1、地铁建设地下三层中间风井始发井端头加固明挖法地铁建设地下三层中间风井始发井端头加固明挖法施工方案施工方案编编制单位制单位：编编制制:审审核：核：批批准：准：正本目目录录1 1、工程概况、工程概况.21.11.1、水文、地质情况、水文、地质情况.21.1.11.1.1东端盾构始发井水文情况东端盾构始发井水文情况.21.1.21.1.2东端盾构始发井地质情况东端盾构始发井地质情况.31.21.2、周边环境和地下障碍物情况、周边环境和地下障碍物情况.42 2、盾构始发存在的风险点分析及应对措施、盾构始发存在的风险点分析及应对措施.42.12.1 盾构始发流程盾构始发流程.42.22.2 盾构始发风险2、点分析盾构始发风险点分析.52.32.3 风险点应对措施风险点应对措施.53 3、端头加固范围和形式、端头加固范围和形式.64 4、洞门土体加固施工方案、洞门土体加固施工方案.74.14.1 端头加固前的施工准备端头加固前的施工准备.74.24.2 施工总体方案施工总体方案.9三轴搅拌桩施工三轴搅拌桩施工.94.2.24.2.2 冻结施工冻结施工.144.2.34.2.3 高压旋喷桩施工高压旋喷桩施工.165 5、质量保证措施、质量保证措施.195.15.1 三轴搅拌桩质量保证措施三轴搅拌桩质量保证措施.195.25.2 冻结施工质量保证措施冻结施工质量保证措施.205.35.3 高压旋喷质量3、保证措施高压旋喷质量保证措施.216 6、安全、文明施工保证措施、安全、文明施工保证措施.226.16.1 施工现场施工现场.226.26.2 机械操作安全技术要点机械操作安全技术要点.236.36.3 供电及照明安全措施供电及照明安全措施.241 1、工程概况、工程概况中间风井设计起迄里程：左线起点里程为 DK14+850.039,左线终点里程为DK14+970.539，盾构机主机长 14.5m，中间风井为地下三层构筑物，明挖法施工，区间采用盾构施工，盾构机开挖直径 11.64m，盾尾采用 4 道盾尾刷+1 道钢板束。中间风井平面及横断面图结构布置如图 1-1 所示。区间大盾构从风井小里程端4、始发（以下均称为东端盾构始发井）。图图 1-11-1 中间风井结构平面布置图中间风井结构平面布置图东端盾构始发井长 21m，宽 19.35m,围护结构采用地下连续墙形式。始发井底板埋深约 30.5m。东端盾构始发井平面、剖面如图 1-2、1-3 所示。图图 1-21-2 东端盾构始发井平面图东端盾构始发井平面图图图 1-31-3 东端盾构始发井剖面图东端盾构始发井剖面图1.11.1、水文、地质情况、水文、地质情况1.1.11.1.1东端盾构始发井水文情况东端盾构始发井水文情况施工场区范围内地下水主要为潜水和承压水。潜水层地质为粉质黏土、淤泥质粉质黏土夹粉砂薄层；承压水层地质为粉细砂、中细砂、含5、砾中粗砂、卵砾石层。孔隙潜水主要补给来源为大气降水、地表水渗入、灌溉水回渗；微承压水主要补给来源为上部孔隙潜水下渗和长江水的侧向渗流，排泄方式以径流及向长江水体侧向渗流为主。中间风井施工场地标高 6.8m，地下潜水位埋深约 1.4m，标高为 5.40m；微承压水水位埋深 2.04.0m，标高约为 4.5m。1.1.21.1.2东端盾构始发井地质情况东端盾构始发井地质情况根据盾构区间隧道地质勘察资料，区间隧道洞口土体加固地层呈二元结构，隧道拱顶及洞身主要以淤泥质粉质粘土（-2b4、-1a2-3）为主，仰拱底以粉砂（-4dl-2）为主，如下图 1-4 所示。（各种地质分布及物理性质详见表 1-1,6、1-2）。图图 1-41-4 东端盾构始发井地层分布图东端盾构始发井地层分布图表表 1-11-1 洞口土体加固范围地质土层特征表洞口土体加固范围地质土层特征表层号层底标高(m)层底深度(m)分层厚度(m)岩性描述-25.111.051.05素填土：青灰色-黄褐色，稍湿，松散，主要成分为粉砂，表层含少量根茎。-1a2-30.265.94.85粉质粘土：褐黄色，软塑-可塑，韧性及干强度中等，切面稍光滑，含少量铁锰浸染。-1c2-3-1.647.81.9粉土：青灰色，很湿，稍密，切面粗糙，无光泽，韧性及干强度低，摇振反映迅速。层号层底标高(m)层底深度(m)分层厚度(m)岩性描述-2b-4-17.67、423.816淤泥质粉质粘土夹粉砂：青灰色，软塑-流塑，土质不均，具水平层理，夹粉砂、粘土层，含云母碎屑。-4dl-2-35.0441.217.4粉砂：青灰色，饱和，中密，含云母碎屑，级配差，局部夹少量细沙，主要矿物质成分以石英、长石为主，26.3-26.5m 为粉质粘土夹层。表表 1-21-2中间风井土的物理性质指标中间风井土的物理性质指标(平均值平均值)层号名称含水率重度孔隙比标贯粘聚力内摩擦角静止侧压力系数-1a2-3粘土35.218.51.1264.0267.9-2b-4淤泥质粉质粘土37.416.71.1253.8135.00.47-3d3-4粉砂、细砂23.319.50.812108、.0831.50.401.21.2、周边环境和地下障碍物情况、周边环境和地下障碍物情况东端盾构始发井位于长江北岸，纬七路公路过江隧道南侧，浦口制水厂西侧。