高壓旋噴樁方案及施工組織設計

1、目錄附 件：序號附件名稱頁 /張數(shù)備 注1基坑支護工程設計計算書72基坑支護結構平面示意圖14基坑支護結構斷面圖15基坑支護結構詳圖16基坑降水井平面示意和降水井結構詳圖17基坑變形監(jiān)測點平面示意圖11.工程概況1.1 擬建建筑物概況成都益聯(lián)投資有限公司擬建的益聯(lián)·逸景苑項目位于彭州市致和鎮(zhèn)青林2村，緊鄰成彭快鐵。益聯(lián)·逸景苑項目總規(guī)劃用地面積約140958m，規(guī)劃總2建筑面積約 558479 m。擬建物由高層、 多層商業(yè)附屬建筑物和純地下室組成，多層和地下室為框架結構，高層住宅為剪力墻結構。該工程由北京中建建筑設計院有限公司設計。各建筑物性質詳細情況見表1-1 。擬建筑物

2、性質一覽表表 1-1建筑物結構層 數(shù)高 度地下估計基礎埋置估計基礎±對差異沉降敏名稱類型(m)室深度 (m)形式0.00感程度1#樓剪力墻26F811F6.0筏板基礎/敏感2#樓剪力墻26F811F6.0筏板基礎/敏感3#樓框架3F13.951F6.0獨立基礎/一般4#樓剪力墻32F991F6.0筏板基礎/敏感5#樓剪力墻26F811F6.0筏板基礎/敏感6#樓框架4F18.151F6.0獨立基礎/一般7#樓框架4F22.451F6.0獨立基礎/一般8#樓框架3F16.51F6.0獨立基礎/一般9#樓框架3F14.71F6.0獨立基礎/一般10#樓剪力墻26F811F6.0筏板基礎/

3、敏感11#樓剪力墻26F811F6.0筏板基礎/敏感12#樓剪力墻26F811F6.0筏板基礎/敏感13#樓剪力墻32F991F6.0筏板基礎/敏感14#樓剪力墻26F811F6.0筏板基礎/敏感15#樓剪力墻26F811F6.0筏板基礎/敏感16#樓框架3F10.81F6.0獨立基礎/一般地下室框架-1F/1F6.0獨立基礎/一般1.2 擬建場地工程地質條件根據(jù)西北有色勘測工程公司提交的成都益聯(lián)投資有限公司益聯(lián)·逸景苑項目巖土工程勘察報告 、益聯(lián)·逸景苑 1、2 和 5 號樓施工勘察報告 揭示，擬建場地地面相對平坦，場地地層結構簡單，主要由第四系全新統(tǒng)人工填土（ Qml）

4、、第四系全新統(tǒng)沖洪積 (Qal+pl) 成因的粉質粘土、砂土及卵石組成。44現(xiàn)自上而下分述各巖土層如下：素填土（ Q4ml）：褐灰色，松散稍密，稍濕。以粉質粘土為主，局部含植物根系、卵石和建筑垃圾等物。全場地分布。厚度0.40m1.10m。1.2.2 粉質粘土 (Qal+pl) ：褐黃色，稍濕；可塑狀為主；成份以粉、粘4粒為主，含少量鐵錳質氧化物及其結核，局部地段夾薄層粉土團塊；切面稍具光澤，無搖振反應，干強度中等，韌性中等。最大層厚2.20m。分布廣泛，局部缺失。細砂 (Q4al+pl ) ：褐黃、灰色；稍密；稍濕。以長石、石英為主，含少量云母、暗色礦物。多呈薄層狀、透鏡狀分布于卵石層頂板之

5、上或夾于卵石土中，混少量卵石。場地內局部地段分布， 揭露最大層厚 1.80m。al+pl卵石 (Q4) ：褐黃、褐灰色，稍濕飽和。卵石成份以花崗巖、玄武巖為主。亞圓形圓形。磨圓度中等。粒徑一般210cm，混漂石量較大，最大粒徑達 30cm以上。填隙物以細砂、 礫石為主。卵石呈中等風化微風化。卵石土埋藏于自然地面以下0.40 3.40m。1.3 水文地質條件地下水類型及賦存條件場地內地下水主要為賦存于第四系砂卵石中的孔隙潛水。場地地下水主要補給方式為地表水、大氣降水及地下徑流補給；排泄方式以地面蒸發(fā)、地下徑流為主。地下水埋深及水位變化幅度因周邊建筑基坑降水影響，實測得場地穩(wěn)定地下水位埋深在自然地

