长沙市地铁轨道交通区间端头加固专题施工方案(34页).doc
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2024-01-24
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1、长沙市轨道交通1号线一期工程5标侯家塘站南门口站区间端头加固专题施工方案 编制:审核:审批:目 录一、编制说明11.1编制依据11.2编制目标11.3编制标准1二、工程地质及水文22.1工程地质22.2水文地质4三、端头加固方案4四、施工总体布署74.1临时供水及供电74.2设备配置计划74.3劳动力计划84.4施工进度计划94.5施工对策9五、端头加固施工方法105.1高压喷桩施工105.2袖阀管施工14六、质量标准及检验方法176.1旋喷桩施工技术标准176.2旋喷桩施工检验内容176.3旋喷桩成桩质量检验176.4袖阀管质量检验17七、质量、安全及环境确保方法177.1质量确保方法1772、.2安全确保方法177.3环境确保方法17八、施工预案178.1旋喷桩施工预案178.2袖阀管施工预案17一、编制说明1.1编制依据(1) 本工程施工设计图纸和设计技术要求;(2)长沙市轨道交通1号线一期工程初步设计教授组评审意见(7月);(3)长沙市轨道交通1号线一期工程KC-2标段南门口站至侯家塘站区间具体勘察阶段沿途工程勘察中国有色金属工业长沙勘察设计研究院;(4)建筑地基处理技术规范 JGJ79-;(5)建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-);(6) 业主提供设计基础资料(包含地形、管线、地质及物探汇报等);(7) 业主、总体和政府部门提供多种技术联络单和会议纪要等基础资3、料;(8) 国家、行业、长沙市和现行工程建设领域规范、规程、标准等。1.2编制目标侯家塘站车站东西段均为盾构始发井,本区间盾构从侯家塘站车站西端头始发进洞,沿着劳动路自西掘进,在劳动广场右转进入黄兴路,从中铁十二局施工南门口站南端头出洞,为确保盾构机进出洞安全,隧道进出洞端头土体必需有良好稳定性和防水性,加固区间两端车站端头土体,使盾构机进出洞时端头土体不坍塌不渗漏。1.3编制标准确保技术方案针对性强、操作性强;施工方案经济、合理。坚持技术优异性、科学合理性、经济适用性和实事求是相结合。依据工程地质、水文地质、周围环境及工期要求等条件选择最具实用性施工方案和机具设备。技术可靠性标准依据本工程特4、点,依据当地及其周围地域类似工程施工经验,选择可靠性高、可操作性强施工技术方案进行施工。经济合理性标准针对工程实际情况,本着可靠、经济、合理标准比选施工方案,施工过程实施动态管理,从而使旋喷桩和袖阀管加固施工达成既经济又优质目标。环境保护标准施工前充足调查了解工程周围环境情况,紧密结合环境保护进行施工。施工中认真作好文明施工,降低空气、噪音污染,施工污水、废浆经沉淀并取得相关部门同意后方可排放。施工过程实施ISO14000标准,进行环境管理。建设“绿色工地”,实施“环境保护施工”。二、工程地质及水文2.1工程地质图2-1 侯家塘站西端头左线地质剖面图图2-2侯家塘站西端头右线地质剖面图图2-35、南门口站南端头左线地质剖面图图2-4南门口站南端头右线地质剖面图依据地质资料,车站端头自上而下地质情况描述以下:杂填土:关键由粘性土、砂土混碎石、砼块等建构筑物垃圾等,杂色,硬质物含量介于3050%,地表表部多分布有0.200.80m厚砼,全线全部有分布,其分布厚度和地貌特征、沿线建筑物分布相关,层厚0.4011.5m,平均3.76m。