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生产基地强夯后CFG桩复合地基处理施工组织设计方案

xx生物制品研发生产基地4号及8号楼

强夯后CFG桩复合地基处理施工组织设计方案

第一章工程概况及工程地质条件

XXXX生物制品有限公司拟建XX生物制品研发生产基地，主要由仓库、片剂车间、动物房及4号、8号楼等组成。该工程设计工作由信息产业电子十一所设计研究院有限公司承担，详细勘察工作由中国冶金建设集团XX勘察研究总院承担完成并提交了《岩土工程勘察技术报告》（2006年11月）。

根据场地内勘察报告及设计提供的4号、8号基础图、技术要求，设计拟对4号及8号楼地段地基进行处理，设计±0.0标高均为黄海高程516.90m，均采用独立柱基。根据岩土工程勘察报告，拟建4号及8号楼地段基底下土层大部分地段为素填土和淤泥质粘土，且厚度较大，另外素填土为场平时新近回填，属欠固结土层。因此，其承载力及变形均不能满足设计要求，故设计单位提出对其进行复合地基加固处理浙江省水利工程标识牌标准（试行），设计要求处理后地基承载力特征不小于220kPa，压缩模量不小于12MPa。

受建设单位委托，我院对该工程复合地基处理进行设计。

该章节内容引用《岩土工程勘察技术报告》。

2.1场地位置及地形地貌

勘察场地位于XX驿北京路与龙二环路交汇地带，现为空地。场地较为开阔，交通便利。勘探点孔口绝对高程介于516.08~513.28m之间，高差为0.20m，平均高程516.16m。

场地地貌单元属岷江水系三级阶地。

2.2场地地基土结构及其分布

场地内地基土层主要特征及其物理力学性质如下：

素填土：褐黄、浅黄色，松散，稍湿~湿，主要为新近填土，结构松散，由粘性土组成，欠固结，孔隙发育，均匀性差，局部混有杂物及腐植物等，本层厚度变化较大，于场区内普遍分布。层厚0.60~5.60m。

淤泥质粘土：灰黑、黑色，软塑~流塑，很湿~饱和，主要以粘性土为主，含大量有机质，味臭，呈透镜体状分布于场区，层厚0.90~3.60m。

粉质粘土：灰黄~黄褐色，可塑，湿，主要由粘粒和粉粒组成，含少量铁锰质结核及钙质结核，局部地段富集铁锰质结核；无摇震反应，光泽反应稍有光滑，干强度软，韧性软；层厚0.70~3.10m。

可塑粘土（局部软塑）：褐黄色、灰褐色、红棕色、黄色，稍湿~湿，主要由粘性土组成，见铁、锰、氧化物及钙质结核，少量灰白色高岭土网状及团块，层厚0.9~5.0m。

硬塑粘土：褐黄色、灰褐色、黄色、棕红色，稍湿~湿，摇震反应无，有光泽，干强度高，韧性好，主要由粘粒组成，含较多锰质氧化物和钙质结核，裂隙较发育，层厚2.5~8.3m。

地基土层主要物理力学性质指标建议值表1

桩极限端阻力特征值qpk(kPa)

桩极限侧阻力特征值qsi(kPa)

场地内地下水主要为赋存于人工填土中的上层滞水和赋存于基岩中的裂隙水组成；上层滞水主要由大气降水补给，基岩中裂隙水主要受地下径流、大气降水补给；排泄方式以地面蒸发、地下径流为主，本次勘察未揭露到基岩裂隙水。

本次勘察测得地下水混合稳定水位2.7～8.9m，其对应绝对标高介于513.50~507.38m。场地地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋及钢结构具弱腐蚀性。

其他未尽事宜见岩土工程勘察技术报告。

由于素填土为场平时新近回填，未经碾压，属欠固结土层，不满足CFG桩设计施工条件，需对素填土进行压实处理，以消除其自重固结性，故采用强夯法对素填土进行处理后，使其产生固结，然后再进行CFG桩设计及施工。