6、面下 4.7 5.2m，相應高程 562.29 560.32m。地下水夏高冬低， 隨季節(jié)變化明顯，年變幅度約2.0m。本場地最高地下水可按自然地面下2.5m考慮，相應高程為564.0m。2.地基處理方案設計2.1 地基處理方案設計依據(jù)成都益聯(lián)投資有限公司益聯(lián)·逸景苑項目巖土工程勘察報告；益聯(lián)·逸景苑1、2 和 5 號樓施工勘察報告；建筑地基處理技術規(guī)范 （JGJ79-2002）；建筑地基基礎設計規(guī)范 （GB50007-2002）建筑地基基礎工程施工質量驗收規(guī)范 （GB50202-2002）；普通混凝土配合比設計規(guī)范 （JGJ55-2002）；逸景苑項目基礎平面圖 （北京中建

7、建筑設計院有限公司） ；地基土物理力學參數(shù)表（根據(jù)勘察成果）；各巖土層承載力特征值建議表表 2-1承載力壓縮變形粘聚力內摩高壓旋噴特征值模量模量擦角側阻力端阻力C土層層號fakEsEok k特征值特征值(kPa)(kPa)(MPa)(MPa)( ° )qsi (kPa)qp (kPa)素填土603.0510粉質粘土1605.52515細砂11072030松散 -1180162850卵稍密 -22802435651200石中密 -35003040801800密實 -4800364210022002.2 地基處理工程設計概況根據(jù)地勘資料顯示，建筑物2 號樓部分基底下一定深度范圍內存在軟弱

8、層（細砂、松散、稍密卵石），不能滿足設計對地基承載力的要求，因此，須對此區(qū)域內的軟弱地基土進行加固。根據(jù)設計單位要求，本工程采用高壓旋噴樁復合地基處理方案對該區(qū)域地基進行加固處理，高壓旋噴樁復合地基處理后的復合地基承載力特征值為fspk450kPa，壓縮模量 Es25MPa。2.3 設計計算確定樁端持力層及樁長根據(jù)本工程建設場地巖土工程地質條件，選擇中密密實卵石為樁端持力層 (依據(jù)勘察報告提供的地基土物理力學性能指標值判定)，樁端進入持力層深度不小于0.5 米。根據(jù)該場地的勘察報告“地質鉆孔剖面圖”計算，高壓旋噴樁設計平均樁長約35.7 米，平均樁長 5.0 米。樁徑的確定本工程高壓旋噴樁主要

9、加固土層為細砂、松散、稍密卵石層，根據(jù)相關規(guī)范及地區(qū)經(jīng)驗，高壓旋噴樁有效走私取500mm。估算復合地基承載力特征值1確定樁間土承載力特征值根據(jù)場地的地層條件和土的物理力學性能參數(shù)，樁間土以細砂層數(shù)據(jù)計算，取f sk=280kPa，樁端持力層以中密卵石層數(shù)據(jù)計算，取qp=500kPa。公式一：2估算單樁承載力特征值 nRa 值，取場地最不利地質鉆孔81 號數(shù)據(jù)。Ra=UpqsiL i +qpApi=1式中： Up樁的周長 (m)，取 1.57；n樁長的范圍內所劃分的土層數(shù)；qsi樁周第 i 層土的極限側阻力標準值 (kPa)；qp樁端極限端阻力標準值 (kPa)，取 1800； L i第 i 層

