1、xx地铁xxXX标xxxx东区间盾构端头土体加固方案编 制： 审 核： 审 批： xx集团有限公司xx地铁xxxx项目经理部二0一0年九月十六日目 录1、编制依据22、工程内容及工程地质21）工程内容22）工程地质23、地下管线情况24、加固区建筑物情况25、总体目标46、计划工期安排47、施工进度横道图48、施工准备59、高压旋喷桩的施工方法61）旋喷桩施工工艺及工作量62）施工工序步骤810、施工保证措施911、质量检验1012、安全文明施工1113、高压旋喷桩施工质量通病及防治措施121）钻孔困难、偏斜、冒浆122)压力上不去123)压力骤然上升134)不冒浆或冒浆过大135)旋喷桩强度2、不均匀146)旋喷桩顶部下凹141、编制依据1.1根据xx站-xx站区间盾构始发井及明挖区间围护结构施工图，图号010519-S-QJ-01-024。1.2 国家及xx市关于地铁施工的相关规定和文件。1.3 地下铁道施工及验收规范（GB50299-20XX）、地质勘察报告。1.4施工现场临时用电安全技术规范（JBJ46-88）1.5我公司现阶段的施工能力、技术装备、管理水平及历年来承担类似工程的施工经验。1.6现场实际情况。2、工程内容及工程地质情况1）工程内容：xx站xx东车站区间包括盾构区间及矿山法区间，在本区间设置一座风井和两座盾构吊出井（暗挖区间）、盾构到达及始发端。为了确保盾构始发的3、施工安全，需对始发端隧道上、下土体进行加固处理。加固形式采用双重管旋喷桩，桩径为800，间距600。盾构始发端头单线加固区平面尺寸长12m，宽8m，单根桩长12米；盾构到达端头单线加固区平面尺寸长12m，宽9m，单根桩长12米。其加固区域剖面图如下。（见下图）2）工程地质情况：根据工程地质测绘调查及钻探揭露，地层自上而下依次为第四系全新统人工填土，冲积黄土状土，粉质黏土，粗砂，圆砾土，卵石土，中更新统粉质黏土，粗砂，卵石土等地层。3、地下管线情况：xx东站始发端加固区经过调查有一自来水管线，xx城接受端加固区经过调查有一小区内的雨水管线，围挡围闭后对围挡内的管线进行刨验工作；4、加固区建筑物情4、况xx东站始发端及xx城接收端加固区：调查情况：xx东站始发端加固区位于xx东站施工方围挡内，根据测量放样该加固区周围无建筑物；xx城接受端加固区位于xx城售楼部广场上，根据测量放样该加固区周围无建筑物。xx东站始发端加固区剖面图 xx东站始发端加固区施工平面图 吊出井接收端加固区施工平面图5、总体目标1) 工程质量：确保工程质量符合设计和规范要求，工程一次验收合格率100%。2）安全生产：安全生产无伤亡事故。6、 计划工期安排xx东始发端加固区旋喷桩计划于2010年9月20日2010年10月31日施工完成，xx城接受端加固区旋喷桩计划于2010年11月1日2010年12月15日施工完成。7、5、施工进度横道图：xx东站始发端及吊出井接收端旋喷桩施工进度计划表 月工序3456789101112机械进场及设备安装调试测量放样开挖沟槽旋喷桩施工机械退场机械进场及设备安装调试 测量放样 开挖沟槽旋喷桩施工机械退场注：现场施工受外界条件及不确定因素影响，因此根据现场实际情况对施工计划进行相应调整。8、施工准备1）现场查勘，熟悉地形及掌握工程地质情况。召集项目部人员认真学习设计施工图及相关规范，根据施工方案下发作业指导书。2）根据设计图纸测放控制点，标出施工区域，开挖排浆沟、集污坑。3）挖沟槽并清理地下障碍物。泥浆池，在场地受限情况下，可调整为泥浆箱，依据实际施工情况而定。4）组织机械设备进场，6、及时组装调试，自检合格后，请监理验收，验收合格后方可使用。做好施工现场平面布置。建立配电系统和照明、供水系统，以及搭建临时设施。5）材料准备，按规定搭设水泥库。水泥库的搭设必须满足扬尘防治的要求。