地基与基础工程施工xx振冲卵石桩施工方案演示教学.doc

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XX房地产管理处
XX廉租房（二期）B组团
振冲卵石桩复合地基
施工组织设计

XX建设有限公司
XX年X月X日

XX房地产管理处
XX廉租房（二期）B组团
振冲卵石桩复合地基
施工组织设计

工程编号：

项目负责：
技术负责：
拟 编：
审 核：

XX建设有限公司
XX年X月X日

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目 录

1、概述 1
1.1工程概况 1
1.2编制依据 1
2、场地工程地质条件 2
2.1地形、地貌、位置 2
2.2地质结构 2
2.3地下水 2
3、地基处理方案选择 3
4、地基加固方案设计 3
4.1地基加固技术要求 3
4.2振冲碎石桩复合地基加固机理 3
4.3振冲复合地基加固设计 4
5、施工方案与技术措施 5
5.1施工桩体材料 5
5.2振冲加固处理范围 5
5.3振冲加固处理深度 6
5.4施工工序 6
6、质量管理体系与措施 8
7、安全管理体系与措施 10
8、工程进度计划与措施 11
9、施工设备配备 12
10、文明施工措施 12
11、主要劳动力需用计划表 13
12、工程验收 13
13、竣工成果资料 14
14、附图 14

