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一 工程概況 

　　成豐綜合樓工程位于深圳市福田區(qū)下梅林，為成豐電子廠區(qū)內(nèi)的接建工程，與原有廠房緊緊相連。總建筑面積為4280m2，總高31.3m，共七層。主體為現(xiàn)澆鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)，按7度3級(jí)抗震設(shè)防。因預(yù)備改做廠房使用，樓面活荷載按工業(yè)廠房標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，為800KN/M3。 


　　原設(shè)計(jì)采用人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)，共24支樁。樁長(zhǎng)約20m，要求樁尖達(dá)到中風(fēng)化巖層，入巖深度1000mm，單樁容許承載力為2000Kpa（4500Kpa）。經(jīng)我施工單位考察現(xiàn)場(chǎng)，并與建設(shè)方、設(shè)計(jì)院、監(jiān)理公司共同分析研究后，發(fā)現(xiàn)不適宜采用人工挖孔灌注樁，原因如下： 

　　施工人工挖孔樁中必須采用人工降水措施，最大降水深度初步估計(jì)已達(dá)20.3—22.3米。地下水屬“孔隙潛水類型”。人工降水以后，原廠房淺基礎(chǔ)以下的地下水會(huì)通過中砂層和粉質(zhì)粘土層流失。根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告表明：中細(xì)砂層“壓縮性差異較大”；礫砂層壓縮性未描述；粉質(zhì)粘土層“壓縮性屬中等”。降水后中細(xì)砂、礫砂、粉質(zhì)粘土層可能因失水而固結(jié)、壓縮，其壓縮量較大，與擬建場(chǎng)地緊連的原廠房建筑可能會(huì)因地基不均勻沉降而造成開裂、傾斜等事故。由于擬建工程與原有建筑緊緊相連，無間距，帷幕施工（封閉降水）、回灌等技術(shù)無法實(shí)施。因此人工挖孔樁從施工上來說難以實(shí)施。 

　　后經(jīng)設(shè)計(jì)院作出更改，選用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)（柱位及上部結(jié)構(gòu)基本不作修改），對(duì)于軟弱地質(zhì)則采用水泥深層攪拌樁法加固。 

二、水泥攪拌樁設(shè)計(jì)概況 

　　自然地坪標(biāo)高約為-1.200。采用深層水泥攪拌樁加固地基，采用柱下獨(dú)立天然基礎(chǔ)，基底標(biāo)高為-3.600。 

設(shè)計(jì)參數(shù)： 

總樁數(shù)599根，設(shè)計(jì)樁徑Φ550mm，設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高-3.00，有效樁長(zhǎng)8米，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)狀況調(diào)整。 

樁設(shè)計(jì)標(biāo)高比基礎(chǔ)承臺(tái)底墊層或級(jí)配砂石墊層底面標(biāo)高高出150mm，并保證設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高同地面有50 mm以上距離。 

單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值≥150Kpa，復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值≥250Kpa。 

水泥采用普通硅酸鹽425#水泥，水泥用量約為被加固土體重量的15%，即70.2kg/m。 


水泥水灰比0.45-0.5，外摻石膏粉含量為水泥用量的2%，木質(zhì)素黃酸鈣為水泥用量的2‰。 

三、工程地質(zhì)狀況 

　　根據(jù)深圳市基礎(chǔ)工程公司所作的地質(zhì)勘察報(bào)告（一九九六年三月），地質(zhì)狀況自上而下依次為： 

1、人工填土層 

　　素填土：黃褐色-灰褐色，主要由粘性土含建筑垃圾等組成（表層多為砼地面）。層厚1.3-3.7米。 

2、第四系沖洪積層 

　　①中-細(xì)砂：灰褐、黃褐、灰黃等色，成層性較差，土質(zhì)不均勻，其間平多量粉土及不規(guī)則薄層、塊狀的可塑-軟塑狀態(tài)粘土，濕-飽和，松散狀態(tài)。層厚0.7-2.0米.承載力低（120Kpa）。 