水泥进场必须有出厂质量证明书，对进货水泥品种、标号、包装、出厂日期进行核对验收，超出出厂日期2个月的水泥不得使用。水泥按有关规定堆放、储存。请监理对水泥取样进行监督并送实验室检验，水泥检验合格后方可使用。6）组织施工人员进行质量、安全技术交底，使全体人员充分明确本工程的特殊要求及设计要求和质量要求。9、高压旋喷桩的施工方法1）旋喷桩施工工艺及工作量二重管注浆法施工工艺800旋喷桩采用双重管法施工，间距7、为600，搭接长度200mm，梅花型布设。 加固区旋喷桩工作量，桩径800mm，加固土体范围为盾构隧道上下各3m，单根桩长为12m。 二重管注浆法施工工艺流程地质钻机造引孔高台喷车对位调平下喷射管至孔底旋转喷射提升至设计高度停供浆、气提喷射管出孔口清洗泵及喷射管移至下一孔位回 填 引 孔灰浆泵送浆制 浆空压机送气二重管注浆法施工工艺原理高喷技术主要是借助于高压射流，通过冲击切割和强烈扰动，使浆液在射流作用范围内扩散、充填周围土体，并与土石粒掺混搅合硬化后形成凝结体，从而改变原地层结构和组成，借以达到防渗或提高承载力的目的。高喷施工时，水、气、浆由喷嘴中喷出，压缩空气除能对水或浆液构成外包气层，8、使水或浆液射流能透入地层较远距离并维持较大压力破碎地层结构外，还可产生升扬作用，浆液经射流冲击切削后的土石碎屑和地层中细粒，由孔壁和喷射杆的环状间隙升扬带出孔外，空余部位由浆液替代，同时也起到转换作用。高喷形成的凝结体并不很规则，但与地层结合紧密，由于高喷凝结体周围除了浆皮层外，一般还存在渗透凝结层，有着良好的复合防渗作用，从而进一步提高了凝结体的防渗性能。为保证高喷防渗墙的连续性，则必须要使各孔的凝结体在有效范围内牢固可靠连接上，并据此选用结构布置形式及孔距，孔距决定工程防渗质量、进度、造价。二重管注浆法施工机具的选用及技术参数名称型号技术参数高压旋喷泵GS-40A提升速度515cm/min9、空气压缩机V30压力0.51.0Mpa,排风量1.6m3/min灰浆泵ZJ-800泵压0.51.5Mpa,流量6080L/min二重管法高压喷射注浆施工技术参数根据设计要求，确定以下高压旋喷桩施工参数：二重管高压旋喷桩，桩径800mm，搭接200mm。水灰比1.0-1.5之间，水泥用量300-350kg/m(水灰比根据现场试桩确定，水泥用量随水灰比变化)；介质及参数喷射方法二重管法空气压力（MPa）0.7流量（m3/min）0.080.12环状喷嘴间隙及个数=2-3mm(1或2个)浆液压力（MPa）22-30（现场试桩确定）流量（m3/min）0.080.12喷嘴直径及个数10 mm(2个)或10、14mm（1个）水灰比1.01.5（现场试桩确定）提升速度(cm/min)10-20旋转速度(r/min)10工作量： xx站xx东站土体加固工程工作量一览表分项工程左右线加固范围（m）位 置桩 径(mm)桩 长（m）左右线总根数（根）高压旋喷桩812始发端80012m508高压旋喷桩912接受端80012m586旋喷桩喷浆量： Q=Hq（1+）/V式中：Q-需用浆量，H-桩长度，mv-提升速度，m/minq-单位时间喷浆量-损失系数，一般取0.1通过计算：旋喷桩用浆量10.5611.522）施工工序步骤平整场地及桩位放样：施工前先探明地下管线、障碍物埋深和位置，清除杂物，平整场地。根据线路中11、线、主体结构轴线及控制坐标，采用全站仪测定准确定出桩位，按设计图纸复核桩间距，作好标记并编号。钻机就位：钻机安设于设计孔位上，钻杆保持垂直，其斜度1%，钻孔的位置与设计桩位偏差不大于50mm。钻孔：采用边钻进边跟入套管的跟管钻进法。钻机钻孔至设计深度，成孔过程中应作好详细的钻孔记录。插管：将喷射注浆管插入预定的深度。在插管过程中，为防止泥沙堵塞喷嘴，边喷气边插管，并保证插管深度。