风井所在位置为绿地、林地，基坑边距离东侧浦口制水厂围墙约 14.6m。中间风井开挖范围内无重要管线。具体位置关系如图1-5 所示（填充部分为侵入浦口水厂面积约46）。1-51-5 盾构始发井与水厂位置关系平面图盾构始发井与水厂位置关系平面图2 2、盾构始发存在的风险点分析及应对措施、盾构始发存在的风险点分析及应对措施2.12.1 盾构始发流程盾构始发流程盾构始发是盾构施工的关键环节，其主要内容包括：端头地层加固安装盾构机始发基座盾构机组装和调9、试安装洞门密封圈安装反力架安装洞门密封帘布橡胶板拼装负环管片拆除洞门围护结构盾构机贯入作业面加压和掘进等，其中盾构机建立泥水压力平衡后加压掘进是始发的控制要点，如下图所示。图图 2-12-1 盾构机始发步序之建立泥水平衡加压掘进盾构机始发步序之建立泥水平衡加压掘进2.22.2 盾构始发风险点分析盾构始发风险点分析根据表 1-1,1-2 中反映出来的地层分布情况及各地层的物理性质可以看出，东端盾构始发井处的地层具有如下特点，地层渗透系数大，地下水压力高，地层承载能力差。由于始发井临近的 xx 长江隧道和浦口制水厂对沉降控制要求较高，盾构始发时不进行常规的基坑外降水，仅考虑将其作为应急措施。由于始10、发埋深较大，地下水位高，盾构始发时，基坑内外水头差大，在不良地质和高水差的不利因素影响下，盾构机始发作业易发生如下风险：盾构直径大，洞圈 直径达 12.03m，洞门破除后洞圈掌子面失稳；始发初期在钢板密封前盾构机泥水仓与地下水连通，密封装置承压大，密封效果不良，无法建仓；盾构井始发端头地层过度沉降、坍塌；盾构机主机自重大，始发姿态不易控制，产生始发磕头现象；盾构洞门圈突水、涌砂。2.32.3 风险点应对措施风险点应对措施针对上述盾构始发的各项风险点，通过选择合理的加固范围及加固方式，达到以下目的：始发段处加固一定长度的地层，增加承载力，防止始发磕头，减小始发端头沉降，保护周边环境；洞圈掌子面土11、体加固，增强其抗渗和自稳性能，保证洞门破除掌子面的稳定性；改良端头地层，使端头地层具有一定的止水性，减小高水头压力的影响，保证泥水建仓安全顺利；3 3、端头加固范围和形式、端头加固范围和形式鉴于本工程实际工况，始发端头拟加固范围为盾构隧道两侧 5m，从地面标高加固至拱底 6m，沿盾构掘进方向纵向加固 17m。始发端头拟采用1000750 的三轴搅拌桩作为盾构井端头主要加固方式。为提高搅拌桩加固土体与中间风井围护结构的胶结强度，拟在东端盾构井围护结构外侧沿掘进方向，布置两排垂直冻结管（排距 800mm，间距 800mm），距离端头井外侧地连墙 300mm 布置一排800600 高压旋喷桩施工对加12、固体与围护结构接缝处及洞门前方土体进行补强。同时，受施工场区条件所限，端头加固深层搅拌桩需分两期进行施工，施工中不可避免的出现无法咬合的施工缝，两段搅拌桩施工的缝隙也布置一排800600 的高压旋喷桩施工进行填充、止水。高压旋喷桩每延米水泥用量 270kg。加固范围如下图 3-1、图 3-2 所示。图图 3-13-1 端头加固区域平面图端头加固区域平面图图图 3-23-2 端头加固区域横断面图端头加固区域横断面图4 4、洞门土体加固施工方案、洞门土体加固施工方案4.14.1 端头加固前的施工准备端头加固前的施工准备（1）施工用地协调从图1-5中可以看出，在始发端加固区域侵入浦口水厂部分约（4613、），在进行端头加固前，应与水厂协调用地问题，主要包括占地面积的确认、水厂围墙的拆除、水厂临近设施的保护及施工完毕后的占地恢复。图图 4-1 水厂围墙内结构图水厂围墙内结构图图图 4-2 水厂与东端盾构井位置关系图水厂与东端盾构井位置关系图（2）加固区域场地平整，测量放线加固区域总面积约 360.4，包括前期地连墙施工的渣土堆放场地，在加固施工前应进行场地平整，场地平整后，测量班对加固区域的边界进行定位，放出控制点。（3）施工用电、用水接入端头加固施工用电由总配电箱引出一个二级配电箱，用水可以通过预埋在东端便道中的管道接入。（4）施工前的机械准备三轴搅拌桩施工主要设备表表 4-14-1 三轴搅拌14、桩施工设备配置表三轴搅拌桩施工设备配置表序号设备名称规格型号数量功率1中空三轴搅拌钻机1000 动力头1225kw2履带式桩架LTZJ-42.5 重型桩机13全自动拌浆注浆系统175KW4挖掘机0.7M3R20015空压机9M31其它设备1吊车25T12排污车8t10t3冷冻固结施工主要设备表表 4-24-2 冷冻法施工设备配置表冷冻法施工设备配置表编号项目单位数量备注1冷冻机 W-YSLGF300型台3备用一台2IS150-125-315 水泵台23IS125-100-215C 水泵台34真空泵（或抽氟机）台15经纬仪台16测温仪台17NBL-50 冷却塔台48XY-2 钻机台29电焊机台215、10汽车吊台125T旋喷桩施工主要设备表表 4-34-3 