、主要情况晋中市第一人民医院迁建项目内科楼地基处理采用CFG桩+碎石桩二元复合地基进行处理，主要选用碎石桩，并且插打CFG桩，振动碎石桩：桩径Φ400，桩距1.2m，有效桩长8m，该基础需进行正方形布桩，共布置碎石桩5949根，要求处理后的复合地基承载力特征值不小于150Kpa；CFG桩桩径Φ400，有效桩长16m，桩距1.2m，正方形布桩，共布置CFG桩1758根，要求处理后的复合地基承载力特征值不小于350Kpa，单桩承载力特征值不小于500KN。

3、设计要求碎石桩施工完毕后进行液化判定，判定深度至5层层底后，进行CFG桩施工。

碎石桩桩体材料应采用含泥量不大于5%的碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、中砂或石屑等硬质材料，最大粒径不得大于50mm，桩孔内填料的充盈系数不得小于1.4。

CFG桩的混凝土标号为C20，桩端持力层为第6层粉质粘土，处理后复合地基承载力特征值不小于350Kpa，CFG桩单桩承载力特征值不小于500KN。

根据施工图纸设计要求：内科楼局部区域标高特定，为别为-11.08（空桩5.5m，有效桩长6.4m）、-9.48（空桩3.9m，有效桩长8m）、-8.98（空桩3.4m，有效桩长8m）、-10.78（空桩5.2m，有效桩长8m）-7.98（空桩2.4m，有效桩长8m）。

4、主要工程数量主要工程数量表三、工程进度计划1、工期碎石桩总长度98158.5m，计划安排3台桩机施工，2015年5月24日人员、设备进场，计划在2015年6月3日碎石桩开始施工，2015年6月15日完工；CFG桩总长度29007m，计划安排1台桩机，2015年5月24日人员、设备进场，施工2015年6月10日CFG桩开始施工，2015年6月23日施工完成，总计工期20天。

2、施工进度计划安排表四、工程施工内容1、临时工程1.1施工通道：场地平坦且有道路，交通十分方便，即可进行施工材料及机具的运输要求。

2、施工准备2.1开工前办好有关施工手续，收集有关技术资料，预备足够的施工记录表格和统计表格；做好施工方案审查工作，进行施工技术、安全交底。

根据监理工程师批准的导线控制点和设计图纸做好测量放线工作。

2.2做好场地的“三通一平”，排除施工路线上的地下障碍物，排除对施工机具有影响的障碍物，对道路进行清理，确保商品混凝土进场需求。

2.3开工前对机具设备进行全面检查，预备足够零配件。

2.4对新进场施工人员进行安全教育。

2.5施工原材(碎石)检测。

3、碎石桩施工方法为了满足碎石桩施工工艺的要求，需对表层土进行开挖平整，并碾压场地，形成工作面，便于施打，再打设Φ40cm碎石桩。

3.1振动沉管碎石桩法参数：（1）碎石桩采用振动沉管碎石桩，碎石桩径400mm，根据施工图纸设计要求：内科楼局部区域标高特定，为别为-11.08（空桩5.5m，有效桩长6.4m）、-9.48（空桩3.9m，有效桩长8m）、-8.98（空桩3.4m，有效桩长8m）、-10.78（空桩5.2m，有效桩长8m）-7.98（空桩2.4m，有效桩长8m）。

桩距1.2m，正方形布桩。

（2）设备和填料要求：振动功率75-90kw，碎石含泥量不得大于5%，粒径1cm-4c m。

（3）施工时桩位偏差不应大于套管外径的30%；垂直度偏差不应大于1%。

3.2 施工工艺流程场地平整→测量放线→桩机就位调整→桩管下沉及振密→成孔投料→石料振密→桩管拔出→移至下一桩位3.3 施工中的工艺及方法1）定位由我单位测量技术人员按监理单位提供控制点引放至桩位控制点，在放线过程中，由监理旁站观测。

2）投料成桩作业把桩管压入到设计深度，通过料斗向桩管内投入规定数量的碎石料；边振动边拔管，每次拔管高度控制在1m左右，拔管速度控制在1m/min 左右，然后控制振动均匀边振动边下压沉管0.3—0.5m左右，将碎石料挤压密实；停止拔管后应继续振动，一般停拔悬振时间为10~20s；再一次向桩管内规定数量的碎石料，重复循环施工至桩顶，实际灌入量没有达到设计用量要求时，应在原位将桩管打入，补充灌碎石后复打一次。

