工程案例
業務范圍
工業園地基加固處理方案
發布時間:2014-09-21
一、工程地質狀況畢節魔芋加工工業園工程占地28808?,擬建主要建筑包括6棟廠房,采用鋼架結構,獨立基礎,柱間6m,地基承載力設計要求:150kpa。
擬建場地位于畢節市二鋪收費站右側,場地原為階梯狀,經回填后場地較于平坦,回填土厚在5-6m之間。場地范圍內自上而下各土層為:
1、雜填土:回填時間約3個月,成分及不均勻,主要為粘土、有機質物和塊石。厚度在5-6m之間。根據規范要求,不能作地基持力層使用,必須進行地基加固處理。
2.耕植土:場地廣泛分布。成分單一,有機物含量高,物理力學指標較低。
3、粘土:場地分布均勻,成分單一。物理力學指標穩定,但因上覆填土較厚,選其作為持力層不現實。
4、基巖:是該場地理想的地基持力層,但埋深較深。選其作為地基持力層使用不合理。
二、地基處理方案的選擇
根據場地的地質狀況,對多種地基加固方案從經濟上和技術上進行了分析和比較。
(1)鋼筋混凝土鉆孔灌注樁加固方案
此方案安全可靠,能完全滿足設計要求,但地基土的高靈敏度給施工帶來極大困難,加之排污工作量大,施工費用過高,甲方難以承受,因此不采納。
(2)水泥粉體攪拌樁(或稱粉噴樁)加固方案
粉噴樁是近年來對軟弱地基加固處理的一種新方法,施工噪音低,無污染,水泥土樁復合地基可滿足設計要求,但經濟上仍不合理。
(3)碎石擠密樁加固方案
碎石擠密樁可使松散狀的粉土擠密,消除土層的液化潛勢。但碎石樁樁體材料本身沒有粘結強度,主要樁周土的約束來維持樁體并承受荷載,而飽和粘性土的靈敏度一般較高,由于成樁過程中對樁間土的擾動,使樁土的結構性受到破壞,強度大大降低,對樁的約束作用在相當長的時間內大為消弱。在飽和粘性土中,碎石樁復合地基承載力比天然地基一般可提高20%-60%左右,本場地的現場試驗表明(見圖7-10-14),經碎石樁加固后,地基承載力由60kpa提高到80kpa,不能滿足地基承載的設計要求,因而碎石樁方案也不能采用。
(4)灰土碎石振動擠密樁加固方案
灰土碎石振動擠密樁(CFG樁)的樁身強度可在4~20mpa之間調控,靜力受壓彈性模量為8.4×103~9.8×103mpa,因而具有較高的樁身模量和強度,能承受較大份額的上部荷載,以往的加固經驗表明,CFG樁加固后復合地基承載力可較加固前提高2~3倍甚至更高,復合地基承載力可達150~220kpa,單樁承載力可達140-170kpa,超過設計要求的承載力,因此認為CFG樁在本場地是可以達到設計要求的。
三、地基的加固
(1)地基的加固設計
由于CFG樁復合地基中的主要加筋體是CFG樁,樁的設置可加速土體的固結,提高土體的抗剪強度,因而在復合地基設計時,將灰土碎石樁與天然地基作為CFG樁的復合樁間土,復合樁間土與CFG樁共同構成復合地基承擔上部結構傳來的荷載。復合地基的承載力可按下式估算
fp.k=npRk+(1-m)fcs,k
式中:fp.k----組合型復合地基承載力標準值
np-----每平方米所含CFG樁的根數
Rk-----CFG樁單樁承載力標準值
m------CFG樁面積換率
fcs,k----灰土碎石樁與軟土復合土基承載力標準值
根據CFG樁單樁的靜載荷試驗資料和加固地段的地質狀況,按式分別估算不同加固地段的承載力,經計算,獨立柱基下樁體按0.6m的樁間距成正三角形布樁,布樁方式見布樁圖。根據不同的地質情況,CFG樁長分別在10-20m之間,以穿透回填土層,消除回填土液化勢:樁尖置于承載力較高的粘土層上或基巖上,以利用發揮樁的端承效應。