粉质粘土:褐红、褐黄色夹灰白色,硬塑状态,局部呈可塑状态,底部含约15%砂或卵石,切面稍有光滑,具网纹状结构,摇震无反应,具中等干强度及中等韧性。该层在场地内全部有分布,通常在隧道结构顶板之上,层厚0.555.80m,平均2.62m,顶面埋藏深度0.4011.56、0m,相当于标高31.8254.22m。圆砾:褐黄色,浅灰色、灰白色,饱和,呈中密状态,局部呈稍密或密实状态,石英质,亚圆形,混1030%粘性土及1020%中粗砂,分选性较差,级配良好。局部夹透镜体状粉质粘土。该层局部分布,关键在隧道结构顶板之上,层厚0.606.10m,平均2.72m,顶面埋藏深度2.3013.10m,相当于标高26.8252.50m。卵石:灰白色,褐黄色,饱和,呈中密状态,局部呈密实状态,石英质、砂岩质,亚圆形,不均匀含砂、砾石及粘性土约30%,分选性较差,级配良好,卵石粒径为25cm,最大径大于15cm。该层沿线普遍分布,在隧道结构顶板之上,层厚0.305.10m,平均17、.89m,顶面埋藏深度2.2015.10m,相当于标高24.8252.89m。粉质粘土:紫红、褐红色,系泥质粉砂岩或粉砂质泥岩风化残积而成,呈硬塑、局部坚硬状态,遇水易软化。摇震无反应,光泽反应稍有光滑,干强度及韧性中等。该层在沿线全部有分布,层厚0.406.30m,平均1.46m,顶面埋藏深度4.2016.90m,相当于标高23.0250.00m。泥质粉砂岩(Ks):褐红色,岩性关键为泥质粉砂岩,泥质胶结,已风化成土状,岩石组织结构已基础破坏,但尚可识别,岩芯呈坚硬土状,遇水易软化崩解。层厚0.908.90m,平均2.99 m,顶面埋藏深度5.3011.86m,相当于标高33.7249.008、m。 泥质粉砂岩(Ks):紫红色,泥质胶结,成岩矿物显著风化,岩石组织结构已大部分破坏,但原岩结构清楚,岩石风化节理裂隙很发育,岩芯多呈土夹碎块状,遇水易软化。岩体破碎,属极软岩,岩体基础质量等级为类。层厚0.5513.7m,平均3.60m,顶面埋藏深度5.6016.40m,相当于标高27.6748.40m。泥质粉砂岩(Ks):紫红色,局部为灰绿色粉砂岩,粉砂状砂状结构,中厚层状结构,泥质胶结,岩屑成份关键为粉细砂,岩石组织结构部分破坏,少部分矿物风化变质,节理裂隙发育且密闭,多为钙质或泥质物充填,裂隙面见褐色铁锰质浸染,岩芯上见溶蚀小孔,岩芯较完整,多呈柱状,偶呈块状,场地内全部有分布,揭露9、厚度8.0027.86m,顶面埋藏深度15.8026.80m,相当于标高9.4327.94m。 砾岩(Ks):紫红、灰绿色,砾状、角砾状结构,块状、土块状结构,泥质、钙质胶结,岩屑成份关键为砂质、硅质或灰质,砾石呈棱角状,粒径2.0cm4.0cm,岩石组织结构部分破坏,矿物成份基础未改变,节理裂隙发育,多泥质物充填,裂隙面较光滑,岩芯较完整,多呈柱状,偶呈块状,属软岩,岩体基础质量等级为类,遇水易软化、崩解。顶面埋藏深度8.4037.40,相当于标高6.9741.07m。2.2水文地质(1)地表水区间线路在城市中心地段,地貌单元属湘江级阶地,距湘江最近约0.44km,地表水对隧道施工较小。(210、)地下水区间地下水类型关键为第四系孔隙潜水及基岩。第四系孔隙潜水含水层顶面埋深介于地表下10.2014.50米,黄兴南路段关键为湘江冲积阶地第四系中更新统冲洪积圆砾层,上部多为网纹红白土相隔,故地下水具弱承压性,水量较丰富,常年水位改变幅度812米,为地下水径流区,关键接收大气降水及地表水补给,流向近西,向湘江排泄,依据现场抽水试验结果,砂卵层抽水试验渗透系数7.4719.46m/d,属中等强透水性地层。