喷射作业：当喷管到达预定深度后，将拌和的水泥浆由喷管喷出，旋喷作业由下而上进行，注浆管分段提升的搭接长度不得小于200mm，并使实际桩顶标高高于设计标高0.30.5M；对于双管注浆则是用压缩空气管、水泥浆管同轴布设组成12、喷射杆，杆底部设置有喷嘴，操作时空气流裹在水泥流之外成为复合喷射流。出现压力骤变及冒浆等异常现象，及时查明原因并采取措施。旋喷施工中应作好施工记录，记录应详细准确。拔管与冲洗：喷射作业完毕后，迅速拔出喷射管，并用清水冲洗管路。为防止浆液凝固收缩影响桩顶高程,必要时可在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆等措施。桩机移位:待旋喷桩机注浆全部提出地面后,应关闭电机，然后将桩机移至新的桩位。将上部钻孔用石屑或粗砂回填至现地面。10、施工保证措施 1）施工技术保证措施施工前调试好各种施工机具。钻机钻孔时，钻头严格对位，并作水平校正，以减少孔位偏差和孔斜。插入喷射管时使用少量压缩空气，边喷气，边插管，以确保喷13、射管下至设计深度。正式提升喷浆前，待泵压、风压上升至额定值后提升，提升速度按设计要求执行。浆液设两道过滤网严格过滤。拌制好的浆液在4h内使用完毕，确保浆液质量。严格控制浆液比重，当比重误差超过1时停喷，调整水灰比。拆卸喷射管节造成停喷，续喷时在停喷点加深0.2m，再进行喷射提升。经常检查和调整泵压、浆压、输浆量、空压机风量和提升速度，核定实际用浆量。对中间出现异常情况造成质量异常，立即进行复喷后再行提升。当提升至设计桩顶下1m深度时，放慢提升速度至设计桩顶。喷射作业结束后，用浆液回灌引孔，直至不下降为止。2）旋喷桩质量保证措施喷射注浆材料采用普通硅酸盐水泥，现场专人负责及时抽检、试验；定时记录14、搅拌水泥浆液所用时间、水灰比。施工时保证钻孔垂直，偏差不超过1%，桩位偏差不大于50mm，测量放线实行复核制。钻孔时应记录钻孔深度，孔的垂直度必须满足设计要求，注浆管的插入深度应与钻孔深度相符。喷射管从下而上喷射注浆。保证喷浆深度。注浆管分段提升的搭接长度不小于300mm。施工时采用跳孔施工，相邻桩施工间隔控制在1224小时之内；不使用搅拌时间超过4小时的水泥浆液。在施工中如出现孔口长时间不返浆时,可在浆液中掺加适量的速凝剂,缩短固结时间；如返浆量过大时,可提高喷射压力,适当缩小喷嘴孔径,加快提升和旋转速度,调整注浆量；对废泥浆及时采用罐车运出。旋喷桩施工过程严格按现行国家或行业有关规范和规定15、进行质量检验。喷射压力、提升速度严格按设计及规范要求实施；对喷射方向、提升速度和旋转速度严格控制，提升速度应匀速缓慢，杜绝时快时慢，并设专人抽查。 a.分地层考虑，在砂层中提升速度稍快，砂卵（砾）石层中应放慢些，含有大粒径块石或块石比较集中的地层更慢。b.分工序考虑，先序孔提升速度可稍慢，后序孔相对来说可稍快。 c.施工中发现孔内返浆量减少时宜放慢提升速度。11、质量检验1）高压旋喷桩允许偏差：高压旋喷桩允许偏差项次项 目允许偏差检验方法单位数值1钻孔位置mm小于等于50用钢尺检查2孔深mm+200用钢尺检查3桩体搭接mm大于200用钢尺检查4钻孔垂直度%小于等于1.5全站仪5桩体直径mm小于16、等于50开挖后用钢尺检查2）加固强度检验：检验方法加固施工完28天后对加固体采取取芯试验，以检验水泥土抗压强度。检验数量根据建筑地基基础工程施工质量验收规范，高压喷射注浆桩复合地基，检验数量为总桩数的0.5%1%，但不应少于3处。因此，本工程强度取芯试验点取3处。3)止水检验：在洞门范围内：上部水平钻探1孔，中部水平钻探2孔，下部水平钻探3孔。12、安全文明施工坚决贯彻“安全第一,预防为主”的方针。严格遵守国家、部、xx市颁发的有关安全生产的规定。建立、健全安全管理制度和保证体系,经理部选配懂业务、事业心强的同志担任安全监督,工班设安全员,责任到人,挂牌作业,及时发现工地不安全隐患,并有权制止17、不符合安全规范的各种操作。