旋喷桩施工设备配置表旋喷桩施工设备配置表序号设备名称规格型号单位数量1旋喷机械SJ-G100台12高压水泵3D2台23高压浆泵XP-90ED台24空压机健豹台25搅浆机械JBJ-3000台16抽浆设备高杆泵台27螺旋水泥输送机FS-250台2（5）主要工程量表表 4-44-4 端头加固区域预计工程量表端头加固区域预计工程量表名称单位数量备注三轴搅拌桩（实桩）m11275.43335 组冷冻固结钻孔m1775.66457 孔三重管高压旋喷桩（实桩）m2453.24874 根（6）材料用量计划表表 4-54-5 端头加固区域材料预计用量表端16、头加固区域材料预计用量表名称单位名称数量备注水泥吨三轴搅拌桩7361.61强加固区 20%弱加固区 10%吨三重管高压旋喷桩662.38270kg/m4.24.2 施工总体方案施工总体方案在上述施工准备完毕后，2011 年 5 月 14 日首先进行三轴搅拌桩的试桩施工，确定了各项施工参数，三轴搅拌桩正式施工计划从 2011 年 5 月中旬开始，计划结束日期为2011 年 7 月底；待场地条件允许后，首先进行三重管高压旋喷桩的试桩施工，待各项施工参数确定后，计划自 2011 年 7 月下旬开始进行三重管高压旋喷桩施工，计划结束日期为 2011 年 8 月初。冷冻加固冻结管施工拟自 2011 年 17、9 月初开始施工，计划施工期30 天；积极冻结施工工期计划 30 天；考虑积极冻结完成后需进行破洞门、拔管、盾构始发掘进和洞门封堵等施工，维护冻结施工工期计划 45 天。4.2.14.2.1三轴搅拌桩施工三轴搅拌桩施工采用1000750 三轴搅拌桩作为盾构井端头加固方式，搅拌桩垂直度要求控制在1/200 之内，按照最不利情况（即相邻两根搅拌桩向相反方向倾斜）考虑，其在底部形成的偏移量为：成桩深度垂直度2=33.6581/2002=0.34m。为保证盾构始发加固区的加固效果，搅拌桩施工组间的搭接长度定为 500mm，排间距定为 500mm。根据2011年4月8日xx地铁三号/十号线过江隧道盾构始18、发端头地基加固方案专家会讨论意见及上海隧道工程轨道交通设计院的初步设计图，加固范围定为横向盾构隧道两侧 5m，深度方向地面至盾构底部以下 6m。从地面标高加固至拱顶 6m 为弱加固区；从拱顶 6m 至拱底 6m 为强加固区。加固区尺寸沿盾构掘进方向纵向加固长度为 17m，垂直于盾构掘进方向宽度为 21.2m，三轴搅拌桩成桩深度 33.658m。三轴搅拌桩加固断面尺寸及孔位布置如下图所示：（详细尺寸见附图）图图4-44-4搅拌桩加固平面图搅拌桩加固平面图图图4-54-5搅拌桩加固剖面图搅拌桩加固剖面图三轴搅拌桩施工参数三轴搅拌桩施工参数（1）三轴搅拌桩浆液配合比根据设计要求，弱加固区洞口土体加固19、范围内土体强度不低于原状土，强加固区土体加固范围内的强度不得低于 1.0Mpa，水泥采用 42.5 普通硅酸盐水泥。成桩 28 天后，在洞门加固区域任意位置钻两个孔对桩基进行钻心取样，每个孔按上、中、下三个部位取三组试样送检。通过室内水泥土配合比试验选定最佳配比，5 月 14 日进行现场成桩工艺试验，并确定了单桩施工的最终浆液配合比、水泥掺量等施工技术参数。试桩方案及试桩总结附后。弱加固区单桩水泥掺入量为土体重量的 10，强加固区单桩水泥掺入量为土体重量的 20，采用水泥浆液配比为：水:水泥=1.5:1（2）三轴搅拌桩施工技术参数表表 4-64-6 三轴搅拌桩施工参数表三轴搅拌桩施工参数表项目20、实桩段技术参数空桩段技术参数下沉速度（m/min）0.30.40.50.8提升速度（m/min）0.30.40.50.8注浆压力（Mpa）12124.2.1.24.2.1.2三轴搅拌桩施工流程三轴搅拌桩施工流程三轴深层搅拌的加固机理是采用三轴搅拌机向设计深度进行旋转掘进，同时在灰浆系统及高压风系统作用下，在钻头喷射出水泥浆液，钻头及螺旋钻杆将水泥浆与原位土体反复搅拌，在各桩之间采取咬合方式施工，提高土体的强度。该施工方法的主要施工步骤如下：1）施工准备工作桩位放样根据测量点准确放好桩位，并复检，做好桩位定点标记。试桩施工搅拌桩机共试桩 3 组，主要确定了钻进速度、地层变换电流变化值、喷浆量大小21、桩的深度、成桩时间、搅拌次数，为正式施工提供较准确的参数。2)施工步骤清除障碍：清除施工范围内的场地及地下障碍物。平整场地：先将施工场地加以平整，确保桩机正常行走，工作面宽度必须保证桩机正常施工，再按设计图纸准确测放桩位轴线后，桩机方可进入施工现场，施工要求水源充足，通电正常，合理布置施工现场。桩机就位：按照测放的桩位，将桩机移至桩位上，桩尖对准桩位，桩位偏差不大于 5cm，调平机台，以线垂调整机身垂直度，垂直误差小于 0.5%。配制水泥浆：接照设计要求的掺入比、桩长，将规定的普通硅酸盐水泥用量放入搅拌池中，加规定的水进行搅拌配制浆液，浆液的搅拌时间大于 3 分钟，不长于 2 小时，采用两次22、搅拌法。