黄兴南路段南门口车站南端头加固范围隧道地段穿越圆砾层层且上覆地层为多为土层,地下水丰富,施工中可能会发生涌水、涌砂、甚至造成局部坍塌等工程危害。表2-1 侯家塘站南门口站区间端头地质及水文情况11、分析表端头位置地质情况埋深(m)地表情况稳定性评价及对策五一广场站南端头右线拱顶为3-1粉质粘土,3-4细砂;洞身为3-8圆砾,5-1粉质粘土;洞底为7-2-2泥质粉砂岩;以下为 强风化泥质粉砂岩: 中风化泥质粉砂岩。10.75黄兴路步行街左右线隧道洞身及拱顶土层强度低,自稳性差,隧道大部分地段穿越圆砾层且上覆地层为多为土层,圆砾层渗透系数大,地下水丰富,需全方面加固。左线黄兴广场站北端头右线拱顶为3-1粉质粘土,3-4细砂;洞身为3-9卵石,5-1粉质粘土;洞底为7-2-2泥质粉砂岩;以下为 强风化泥质粉砂岩: 中风化泥质粉砂岩。6.91黄兴路步行街左右线隧道洞身及拱顶土层强度低,自稳性差,12、隧道大部分地段穿越卵石层且上覆地层为多为土层,卵石层渗透系数大,地下水丰富,需全方面加固。左线三、端头加固方案五一广场站车站南端头采取袖阀管(约405根)注浆加固结合地面旋喷桩(约172根)注浆方法加固地层及止水。加固范围为线路纵向15.0m(在五一广场站南端头,因为五一广场站1号线为侧式站台,车站端头线间距为8.5m,因左、右线距离较小,为确保盾构施工安全并结合盾构端头加固综合考虑,端头加固纵向长度按15m)施工加固。横向隧道外轮廓以外3.0m,竖向拱顶以上3m、拱底以下3m,外侧采取两排800600三重管旋喷桩进行地层加固,内侧采取袖伐管注浆,袖阀管中心距0.8m,梅花形部署。旋喷桩采取强13、度等级为42.5级一般硅酸盐水泥。水泥浆液水灰比为1.01.5,控制三重旋喷桩压力,尽可能降低旋喷桩对土层干扰。图3-1 五一广场站南端头加固平面示意图图3-2 五一广场站南端头加固断面图黄兴广场站车站北端头采取袖阀管(约272根)注浆加固结合地面旋喷桩(约144根)注浆方法加固地层及止水。加固范围为线路纵向10.0m,横向隧道外轮廓以外3m,竖向拱顶以上4m、拱底以下深入中风化层1m,端头外侧采取两排三重管旋喷桩800600加固,内侧采取袖伐管注浆,袖阀管中心距0.8m,梅花形部署。旋喷桩采取强度等级为42.5级一般硅酸盐水泥。水泥浆液水灰比为1.01.5,控制三重旋喷桩压力,降低旋喷桩对土14、层干扰。图3-3 黄兴广场站北端头加固平面示意图图3-4 黄兴广场站北端头加固断面图图3-5 旋喷桩平面部署示意图图3-6 袖阀管注浆孔平面部署方法及扩散半径示意图四、施工总体布署4.1临时供水立即供电4.1.1临时供电五一广场站端头加固范围在中铁十二局施工2号线五一广场站围挡内部,现场施工用电和中铁十二局洽商接入中铁十二局施工场地内施工用电,现在中铁十二局场地内部有两个1000kw箱变,用电存在富余,此次端头加固需要施工用电约300kw,施工用电满足施工要求。黄兴广场站车站北端头加固也在中铁十二局施工黄兴广场车站施工围挡内部,临时使用十二局施工用电能够满足施工要求。均用五芯电缆沿围档内侧铺设15、供电线路,并设置二级配电箱,供电电缆场内部分采取套钢管埋地铺设进行保护。4.1.2临时供水施工用水同上接中铁十二局施工用水,用50钢管接至端头加固施工现场。4.2设备配置计划端头加固关键工程量五一广场车站南端头旋喷桩172根,袖阀管404根,黄兴广场站车站北端头旋喷桩约144根,袖阀管约272根。