灰土挤密桩施工方案

山西省地质科学研究所1#高层住宅楼灰土挤密桩施工组织设计

第一章工程概况

山西省地质科学研究所1#高层住宅楼位于太原市学府街20号。主体建筑长86.8m，宽24.2m，高64.1m。主楼地上20层，地下2层，基础埋深7.75m。裙楼位于主楼的北侧和东侧，地上1-2层，地下2层，基础埋深7.75m。拟采用框架结构，筏片基础或桩基础。

拟建建筑物重要性为二级，岩土工程地质勘察等级为甲级。地基基础设计等级为乙级，建筑抗震设防类别为丙类。因建筑高度大于60m，根据规范标准建筑类型划归为甲类。

设计单位：山西中方森特建筑工程设计研究院（甲级）

勘察单位：化工部第二设计勘察公司

施工单位：山西省地矿建设工程有限公司

业主单位：山西省地质科学研究所

第二章地质资料

本区勘察钻孔8眼，孔深40-60m.探井3眼，孔深16-17m。静探孔3眼，孔深24.6-30.55m。波速测试2孔，测深25m。地脉动测试2点。勘察孔口高程引测点为位于拟建高层住宅楼南侧4#（六层楼）东侧Ⅲ级水准点（高程为787.70m）引测。钻孔孔口高程为788.10-788.46m。勘察孔口平均高程为788.28m。场区±0.00。相当于场区天然地面向下1.95m由灰土挤密桩平面布置图、剖面图可知。

桩顶标高应为-8.05m，桩底标高应为-14.05m，予留松动土层700mm，打桩标高应在-7.35m。

一、地层岩性

拟建场区最大钻探深度60m范围内共分9层，现将灰土挤密桩影响深度范围内地层分述如下：

1、杂填土（Q42）：灰褐色，底板埋深0.7-2.4m，层厚0.7-2.4m，较松散，稍湿，成份较杂乱，以素填土（粉土）为主，含砖屑，灰渣屑及少量碎石等，该层土现以清除。

2、黄土状粉土（Q41）：褐黄色，底板埋深 6.3-8.4m，层厚4.9-7.1m，稍湿，稍密，含有白色菌丝，粉砂质，偶见厚约10cm含卵粗砾砂，粉土摇振反应中等，无光泽反应，干强度和韧性低。该层粉土实侧校正标准贯入击数N=2.8-8.1击，平均4.3击。静力触探Ps=2.66KPa。

3、砾砂（Q41）：褐黄色，底板埋深7.7-9.7m，层厚0.9-3.0m，稍湿，密实，厚度变化较大，层位不稳定，成份极不均匀，场区中部以砂为主，可见直径大于30cm的漂石，其它地层以粉土为主，含有砂砾。该层土实侧校正标准贯入击数N=6.8-9.8击，平均8.8击，静力触探Ps=7.48MPa。

4、黄土状粉土（Q3）：褐黄色，底板埋深16.8-18.8m，层厚7.2-10.7m，稍湿，中密摇振反应中等，无光泽反应，干强度和韧性较低。局部夹有薄层含有卵砾石的粉砾砂。该层粉土实测校正标准贯入击数N=7.0-13.2击，平均10.4击，静力触探Ps=7.12MPa。

5、粉土（Q3）：褐色、黄褐色，底板埋深23.4-25.5m，层厚6.0-8.5m，

饱和，中密，局部夹有中砂、粗砂等，多呈混杂或厚度小于10cm透镜体，该层土实侧校正标准贯入击数N=6.4-21.0击，平均12.2击，静力触探Ps=4.04MPa。

二、场区地下水

场区23m以上冲击钻进确定无地下水位，根据区域水文地质资料，场地下水位埋深在28.0-30.0m，流向由东向西，地下水类型为潜水。

三、天然地基湿陷性评价

场地自重湿陷量75.1-109.3mm，总湿陷量187.5-532.35cm。场地属于自重湿陷性场地，Ⅱ级（中等），湿陷地基，湿陷性分布比较均匀，湿陷深度自地面向下12.0-15.0m范围内。