搅拌成桩：将桩机钻头尖部对准桩位下钻，一边打开送浆泵送浆至钻头出浆口,成桩过程需均匀喷浆，自拱底向下 6 米加固区为两喷四搅，其余加固范围为两喷两搅（具体如图 4-6 所示）。图图 4-64-6 三轴搅拌桩施工流程图三轴搅拌桩施工流程图成桩过程中根据已知的钻杆长度控制机头提升下沉速度，桩顶标高及桩长，复搅时间及深度。根据压力计及水泥流量计控制喷浆压力和喷浆量。施工时为避免堵管需带浆下钻，钻头下沉的喷浆量应小于总量的 1/2,严禁带水下钻。为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留 30秒，进行磨桩端；随后以匀速提升，提升过程中只搅拌不喷浆；钻头提升至复搅区顶端23、后，开始下沉进行复搅，复搅时边下沉边喷浆；再次下沉至桩底后开始提升，提升时在复搅区内只搅拌不喷浆；提升至复搅区顶端后开始喷浆搅拌，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为 30 秒。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆量应不小于一根桩的设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在 12 小时内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于 100cm，超过 12 小时应采取补桩措施。成桩后，关闭送浆泵，移机至下一桩位进行施工。3)搅拌桩工艺流程图图图4-74-7三轴搅拌桩施工流24、程图三轴搅拌桩施工流程图施工下一根桩拆除路基、场地平整、测量放桩位及复核桩机就位喷浆搅拌下沉复搅区二次喷浆搅拌重复喷浆搅拌提升提升至设计桩顶标高清除障碍双向垂直度控制制备水泥浆、送浆4.2.1.34.2.1.3搅拌桩施工控制要点搅拌桩施工控制要点1)搅拌桩施工控制根据设计工作量并结合施工场区等素因，使用 1 台搅拌桩机施工。指派管理人员负责文明安全施工，编制好机台编号、水灰比、桩长等制成标牌统一悬持于桩机明显指定位置。开钻前，应用水清洗送浆管道，检查有无堵堵塞现象，检查机具各部件是否完好，确保正常施工。为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，桩机应平稳平正，利用桩机内水平、垂直仪表校核桩机的垂25、直度，定期用经纬仪校正桩机的垂直度。为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备深度仪和比重计，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验孔深与水泥浆水灰比是否满足设计要求。水泥搅拌配合比为水：水泥=1.5:1。水泥浆严格按照设计的配合比配制，水泥中不得有结块或杂物。为防止水泥离析，搅拌机应不断搅动。水泥搅拌桩实桩区施工采用两喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管需带浆下钻，喷浆量应小于总量的 1/2,严禁带水下钻。每一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位，喷浆压力 12Mpa。为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留 30秒，26、进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为 30 秒。施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。施工中发现喷浆量不足，应整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在 12 小时内采取补喷处理措施，补喷重叠段应大于 100cm，超过 12 小时应采取补桩措施。如果因返浆较多，将原施工桩位标志埋没时，必须重新利用引出的护桩布置桩位。2)质量检验水泥搅拌桩成桩可采用原位取水泥土试块的方法对成桩强度进行质量检验。水泥搅拌桩成桩 28 天后，用钻孔取芯27、的方法检查其完完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定相对均匀部位，送实验室做（3 个一组）28 天龄期的无侧限抗压强度试验，其强度不小于 0.8Mpa。留一组试件做三个月龄期的无侧限抗压实验，以测定桩身强度。对搅拌取芯后留下的空间应采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。三轴搅拌桩质量检验内容及方法详见下表 4-7 三轴搅拌桩质量检验标准。