依据工期计划要求及场地实际情况,其关键设备投入见表4-1:表4-1 拟投入关键设备设备名称型号功率数量单位旋喷钻机XY-20型30KW2台地质钻机XY-100型25KW3台高压柱塞泵GPB三桩塞高压旋喷桩泵90KW2台空气压缩机0.5MPa,1.0m3/min37KW2台浆液搅拌机立式,100L/mi16、n4KW2台泥浆泵BW-150型7.5KW3台注浆泵BW-1507.5KW3台4.3劳动力计划劳动力具体分工如表4-2所表示。表中为每班组人员配置,工地施工采取2班制,在施工中应各司其职,认真负责,钻孔人员作好现场钻孔统计,取得第一手地质资料,方便注浆技术人员依据地质资料立即调整注浆参数。注浆统计人员把当班统计立即整理。司泵人员应随时注意注浆泵压力改变,值班技术员立即统计并依据地质情况调整注浆压力及施工工艺参数。表4-2 施工人员计划表序号工 种人数责 任1生产副经理1工程全方面负责2安全副经理1主抓现场安全施工3技术责任人1工程技术指导、交底、负责4质量责任人1施工质量检验、监督、负责5技术17、员1生产技术、资料管理、实施监督6质检员1质量检验、监督、验收7施工队长2负责组织施工、现场管理、监督8安全员2安全检验、监督、实施9材料员1采购材料、保管10高压注浆施工人员16制浆及注浆作业11钻机手4操作钻机12电工1现场生产、施工用电,照明等13机修工2现场设备检修及维护14测量工2测量放线、定桩位、标高15杂工6现场文明施工累计424.4施工进度计划端头加固施工计划,根据盾构掘进施工基础要求,满足车站从五一广场站南端头出洞要求,以实现总工期为目标。计划5月1日前完成前期准备工作,先施工五一广场站南端头加固区,关键工程量为旋喷桩约172根,袖阀管约404根。配置2台三重管高压旋喷桩机施18、工,计划天天完成6根旋喷桩,29天能够完成旋喷桩作业。配置3台地质钻机和3台高压注浆泵进行袖阀管施工,天天完成9根袖阀管注浆,45天能够完成袖阀管施工。本端头加固总计需要约45天时间,估计6约14日完成。为确保端头加固效果,黄兴广场站车站北端头加固待黄兴广场站北端头处围护结构地下连续墙施工完成后进行端头加固,估计6月20日能够开始加固施工。本端头加固旋喷桩约144根,袖阀管约272根。配置2台三重管高压旋喷桩机施工,计划天天完成6根旋喷桩,24天能够完成旋喷桩作业。配置3台地质钻机和3台高压注浆泵进行袖阀管施工,天天完成9根袖阀管注浆,31天能够完成袖阀管施工。本端头加固总计需要约31天时间,19、估计7月20日完成。两个端头加固区旋喷桩施工和袖阀管施工均同时开始施工,结合现场实际情况,合理安排施工次序。具体工期计划见表4-3。表4-3 施工进度计划表工作内容工期(d)开始时间结束时间4月5月6月7月施工准备164月154月30五一广场站南端头旋喷桩施工295月015月29五一广场站南端头袖阀管施工455月016月14黄兴广场站车站北端头旋喷桩施工246月207月14黄兴广场站车站北端头袖阀管施工316月207月214.5施工对策1、依据场地移交情况,合理安排施工投入,确保端头加固施工服从盾构施工场地要求。2、精心组织、科学管理、以企业整体技术优势、以ISO9001质量管理体系、确保按期20、保质、保量完成本工程。3、亲密配合业主和监理,做好各方面工作,按国家验收标准对各工序进行验收。五、端头加固施工方法5.1高压喷桩施工5.1.1三重管高压旋喷施工原理浆桶水箱搅拌机水泥仓旋喷固结体注浆管钻机喷头图5-1 三重管旋喷注浆示意图空压机高压泥浆泵高压清水泵三重管法高压旋喷是是一个浆液、水、气喷射法,使用分别输送水、气、浆液三种介质三重注浆管,在以高压泵等高压发生装置产生高压水流周围围绕一股圆筒状气流,进行高压水流喷射流和气流同轴喷射冲切土体,形成较大空隙,再由泥浆泵将水泥浆以较低压力注入到被切割、破碎地基中,喷嘴作旋转和提升运动,使水泥浆和土混合,在土中凝固,形成较大固结体,其加固体21、直径可达0.8m2m。