强夯处理主要消除素填的欠固结性，并使地基承载力特征值达到90kPa，压缩模量达到5MPa，然后在此基础上进行CFG桩复合地基处理。

第二章强夯地基处理施工组织设计方案

强夯法又名动力固结法、能量转换法，将很重的锤从高处自由落下，瞬时将冲击能强加给地基，提高地基的强度，降低其压缩性。强夯法具有效果显著、设备简易、施工方便、适用范围广、经济可行、节省材料、工期短等优点。

⑴《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002）

⑵《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）

⑶《岩土工程勘察技术报告》中国冶金建设集团XX勘察研究总院。

⑷《4号楼及8号楼基础平面布置图》

⑴根据CFG桩地基处理要求，强夯地基处理后地基承载力特征值达到90kPa，有效加固深度一般小于5m，采用单击夯击能1000kN·m。

⑵采用W1001履带吊车，120kN钢锤，直径Ф2200、Ф2000，内设4Ф300排气孔，按三角形布点，间距3.5m，以一遍点夯，一遍低能满夯一次性形成产品，满夯锤印搭接不小于300mm，强夯点见强夯布点示意图NO：01。

⑶强夯处理范围应大于建筑物基础范围，每边超出基础外缘的宽度宜为基底下设计处理深度的1/2至2/3，并不小于3m。

⑷由于场地现有地面高程一般低于设计±0.0标高，建议强夯前将场地回填至设计±0.0标高以上100cm，强夯后地面标高基本为设计±0.0标高，既对基础下地基土进行了加固，也对以后地面进行了加固，另外，基底下土质也不会因整平时扰动。

⑸按3.5m三角形布点，一遍点夯，一遍低能满夯一次性完成，以1000kN·m每点夯击数5击且最后两击沉降差控制在50mm（具体每点夯击数可根据试验确定）。一遍点夯后，待超静水排出，推平进行低能满夯一遍再推平，进行碾压。

⑹强夯处理范围为4号楼及8号楼，总面积约4000m2。

⑴由于场地现有地面高程一般低于设计±0.0标高，建议强夯前将场地回填至设计±0.0标高以上100cm，强夯后地面标高基本为设计±0.0标高，然后在夯面上布点，放点夯线，并测量场地高程、起重机就位、使夯锤对准夯点位置，测量锤顶标高，将夯锤升到设计高度，待夯锤自动脱钩落下，放下吊钩，测量锤顶标高，若夯锤倾斜过大要填料处理，点夯完后，超静水压力消散后，将夯坑推平，而后依次满夯。锤印搭接不小于300mm，视现场情况可连续夯击。

⑵点夯按1000kN·M能击，按面积能进行控制。1000kN·M能采用120kN的钢锤提高8.5m，通过试夯或经验确定各种参数，这样可以使夯击各点应力及密实度均匀。