10、土的厚度 (m)；d：樁徑 (mm)，取 500mm；nRa=UpqsiL i +qpAp=477.04+98.0=575.04 kNi=1公式二：Raf cu Ap = 0.33×9500×0.196= 614.46kN式中：為強度折減系數(shù)，取0.33；f cu 與旋噴樁樁身水泥土配比相同的室內加固土試塊（邊長為70.7mm）在標準養(yǎng)護條件下 28d 齡期的立方體抗壓強度平均值 ,結合本工程實際取值為 9500kPa;根據(jù)建筑地基處理技術規(guī)范 （JGJ79-2002）中的規(guī)定，公式一、二計算結果取小值，因此 Ra 取 575.04kN。3計算面積置換率fspk=m(Ra/

11、A p)+(1-m)f sk式中： f spk復合地基承載力特征值，f spk450kPaRa單樁豎向承載力標準值：Ap樁的截面積Ap =3.14 ×(0.5/2)2=0.196m2fsk處理后樁間土承載力特征值，根據(jù)場地地質情況，綜合考慮取fsk =280kPam面積置換率樁間土承載力折減系數(shù)，取0.50經(jīng)計算面積置換率m=0.1264確定樁距根據(jù)面積置換率公式： m=d2/de2 得 de=1.408高壓旋噴樁按正三角形布置，則S=1.408/1.05=1.34 米。本工程實際按邊長1.3 米正三角形在軟弱層分布區(qū)域內滿。實際面積置換率為0.134。5復合地基承載力驗算f spk

12、=m(Ra/A p)+(1-m)fsk=459.3 kPa450 kPa上述設計均按最不利因素進行計算，并舍去了對地基有利的因素，復合地基承載力滿足設計要求，最終地基承載力以檢測結果為準。6估算復合地基的壓縮模量Esp= Esa(式中： =fspk/fak)式中： Esp復合地基土層的壓縮模量(MPa)Esa樁間土層壓縮模量 (MPa)，根據(jù)該地區(qū)的施工經(jīng)驗，高壓旋噴樁施工 完成后對砂層的壓縮 模量有較大提高，綜合考慮Esa 取7.0MPa。f spk459kPa40.8,式中：180kPaf akEsp= Esa =40.8sMpa25 Mp a7褥墊層開挖土方至褥墊層設計底標高，清除浮漿（

13、裁樁）；虛鋪褥墊層厚度h=0.23m，鋪設在樁頂部，夯實至20cm（其作用是保證樁土共同承擔荷載，減少基底的應力集中作用） ，使夯填度達到0.90。褥墊層虛鋪由下式確定：h= H/=0.20/0.9=0.33m（ 取 0.9）褥墊層材料采用級配中粗砂加70%左右的碎石，但碎石粒徑不宜大于 3cm，該工作在高壓旋噴樁樁體施工完成并達到70%以上強度后進行。3.高壓旋噴樁復合地基處理施工工藝3.1 高壓旋噴樁施工工藝流程圖準備工作鉆機就位制漿調整鉆架角度一級過濾鉆 孔二級過濾插管高壓泵對漿液加壓試 噴啟動高壓清水泵、空壓機供水、風高壓噴射注漿作業(yè)泥漿排放處理噴射結束拔 管機具清理樁機移位圖 6 施

14、工工藝流程圖3.2 施工工藝鉆機引孔；本工程采用 CH-30 地質鉆機進行引孔施工， 如果在鉆孔過程中發(fā)現(xiàn)與勘察報告中的地質數(shù)據(jù)有較大差異時應立即停止施工，須相關單位確認并制定解決方案。制備水泥漿；鉆機移位時，即開始按設計確定的配合比拌制水泥漿。首先將水加入桶中，再將水泥和外摻劑倒入， 開動攪拌機攪拌1020 分鐘，而后擰開攪拌桶底部閥門，放入第一道篩網(wǎng)（孔徑為0.8mm），過濾后流入漿液池，然后通過泥漿泵抽進第二道過濾網(wǎng)（孔徑為0.8mm），第二次過濾后流入漿液桶中，待壓漿時備用。旋噴樁機就位、插管；移動旋噴樁機到指定樁位，插入旋噴管。在插管過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，可用較小壓力（0.51