采取三重管法高压旋喷,先送高压水、再送水泥浆和压缩空气;喷射时先应达成预定喷射压力、喷浆量后,再逐步提升注浆管,注浆管分段提升搭接长度大于100mm;当达成设计桩顶高度或地面出现溢浆现象时,立即停止目前桩高压旋喷工作,并将高压旋喷管拔出并清洗管路。三重管法是将水泥浆和压缩空气同时喷射,除可延长喷射距离、增大切削能力外,也可促进废土排除,减轻加固体单位体积重量。5.1.2工艺步骤引孔钻机就位钻进成孔换浆清渣清孔回灌移位移钻开孔检验开启空压机送风开启高压泵送水试喷检验插入高喷管浆液配制泵送高喷作业观察高喷参数孔内保持满浆测放桩位图5-2 高压旋喷桩施工工艺步骤图5.1.3高压22、旋喷桩施工方法1、施工准备(1)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2m以内障碍物,不能清除做好保护方法,然后整平、扎实;同时合理部署施工机械、输送管路和电力线路位置,确保施工场地“三通一平”。(2)桩位放样用全站仪测定高压旋喷桩施工控制点,埋石标识,经过复测验线合格后,用钢尺和测线实地布设桩位,并用直径5mm水泥钢钉钉紧,一桩一钉,确保桩孔中心移位偏差小于20mm。(3)修建排污和灰浆拌制系统高压旋喷桩施工过程中将会产生1020%返浆量,将废浆液引入沉淀池中,沉淀后清水依据场地条件可进行无公害排放。灰浆拌制系统关键设置在水泥库周围,便于作业,关键由灰浆拌制设备、灰浆储23、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,调整桩机垂直度,确保钻杆应和桩位一致,偏差应在20mm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,确保孔底标高满足设计深度。旋喷桩采取跳孔施工方法施工。图5-3 旋喷桩跳孔施工示意图3、引孔钻进钻机施工前,首先在地面进行试钻,在钻孔机械试运转正常后,开始引孔钻进。钻孔过程中要具体统计好钻杆节数,确保钻孔深度正确。4、拔出岩芯管、插入注浆管引孔至设计深度后,拔出岩芯管,并换上喷射注浆管插入预定深度。在插管过程中,为预防泥砂堵塞喷嘴,边射水边插管,水24、压不得超出1Mpa,以免压力过高,将孔壁射穿,高压水喷嘴用塑料布包裹,以防泥土进入管内。5、高压旋喷提升当喷射注浆管插入设计深度后,接通泥浆泵,然后由下向上高压旋喷,同时将泥浆清理排出。喷射时,先应达成预定喷射压力、喷浆后再逐步提升高压旋喷管,以防扭断高压旋喷管。为确保桩底端质量,喷嘴下沉到设计深度时,在原位置旋转10秒钟左右,待孔口冒浆正常后再高压旋喷提升。钻杆旋转和提升应连续进行,不得中止,钻机发生故障,应停止提升钻杆和旋转,以防断桩,并立即检修排除故障,为提升桩底端质量,在桩底部1.0m范围内应合适增加钻杆喷浆高压旋喷时间。在高压旋喷提升过程中,依据不一样土层,调整高压旋喷参数。6、钻机25、移位高压旋喷提升到设计桩顶标高时停止高压旋喷,提升钻头出孔口,清洗注浆泵及输送管道,然后将钻机移位。5.1.4技术参数及注浆量选择1、技术参数选择高压水:压力P=2025Mpa,水量Q=6070L/min。压缩空气:压力P=0.50.7Mpa,风量Q=0.81.0m3/min。浆液:压力P=0.31.0Mpa,浆量Q=7080L/min,水灰比1.11.5,提升速度:1020cm/min。旋转速度:1020rpm。开工前,首先试桩,按桩距600mm定出2个桩位,然后钻机钻孔,高喷设备就位以上述参数进行试喷试验,依据现场试喷开挖后搭接情况,确定合适施工参数。