　　②礫砂：褐灰-灰黃色，成分以石英質(zhì)為主，混粘性土及卵石，局部夾團(tuán)塊狀粘性土，濕-飽和，稍密。層厚1.1-3.0米。 

3、第四系殘積層 

　　粉質(zhì)粘土：黃褐、灰褐夾灰黃素色，由混合巖風(fēng)化而成，原巖結(jié)構(gòu)尚清晰，含云母、石英粒及少量鐵錳氧化物；濕，可塑狀態(tài)。層厚10.5-13.4米。承載力較高，是建筑物天然地基良好持力層。 

4、震旦系巖層 

　　混合巖（略） 

四 施工特點(diǎn)分析 

　　水泥深層攪拌樁在許多工程中已有較成功的應(yīng)用，它主要是利用水泥作為固化劑，在地基深處就地將水泥與軟土強(qiáng)制攪拌，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的水泥加固土，從而提高地基強(qiáng)度和變形模量。施工方法簡(jiǎn)單，可不需降地下水措施，對(duì)地基土無較大的振動(dòng)，機(jī)械噪音較小。它在處理淤泥、淤泥質(zhì)土方面有較成熟的經(jīng)驗(yàn)。但本工程中施工還應(yīng)注意如下因素： 


　　1、本工程地質(zhì)中存在較厚的砂質(zhì)層（含大量粘性土），施工前應(yīng)按設(shè)計(jì)院提供的配比做好原狀土的試配，準(zhǔn)確確定外摻劑用量。 

　　2、本工程水泥攪拌樁按柱狀設(shè)計(jì)，但柱基礎(chǔ)對(duì)地基的要求是以復(fù)合地基承載力來衡量的。設(shè)計(jì)院交底：檢測(cè)指標(biāo)以復(fù)合地基承載力達(dá)標(biāo)（250Kpa）為主要依據(jù)，對(duì)單樁承載力要求（150Kpa）僅作參考。 

　　3、在施工機(jī)械的選型方面，必須考慮到許多類型的攪拌樁機(jī)鉆進(jìn)能力較弱，而場(chǎng)地上部存在較厚的建筑垃圾層，含有許多石塊、砼塊。限于場(chǎng)地較小，基坑開挖后機(jī)械、材料無法運(yùn)轉(zhuǎn)，故此在原狀地面施工，應(yīng)選用鉆進(jìn)力較大的機(jī)型，否則可能無法施工。 

五 施工組織 

一、施工部署 

　　由于工期較緊，要求項(xiàng)目部建立健全質(zhì)量崗位責(zé)任制、安全生產(chǎn)崗位責(zé)任制，嚴(yán)格遵照施工規(guī)范組織施工。嚴(yán)格執(zhí)行圖紙會(huì)審，質(zhì)量技術(shù)交底，原材料（構(gòu)件）檢驗(yàn)，三檢制度及樣板引路制度。做到質(zhì)量、工期、安全均有層層把關(guān)、上交下接、責(zé)任到人。 

　　依據(jù)工程地質(zhì)資料，現(xiàn)場(chǎng)狀況做好現(xiàn)場(chǎng)平面布置，安排破砼地面、運(yùn)輸砼碎塊并清理，做好樁點(diǎn)坐標(biāo)及標(biāo)高測(cè)控。 

　　安排好打樁施工流水，布置水泥漿制備及泵送系統(tǒng)，考慮泵送距離小于50m。 

二、機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備 

經(jīng)對(duì)比選用如下機(jī)械設(shè)備： 

　　（目前常用的攪拌機(jī)包括專用機(jī)械（如SJB系列），還有各種類型的樁機(jī)改裝的機(jī)械。有的機(jī)型僅靠電動(dòng)機(jī)及配件自身的自重（約1.5噸）來獲得鉆進(jìn)力，如（DJB型）；有的機(jī)型裝置有齒輪、鏈條，能通過電動(dòng)機(jī)來獲得鉆進(jìn)力和提升力，而且變檔、調(diào)速方便。經(jīng)過對(duì)比與試攪，本工程主要采用的是后一種的改裝機(jī)型，單軸、葉片噴漿方式，不同直徑的葉片頭可調(diào)換，施工效率較高。） 