1、概述
1.1、工程概况
XX房地产管理处拟建的XX廉租房(二期)B组团19～24号楼工程，该拟建建筑物特征如下表：
拟 建 物 特 征 表
建筑物
名称
建筑物
长×宽(m)
结构
类型
层数
高度
(m)
地下
室
基础形式
基础预计
埋深(m)
单柱荷载
（KN）
19、20号楼
31.04×16.69
底框
6F
19.00
/
独立柱基础
-1.50
/
22、23号楼
30.94×16.49
砖混
6F
19.00
/
条形基础
-3.80
/
21、24号楼
61.54×16.49
砖混
6F
19.00
/
条形基础
-2.00
/
该工程场地由《XX建筑规划勘测设计院》进行地质勘察，设计任务由《XX建筑设计有限公司》完成。
根据建设单位提供的该场地《岩土工程勘察报告》，由于场地内分布的地基土力学性质较差，结构松散，承载力低，且不均匀，不能满足上部结构设计荷载，因此需要进行地基加固。我公司受委托，对本工程进行了地基加固方案的编制。
1.2、编制依据
①、《基础平面布置图》（2009年12月）。
②、《岩土工程勘察报告》（2009年11月27日）。
③、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002/J220-2002）。
④、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）。
⑤、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）。
⑥、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）。
⑦、建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）。
⑧、相关的岩土工程手册及工程实例。
2、场地工程地质条件
2.1、地形、地貌、位置
拟建建筑物场地位于绵远河以西，地貌单元属沱江水系绵远河Ⅰ级阶地。场地高差约为2.80米。
2.2、地质结构
场地地基土主要为第四系全新统填土层 (Q4ml)、第四系晚更新世冲洪积堆积层(Q4al+p1)组成。现将场地地基土由上而依次加以描述：
①、素填土：灰色～灰黑色，松散，上部为耕土，松软，局部为建筑垃圾，下部地段主要为粘性土及粉土，层厚为0.50～2.10米，无实际工程意义。
②、中砂：灰色，局部夹泥，松散，夹砾石，见石英与云母，局部产出或以透镜体产出，力学性质较差。
③、粉砂：灰色，含淤泥，松软，局部产出或呈透镜体，承载力低。
④、砾砂：灰褐～灰黄色，松散，饱和，含泥质，局部夹淤泥，局部产出或以透镜体产出，见石英与云母。
⑤、圆砾：灰色，稍湿，卵石含量约20%，粒径2～4cm，含泥质约10%。
⑥、卵石：黄～灰白色，稍湿，卵石含量约55%，粒径2～8cm，个别稍大，主要以花岗岩、砂岩、灰岩为主，磨圆度较好，分选性较差，呈微～中风化程度，充填物为中粗砂和圆砾，本场地勘察深度内分为稍密、中密两个亚层，力学性质好。
各地基岩土层厚度及空间分布特征详见工程地质剖面图。
2.3、地下水
勘察期间为枯水期，勘察深度内地下水在天然地面下3.2～4.8m，相对高程490.90左右，据区域资料，地下水为赋存于砂卵石土中的孔隙性潜水。
该场地水、土对混凝土、钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。
3、地基处理方案选择
根据地勘、设计要求，结合地区地基处理现状，针对该工程的实际条件，通过经济技术对比，可采用的地基处理方法有振冲卵石桩、换填法等。由于换填法需大面积土方开挖，施工难度较大，造价相对较高，还应进行基坑的边坡支护，该方法显得不经济。
因此，为改善该场地地基土的均匀性和其提高其承载力，我公司结合地区经验及本工程岩土工程勘察报告，决定采用振冲法对地基土进行加固，选择处理后的复合地基作为该工程地基基础持力层。
4、地基加固方案设计
4.1、地基加固技术要求
由于建筑基底以下地基土主要为砂、卵土层，其分布不均匀，承载力及变形均不能满足设计要求，因此需对其进行加固处理，设计要求处理后的复合地基承载力特征值ƒspk≥300kPa，压缩模量Esp≥18MPa。
4.2、振冲碎石桩复合地基加固机理
①、置换作用：通过振冲器的振动和水冲作用成孔，用强度较高的砂卵石制成桩体，形成一个增强体，用以置换原状较弱土层，对地基起到置换作用。
②、挤密作用：通过对卵石的振动密实，使桩体直径大于成孔直径，并使部分卵石挤入桩间土中，对桩间土有挤密作用。
4.3、振冲复合地基加固设计
4.3.1、计算公式
①、ƒspk=mƒpk+(1-m)ƒsk
②、m=d2/de2
③、Esp=[1＋m(n-1)]Es
式中：ƒspk—复合地基的承载力特征值（kPa）；
ƒpk—桩体单位截面积承载力特征值（kPa）；
ƒsk—桩间土承载力特征值（kPa）；
m—面积置换率；
d—桩身平均直径(m)；
de—一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径(m)；
等边三角形布桩 de=1.05s
正 方 形 布 桩 de=1.13s
矩 形 布 桩 de=1.13√s1s2
s、s1、s2分别为桩间距、纵向间距和横向间距。
Esp—复合土层压缩模量(MPa)；
Es—桩间土压缩模量(MPa)；
n—桩土应力比。
4.3.2、设计参数
据设计资料、地勘资料及我公司在场地附近同类地层所作的工程检测结果分析，地基设计使用参数为：