四、地基土腐蚀性评价

据地基土易溶盐分析报告：地下水位以上的地基土SO42-含量为384-473mg/kg，CL-含量为71-106mg/kg，PH值为7.3。按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）有关标准，按干旱区含水量小于20%，Ⅲ类环境判定，地基土对混凝土结构无腐蚀性，对钢结构无腐蚀性，对混凝土中钢筋无腐蚀性。

五、天然承载力

1、杂填土

2、粉土：fak=130KPa

3、砾砂：fak=150KPa

4、粉土：fak=180KPa

5、粉土：fak=200KPa

六、地基土含水量

场区中南侧：2-3m平均含水量12.6%

5-9m平均含水量7.85%，最大9.6%，最小6.4%

10-16m平均含水量13.66%，最大16.2%，最小8.0% 场区中北部：1-3m平均含水量17.33%，最大21.4%，最小14.4% 3-6m平均含水量11.87%，最大13.0%，最小10.9% 8-16m平均含水量13.68%，最大17.2%，最小10.3% 场区西北侧：1-7m平均含水量14.25%，最大18.4%，最小10.1% 8-10m平均含水量8.63%，最大9.5%，最小7.0% 10-16m平均15.56%，最大21.4%，最小12.1%

第三章灰土挤密桩施工说明

1、根据勘察报告本工程建筑场地类别为Ⅲ类场地，存在湿陷，湿陷等级为Ⅱ级自重，湿陷深度为自然地面下12-14m，须对地基进行处理，决定先采用灰土挤密桩进行地基处理，消除湿陷后再用CFG 桩进行处理。

2、灰土挤密桩桩径为400mm，桩平均布置为正方形，桩距1.0m，排距887mm，有效桩长7.0m，桩数为2447根，要求成孔方式为夯扩成孔。

3、要求应全部消除湿陷性。

4、破桩高度不小于500mm。

5、褥垫层厚度为500mm，扩出基础外边缘4500mm，材料采用3：

7灰土，铺设褥垫层采用静力压实法，压实系数不小于0.97。

6、复合地基检测应按国家有关标准进行载荷试验，试验数量不小于三组，位置现场确定。

7、孔底在填料前必须夯实，孔内填料应采用灰土，消石灰与土的配合比为3：7，压实系数不小于0.97。

8、成孔挤密应间隔分批进行，孔成后应及时夯填，予留松动土层厚度为700mm。

9、正式施工前应先作试桩，确定桩间土湿陷性满足要求后方可正式施工。

10、抽取总桩数的 1.5%进行全长桩身检验；检验内容包括施工记录，全部处理深度桩体和桩间土的干密度，压实系数，挤密系数及桩间土的湿陷性。

11、其余未说明处按有关规范执行。

第四章施工组织与管理

地基处理工程施工环节多，且各环节紧密衔接，具有作业连续性，因此，施工组织与管理的好坏，是关系到施工质量、效率的关键，为保证施工质量和进度，提高工作效率和经济效益，必须在施工中实施严密、有效的组织与管理制度，我们将精心组织、安全文明施工。

一、施工组织管理机构

山西省地矿建设工程有限公司山西省地质科学研究所1#高层住宅楼地基处理项目经理部严格按照中华人民共和国《建设工程项目管理规范》（GB/T50326-2001）实施。按项目法管理，建立进度、安全

生产、工程创优与成本控制的责、权、利相结合的管理机制，设项目经理、副经理、技术负责人；下设工程技术部、材料物资部、计划财务部、安全文明质检部、综合办公室等“四部一室”组成的业务指挥和管理机构。