表表 4-74-7 三轴搅拌桩质量检验标准三轴搅拌桩质量检验标准序号项目检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值1主控项目水泥及外掺剂质量符合出厂要求查产品合格证书或抽样送检2水泥用量满足设计要求查看流量计3桩体强度或完整性检验28、满足设计要求按规定方法1一般项目桩底标高mm200侧机头深度2桩顶标高mm+100，-50水准仪（最上部500mm 不计入）量3桩位偏差mm200用钢尺量4.2.24.2.2 冻结施工冻结施工在前述三轴搅拌桩加固土体的基础上，为了增强加固区的止水效果，本方案中考虑采用垂直冻结方式，提高搅拌桩加固土体与中间风井围护结构间的胶结强度。选用1275mm 20#低碳钢无缝钢管作为冻结管，采用外管箍焊接连接；供液管采用48mm3.5mm 钢管；测温管采用453mm 无缝钢管。垂直及水平冻结孔的布置详见附图 3。4.2.2.14.2.2.1 冻结施工主要技术参数冻结施工主要技术参数冻结体：冻结板块有效厚度29、 2.0m，冻结壁宽 21.2m，深 31.152m。孔数：垂直冻结孔 57 个，测温孔 3 个。冻结孔深度：31.152m。冻结孔总长度：1775.664m；测温孔总长度：93.456m。盐水温度：-28-30；蒸发温度：-33-35；冻结区原始地层温度：+22。冷却水温度：23；冷凝温度：35。冷量损失系数：1.2；总需冷量：Q=kdHnq式中：k-冻结站冷量损失系数，取 1.2d-冻结管外直径，mH-冻结深度，mn-冻结孔数量，个q-冻结管散热系数或单位热度量，取 300 千卡/米 2时则：Q=22.7(万大卡/小时)根据表 4-2 中所选择的制冷设备，在冷却水进水温度+24，盐水出水温30、度-30，冷凝温度+35，蒸发温度-35工况条件下的单机工况制冷量为 203KW（17.4 万大卡/小时）。则全站工况制冷量为 17.42=34.8(万大卡/小时)22.7(万大卡/小时)，满足冻结需冷量的要求。4.2.2.24.2.2.2 冻结施工的施工工艺及流程冻结施工的施工工艺及流程冷冻施工是在始发掘进前，用人工制冷的方法，将始发井端头区域内的含水地层冻结成一个封闭不透水的帷幕，用于抵抗地压、水压，隔绝地下水，保证始发的安全。首先进行冻结孔的钻孔施工，同时进行冻结站的安装施工。冻结孔施工完毕后，进行冻结孔串联管路及保温工作。然后进行积极冻结，最后通过检测，具备进洞条件后盾构顺利进洞，整个31、施工流程如下图所示：图图4-84-8 冻结施工流程图冻结施工流程图4.2.2.34.2.2.3冻结施工控制要点冻结施工控制要点根据本工程实际情况，结合纬七路长江隧道冻结加固的施工经验，控制要点如下：1）破壁时冻土墙与槽壁要胶结保证其可靠的封水性，破壁后深层搅拌加固土体的强度及厚度应满足盾构进洞时的安全性；施工准备冻结站安装冻结孔施工冻结系统安装调试及保温冻结施工盾构进洞冻结结束冻结检测2）为避免冻胀使槽壁产生位移，要适当调整冻结孔的供冷方式及冻结速度，减少冻胀危害；3）尽量缩短盾构进洞前的冻结时间，在选择大直径冻结管的同时，应保证冻结孔的垂直度；4）选择性能和状态良好的钻机，进行冻结孔施工，以32、保证钻孔施工进度和质量；5）冻结管是否安全顺利拔除，是影响盾构顺利推进的关键，冻结管拔除前召集现场施工和管理人员对拔除冻结管的流程、操作注意事项进行交底，以保证隧道区域内的冻结管顺利拔除；6）加强和密切配合各项检测工作，及时掌握和分析检测资料，以便指导施工。4.2.34.2.3 高压旋喷桩施工高压旋喷桩施工距离东端头始发井地连墙外侧 300mm 以及距地下连续墙 4400mm 处各布置一排800600 咬合 200mm 的旋喷桩，对加固体与中间风井围护结构接缝以及分两期施工的两段搅拌桩施工接缝处进行补强，加固深度 33.658m，宽度 21.2m。施工平面图如下（详细尺寸见附图）。图图 4-933、 旋喷桩加固平面布置图旋喷桩加固平面布置图施工工艺参数见表 4-8。表表 4-84-8 旋喷桩施工主要技术参数旋喷桩施工主要技术参数项目项目技术参数技术参数压缩空气气压（MPa）0.7水压力（MPa）2530水泥浆压力（MPa）23水灰比1:1提升速度（cm/min）1520旋转速度（r/min）15204.2.3.24.2.3.2 旋喷桩施工工艺及流程旋喷桩施工工艺及流程施工工艺流程见下图图图 4-10 旋喷桩施工流程图旋喷桩施工流程图（1）施工准备场地平整正式进场施工前，进行管线调查后，清除施工场地地面以下 1 米以内的障碍物，不能清除的做好保护措施，然后整平、夯实；同时合理布置施工机械、34、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”。桩位放样施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点，打设木桩作为标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签钉紧，一桩一签，保证桩孔中心移位偏差小于 50mm。修建排污和灰浆拌制系统旋喷桩施工过程中将会产生 1020%的返浆量，将废浆液引入沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。