為了調整基底下應力的分布情況,更大程度的發揮樁間土的承載作用,在樁與基礎底板之間設一層30cm厚的碎石褥墊。同時又為施工機械提供施工的行走墊層也可同碎石樁構成排水通道。
(2)地基的施工設計
由于本場地的主要受力層粘土的靈敏度分別達11.4和6.4,屬結構性極強的靈敏性土,因此選擇合適的施工方案及施工機具,減少施工對地基的擾動是極為重要的。施工設計確定以振動沉管法打設CFG樁,利用已設置的排水消散振動沉管引起的超孔隙水壓,以加速土體的固結,土體強度的恢復和提高。施工時,要求CFG樁每米的充盈系數不小于2.0,以保證樁體的施工質量。
(3)樁體材料的配方設計
CFG樁采用材料的體積比為1:3:5:(石灰:粉煤灰:碎石),樁體混合料的強度不得低于9.8mpa。
四、施工準備
1、資料和條件
(1)建筑物場地地質勘探報告
(2)碎石樁布樁圖以及設計說明
(3)建筑物場地的水準控制點和建筑物位置控制坐標等資料
(4)具備”三通一平”條件
2、技術措施
(1)確定施工機具和配套設備。
(2)材料供應計劃,標明所用材料的規格、技術要求和數量。
(3)試成孔應不少于2個,以復核地質資料以及設計、工藝是否適宜,核定選用的技術參數。
(4)按施工平面圖放好樁位。
(5)確定施打順序
施打順序與土性與樁距有關。軟土中樁距較大,可采用隔樁跳打,飽和的松散粉土中施工,如果樁距較少,不宜采用樁跳打方案;滿堂布樁,無論樁距大小,均不宜從四周轉圈向內推進施工。
(6)復核測量基線、水準點及樁位、樁的軸線定位點。
(7)振動沉管機沉管表面應有明顯的進尺標記(以米為單位)。
3、施工設備:振動打樁機及其它有關的施工用具。
4、施工工藝
(1)樁機進入現場,根據設計樁長,沉管入土深度確定機架高度和沉管長度。
(2)樁機就位,調整沉管與地面垂直,確保垂直度偏差不大于1%。
(3)啟動馬達沉管到予定標高,停機。
(4)沉管過程中做好記錄。
(5)停機后立即向管內投料,直到混合料與進料口齊平,混合料設計配批經攪拌機或人工拌和,攪拌必須均勻,如粉煤灰用量較多,拌和時間還要適當放長。
(6)啟動馬達,留振5-10秒,開始撥管,撥管速度為1.2-1.5米/分鐘(拔管速度為線速)如遇淤泥或淤泥質土,拔管速率還可放慢。撥管過程中不允許反插,如上料不足,須在撥管過程中空中投料,以保證成樁后樁頂標高達到設計要求,成樁后樁頂標高應考慮計入保護樁。
(7)沉營撥出地面,確認成樁符合設計要求后,用粒狀材料濕粘土封頂,然后移機進行下一根樁的施工。
(9)待樁體達到一定強度(一般15天),進行開槽及樁頭處理。
(10)樁頭處理完畢后進行褥墊層鋪設,褥墊層所用材料為級配砂石,最大粒徑不超過3厘米。褥墊層一般厚度30厘米,虛鋪后采用靜力壓實,褥墊層高度比基礎寬度要大,其寬出部分不宜小于褥墊層的厚度。
5、質量要求,安全措施及成品保護
(1)質量要求
A、樁長允許差≤10cm
B、樁徑允許差≤2cm
C、垂直度允許差≤l%
D、樁位允許偏差:
滿堂紅布樁的基礎莖≤1/2D
條基:垂直軸線方向≤1/4D,單排布樁不得大于6厘米。
順軸線方向≤1/3D,單排布樁不得大于1/4D
E、碎石樁施工完畢,對樁進行低應變樁身完整性檢測或動力觸探測試,按有關規定做實驗。樁的承載力,必須達到樁的極限承載力。
(2)安全措施
A、電器系統設專人負責,配備電器保護裝置,隨時檢查。