组织机构框图见表1-1

1、项目经理部

（1）综合办公室

项目经理范厚良，分管生产、行政、测试、财务、调度、物资供应和生活服务等工作。

（2）工程技术部

组织机构框图（表1-1）

理和监督工作。负责和参与施工前的技术准备，各项目的施工技术管理、各种报表的填写，技术资料的整理存档及施工技术报告的编写等工作。

（3）材料物资部

袁炎秋，李智全，吕新亮，徐四虎主管各种机械零配件、各种原材料和劳保用品的采购、保管和发放等。

（4）计划财务部

负责工程预、结算及日常财务管理工作。

（5）安全文明质检部

姚岭杰负责定期组织全体施工人员进行安全文明施工培训，定期和不定期检查安全文明施工规章制度及措施的执行情况，及工地安全保卫工作，以对主要工序进行质量监控。

2、生产机构

根据本工程的具体情况，为使各工序密切配合，提高工效，保证施工质量，成立以下生产机构。

（1）技术组

在技术部的领导下，负责施工前的技术准备，施工中的各工序的技术、质量管理。各种报表、原始记录的整理和存档等工作。以保证工程质量达到设计技术要求。

（2）钻孔队

2台夯扩钻机（Hk—5钻机）每台机组设机长一人，班长一人，钻工二人，主要负责成孔的施工，钻机搬迁和设备的日常维护保养。共8人。

（3）夯填队

6台夯实机设队长一人，每台班长二人，工人四人，工人共36人，负责灰土桩的夯填。

（4）拌灰运输队

设司机二人，负责灰、土的拌合以及运输。

（5）测量队

二人负责建筑物基坑放线、抄平以及建筑物轴线、桩位的布放。

（6）材料班

配置材料员一人，负责各种材料的采购、验收、入库、保管和发放。

（7）修理班

设班长一人，电工、焊工各二人，负责维护现场和修配各种设备、机具、电缆线的架设和用电管理等。

（8）后勤班

负责工地所有人员的吃、住等后勤服务工作，食堂设管理员一人，炊事员两人。其它后勤服务人员一人。

二、现场施工管理

现场施工管理包括现场技术管理、现场材料管理和现场机具管理。现场管理的要求是：实行“三高一低”和文明施工，即高质量、高速度、高工效、低成本和文明施工。

1、现场技术管理

（1）必须贯彻施工组织设计

①要熟悉施工组织设计内容，并参照有关技术文件和资料，领会其实质和做法。

②做好施工组织设计的交底工作，在开工前，要向班组工人进行技术交底。并组织认真学习，做出具体说明，提出具体要求，使全体施工人员了解工程的施工部署、施工方法、质量要求及安全生产要求。