2、浆液注入量以单根旋喷桩为例,采取喷26、量法进行计算。式中 Q 需要喷浆量(m3); 提升速度(m/min);H喷射长度(m);损失系数,0.10.2;q单位喷浆量(m3/m)。依据计算所需喷浆量和设计水灰比,即可确定水泥使用数量。5.1.5施工技术要求1、测放桩位:按图纸要求进行,在确定桩位时,努力争取正确,并进行复核,桩位打入直径5mm水泥钢钉作标识。2、钻机安装:钻机安装后必需稳固周正,安置在标定桩位上,使钻头中心对准桩中心,桩位偏差不超出20mm,用水平尺调整钻机水平及钻杆垂直,确保孔斜率小于1.5%。在钻进过程中,经检验发觉孔斜过大,立即调整桩机水平度及钻杆垂直度,终孔后校量钻具,孔深精度控制在20cm以内。3、钻孔:钻孔27、直径110130mm,钻进至设计深度要求。旋喷桩采取跳孔施工。4、桩机就位:成孔完成后将钻机移走,换用旋喷桩机。安置桩机在已成孔桩位上,使钻头中心对准孔位中心,对位偏差不超出20mm,确保最终桩位偏差小于20mm,用水平尺调整桩机水平及注浆管垂直度,确保成桩重直度小于1.5%。 5、地面试喷:下喷射管前,在地面进行试喷,检验技术参数是否达成设计要求。6、浆液配制:拟用1.01.5水灰比用灰浆搅拌机拌制水泥浆液。7、旋喷注浆:将注浆管下置至设计深度后,开启高压水射流泵、注浆泵和空压机进行旋喷作业,在桩底停浆约半分钟后按60150mm/min速度渐渐提升钻杆,借喷射旋转提升协调作用,将水泥浆和原土28、中粗颗粒及新冲切体旋转成一体,固化后成桩。在注浆过程中,施工人员检验水泥浆水灰比和流量、高压泵压力和钻杆提升速度及回转速度等施工参数,并立即作好现场施工统计。8、回填灌浆:喷射结束后,水泥浆不停析水固结,浆面随之下降,立即向孔内补充水泥浆液直至液面不再下降为止,本工程采取自流回灌。9、喷射施工完成后,将注浆管等机具设备用清水冲洗洁净,管内不得残余水泥浆。现问题应立即补救,直至满足设计要求。5.2袖阀管施工5.2.1袖阀管工艺原理袖阀管注浆法是经过较大压力将浆液注(压)入岩土层中,注浆芯管上下阻塞器可实现分段分层注浆,可由施工需要选择联络或跳段注浆。此工法在需要全程注浆施工中,经过分段注浆,使得29、松散地层和较密实地层均得到很好注浆加固效果,避免了以往注浆工艺在松散地层和较密实地层同时存在时,松散地层注浆量大、较密实地层注不进浆现象发生。5.2.2工艺步骤测量定位钻机定位钻孔下套壳料安设袖阀管注浆作业配置浆液满足要求钻孔N0Yes图5-3 袖阀管工艺步骤图(1)测量放样:依据已布设好控制点坐标,计算引孔坐标位置,使用全站仪放出孔位,用水准仪测量地面高程,确定引孔深度。(2)钻孔:采取套管护壁水冲法钻进成孔,钻进深度应达成注浆固结段。钻进过程中要做好统计,为注浆作业提供参考数据。(3)下管:首先依据引孔深度连接袖阀管,袖阀管上口露出地面20cm,将连接好袖阀管下口用尖底封好;然后,将袖阀管30、下入孔中,要确保袖阀管下到孔底。(4)洗孔:用高压水对孔内进行清洗,降低孔内沉渣和泥浆比重;(5)封口:在孔口周围地面到地面一下1m距离范围内采取速凝水泥砂浆封堵,以预防注浆过程中冒浆现象发生。(6)注浆:采取分段式注浆,每段注浆长度成为注浆步距。开口钢管长度为注浆步距长度,注浆步距通常选择0.8m,梅花形部署。采取袖阀管分段后退式注浆工艺,注浆过程中,每段注浆完成后,向上或向下移动一个步距芯管长度。宜采取提升设备移动,或人工采取2个管钳对称夹住芯管,两侧同时均匀用力,将芯管移动。每完成34m注浆长度,要拆掉一节注浆芯管。注浆结束后,在注浆管上口盖上闷盖,方便于复注施工。5.2.3袖阀管施工方31、法(1)测量放样:依据已布设好控制点坐标,计算引孔坐标位置,使用全站仪放出孔位,孔位中心距0.8m,梅花形部署。