⑶若强夯中发现土质软、垅起高，陷履带吊车严重，要立即填土料，方能保证夯实质量，避免吊车倾翻。

⑷线路、房屋、高压电线。地上地下障碍物应清除，强夯加固宽度每边不小于3m，基坑推土时考虑好四周排水或地场地积水的处理措施。

⑴由于该工程所在地为新开发区，夯区离新建筑物及构筑物较远，按强夯规范，安全距离不得小于15m，围观人群在安全距离外，避免不安全因素出现。

⑵该工程进场强夯机械设备约60t/台，现场堆放、安装、拆除要有严格安排、组织措施。

⑶强夯机械负重运行，行走要平稳，指挥和驾驶人员要密切配合、精力集中、仔细操作。避免机械及人身不安全因素发生。

⑷机械安装、拆除慢速起吊，严格按照台操作规程执行。

⑸机械转点、选点、定点要准确，要立足平衡、倾角适当，平衡后再起锤。

⑹该场地夯面是回填土层，素土回填，松散落锤时，防止杂物从通气口中飞溅伤人。施工人员必须戴上安全帽，并远离强夯点一定距离。

(1)质量是生命，是企业的源泉，是工程的根本，该工程实行自检、互检、监督督促相结合。

(2)强夯地基加固是能量的平衡，是势能转换成动能的科学守衡过程，没有虚假及人为因素干扰。加固过程直观、可靠。

(3)必须放好点夯线，严格控制夯点准确，最后两击沉降差不大于50mm。做好强夯现场施工记录。

(4)点夯各点场地必须平整、夯锤倾斜，应人工填骨料找平夯坑。

(5)满夯锤印搭接不小于300mm，后相隔一定时间推平，含水量小，间隔时间可短一些，视现场情况碾压平整。

强夯施工前必须选取代表性地段进行试验，以确定其适用性和处理效果等其他施工参数。

地基强夯加固后，由检测单位作地基检测，合格后方可做进行CFG桩施工。

第三章CFG桩复合地基处理施工组织设计方案

根据设计提供的相关图纸，基底下的土质不能满足设计要求，因此设计要求对基底地基土进行加固处理，处理后的复合地基承载力特征值不小于220kPa，压缩模量不小于12MPa。

2、地基加固处理对象及设计方案

根据设计提供图纸、要求及岩土工程勘察报告，强夯处理及基槽开挖后，采用CFG桩进行地基处理，主要处理基底分布的素填土、淤泥质粘土及可塑粘性土等，以硬塑粘土做桩端持力层。

⑴《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002）

⑵《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）

⑷《岩土工程勘察技术报告》中国冶金建设集团XX勘察研究总院。

⑸《4号楼及8号楼基础平面布置图》。

根据相似工程经验及设计要求、勘察报告等，为便于设计计算，现对以下基本参数进行确定：

⑴CFG桩桩径采用380㎜。

⑵CFG桩端以进入持力层硬塑粘土≥500㎜且桩长不小于2.5m控制。

5、CFG桩复合地基设计计算

5.1复合地基承载力计算

地基处理后的变形计算应按现行的国家标准《建筑地基基础设计规范》GB5007—2002的有关规定执行，复合地基的压缩模量等于该天然地基压缩模量的ξ倍，天然地基承载力特征值取强夯地基承载力特征值fak=90kPa，压缩模量经验值Es=5.0Mpa，则建筑物复合地基压缩模量计算如下：

复合地基承载力特征值fspk=220kPa，则ξ=2.4，则复合地基压缩模量Es=5.0×2.4=12.0MPa。

结合实际地质情况，提高后的复合地基的压缩模量应由复合地基载荷试验资料确定，其值能否满足建筑物的变形要求，请设计验算并决定是否采取结构措施。

褥垫层厚度取200㎜，其面积均为基础边缘延长300㎜，其材料采用碎石，且最大粒径不宜大于30㎜，采用机械设备分层夯实，夯实后的厚度与虚铺厚度之比不大于0.9，该项工作可由后续施工总包单位完成。

5.4布桩原则及桩距计算

根据已计算得到的CFG桩的面积置换率，在基础底布置CFG桩，保证CFG桩置换率达到设计要求。

按《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002）有关规定，由面积置换率结合基础尺寸、桩径，桩位布置详见NO：02～03，实际置换率均大于设计置换率。

桩体材料用素混凝土，水泥用32.5R普通硅酸盐水泥，元石用20~50㎜元石，砂用细、中砂，按有关规定，桩的最低强度按大于3倍桩顶应力确定，即R28≥3σp。σp=1.5MPa，R28最大为4.5MPa，为提前检测时间提高到C10混凝土。

根据《四川省建筑地基基础质量检测若干规定》，承载力检验采用复合地基载荷试验。检验可在施工完毕后15天进行，本工程施工及检测交叉进行，试验数量不小于CFG桩数量的1.0%，且每个单体工程试验数量不少于3个。