对有关人员进行安全教育培训考核，并发放安全合格证。采用各种形式,广泛宣传安全生产的重要性,提高全员安全意识。安全生产教育重点是岗位生产知识和岗位安全操作规程、安全思想、施工纪律和安全生产制度。工地所有设备,必须定期保养,使其保持良好的工作状态及有完备的安全装置,所有机具设备的操作人员必须经过严格训练,持证上岗,并严格遵守操作规程,严禁违章作业。施工现场临时用电按施工现场临时用电安全技术规范（JBJ46-88）执行，防止误触带电体、漏电，实行安全电压。设专人管理生产的供电线路,随时检查、维修电力设施,严禁乱接电力线及违章作业。作好施工现场管理，以及环保、消防、材料、卫生18、设备等文明施工管理工作。安全设施齐全、有效，不得擅自拆除或移动。施工现场设置安全宣传标语牌，危险地点按安全色（GB22893-82）和安全标志（GB2894-82）要求悬挂标牌，有人经过的坑洞夜间设红灯示警。按规定要求作业，做到组织、制度、措施三落实，确保作业区的安全。施工中若发生破坏管线等紧急情况，立即通知监理、业主及管线产权单位及时进行处理。13、高压旋喷桩施工质量通病及防治措施1）钻孔困难、偏斜、冒浆现象钻孔困难,并出现个别孔偏斜及冒浆现象。原因分析a.地面不平整未压实,钻机未校直。b.遇到地下障碍物。c.注浆量与实际需要量相差较多。防治措施a.旋喷施工前,作业场地要平整压实。b.稳钻19、杆或下管要双向校正,使垂直度控制在1%范围内。c.对桩位进行触探,遇有地下障碍物应清除掉。d.利用侧口式喷头,减小出浆口孔径,并提高喷射压力,使注浆量与实际需要量相当,从而减少冒浆量。e.控制好水泥浆的配合比。2)压力上不去现象喷射压力上不去,达不到设计要求的压力。原因分析a.安全阀和管路接头处密封圈不严密,有泄露现象。b.泵阀损坏,油管破裂漏油。c.安全阀的安全压力过低,或吸浆管内留有空气或密封圈泄漏。d.栓塞油泵调压不够高。防治措施a.停机检查,更坏损坏的泵阀与易损件,排除故障。b.用清水进行调压试验,达到所要求的压力为止。3)压力骤然上升现象喷射压力骤然上升。原因分析a.喷嘴堵塞。b.高20、压管路清洗不净,浆液沉淀或其它杂物堵塞管路。c.泵体或出浆管路堵塞。防治措施a.停机检查,首先卸压,如喷嘴堵塞,将钻杆提升,用铜针疏通。b.其他堵塞应松开接头进行疏通,等堵塞消失后再进行旋喷。4)不冒浆或冒浆过大现象旋喷时不冒浆或冒浆过大。原因分析a.土层中有较大的空隙,使浆液漏失而不冒浆。b.喷射压力不够,喷嘴孔径过大,提升和旋转速度过慢,或有效喷射范围与注浆量不相适应而造成冒浆量过大。防治措施a.冒浆量过小或完全不冒浆时,应针对所查明的原因进行处理,如土层空隙较大,可在浆液中掺加适量的速凝剂,缩短固结时间。b.冒浆量过大时,可提高喷射压力,适当缩小喷嘴孔径,加快提升和旋转速度,调整注浆量。21、5)旋喷桩强度不均匀现象旋喷桩强度不均匀,局部区段出现缩颈。原因分析a.使用受潮或过期的水泥,喷射时水泥浆未搅匀,产生沉淀。b.喷射时压力、流量不均匀或操作程序不当,钻杆提升和旋转速度不匀。c.气、水、浆管路或喷嘴堵塞,造成气压不稳,喷浆不匀。防治措施a.选用品质优良的水泥。b.水泥浆应拌均匀。c.加强操作控制,使压力、流量、钻杆提升和旋转速度均匀,防止管路和喷嘴堵塞。6)旋喷桩顶部下凹现象旋喷桩顶部下凹。原因分析旋喷桩在水泥浆液与土搅拌混合后,由于浆液的析水特性,产生收缩,因而在旋喷桩顶部出现凹穴,凹穴的深度随土质、浆液的析水性、旋喷桩的直径和长度等因素的不同而异。防治措施a.旋喷桩施工完毕后,将旋喷桩顶部凿去一部分,在凹穴部位用混凝土填补或直接在旋喷孔中再次注入浆液。b.在旋喷注浆完成后,在旋喷桩的顶部0.5-1m,再注浆复喷一次进行加强。