灰浆拌制系统主要设置在水泥罐附近，便于作业，主要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。（2）钻机就位钻机就位后，对桩机进行调平、对中(采用水平靠尺与钻井机架吊锤球相结35、合的方法整平机架，对准设计桩位；而后用经纬仪或全站仪进行复核)，调整桩机的垂直度，引孔钻机就位喷水钻进深度检查钻至指定深度回灌钻机移位三重管旋喷准备开孔检查启动空压机送风启动高压泵送水试喷检查先喷射高压水浆液配制泵送喷浆作业观察旋喷参数孔内保持满浆测放桩位保证钻杆应与桩位一致，偏差应在 50mm 以内，钻孔垂直度误差小于 1.5%；钻孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常；校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证孔底标高满足设计深度。（3）喷水引孔钻进钻机施工前，应首先在地面进行试喷，在钻孔机械试运转正常后,正式开始钻进。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确。为防止泥砂36、堵塞喷嘴，要边射水边钻进，高压水喷嘴要用塑料布包裹，以防泥土进入管内。（4）旋喷提升当喷射注浆管到达设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上旋喷，同时将泥浆清理排出。喷射时，先应达到预定的喷射压力，待喷浆正常后再逐渐提升旋喷管，以防止旋喷管被扭断。为保证桩底部的的成桩质量，喷嘴下沉到设计深度时，应在原位置旋转 10秒钟左右，待孔口冒浆正常后再旋喷提升。钻杆的旋转和提升应连续进行，不得中断，钻机发生故障，应停止提升钻杆和旋转，以防断桩，同时立即检修排除故障。（5）钻机移位旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷，提升钻头，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位，开始下一根旋喷桩的施工。4.2.3.34.2.337、.3 旋喷桩施工控制要点及检验方法旋喷桩施工控制要点及检验方法（1）施工控制要点1）施工前检查在施工前对原材料、机械设备及喷射工艺等进行检查，主要有以下几方面：原材料（包括水泥、掺合料及速凝剂、悬浮剂等外加剂）的质量合格证及复验报告，拌和用水的鉴定结果；浆液配合比是否合适工程实际土质条件；机械设备是否正常，在施工前应对高压旋喷设备、地质钻机、高压泥浆泵、水泵等做试机运行，同时确保钻杆（特别是多重钻杆）、钻头及导流器畅通无阻；检查喷射工艺是否适合地质条件，在施工前也应做工艺试喷，试喷在原桩位位置试喷，试喷桩孔数量不得少于 2 孔，必要时调整喷射工艺参数。施工前还应对地下障碍情况统一排查，以保证钻38、进及喷射达到设计要求。施工前检查桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度。2）施工中检查施工中重点检查内容有：钻杆的垂直度及钻头定位，桩间搭接长度；水泥浆液配合比及材料检验；使用的水泥浆比重和注入的总的水泥用量钻机转速、沉钻速度、提钻速度及旋转速度等；喷射注浆时喷浆（喷水、喷气）的压力、注浆速度及注浆量；孔位处的冒浆状况；喷嘴下沉标高及注浆管分段提升时的搭接长度；施工记录完备，施工记录应在每提升 1m 或土层变化处记录一次压力、流量数据。3）施工后检查施工后主要对加固土体进行检查，包括：固结土体的整体性及均匀性；固结土体的有效直径；固结土体的强度、平均直径、桩身中心位置；固结土体的抗渗性。（2）质量39、检验措施1）质量检验时间、内容施工对喷射施工质量的检验，应在高压喷射注浆结束后 1 周，检查内容主要为加固区域内取芯实验等。2）质量检验数量、部位检验点的数量为施工注浆孔数的 2%5%，对不足 20 孔的工程，至少应检验 2 个点，不合格者应进行补喷。检验点应布置在下列部位：荷载较大的部位、桩中心线上、施工中出现异常情况的部位。3）检验方法旋喷桩的检验可采用钻孔取芯方法进行。在已施工好的固结体中钻取岩芯，并将其做成标准试件进行室内物理力学性能试验，检查内部桩体的均匀程度，及其抗渗能力。5 5、质量保证措施、质量保证措施5.15.1 三轴搅拌桩质量保证措施三轴搅拌桩质量保证措施（1）搅拌桩施工过40、程严格按照设计要求进行。（2）所有进场搅拌桩机均有出厂合格证及受检正常可用，匹配设备应齐全。（3）桩机施工人员必须具备一定操作技能水平并进行过岗前培训持证上岗。（4）开工前，应由技术人员对各施工班组进行技术交底，并形成书面记录；明确各级岗位责任制度以及桩机规程等。（5）进场水泥均顺通过质检部的检验合格方可使用。（6）应定时检查搅拌桩的成桩直径及喷浆均匀程度。对使用的钻头应定期复检查，其直径磨耗量不得大于 10mm。（7）搅拌桩施工时应对桩长、水泥浆配制掺灰量、复搅长度、提升速度等关键指标严加控制，以确保满足设计及规范要求。