工程施工用水平均每天约30吨，设2个供水水源。

工程所用用电设备如同时工作需用电源300Kw，在场地中应设电工房，安装配电盘和配电箱。

在施工前，由建设单位完成三通一平工作，解决机具设备进场所遇到的障碍。

6.3地下管网及障碍物

在施工前，应取得场地地下管网及障碍物资科。

砂、石堆场20×10m2

现场办公室一间4×5m2

民工工棚(80人)15×5m2

7、施工程序和施工工艺

材料、设备进场→材料检验→技术交底→测放CFG桩桩位→成桩设备安装就位→取土至持力层→重锤夯实桩底→填料（CFG桩配料）→振捣密实→施工至桩顶→进行下一根桩的施工直至完成该工程→砼养护→15天后复合地基检测→人工清至基底标高→检测合格并通过地基验槽后铺设褥垫层（褥垫层平整度控制在±5cm范围）→夯实。

7.2CFG桩施工工艺

以下对几道主要的施工工序作简要的描述：

施工测量放线是在清理平整好的建筑场地内，首先将建筑物的轴线测放到拟建场地内，并测放出各基础轴线（该部分工作由土建单位完成）。根据CFG桩布桩图中，各桩和各轴线之间的相对关系，将各桩的位置测放到基础平面上，要求CFG桩位偏差不应大于0.4倍桩径。

将成桩机械移动就位，以取土器对准桩位逐层取土至设计标高。

⑷CFG桩填筑混凝土拌和料

达到地基处理深度后，向孔中填入混凝土拌和料，分层振捣密实，通过控制重锤高度和锤击数来控制CFG桩桩体混凝土的密实度。

⑸现场CFG桩的施工完成后，待其混凝土达到一定强度（按有关规范）后，进行复合地基的检测——载荷实验（该工作由甲方委托具有相关资质的单位进行）。

⑹如果施工过程中遇到与地质资料有出入或与方案设计不符的地方，须及时通知各方，进行方案调整，以保证地基加固处理达到设计效果。

8.特殊过程和关键过程控制

本工程施工的全过程都是关键过程，将进行全程控制：

a、CFG桩在取土时，必须将土取至设计桩长位置，确保桩端置于持力层上。由于本场地地质条件比较复杂，特别是素填土及淤泥质粘土，孔壁易垮，加之上层滞水的影响，为了确保成孔质量，可加入一些石灰或下套管进行施工，在施工过程中必须由质检员、施工员严格控制。

b、严格控制每次投料量、锤击数和锤击高度。每次投料量约0.05m3；每次锤击数大于6次，锤击高度为3～6m。

a、质检员应严格检查工程质量，特别是关键点的质量控制，及时纠正不规范的操作，并按“施工技术交底”的处罚措施进行处罚，并报项目经理，采取纠正措施。

b、项目经理应随时抽查工程质量，确保施工满足设计要求，对不合格项，坚决追究相关人员的责任。

⑴原材料的验收、复检合格后方能使用。

⑵在施工中应加强现场管理，每次填料1斗车（约0.07m3）条件下落距2m，不少于4次，计量时保证充盈系数≥1.1。

⑶施工时按要求试验配合比配制混合料，坍落度控制在3～5cm，搅拌时间不少于2min。

⑷施工的检验：随机抽查，必要时应开挖检验。

⑸桩顶标高应高出设计桩顶标高≥50cm。

⑹打桩过程中，抽样做试块，每台机械每天应做一组试块(边长为150mm)。

⑺桩成孔时若遇地下水或软塑粘土缩颈等情况时，应采取必要的降水措施或套管护壁措施，以免孔壁坍塌。

⑻连打法施工时，应注意地面是否隆起，当地面发生隆起时应采用跳打法。

⑼复合地基的基槽采用人工开挖。人工开挖时，预留人工开挖厚度应由现场试开挖确定，保障桩的断裂部位不低于基础底面标高。

⑽复合地基的检测，应按规范进行复合地基检测，在施工结束后2周后检测，检测方法应按《四川省建筑地基工程质量检测若干规定》的要求进行。

10、拟投入的机具设备和项目组成员

根据以上设计方案，该工程设计施工大致工作量如下表2：

1、该工作量不包括产生的土方转运；2、不包括检测工作量

本工程总有效工期为60天，2幢建筑大体分为2个周期施工，以保证检测时间提前。施工进度计划见下页表3：

第五章质量标准体系及施工安全文明措施

⑴建立好质量管理体系。由总工程师进行技术把关和方案的审查，现场由项目经理、技术负责和责任工长组成质量管理小组，做到质量管理人员职责清楚、责任分明、层层把关。

⑵施工前各级施工人员必须熟悉图纸，施工组织设计经讨论通过后逐级进行书面的或口头的技术交底，将各工序施工的依据，施工的要点，质检标准以及有关的注意事项，交底到班组。