③认真按照施工组织设计的要求指挥生产。

（2）熟悉图纸

通过会审图纸、设计交底，应将设计变更的内容及时修改在图纸上，对施工中的技术洽商，也应及时在图纸上说明。

（3）技术交底

本工作根据不同工序，由技术负责组织工程技术部、技术组全面的进行技术交底，交底的内容如下：

a、图纸交底

b、施工组织设计交底

c、分项工程交底。应由各队队长组织向班组长交底，必要时向全体班组人员交底，内容包括：

①图纸要求。

②材料和灰土配合比要求。

③按照施工组织设计的有关事项，说明施工顺序、方法、工序搭接等。

④提出质量、安全、节约的具体要求和措施。

⑤提出班组责任制的要求，班组工人要做到定员定岗、任务明确、相对稳定。

⑥提出克服质量通病的要求和预防措施等。

（4）督促班组按规范及工艺标准施工

①学习和掌握有关地基处理工程、钻孔施工、夯填工艺、灰土配合等分项工程的工艺标准。

②经常深入施工现场，检查和督促班组人员要严格按规范的工艺标准进行施工。

（5）组织隐蔽工程的检查和验收

①对于灰土挤密桩地基处理工程，要检查施工记录。

②检查石灰质量、土的含水量、灰土配合比质量、同时请监理工程师现场检查，做好原始记录。

（6）整理上报各种技术资料

①重要分项工程或部位的技术交底。

②施工记录、隐蔽工程验收记录。

③施工日志。

④工程质量检查评定和质量事故处理记录。

2、现场材料管理

（1）施工准备阶段的材料管理工作

a、了解工程概况调查现场各方面条件

①查设计资料，了解工程基本情况和材料供应工作的要求。

②查工程合同、了解工期、材料供应方式，付款方式，供应分工。

③查自然条件，了解地形、气候、运输、资源状况。

④查施工组织设计，了解施工方案、进度、平面布置，材料需用量。

⑤查货源情况，了解供应条件。

⑥查现场管理制度，了解对材料管理工作的要求。

b、正确编制材料的需用量计划

①根据需用量、现场条件、货源情况确定采购量、运输量。

②按施工组织设计确定使用时间。

③按需用、施工进度、储备要求计算储备量及占地面积。

④编制现场材料的种类计划。

c、设计平面规划，布置材料堆放

①靠近使用场地，尽量使材料一次就位，避免二次或多次搬运。

②料场、道路不要影响施工用地、避免料场移动。

③堆料场地平整、不积水。

④材料保管要符合防雨、防潮、防火、防盗要求。

⑤运输道路要坚实，循环畅通，有回转余地。

⑥堆料场地容量要满足施工间隔期的最大需用量。

⑦按施工进度分阶段布置，材料应先进先出，以防变质。

（2）施工阶段的材料管理工作

a、进场材料的验收要做好材料的计量，保证进场材料计量准确。

b、进场材料的质量必须经严格检验，合格才能验收，对有出厂合格证的产品，要送有关部门复检，合格后方可使用。

c、材料的保管

①材料要分别堆放，严格管理。

②对于易变质的材料，应特别注意保管，防止变质损坏。

③因现场保管条件差，多数材料都是露天堆放，容易散失，

要采取相应的措施。

3、施工调度

因工程要求工期短，质量高，且进驻工地的设备、人员多，给施工管理带来了很大的难度。为保质保量按期完成施工任务，施工调度时注重以下几个方面，以达到预期目的。

（1）根据实际情况，合理运筹，制定正确的施工调度策略。

（2）着力于调整外部和内部施工环境，审时度势，把握好每一个环节的关键，以提高效率，保证施工进度。

（3）坚持“质量第一，信誉至上”严格控制施工质量。

（4）建立和督促实施各项管理制度，主要有：各种岗位奖惩、责任制度，临时用工制度，工序验交制度。安全生产制度等。

（5）严格执行财务制度，在保证质量的基础上控制施工成本。

（6）认真建立和执行从开工到验收一整套工作程序。

第五章灰土挤密桩的施工方法

一、灰土挤密桩施工前准备

1、在深刻领会设计内容和熟悉施工图纸的基础上，针对作业区的各种情况，制定切实的施工方案。

认真搞好施工前的技术交底和图纸会审工作，对甲方提供的基准

线和水准点进行复核、校正，确认无误后，报请甲方进行桩位的放样工作。

2、查看施工场地相邻建筑的情况，对区域内地下管网及通讯电缆等障碍物尽量详细了解。并请甲方提供准确的管网图、地道等可靠的资料，以便针对性地解决问题，制定合理的应急措施。

3、做好进场设备的维修保养工作，相应的配件应充足、齐全。在生产开始后，设备故障率力求降到3%以下。确保工期和整体安排的顺利进行。

4、及时做好原材料的准备工作，施工前，应原位取土、取灰，到甲方及监理工程师指定的部门进行原材料和灰土室内试配试验，灰土击实试验。以便更好地指导生产。

5、做好现场临建的搭建工作，做到既有利于生产管理，又方便职工生活和休息。

6、安排布置好场地水、电的供应工作，做到方便实用。

二、设备的选型

1、成孔设备的选定

依据甲方提供的场区地质资料和设计要求，以及现场施工条件，该次施工，选用柱锤扩冲成孔的方法进行施工。

设备型号HK-5型夯扩机，该设备和柴油打桩机、沉管桩机相比，有如下优点：

①无噪音、振动小、属于环保型设备，可在市区及居民住宅区施工。

②成孔速度快。每天每台可成孔70个。

③对较硬的地层，容易成孔，如地基承载力较大时，其它打桩机成孔相当困难，甚至不能成孔，而夯扩机成孔根本不受影响。

④挤密效果好，孔底及桩侧强度高。孔口开孔大对上部土层挤密效果好。

⑤设备移动方便，采用全液压步履式机构移位。

柴油打桩机和沉管桩机噪音大、成孔速度慢。在较硬的地层和二次施工时成孔比较困难。而夯扩桩机在这方面具有很大优势。

2、夯填机具的确定

填料夯实机采用卷扬夯实机，夯锤重500kg，锤底凸出呈锅底形,夯击距离大，夯实效果好。夯锤直径为300mm～350mm，其特点是对桩间土有较好的侧向夯击挤密并且移动轻便，夯击速度快。