ƒspk（复合地基承截力特征值）=300kPa
ƒpk（桩体单位截面积承截力特征值）=480kPa
ƒsk（桩间土的承载力特征值）=200kPa
Es（桩间土压缩模量）=12.0MPa
N（桩土应力比）=2.40
4.3.3布桩原则及形式
①、布桩原则：根据基础的宽度和荷载的大小，沿基础位置进行布置振冲桩，并保证基础外有一排护桩，以满足荷载作用下应力扩散的传力要求。
②、布桩形式：按等边三角形进行布置，桩间距（S）为1300mm，桩直径（d）为900mm。
4.3.4、面积置换计算
m=0.92/（1.05×1.30）2
=0.434
4.3.5、复合地基承载力特征值和压缩模量验算
①、承载力特征值：
ƒspk=0.434×480+（1－0.434）×200
=321.52＞300kPa
②、压缩模量：
Esp=[1＋0.434×(2.4-1)]×12.0
=19.29＞18.00MPa
均满足设计要求。
5、施工方案与技术措施
5.1、施工桩体材料
该工程根据地区条件，宜就地取砂，卵石作振冲桩体材料，卵石粒径宜为30～100mm，个别可达15 mm，采用天然级配，且含泥量不宜大于5%。
5.2、振冲加固处理范围
本工程根据相关技术、规范及行业标准，在基础外边线的四周增设了一定数量的护桩，护桩所围成的面积，即为加固范围。详见《振冲桩位平面布置图》。
5.3、振冲加固处理深度
5.3.1、加固处理深度依据：
①、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002/J220-2002）第7.2.4条款。
②、地勘资料所显示各加固土层的分布厚度。
③、设计基础埋藏深度，即基础垫层底标高。
④、自然地坪与其的相对高差。
5.3.2、加固深度：
因场地地基土分布不均匀，故该工程处理深度不等。施工时，要求桩端达到相对稳定的圆砾或卵石层（局部地段相对硬层埋深较大时，加固深度需满足建筑物地基的变形要求），或地基基础持力层不小于4.0米。但在现场施工时，详情应参照岩土工程勘察报告及振冲器的密实电流控制。
5.4、施工工序
5.4.1、施工准备
振冲施工前先作好三通一平（水通、电通、路通、场地平整）、照明设施及临时工房等工作。
5.4.2、场地开挖
①、开挖方式：满堂大开挖。
②、开挖面积：建筑物周边基础的外边线应拓宽1.80米，或满足地基设计布桩要求。
③、开挖深度：在开挖至设计基础埋藏深度后，应超深300mm，作为振冲褥垫层厚度。
④、开挖放坡：为避免振冲施工时周边土方的垮踏和确保工程的顺利进行，如开挖深度超过1.50米时，宜应按相应的放坡系数进行放坡，以进一步保证施工安全。
⑤、特别要求：土方开挖时，因局部的填土分布较厚，该层填土结构松散，分布不均匀，承载力低，无实际工程意义，应将其全部挖除，然后每栋平整至同一标高，再作振冲施工。
5.4.3、测量放线
首先根据建设、规划、设计等单位提供的建筑物定位轴线或控制红线，我公司用经纬仪和标准钢卷尺放置建筑物的周边轴线，然后根据分部轴线，按地基设计布桩平面图，放置各个桩位的位置，并用“小竹签”进行孔位标识。
5.4.4、施工机具就位、制桩
①、检查水压、水量及电压、电流是否达到标准。
②、成孔：利用振冲器的水平径向振动和前端喷出的高压水流冲击土层，使振冲器以0.5～2.0m/min的速度徐徐下沉成孔，每下沉0.5～1.0m，应悬振5～10秒钟进行扩孔、清孔和护壁，使孔内泥浆溢出。当振冲器深度接近加固深度时，振冲电流值逐渐增大，这时应在孔底适当停留和反复升降两次冲孔，使孔内泥浆尽量回流出地面，然后将振冲器提出孔口。
③、制桩：运载圆石（0.2～0.5m3）往孔内填料，然后下降振冲器至孔内填料中，振冲器高频振动将填料振密实，同时也将部分圆石挤入孔壁中，使桩径扩大，当桩体密实度和孔壁约束力增大到高于振动力时，电流值会很快增大，这时应悬振或略向上提振冲器。如此反复几次，使电流值稳定，当稳定电流值大于或等于振实电流值时（振实电流值为60A）,振冲器悬振、留振，反复升降等步骤熟练掌握时机。
④、水压和水量控制：为了有利于护壁和泥砂颗粒充填孔隙，水压一般控制在200～600kPa为宜，水量可用200～400L/min。
⑤、填料宜少吃多餐，每次制桩填料量为0.50～1.0m3，实际振冲时可以运料斗的数量控制。
⑥、记录员必须如实记录制桩时间、深度、填料量，不得记错、记漏或遥控记录。
5.4.5、褥垫层
褥垫层是振冲碎石桩的一个重要部分，是桩、桩间土上与基础砼垫层之间起调节作用的散体材料，它能保证桩和土共同承担荷载。同时消除桩体对基础的冲切破坏。本工程设计褥垫层厚度为300mm，材料为砂卵石，褥垫层施工完后必须作压实处理。
褥垫层施工时，为减少工程程序繁杂和缩短施工工期，在实际振冲过程中，也可一边施工一边铺设垫层，一次性做至设计基础砼垫底标高。
6、质量管理体系与措施
工程质量是直接影响工程使用寿命的关键，搞好质量是施工过程中的基本要求。为保证整个工程达到优质标准，特采用以下措施：
6.1、成立工程质量领导小组，由项目经理任组长，项目技术负责人、质量组组长任副组长（技术职称：工程师）及小组成员和班组长组成，负责抓质量工作。《质量保证机构体系图》见下页图。
6.2、建立内部质量管理体系，按照质量体系编制的相应的质量检测、试验程序，特别是主要工序有专职质量管理员跟班管理。对出现的质量问题及时处理，并随时向质量组组长报告。对不符合质量要求的施工班组，有权令其停工，并对其实施惩罚。详见下页《项目质量管理体系流程图》。
6.3、质量保证体系