B、設備定期檢修,鉆機,混凝土泵,攪拌機等必須由專職人員按操作規程操作。
C、施工人員進入現場必須戴安全帽。
D、施工前對施工人員進行專項交底。
E、現場設專職安全員,負貢現場安全施工。
(3)成品保護
A、土方開挖時不可對設計樁頂標高以下的樁體產主損害,盡量避免擾動樁間土。
B、剔除樁頭時先找出樁頂標高位置,用鋼釬等工具沿樁周向樁心逐次剔除多余的樁頭,直到設計樁頂標高,并把樁頂找平,不可用重錘或重物橫向擊打樁體,樁頭剔至設計標高處,樁頂表面不可出現斜平面。
C、如果在基槽開挖和剔除樁頭時造成樁體斷至樁頂設計標高以下,必須采取補救措施。
6、技術經濟指標
灰土碎石樁樁長可以從幾米到20多米,并且可全樁長發揮樁的側阻力,樁承擔的荷載占總荷載的百分比可在40%~75%之間變化,使得復合地基承載力提高幅度大并具有很大的可調性。
灰土碎石樁復合地基通過褥墊與基礎聯接,保證樁問土始終參與工作,與傳統的樁基相比,樁的數量可大大減少,且碎石樁不配筋,樁體利用粉煤灰和石屑做為摻合料,大大降低了工程造價。
7、項目班子人員情況表
項目班子人員情況表
我單位對該工程極為重視,故對于施工現場管理人員進行精心的組織,選派了一批經驗豐富、有技術,從事過大、中型工程施工的各級施工管理人員,成立項目經理部,代表我司全面履行合同,對工程項目的工期、質量、安全、成本、人力等綜合效益進行有計劃的組織、指揮、管理和控制。完善施工技術、安質、設備、物資、計劃、財務、資料室等人員的編制,加強技術力量。
A、項目經理主要職責
a、代表企業法人對工程項目實施全面管理,貫徹實施公司的質量方針。
b、科學地管理人、財、物等生產要素,確保項目承包合同中規定的各項指標合面落實。
c、具體組織施工生產,解決施工中的實際問題。
d、對施工過程質量負責,領導安全文明施工。
e、按照《項目法施工思想政治工作條例》,做好職工的政治思想工作,全面負責關心職工的日常生活。
f、合理安排工期,指導生產,有效降低工程造價。
g、組織審核施工組織設計和安全施工組織設計。
B、項目技術負責人的主要職責
a、主持編制項目質量保證計劃,建立項目質量保證體系。
b、組織圖紙會審、施工組織設計交底、技術交底、質量保證計劃的交底工作。
c、主持編制關鍵工序的作業指導書。
d、及時處理施工中出現的技術問題。
C、質檢員職責
a、熟悉圖紙,參加圖紙會審,以施工圖和規范為依據,負責對軸線、標高及各種幾何尺寸的核查。
b、參加技術員的技術交底工作,對施工全過程進行跟蹤檢查,檢查督促班組按技術交底及規范施工。
c、對進入現場的原材料及半成品材料的質量進行檢查驗收。
d、協助技術員做好班組的三檢工作,參加隱蔽驗收工作。主持技術復核工作,認真填寫技術復核資料。
e、做好工程驗收質量評定工作,負責簽發班組任務的工程質量評定表,并做好各分項工程質量評定資料。
五、地基檢測
在樁體施工結束后15天后,應對復合地基進行檢測。以檢驗加固的效果和施工的質量,主要檢測方法有動力觸探法。動力觸探檢測比例應不低于總樁數的30%,經檢測后,如有不滿足設計要求,須進行補打或進行灌漿補救。
六、基礎施工建議
基礎開挖施工中,最好采用人工開挖,不要使用機械開挖,以免造成對地基的破壞。基礎埋深不應小于1m。在基槽開挖完工后,應對基地進行人工修平。在樁與基礎底板之間加設一層30cm厚的碎石褥墊,以便于調節不均勻沉降。
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