三、主要材料： 

水泥：采用湖南“浯溪”425#普通硅酸鹽水泥（旋窯），約350噸。庫存量不少于20噸； 

石膏粉：7.0噸； 

木質(zhì)素磺酸鈣：700KG。 

四、勞動(dòng)力組織 


上述勞動(dòng)組織為攪拌樁施工班組定員，不包括項(xiàng)目經(jīng)理部管理人員。 

五、施工進(jìn)度計(jì)劃 

　　計(jì)劃工期：25天，計(jì)劃開、竣工日期：1999年1月29日～1999年2月25日。按臺(tái)班定額為60M/臺(tái)班，施工中基本按每日16小時(shí)作業(yè)，盡量趕搶工期，以保證整個(gè)單位工程工期指標(biāo)的完成。 

六 施工工藝及質(zhì)量控制 

（一）、施工參數(shù) 

　　施工方法：二噴四攪（特殊情況采用三噴四攪）； 

　　灰漿泵輸漿量：6m3/h； 

　　泵漿工作壓力：0.5Mpa； 

　　攪拌提升速度：≤0.5m/min。 

　　輸漿時(shí)間：≤60s 

　　單樁水泥用量：569Kg 

　　單樁石膏摻量：11.4Kg 

　　單樁木質(zhì)素磺酸鈣用量：1.14Kg 


（二）、施工方法 

　　原則上按二噴四攪的方法，但在復(fù)雜地下土質(zhì)狀況中，噴漿頭很容易被堵塞，故此采用三噴四攪的工藝，即“鉆進(jìn)、攪拌”→“噴漿、提升、攪拌”→“噴漿、鉆進(jìn)、攪拌”→“噴漿、提升、攪拌”的工藝進(jìn)行，以提高工效。 

1、定樁位 

　　開工前施測(cè)出樁位點(diǎn)后，須經(jīng)甲方或監(jiān)理工程師復(fù)核無誤，用竹簽作好標(biāo)記。鉆機(jī)對(duì)位時(shí)，作到鉆頭中心與樁位鉆桿一條線，且鉆機(jī)水平、周正穩(wěn)固方可開鉆，施工中發(fā)現(xiàn)鉆機(jī)傾斜應(yīng)立即矯正。 

2、預(yù)攪下沉 

　　待攪拌機(jī)的冷卻水循環(huán)正常后，啟動(dòng)攪拌電機(jī)，放松鋼絲繩，使攪拌機(jī)沿導(dǎo)向桿攪拌切土下沉。如果下沉速度太慢，可從輸漿系統(tǒng)補(bǔ)給清水以利鉆進(jìn)。 

　　由于場(chǎng)地上層石塊較多，注意開始鉆進(jìn)時(shí)適當(dāng)調(diào)慢攪拌軸轉(zhuǎn)速，以免葉片折斷。當(dāng)很難鉆進(jìn)時(shí)，可重復(fù)“提升、鉆進(jìn)”數(shù)次，直至順利下沉；當(dāng)無法鉆進(jìn)時(shí)，可與設(shè)計(jì)、監(jiān)理方協(xié)調(diào)，根據(jù)基礎(chǔ)布置狀況，適當(dāng)移位，或進(jìn)行開挖處理。 

　　攪拌時(shí)必須保證樁機(jī)導(dǎo)向架的垂直度，使攪拌樁的垂直度不超過1.0%，并檢查樁位偏差不大于50mm。 

3、制備水泥漿 


　　按設(shè)計(jì)要求配合比：采用普通硅酸鹽425#水泥，水灰比0.45-0.5（外摻石膏粉含量為水泥用量的2%，木質(zhì)素黃酸鈣為水泥用量的2‰），并通過成樁實(shí)驗(yàn)調(diào)整配比。在預(yù)攪下沉到設(shè)計(jì)深度前，制備好水泥漿。需用量按樁長(zhǎng)每米不少于72kg準(zhǔn)備。 

