75_楼高压旋喷方案设计.doc

中物院七区一期工程人工挖孔桩高压旋喷桩加固方案及施工组织设计中物院七区一期工程75#楼人工挖孔桩桩底高压旋喷桩加固方案及施工组织设计总 经 理：赵 翔总 工 程 师：康 景 文审 定：张 波公 司 经 理：杨 双 发审 核：黄 练 红项 目 经 理：何 绍 林四 川 中 建 西 勘 地 基 基 础 工 程 有 限 公 司2003年9月24日中物院七区一期工程75#楼人工挖孔桩桩底高压旋喷桩加固方案及施工组织设计审 定: 审 核: 项 目 经 理: 四 川 中 建 西 勘 地 基 基 础 工 程 有 限 公 司2003年9月24日目 录1. 工程概况2. 设计要求3. 加固方案3.1试验性施工情况简介3.2高压旋喷加固原理3.3设计计算3.4检验结果反算3.5旋喷桩布置3.6高压旋喷桩长度3.7旋喷加固的控制性参数3.8冒浆浆液的处理3.9复合地基检测4.施工组织设计4.1高压旋喷注浆施工4.2关键点控制4.3施工计划4.4设备物资计划4.5施工工期4.6质量与安全保证措施 附图：1.旋喷桩平面布置图1 工程概况中国工程物理研究院拟建的七区一期工程位于绵阳市游仙区石马镇七姓村。拟建的75#楼由中国工程物理研究院建筑设计研究院设计，层数为11层，采用人工挖孔灌注桩基础，桩直径为0.800.90m，扩底直径为1.001.65m（分别为1.00、1.10m、1.30m、1.40m、1.50m、1.60m、1.65m）。由于施工勘察和深井载荷试验结果表明桩底下分布的松散、稍密卵石层不能满足桩端土极限承载力标准值3500kpa的设计要求。因此，须对桩底持力层进行加固处理，从而提高持力层承载力，以提高单桩的承载力。地层情况由上至下为：素填土：厚度为2.205.90m ；粉 土：厚度为1.604.50m；细 砂：厚度为0.301.50m； 中 砂：厚度为0.203.90m； 卵 石：承载力特征值。2 设计要求经处理后的桩底持力层的极限桩端阻力标准值qpk3500kpa。加固处理深度要求进入桩底下3d（d为扩大头直径），且不小于5.0m。3 加固方案根据场地地质条件结合拟建物性质,按照建筑地基处理技术规范(jgj79-2002),本着技术可靠、经济合理的原则,结合76#、77#、78#、试验性施工的成功经验，采用高压旋喷桩地基加固处理。3.1 试验性施工情况简介由设计、地勘、监理及检测单位共同确定76#、77#、78#楼81#、82#点作为高压旋喷试验点，加固深度为5米，成孔采用潜孔锤跟管钻进，孔径为130；高压旋喷压力为25mpa，为双喷嘴，直径为2.2mm，提升速度1520cm/min，旋喷速度1822r/min，桩顶2.0m处复喷，浆液为纯水泥浆，水灰比为1:11:1.5，水泥强度等级为p.o32.5r，单孔水泥用量为2.5吨。加固体直径大于600。经四川省建研院采用深井平板载荷试验检验，单桩处理面积为0.5m2时，复合单桩承载力特征值大于3500kpa。3.2高压旋喷加固原理在高压（25mpa）旋转喷射的水泥浆作用下，软弱土体被冲切破坏并与水泥浆原位搅拌混合，从而形成承载力高、沉降小的旋喷桩加固体（直径一般在600mm以上），同时，桩间土体也被喷射的水泥浆挤密，桩体和桩间土体共同形成复合地基，从而大幅提高地基土的承载能力和变形指标。高压旋喷注浆加固遵循的规范:(1)建筑地基基础设计规范(gb50007-2002);(2)建筑地基处理技术规范(jgj79-2002);3.3设计计算3.3.1 单桩竖向承载力的确定式中：为桩的平均直径，为0.6m；h为桩周土的厚度，为5.0m；qs为桩周土的侧阻力特征值，取70 kpa；qp为桩端天然地基土未经修正的承载力特征值，取2000 kpa。以上设计参数均按勘察报告试验成果及类似工程经验确定。计算得kn。又根据桩身试块强度确定式中：为强度折减系数，取0.33；为桩身试块的无侧限抗压强度平均值，取15.0mpa；计算得kn。取两者之中的小值kn。3.3.2 单桩置换率的确定根据本工程已作的两个载荷试验点和计算所确定的单桩承载力特征值，按规范9.2.5条计算最小置换率式中：=3500/2=1750 =1224kn =0.75 =1870/2=935kpa则m=0.29 m=d2/de2de=1.1加固面积：ae=0.95即单桩处理面积为0.95m2fspk:复合地基承载力特征值m:面积置换率ap:桩的截面面积(m2)fsk:处理后桩间土承载力特征值(kpa):桩间土承载力折减系数ra:单桩竖向承载力特征值3.4 检验结果反算根据四川省建研院对2个旋喷试验点的检测结果表明：单桩处理面积为0.5m2时，单桩复合桩基承载力特征值大于3000kn ,又根据该院对场地所作的9组天然地基深井载荷试验结果：场地桩端天然地基土极限承载力特征值最小为1870kpa，按建筑地基处理规范jgj79-2002，9.2.5确定单桩的竖向承载力特征值：式中：=3000kn m=0.72/0.82=0.56ap=3.14(0.6/2)2=0.28m2 =0.75 =1870/2=935kpa ra=1345kn计算值3.5 旋喷桩布置根据基础尺寸，以及各桩位的轴力分布情况，结合旋喷桩试验结果并考虑结构对称的原则布置。