项目经理
质量管理机构体系图
质量检查员
机械员、材料员
各班组兼职质检员
施工组组长
各专业工长
项目技术负责人
质安组组长
内业技术员
组长
副组长
组员

6.4、质量确保措施
①、每道工序进行前，要布置该项工序的具体保证措施，做到无质量保证措施不能施工。
②、坚持三检查制度，先小组自检，现班组检查，最后请质检员终检验收。
③、实行质检与技术人员跟班作业。
④、所购的原材料进行严格检测，为工程质量控制打下基础。
⑤、坚决行使质量“一票”否决制。
⑥、在制桩过程中，应根据施工组织设计、地勘报告，结合本地区以验来调整留振时间、密实电流及填料量，以便提高制桩质量，进一步调整参数，确保工程质量。
⑦、对每根振冲桩的定位、孔深、填料量、留振时间、密实电流均有专人负责管理和检查，避免漏孔、漏振现象的发生。
⑧、掌握好填料量、密实电流和留振时间这三个质量要素，使每段桩体在这三方面都达到规定值。
7、安全管理体系与措施
7.1、建立以项目经理为首的安全保证体系，项目经理主管安全，现场设安全员一名，并进行必要的安全交底工作。
7.2、遵守安全法规和我公司各项安全管理制度。
7.3、严格执行安全作业须知的各种规定和各工序作业的安全操作规程。
7.4、对上岗施工人员进行安全施工教育，使“安全为了施工，施工必须安全”的教育宣传活动贯穿于整个工程施工的始终。
7.5、明确各级人员安全责任，并与奖金挂钩。
7.6、特种工种操作人员必须建立机组责任制，并按照有关规定持证上岗，禁止无证操作。
7.7、进入施工现场必须戴好安全帽。
7.8、配置必要的安全防护措施，如自动断电开关，防护罩等。施工场地内重要位置设安全标志，并由专人管理有危险的作业，如接电、施工机械操作等，实际专人专项专业操作，并须持证上岗。
7.9、施工现场的用电线路，用电设施的安装和使用必须符合安全规范和安全操作规程，并按照施工组织设计进行架设，严禁注意拉线接电，施工现场必须有保证施工安全的夜间照明。
7.10、加强施工现场的防署、防火、防讯、防盗等工作。
8、工程进度计划与措施
8.1、实际施工工期计算
Y=（A×N×Tp）/（Tw×Tc）
式中：
Y—施工机械台数（2台）；
N—桩数(按3394根计算)；
Tp—制一根桩所需的平均时间（包括测量放线、定位及褥垫层施工等工序），Tp=0.30h（h为小时）；
Tc—工期；
Tw—吊车每天工作时间，取Tw=14小时；
A—考虑移位、施工故障、设备检修等因素的系数（取A=1.05）；
则Tc=38.18天
因建设、设计、监理等原因造成的停工或不可抗拒的自然因素，工期顺延。
8.2、施工进度计划安排表
序号
项目名称
进度计划
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
33
36
39
1
土方开挖放线

2
土方开挖及运输

3
振冲施工放线

4
设备、材料进场

5
振冲制桩施工

6
场地清理及平整

7
褥垫层铺设及压实

8
地基承载力测试

9
清理退场

说明：
①、本工程计划工期为38天，如因设计变更及不可抗拒的因素，工期顺延。
②、本工程计划开、竣工日期为2010年7月5日～8月11日，如因其它原因，以甲乙双方协商为准。
③、图表中的虚线为间断流水施工作业，在施工过程中，可穿插进行。
8.3、施工工期措施
①、合理布置场地，作到施工有序，使用有经验的工人，作到工作顺手效高。
②、合理安排施工顺序，开工准备应抓重点，缩短准备时间。
③、施工流向科学合理，指挥调度恰当，避免机组因工作面打挤而停工。
④、合理安排原材料进场及检验，避免因缺材料而停工。
⑤、协调好外部关系，避免不必要的外部干扰而停工。
⑥、工作效率与职工奖金挂钩，调动全员劳动积极性。
9、施工设备配备
设备名称
数 量
规 格
备 注
振冲器
4台
ZCQ-45
备用2台
吊车
2台
8T

压路机
1台
16T

经纬仪
1台
J6

水准仪
1台
S3

排污泵
5台
3KW/台

小装机
2台
160型

10、文明施工措施
10.1、按照施工平面布置图设置各项临时设施，做到材料堆放合理，机械设备施工有序。
10.2、施工现场随时有施工员管理，保证道路畅通，保持场容场貌整理。
10.3、施工现场的生活设施必须符合规范的卫生、通风、照明等要求，职工的膳食饮水供应等应符合卫生要求。
10.4、教育职工讲究礼貌、说话文明。
10.5、工作之余禁止赌博等不文明行为发生。
11、主要劳动力需用计划表
工 种
数量（人）
备 注
项目经理
1
需有项目经理或建造师证书
施 工 员
2

质 安 员
1

测 量 员
1

水 电 工
1

材 料 员
1

机手操作
4

普通熟练工人
不限

12、工程验收
12.1、检测单位：具有法定检测资质的检测单位；
12.2、检测依据：
《四川省建筑地基基础质量检测若干规定》；
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002/J220-2002）；
12.3、检测试验：（N120）超重型动力触探、（N63.5）重型动力触探和静载荷试验；
工程施工完后，委托检测单位对加固后的复合地基进行检测，作出质量评价，符合要求方可进行下道工序施工。
13、竣工成果资料
13.1、竣工报告书
13.2、施工记录
13.3、振冲竣工图
13.4、地基处理工程质量验收报告
13.5、复合地基检测报告
14、附图
振冲卵石桩平面布置图