3）施工要点（1）制桩时严禁周边土方开挖，以防止桩身位移。

（2）为保证沉管深度，可在桩机导管和桩架上每隔1m作一标记。

（3）桩的施的次序由中间向两边施工，有利于挤走部分软土，对搞剪强度较底的粘性土地基，可减少对原土的扰动，宜用逐排施工的方式。

4）碎石桩通病治理（1）桩身缩颈治理：①拔管速度一般控制在1米/分。

每拔0.5～1.0米停止拔管,原地振动10～30秒。

反复进行,直到拔出地面。

②采用反插法克服缩颈。

局部反插法:在发生部位进行反插,并往下多插入1米。

全部反插法:开始从桩端至柱顶全部进行反插,即开始拔管1米,再反插到底,以后每拔出1米,反插0.5米,直到拔出地面。

（2）桩身断桩治理：填料要分批加入，不宜一次加量过量，原则上要“少吃多餐”，保计试桩标定的装入量，每一次深度的桩体在未达到规定的密实电流时应继续加料，继续振实。

（3）碎石挤密桩灌量不足治理：施工时要注意电、料的控制。

电主要是控制振密过程中的密实电流；原则上要勤加料，但每批不宜加得太多，每振密段也不宜太长（≤50cm），碎石料粒径<5cm，其含泥量不超过5%。

四、CFG 桩施工方法1、设备选配: 采用CFG23型步履式长螺旋钻机1台；HTB80.13.90S 型混凝土输送泵1台；电、气焊设备1套；水准仪、经纬仪1套等及其他配套设备。

2、施工工艺:CFG 桩：定位放线→启动桩机对准桩位→桩机调平、钻杆调直→关闭钻头阀门启动锤头钻进到设计桩底标高→开动混凝土输送泵灌料、同时启动卷扬机提升钻杆直至施工设计桩顶标高→成桩完毕→停机移位至下一桩位。

CFG 桩工艺流程图：3、主要分部工程的施工方法:（1）、定位:将桩机移到指定桩位，对中。

当地面起伏不平时，应调整支腿或平台基座，使桩机底座保持水平、钻杆保持垂直。

一般桩位误差不宜超过2.0CM ，钻杆垂直度偏差不超过1.5%。

（2）、钻进成孔:关闭钻头阀门，启动卷扬机下放钻杆至钻头触及开工移机下一桩位调平、调直 钻孔对位 商品砼进场 钻 进 钻深约16.50m 停灌桩顶标高成 桩 灌料、提升地面时，启动钻机锤头，将钻杆旋转下沉至桩底设计标高。

（3）、混合料进场：通知商品混凝土供应商按设计配合比配制混合料，并及时运输到施工现场。

（4）、灌料、提升：当钻机钻至桩底标高时，开动混凝土输送泵灌料，当输送管及钻杆芯管充满混合料后开始启动卷扬机匀速提升钻杆，边灌料、边提升，直至施工设计桩顶标高，提升速度宜控制在2m/min-3m/min，严禁先拔管后灌料，掌握好灌料与提钻的时间差，尽量避免提升灌料过程中停机待料现象。

在流塑性土中要控制提钻速度，保证成桩质量。

（5）、停灌桩顶标高、移机下一桩位：尽量控制好桩顶标高停灰面这一环节，在达到技术要求的条件下，做到尽可能少浪费混合料。

3、试块的留置与规格成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械每个台班应做一组(3块)试块（边长为100mm的立方体），标准养护28d,测定其抗压强度。

4、主要材料需用量计划CFG桩体采用C20商品混凝土。

CFG桩——1758根，桩设计有效桩长16m，保护桩长0.5m，施工长度16.5m，桩径400mm，本次施工累计设计总长度29007m；约计灌注砼4000m3(施工充盈系数按1.1考虑)。

5、施工顺序:结合CFG桩结构布局特点及现场地质条件，本工程采取:从由北向南推进施工。

6、CFG桩通病治理1、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。

特别是故障排除不畅时,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。

产生堵管的原因有以下几点:1.1、混合料配合比不合理，混合料和易性不好。

因此,要注意混合料的配合比,严格按要求施工，坍落度应控制在160mm～200mm之间。

1.2、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线。

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。

1.3、施工操作不当。

钻孔进入土层预定标高后,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。

1.4、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,也会造成堵管。

2、窜孔：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,此种现象称为窜孔。

发现窜孔的条件有如下三条:1.被加固土层中有松散饱和软土层;2.钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动;3.土体受剪切扰动能量的积累,足以使土体发生触变。

由于窜孔对成桩质量的影响,施工中采取的预控措施:1、采取隔排跳打方法;2、减少在窜孔区域的打桩推进排数,减少对已打桩扰动能量的积累;3、合理提高钻头钻进速度。

3、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。

4、桩端不饱满：这主要是因为施工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。

5、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。