用水准仪测量地面高程,确定引孔深度。(2)钻孔:采取套管护壁水冲法钻进成孔,钻进深度应达成注浆固结段。钻进过程中做好统计,为注浆作业提供参考数据。(3)下管:首先依据引孔深度连接袖阀管,袖阀管上口露出地面20cm,将连接好袖阀管下口用尖底封好;然后,将袖阀管下入孔中,要确保袖阀管下到孔底。(4)洗孔:用高压水对孔内进行清洗,降低孔内沉渣和泥浆比重;(5)封口:在孔口周围地面到地面一下1m距离范围内采取速凝水泥砂浆封堵,以预防注浆过程中冒浆现象发生。(6)注浆:采取后退式分段注浆,每段32、注浆长度成为注浆步距。开口钢管长度为注浆步距长度。注浆步距通常选择0.61.0m,这么能够有效地降低地层不均一性对注浆效果影响。对于砂层,注浆步距宜采取低值;对卵石或破碎岩层,注浆步距宜采取高值。注浆过程中,每段注浆完成后,向上或向下移动一个步距芯管长度。宜采取提升设备移动,或人工采取2个管钳对称夹住芯管,两侧同时均匀用力,将芯管移动。每完成34m注浆长度,要拆掉一节注浆芯管。注浆结束后,在注浆管上口盖上闷盖,方便于复注施工。5.2.4技术参数及注浆量选择1、技术参数选择(1)注浆孔部署:间距800mm,梅花形部署,浆孔开孔直径大于108mm,终孔直径大于90mm;孔口管采取直径76mm,壁厚33、4mm热轧无缝钢管,孔口管应埋设牢靠,并有良好止浆方法。(2)套壳料:配合比采取水泥:粘土:水=1:1.5:1.88(重量比),粘土中不含沙砾等杂物。(3)浆液材料:42.5级一般硅酸盐水泥,水灰比:1:0.51:0.6。(4)孔口注浆压力:初压0.31.0 MPa;稳压:1.02.0MPa。(5)袖阀管注浆工艺及注浆分段长度:采取袖阀管分段后退式注浆工艺。(6)袖阀管注浆次序:先周围后中间,隔孔交替注浆,严禁同时进行多孔注浆。(7)袖阀管注浆方法:以后退式分段注浆为主方法进行注浆。(8)袖阀管注浆结束标准:注浆压力逐步升高,当抵达设计终压并继续注浆30分钟左右。(9)袖阀管注浆加固结束后,应34、对袖阀管注浆加固土体进行检验,其渗透系数应小于1.010-6cm/s。2、浆液注入量本端头加固范围自上而下关键为粉质粘土、细砂、 圆砾、粉质粘土和 泥质粉砂岩(Ks)五种地质。根据水灰比1:0.5计算,每L水泥浆水泥量为:1/(1/0.5+1/3)=0.429kg/L则每m3浆液水泥量429kg。(1)局部粉质粘土和粉细砂层每米孔深注浆量粉质粘土、粉土孔隙比为(0.7640.719)/2=0.742,孔隙率为0.742/(10.742)=0.426。Q=1000vn=10000.5250.4260.451.15=115.7 L/m浆液注入率为115.7/525=0.22=22。水泥用量t=1135、5.70.429=49.64 kg/mQ每米注浆量(L);v加固土体积(m3);n土孔隙率;浆液填充系数,中密粉土取0.45;浆液损耗系数,通常取1.151.30。粉质粘土、粉土、粉细砂层每米孔深水泥注入量设计取值为95.0kg/m。(2)粗砂、砾砂、卵石层每米孔深注浆量粗砂、砾砂、卵石层均为中密状。参考岩土注浆理论和工程实例提供指标,孔隙率为0.35。Q=1000vn=10002.10.350.81.05=617.4 L/m水泥用量t=617.40.429=264.86 kg/m。浆液注入率为617.4/2100=0.294=29.4粗砂、砾砂、卵石层每米孔深注入量设计取值为264.86kg36、/m。六、质量标准及检验方法6.1旋喷桩施工技术标准旋喷桩施工技术要求见表6-1。