⑶每一道工序严格按现有的操作规程进行施工管理，由施工工长负责监督完成，并由工程技术人员检查验收并做好记录。每道工序经验收合格后，方能进行下一道工序的施工。在施工过程中，应严格控制放线、放孔误差、场地平整标高及基槽开挖标高，检查成孔深度、配合比及填料夯实等的情况。

⑷用于工程上的原材料，必须按照质检标准中《质量保证资料》所规定的核查项目和要求，进行入场的检查试验，必须有材料证明书和试验报告，不合格的一律不得使用。

⑸加强雨天和雨后的观察，并对各种可能危及基槽土质的水害来源仔细观察，发现问题及时解决。

2、安全文明施工的措施

⑵抓好各工序的安全管理，杜绝安全隐患

a、现场一切人员(施工、管理人员)必须配戴安全帽，不准穿拖鞋上班。

b、照明和设备用电须分开架设，做到一机一闸，并配漏电开关。

c、建筑材料按指定位置分类集中堆放整齐。

d、临时设施搭设应正规化，场地周围临时设施或堆放材料不得影响附近原有建筑和过路行人的安全。

e、闲人严禁进入施工现场，作好防火防盗工作，防止意外伤害。

f、严禁现场施工人员和管理人员饮酒后进入现场。

g、所有设备的易损部件应随时检查，发现不安全的部件应及时更换或修理。

h、应认真检查成孔深度等是否满足设计要求，不符合质量要求应及时弥补，否则不能验收。

i、施工区域应设警示标志，危险地段应设置相应的警示标牌及采取相应的安全防护措施。夜间施工应有足够的照明。

j、严禁现场施工人员斗殴，严禁随地大小便，保持现场清洁卫生。

k、设备操作人员及电工应定人定岗，由专人操作，并作到持证上岗。

⑶消防管理措施：消防措施，防火管理按照消防及防火的有关规定，加强对施工现场消防及防火的管理，拟采取如下措施：

a、加强对作业班组防火意识的教育，做到人人养成自觉防火的习惯。

b、现场电工定期对所有线路例行检查，防止因线路老化而发生火灾。

c、严禁在现场内生明火及焚烧废弃物。

环境保护，不扰民措施按照市政府对施工现场的具体要求，加强施工现场的环境保护，降低施工噪音，真正做到不影响施工现场周围居民及病人的正常生活秩序。拟采取以下措施：

a、实行门前三包，负责地工范围内的清洁卫生，设专人每天进行清扫。

b、控制尘土飞扬，对建筑尘土、水泥等采取隔离处理。

c、选用低噪音的施工机具，同时合理的安排施工TB／T 2760.3-2018 机车车辆转速传感器 第3部分：磁电式速度传感器，克服施工噪音对周围居民生活的影响。

⑵施工操作现场文明施工管理措施

现场文明施工管理按照建设部15号令和四川省文明工地12条标准从以下几个方面进行施工和管理

a、项目所有进场的操作班组签订文明施工合同，并加强对班组的教育，使人人都养成文明施工的良好习惯。

b、按照文明施工及有关文明施工管理制度。加强对班组施工过程的检查，发现问题及时处理，并做到奖罚分明。

c、加强对工人“落手清”工作的教育，制定相关的奖罚制度，以制度来约束人，真正使每个班组做到完工场清。

d、制定完善的材料领用制度，并制定相应的奖罚办法，使工人自觉地养成节约材料的习惯。

E、加强对工人的思想素质教育GAT 669.5-2008标准下载，搞好施工现场的治安综合治理。

工程竣工后，提交以下竣工资料：