（8）桩机及其易损原件应有充足备用量，其配套钻杆长度及数量应配备足够。541、.25.2 冻结施工质量保证措施冻结施工质量保证措施5.25.2.1 1 冻结质量保证措施冻结质量保证措施（1）建立健全质量保证体系、质量管理机构、组织机构和监督机构，为保证质量提供组织保证。（2）认真分析该工程地质资料，精心编制施工技术设计和施工组织设计。（3）控制造孔和冻结器施工质量，确保冻结质量符合要求。（4）严控冷冻站安装质量，提高制冷效率，确保盐水降温符合要求。5 5.2.22.2 冻结造孔的具体要求及措施冻结造孔的具体要求及措施（1）认真按图纸要求施工钻场基础，确保钻场基础平整、稳固。（2）造孔上部采用取芯钻进或冲击钻头钻进，下部使用牙轮钻头钻进。（3）测温孔布置在相邻冻结孔终孔间42、距较大的界面上。具体位置由现场技术负责人和项目经理共同商定。测温管的下放及焊接严格按冻结孔的质量要求施工，并及时绘制偏斜平面图。（4）钻进时，应按深度及地层情况的需要，及时增减钻铤，要求作到均匀、匀速钻进，严禁速度忽快忽慢，压力忽大忽小。（5）合理掌握转速、压力及冲洗量，加尺或更换钻头时，钻具应下到距孔底 0.30.5m 处扫孔，不准将钻具停在一个深度长期冲压。停电时，应将钻具提至安全深度，停电超过 2 小时，应将钻具全部提出，对所有钻具应经常详细检查，弯钻杆和磨损过大的钻杆禁止使用，终孔时应复核钻具全长，并冲孔将岩粉排净，再下管。（6）冻结管应进行地面配组，丈量全长，做好记录，下管时应清除管43、内异物，保持清洁，试压封口后，应及时将冻结管周围的空隙用土填实，防止泥浆串孔。（7）偏斜：冻结孔平均偏斜率不得大于 1，冻结孔终孔间距不大于设计值，否则应予以补孔，冻结深度应满足设计要求，下管长度应不小于设计冻结孔深度。（8）测斜：冻结孔施工过程中使用灯光经纬仪进行终孔和成孔测斜并及时绘制冻结孔偏斜平面图。5.25.2.3 3 冻胀与融沉控制冻胀与融沉控制冻胀是因土体冻结时水结冰而引起的土体膨胀，一般含水丰富的砂层冻胀量较大。但就本工程而言，由于采用的是开放式冻结、地层为高压灌浆地层，所以冻胀对素砼挡墙的影响很小。为了进一步减少冻胀力、防止钻孔打入素砼挡墙并确保冻土与素砼挡墙在设计时间内完全胶44、结，本方案设计内排孔布置在该墙外侧 0.5m 处。（1）在冻结管拔出后，要及时地将冻结孔洞用黄砂充填密实。（2）在冻土体的融化阶段，可利用隧道管片的注浆孔向冻结加固区进行注浆压密加固冻融土体，冻结加固区为 1.6m 厚，宜在加固区处的 4 环范围内进行注浆。因冻土体的自然融化过程缓慢，宜采取小压力、多注次的方式进行注浆，注浆压力一般为 0.20.5MPa，浆液宜选用单液水泥浆。（3）为了预防冻胀和融沉,设计选用标准制冷量较大的冷冻机组,在短时间内把盐水温度降到设计值,以加快冻土发展,提高冻土强度,减少冻胀和融沉量。（4）掌握和调整盐水温度和盐水流量,必要时可采取间歇式冻结,控制冻土发展量，以减45、少冻胀和融沉。5.35.3 高压旋喷质量保证措施高压旋喷质量保证措施为保证旋喷桩的施工质量，根据施工条件、设计要求和相关行业规范，拟采取如下质量保证措施达到施工质量目标。（1）放注浆管前，先在地表进行射水实验，待气、浆压正常后，再下注浆管施工。（2）高喷施工时隔两孔施工，防止相邻高喷孔施工时串浆。相邻的旋喷桩施工时间间隔不少于 48 小时。（3）采用 PO42.5 普通硅酸盐水泥作加固材料，每批水泥进场必须出具合格证明，并按每批次现场抽样外检，合格后才能投入使用。施工中所有计量工具均应进行鉴定,水泥进场后，应垫高水泥台，覆防雨彩布，防止水泥受潮结块。（4）浆液水灰比、浆液比重、每米桩体掺入水泥46、重量等参数均以现场试桩情况为准。施工现场配备比重计，每天量测浆液比重，严格控制水泥用量。运灰小车及搅拌桶均做明显标记,以确保浆液配比的正确性.灰浆搅拌应均匀，并进行过滤。喷浆过程中浆液应连续搅动，防止水泥沉淀。（5）施工前进行成桩试验，由设计、业主、监理、施工单位共同确定旋喷桩施工参数，保证成桩直径不小于设计桩径。（6）严格控制喷浆提升速度，其提升速度应小于 0.14m/min。喷浆过程应连续均匀，若喷浆过程中出压力骤然上升或下降，大量冒浆、串浆等异常情况时，应及时提钻出地表排除故障后，复喷接桩时应加深 0.4 米重复喷射接桩，防止出现断桩。（7）高喷孔喷射成桩结束后，应采用含水泥浆较多的孔口47、返浆回灌，防止因浆液凝固后体积收缩，桩顶面下降，以保证桩顶标高满足设计要求。（8）因地下孔隙等原因造成返浆不正常，漏浆时，应停止提升，用水泥浆灌注，直至返浆正常后才能提升。（9）引孔钻孔施工时应及时调整桩机水平，防止因机械振动或地面湿陷造成钻孔垂直度偏差过大。为保证顺利安放注浆管，引孔直径采用150mm 成孔，岩芯管长不小于 2.0 米。穿过砂层时，采用浓泥浆护壁成孔，必要时可下套管护壁，以防塌孔。