4、噴漿攪拌提升 

　　待攪拌機(jī)下沉到設(shè)計(jì)深度后，開啟灰漿泵將水泥漿壓入地基中，樁底端噴漿必須保證30秒以上的時(shí)間。之后邊噴漿、邊攪拌、邊提升，注意提升速度不大于0.5m/min。到達(dá)設(shè)計(jì)樁頂時(shí)，應(yīng)停止提升，攪拌數(shù)秒。 

　　成樁后應(yīng)進(jìn)行噴漿量檢查，如少于70.2kg/m，則應(yīng)立即復(fù)攪補(bǔ)噴。 

5、重復(fù)攪拌下沉、提升 

　　為了防止攪拌頭葉片被堵住，在重復(fù)攪拌下沉?xí)r保持噴漿，這樣能有效保護(hù)噴頭，同時(shí)提高工效、保證質(zhì)量。 

6、清洗 

7、移位 

　　每次攪拌必須有專人負(fù)責(zé)記錄。 

　　考慮樁頂與基礎(chǔ)底面接觸，受力較大，可以在樁頂1-1.5m范圍內(nèi)再增加一次噴漿，以提高強(qiáng)度。 

（三）、質(zhì)量保證技術(shù)措施 

　　1.加強(qiáng)對(duì)水泥等原材料的檢驗(yàn)，各種材料應(yīng)有出廠證明或檢驗(yàn)單，并根據(jù)規(guī)范和技術(shù)要求進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后方能使用。 

　　2.水泥漿液應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配合比拌制，制備好的漿液不得離析，泵送必須連貫，同時(shí)從輸漿管到噴漿口的時(shí)間不得大于60S。 

　　3.預(yù)攪下沉?xí)r不宜沖水，如遇較硬土層方可沖水以利下沉，但必須調(diào)整水灰比以防止成樁后強(qiáng)度降低。 


　　4.嚴(yán)格按要求參數(shù)成樁。施工中如因故停漿應(yīng)提起輸漿管，待恢復(fù)供漿后，應(yīng)復(fù)攪下沉1M后再噴漿提升。 

　　5.施工中派專人負(fù)責(zé)記錄。并應(yīng)隨時(shí)檢查施工記錄，檢查水泥用量、樁長(zhǎng)、攪拌提升時(shí)間、復(fù)攪次數(shù)、是否有斷樁等。對(duì)于不合格的樁應(yīng)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)院及監(jiān)理、甲方到場(chǎng)會(huì)同解決。 

　　6.按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。 


七、質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果 

　　地基土承載力的檢驗(yàn)委托深圳市福田建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站檢測(cè)。試驗(yàn)按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《軟土地基深層攪拌加固法技術(shù)規(guī)程》（YBJ225-91）和《深圳地區(qū)地基處理技術(shù)規(guī)范》（SJG04-96）規(guī)定執(zhí)行。在施工完成的樁中，按成樁總數(shù)的0.5%，且不少于3點(diǎn)，選取三個(gè)點(diǎn)1#（A/4）、2#（B/3）、3#（B/4），做復(fù)合地基承載力試驗(yàn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：各級(jí)荷載下的沉降變化比較穩(wěn)定、沉降量緩慢遞增，P-S曲線無明顯的陡降段，總加載量已達(dá)設(shè)計(jì)要求值的2.0倍，累計(jì)沉降在7-9mm之間。其檢測(cè)結(jié)論為：復(fù)合地基土承載力均能滿足250Kpa的要求。 

八、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果 

　　本工程通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，排除了不可行的人工挖孔樁方案，采用了水泥深層攪拌樁的方案，避免了采取人工降水、帷幕等較復(fù)雜的施工方法，也排除了施工中大量的不安全因素。同時(shí)針對(duì)場(chǎng)地特征，對(duì)各種機(jī)型作了優(yōu)化選擇，采取了較科學(xué)的施工工藝和控制措施，保證了施工質(zhì)量和工期。經(jīng)過測(cè)算，采用水泥攪拌樁加柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的方案，地下部分工程造價(jià)為：90萬元，而采用人工挖孔樁加樁承臺(tái)的方案，由于包含各種措施費(fèi)用（降水等），造價(jià)約為125萬元。水泥深層攪拌樁在本工程因地制宜地采用，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上均取得了良好的效果。