3、工艺流程

（1）主要工程项目施工流程图：

（2）灰土挤密桩施工工艺流程见下图

4、施工方法

（1）备料：施工前应将施工所用材料土和生石灰准备好，土料为天然的粘性土及塑性指数大于9的粉土，无有机杂质，生石灰用水闷透后，消解成石灰粉，采用5mm筛子过筛后与土拌和。夯填土和石灰应提前送试验室作原材试验及击实试验，求得最大干容重，和最优含水量，石灰和土料要按3:7体积比进行均匀拌合，拌和后，用15mm 的筛子过筛，过筛后方可在工程中使用。达到颜色一致，并使含水量

控制在最优含水量的±3%左右。实地可用“手握成团，落地开花”的标准来鉴定含水量，备好的灰土料应做到不隔日使用，雨天用塑料布苫盖。

当填土含水量低于12%时，应用水均匀增湿到最优含水量。且每次拌合的灰土量不宜过多，随用随拌。

为了保证施工质量及工期本次施工采用机械装载机,3:7灰土拌合及运料。

3:7灰土拌合：（体积比）用3的消石灰，7的土进行机械拌合均匀后备用。

（2）成孔：调整和检查机械后开始成孔，此时要注意桩位的偏差。在成孔过程中，根据地层软硬情况及时调整重锤落距。从整个场地来看，应依次逐排由外向内进行，以确保桩间的挤密效果。

成孔施工顺序宜按间隔法进行如图所示：

排距成孔间隔方法顺序

①③①③

②④②④

③①③①

行距成孔方法顺序

①②③④…………（3）夯填成桩

①施工顺序：清底夯灰土拌合虚填夯击成桩；

②安装好夯填机，调整和检查好机械夯打，填料前进行孔底夯实

至少5击，填料时采用0.05立方米6击。

③填写好成孔记录和夯填记录，特别是成孔锤击和夯填夯击数、灰土填入量等记录。

5、质量控制要点

⑴桩位放样

①严格执行工程测量标准（GB50026-93）的规范要求，保证桩位放线误差小于20mm。

②根据场地情况，桩位放样工作最好一次完成，放样用空心钢管打入地下200～300mm，然后灌入白灰的方法。

③放样结束后，经现场监理确认方可施工。

(2)成孔

①场地必须平整，高程误差小于200mm。

②钻机就位后，锤中心应对准灰点由随班技术人员认可后方可开锤。

③桩孔检查

成孔后要及时对桩孔进行检查验收。检查的内容有：桩径、孔深、垂直度、有无缩径、塌孔、回淤等现象。如遇塌孔或缩径现象，则采用回填灰土复打处理。回填复打可进行数次，若经多次回填复打无效时，可会同监理方、设计方、甲方商讨采取其它可行性方法进行处理。

(3)夯填

①清底夯：灰土夯填前，应先对桩孔清底夯实，使拔锤过程中的回落得到充分夯实，夯击次数一般不小于6击，直到听到清脆声为止，

孔内的回落厚度应小于300mm。

②要严格按试验所确定的参数进行夯填，下料速度和锤击次数要相匹配，确保压实系数≥0.97。

③灰土拌合均匀，颜色一致，严格控制好含水量。

④夯锤落距要经常检查，确保落距1000～2000mm之间，夯锤直径应比桩孔直径小60～120mm。

⑤随机技术人员应对夯填的每个孔进行含水量的检查，对含水量较高或较低的土拒绝使用。

⑥由专人负责填料，要做到填料均匀，避免回填速度过快，夯击次数不够。

⑦随机抽检。

⑧对不合格桩要求现场立即处理，用洛阳铲全部把桩土掏出或用夯扩机在桩体上重新夯扩成孔，重新夯填，以确保每条桩的成桩质量。

第六章工程投入的施工机械设备情况根据本工程的特点以及业主对施工工期的要求，我公司拟投入本工程的主要施工机械设备详见下表（表2-1）

拟投入本工程的主要施工机械设备表2-1

第七章确保工程质量的技术组织措施

第一节工程质量创优目标

确保本工程质量验收达到优良工程，确保本工程质量均达到《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202—2002的要求。工程一次交验合格率达到100%。

一、创优规划

创优规划见表4-1