（10）实行技术人员随班作业制，技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间，注浆流量，风量，压力，旋转提升速度等参数是否满足设计要求，及时发现和处理施工中的质量隐患。当实际孔位孔深和每个钻孔内的地下障碍物48、洞穴、涌水、漏水及与工程地质报告不符等情况时，应详细记录，认真如实填写施工报表，客观反映施工实际情况。（11）根据地质条件的变化情况及时调整施工工艺参数，以确保桩的施工质量。调整参数前应及时向业主、监理、设计部门报告，经同意后调整。（12）配备一台备用发电机组。旋喷桩施工，进入旋喷作业则应连续施工。若施工过程中停电时间过长，则启用备用发电机，保证施工正常进行。（13）施工现场配备常用机械设备配件，保证机械设备发生故障时，能够及时抢修。6 6、安全、文明施工保证措施、安全、文明施工保证措施根据加固作业的施工特点，按照国家劳动保护法发放相应的劳保用品：如安全帽、安全带、工作服、防护眼镜、橡胶手套49、防尘口罩等。在岗前对员工进行安全知识教育培训，并持证上岗。严格执行国家法律、法规、作业标准和本公司承包工程安全管理规定，为本标段安全目标的实现，争创安全生产建筑工程标准工地提供必要的保证。6.16.1 施工现场施工现场（1）加强对安全生产的管理，对职工进行安全生产教育，工地设置专职安全检查员，及时发现、处理安全隐患。（2）制定各工种安全生产规章制度，严格施工程序，加强对桩机操作员的管理，施工机械由专人持证上岗，严禁串岗作业。（3）严禁违规操作，不得违章指挥。（4）定期或不定期组织安全大检查，及时发现、整改安全隐患，对违章作业人员进行一定的处罚。（5）施工材料堆放有序，不侵入运输通道施工界限。50、（6）施工机械的转动部分有安全罩。（7）所有吊装装置必须有安全检验证书，并定期维修管理。（8）配电箱开关有操作指示和安全警示。（9）机械定期维修,确保作业安全。（10）危险品必须严格管理，其存放、运输、使用均要符合国家和地方的有关规定。（11）临时设施及变压器等供电设施，应按施工现场临时用电安全技术规范的规定，采取防护措施，并增设屏障、遮栏、围栏、保护网。凡可能漏电伤人或易受雷击的电器设备，均设置接地装置或避雷装置，并派专业人员检查、维护、管理。（12）调制水泥浆时，应戴好防尘口罩。（13）做好管路的调查保护工作，联系相关部门，做好应急准备。6.26.2 机械操作安全技术要点机械操作安全技术要51、点（1）高压泥浆泵泵体内不得留有残渣和铁屑，各类密封圈套必须完整良好，无泄漏现象。安全阀中的安全销要进行试压检验，必须确保在规定达到最高压力时，能断销卸压，决不可安装未经试压检验的或自制的安全销。指定专人司泵，压力表应定期检修，保证正常使用。高压泵、钻机、浆液搅拌机等要密切联系配合协作，一旦某部发生故障，应及时停泵停机，及时排除故障。（2）钻机司钻人员应具有熟练的操作技能并了解旋喷注浆的全过程和旋喷注浆的作用。钻孔的位置需经现场技术负责人确认，确认无误后方可开钻。人与喷嘴距离应不小于 600mm，防止喷出浆液伤人。（3）管路高压胶管：在使用时不得超过容许压力范围。胶管：弯曲使用时不应小于规定的52、最小弯曲半径。（4）清洗及检修喷射注浆施工结束后，应立即将钻杆、泵及胶管等用清水清洗干净，防止浆液凝结后堵塞管道，造成再次喷射时管道内压力骤增而发生意外。施工中途发生故障，必须卸压后方可拆除连接接口，不得高压下拆除连接接口。（5）桩施工前先全面检查机械各个部分及润滑情况，钢丝绳是否安好，发现有问题及时解决，检查后要进行试运转。桩机设备应由专人操作，并经常检查机架部分有无脱焊螺栓松动，注意机械的运转情况，加强机械的保养，以保证机械正常使用。机械操作人员必须持证上岗。（6）桩机机架安设铺垫平稳、牢固，防止钻具突然下落造成人员伤亡和设备损坏。（7）现场操作人员要戴安全帽，高空作业佩安全带，检修桩机不53、得向下乱丢杂物。(8)桩施工时，5m 范围内不得有人员走动或进行其他作业，非工作人员不准进入施工区区域。(9)搅拌桩施工过程中每台桩机必须保证有一人以上监测桩机施工安全问题。6.36.3 供电及照明安全措施供电及照明安全措施（1）施工现场临时用电严格执行施工现场临时用电安全技术规范的规定执行。（2）临时用电线路推行“三相五线”接线方式，做好接零或接地保护。（3）临时用电线路的安装、维修和拆除，均应由持上岗证的电工完成。（4）实行一机一闸，严禁一闸多机。（5）所有配电箱、开头箱必须有门、有锁和防雨措施。（6）开关箱必须安装符合要求的漏电保护开关（7）凡使用的电线电缆不得有脱皮、露芯等易引起漏电现象。（8）移动电气设备的供电线路，应使用橡胶电缆，穿过行车道时应穿管敷设，破损电缆不得使用电。（9）检修电气设备时应停电作业，电源箱或开关箱拖柄应挂“有人操作，严禁合闸”的警示牌或设专人看管。（10）严格使用铜丝，铁丝代替保险丝使用。（11）照明行灯应有保护罩；行灯手柄应绝缘良好且耐热、防潮；行灯变压器必须采用双组型。（12）照明灯具与易燃物之间，应保持一定的安全距离；当距离不够时，应采取隔热措施。附附图图附图附图 1 1附图附图 2 2附图附图 3 3