15、.0MPa）邊下管邊射水。提升噴漿管、攪拌；噴漿管下沉到達設計深度后， 高壓泥漿泵壓力增到施工設計值 （2040MPa），坐底噴漿 30s 后，邊噴漿，邊旋轉，同時嚴格按照設計和試樁確定的提升速度提升鉆桿，直至達到預期的加固高度后停止。樁頭部分處理；當旋噴管提升接近樁頂時，應從樁頂以下1.0m 開始，慢速提升旋噴，旋噴數(shù)秒，再向上慢速提升0.5m，直至樁頂停漿面。清洗；向漿液罐中注入適量清水，開啟高壓泵，清洗全部管路中殘存的水泥漿，直至基本干凈。并將粘附在噴漿管頭上的土清洗干凈。移位；移動樁機進行下一根樁的施工。補漿；噴射注漿作業(yè)完成后，由于漿液的析水作用，一般均有不同程度的收縮，使固結體頂部

16、出現(xiàn)凹穴，要及時用水灰比為1.0 的水泥漿補灌。4.質量要求及質量控制要點4.1 旋噴樁施工質量要求旋噴樁施工質量要求應滿足表4-1 要求。旋噴樁施工質量標準表表 4-1序號項目允許偏差檢查數(shù)量檢查方法及說明1固結體位置（縱50mm用經(jīng)緯儀檢查（或鋼尺丈量）橫方向）2固結體垂直度1.5%抽檢 2%，但不用經(jīng)緯儀檢查噴漿管3固結體有效直徑±50mm少于 3根開挖 0.5 1m 深后尺量4樁體無側限抗壓不小于設計規(guī)鉆芯取樣，做無側限抗壓強度強度定試驗5不小于設計規(guī)抽檢 2，但不平板荷載試驗復合地基承載力定少于 1處注：鉆芯取樣做樁體無側限抗壓強度試驗、復合地基平板荷載試驗和滲透系數(shù)試驗應

17、在成樁28 天后進行，若設計有其他要求，按設計要求的時間進行檢查。4.2 質量控制要點正式開工前應認真作好試樁工作，確定合理的施工技術參數(shù)和漿液配比。旋噴過程中，冒漿量小于注漿量的20%為正?，F(xiàn)象，若超過 20%或完全不冒漿時，應查明原因，調整旋噴參數(shù)或改變噴嘴直徑。注漿管旋轉和提升必須連續(xù)不中斷，拆卸或繼續(xù)旋噴時要保持注漿管有 1020cm 的搭接長度，避免出現(xiàn)斷樁。在旋噴過程中， 如因機械出現(xiàn)故障中斷旋噴，應重新鉆至樁底設計標高后，重新旋噴。制作漿液時，水灰比要按設計嚴格控制，不得隨意改變。在旋噴過程中，應防止泥漿沉淀，濃度降低。不得使用受潮或過期的水泥。漿液攪拌完畢后送至吸漿桶時，應有篩

18、網(wǎng)進行過濾，過濾篩孔要小于噴嘴直徑 1/2 為宜。在旋噴過程中，若遇到孤石或大漂石，樁可適當移動位置（根據(jù)受力情況，必要時可加樁） ，避免畸形樁或斷樁。旋噴過程中，應按表4 的要求作好施工記錄。4.3 質量通病的處理不冒漿或冒漿量少。通常原因是加固土層粒徑過大，孔隙較多，可采取以下措施： 1 加大漿液濃度，可以從 1.1 加大到 1.3 左右繼續(xù)噴射。2 灌注粘土漿或加細砂、中砂，待孔隙填滿后再繼續(xù)正常噴射。3 在漿液中摻加骨料。4 加泥球封閉后繼續(xù)正常噴射。5 灌注水泥砂漿后，再將孔內水泥漿置換成粘土漿，待孔隙填滿后繼續(xù)正常噴射。冒漿量過大。通常是有效噴射范圍與噴漿量不適應有關，可采取以下措施：1 提高噴射壓力。2 適當縮小噴嘴直徑。3 適當加快提升速度。由于冒漿量中含有地層顆粒和漿液的混合體，目前對冒漿中的水泥的分離回收尚無適宜方法，在施