每根桩处布置的旋喷桩详见设计图。共计布置167根旋喷桩。1根桩承担的处理面积约为0.63m2。 3.6 高压旋喷桩长度旋喷桩以中密卵石层为桩端持力层，穿过软弱下卧层进入中密卵石层0.5m以上。并满足加固深度为桩底以下3倍扩底直径深度范围（不小于5.0m）。3.7 旋喷加固施工的控制性参数3.7.1成孔要求：采用mgj50锚杆钻机结合风动潜孔锤偏心钻进，孔径为130，孔深不小于5.00米。3.7.2旋喷加固施工要求：旋喷加固的主要控制性参数是注浆压力应25.0 mpa，喷嘴提升速度为1520cm/min，旋转速度为1822r/min，在临近桩顶2.0m处应慢速提升复喷至桩顶。冒浆浆液试块强度不小于15mpa。每点注浆量为2吨。3.8冒浆浆液的处理：根据旋喷工艺的特点，约有20%冒浆量，待水泥浆初凝后由人工清除至原地基。3.9复合地基检测施工结束后桩体强度满足试验条件时，可在一周后进行复合地基检测。由建设单位委托具有法定资格的地基检测单位进行复合地基检测。检测方式宜采用深井静载荷试验。4、施工组织设计4.1高压旋喷注浆施工4.1.1施工工艺流程测量桩位跟套管成孔下旋喷管高压喷射注浆地基土检测(由甲方委托具有法定检测资质的第三方完成)。4.1.2 施工方法 (1)高压喷射注浆点定位：根据桩位位置及图纸施放高压喷射注浆点，钻机就位。 (2)成孔：采用锚杆钻机结合风动冲击器跟管成孔。深度确保注浆管进入卵石层3倍扩底直径的深度（不小于5米）。 (3)下旋喷管：将带有双喷嘴的旋喷管放入成好的孔中。(4) 高压喷射注浆：采用旋喷泵进行高压喷射注浆。浆液主要材料为水泥，水泥为p.o.32.5水泥，搅拌水泥浆液所用的水应符合混凝土拌合用水标准；浆液按1111.5的水灰比进行配制，水泥浆液应随配随用，并应在旋喷过程中连续不停的搅拌。(5) 桩顶2.0m范围内应慢速提升，并应及时复喷。(6) 按规定采集冒浆浆液作试块，以确定桩身强度。 (7)冒浆的处理：待水泥浆初凝后清除至原地基4.2关键点控制（1）严格根据地勘报告和现场成孔情况，根据3.2.3条确定桩长，确保桩端嵌入下伏中密卵石层0.5m以上，桩长不小于5.0m。（2）严格控制旋喷管的提升速度在1520cm/min，旋转速度在1822r/min。（3）严格控制高压旋喷压力不小于25.0mpa。（4）严格控制浆液的水灰比。4.3 施工计划4.3.1 本工程采用项目法施工。4.3.2 现场管理机构及职责工作岗位姓 名职 称职 责备注项目经理何绍林高 工全面负责工程质量、进度、安全和成本技术负责人张 毅高 工工程质量及技术管理技术员罗 莉工程师施工调度、人员机具安排、进度控制质检员李辉忠工程师质量监督、控制材料员刘康林技 师材料采购、检验安全员杨传红技 师现场安全管理记录员朱永国现场记录兼操作监督、控制4.3.3 劳动力使用计划 序 号工 种 人 数 1 钻 工 5 2 钻辅工 20 3 制浆工 10 4 机械员 54.4 设备物资计划 4.4.1 施工机具需用量计划 序号 设 备 名 称数量 1 高压旋喷机gzb-40a型2台 2 制浆机2台 3sh-30钻机2台 4mgj50钻机3台 5空压机（10米3、7/2）2台4.4.2 材料用量 序号 材 料 名 称 单位数 量 1 32.5r普通硅酸盐水泥 t798 注：该材料量为估算值，实际用量将上下浮动。4.4.3 施工时，需300kw的电源一个和20的水源1个。4.5 施工工期 4.5.1施工准备期：1天，包括机具、人员、材料进场，施放桩位等。 4.5.2有效施工工期 本工程计划有效施工工期为15天（不包括下大雨、地震，及地质条件发生变化引起的设计变更等因素影响。）4.5.3复合地基检测工期（不含在合同工期内）：检测前的混凝土养护期大于7天，实际检测时间由甲方委托的检测单位确定。4.6 质量与安全保证措施 4.6.1 质量保证措施 4.6.1.1工程由项目经理及各岗位人员进行现场管理。 4.6.1.2 工程开工前落实各级人员岗位责任,对各施工班组负责人作好技术交底,由各岗位人员随时掌握施工质量、进度,由项目经理不定期抽查执行情况。 4.6.1.3 原材料：水泥等必须提供材质证明,并按有关规定进行抽样送检，桩体试块送检，测定其强度。 4.6.1.4 严格各工序间的交接工作。上一道工序未经验收合格不得进入下一道工序施工。检验不合格者应返工。对无视工序质量者应作出相应处罚。 4.6.1.5 施工现场遇特殊情况应及时上报公司领导,求得及时解决,确保施工质量。施工中应作好各种原始