表6-1 旋喷桩施工技术检验表序号项目名称技术标准检验方法1钻孔垂直度许可偏差1.5%实测或全站仪测钻杆2钻孔位置许可偏差20mm尺量3钻孔深度许可偏差200mm尺量4桩体直径许可偏差50mm开挖后尺量5桩身中心许可偏差0.2D开挖桩顶下500mm处用尺量,D为设计桩径6水泥浆液初凝时间不超出20小时7水灰比1.01.5试验检验6.2旋喷桩施工检验内容施工前检验在施工前对原材料、机械设备及喷射工艺等进行检验,关键有以下几方面:原材料(包含水泥、速凝剂)质量合格证及复验汇报,拌和用水判定结果;浆液配合比是否根据设计37、值进行;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、水泵等作试机运行,同时确保钻杆、钻头及导管通畅无阻;检验喷射工艺是否根据试验喷射工艺参数设定。施工前还应对地下障碍情况统一排查,以确保钻进及喷射达成设计要求。施工前检验桩位、压力表、流量表精度和灵敏度。施工中检验施工中关键检验内容有:钻杆垂直度及钻头定位;水泥浆液配合比及材料称量;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)压力、注浆速度及注浆量;孔位处冒浆情况;喷嘴下沉标高及注浆管分段提升时搭接长度;施工统计是否完备,施工统计应在每提升1m或土层改变交界处统计一次压力流量数据。施工后检验施工后38、关键对加固土体进行检验,包含:固结土体整体性及均匀性;固结土体有效直径;固结土体强度、平均直径、桩身中心位置;固结土体抗渗性。6.3旋喷桩成桩质量检验质量检验时间、内容施工对喷射施工质量检验,应在高压喷射注浆结束后28天,检验内容关键为加固区域内取芯试验等。(2)质量检验数量、部位检验点数量为施工注浆孔数1%,最少应检验3个点,不合格者应进行补喷。检验点应部署在下列部位:荷载较大部位、桩中心线上、施工中出现异常情况部位。(3)检验方法旋喷桩检验可采取钻孔取芯方法进行。钻孔取芯:在已施工好固结体中钻取岩芯,并将其做成标准试件进行室内物理力学性能试验,检验内部桩体均匀程度,及其抗渗能力。高压旋喷桩39、长度应符合设计要求,检验方法、频次见表6-2。浆体喷射搅拌桩成桩深度及复搅长度应符合设计表6-2 检验方法、频次项目方法频次成桩长度测量钻杆长度全部检验。监理单位按施工单位检验数量20%见证检验高压旋喷桩完整性、均匀性、无侧限抗压强度、复合地基承载力应满足设计要求,检验要求见表6-3。表6-3 桩身质量检验项目、方法、频次序号项目方法频次1 完整性、均匀性、无侧限抗压强度取芯、无侧限抗压抽样检验旋喷桩总数2,且不少于3根。监理单位按施工单位抽样数量20%见证检验,且每检验批不少于3根2复合地基承载力平板载荷试验注:完工后28d,在每根检测桩桩径方向14处、桩长范围内垂直钻孔取芯,观察其完整性、40、均匀性,拍摄取出芯样照片,取不一样深度三个试样作无侧限抗压强度试验。钻芯后孔洞采取水泥砂浆灌注封闭。要求无侧限抗压强度大于1.0Mpa。钻心取样在上中下各部取岩心送到试验室做抗压试验即得出抗压强度,然后在钻出孔做注水试验要求抗渗系数小于1.010-6cm/s。6.4袖阀管质量检验注浆压力逐步升高,当抵达设计终压并继续注浆30分钟左右。袖阀管注浆加固结束后,应对袖阀管注浆加固土体进行检验,其渗透系数应小于1.010-6cm/s。七、质量、安全及环境确保方法项目经理部成立文明质量、安全、环境施工领导小组,负责本工程施工,其人员由项目部关键管理人员组成,分工明确,各负其责。组 长:李怀亮副组长:丛恩41、伟 张广辉组 员:彭向升 许彦旭 杨立廷 刘建浩 周 雷 王连富安全员:黄建设 陈 民技术员:曹星光 袁 帅材料员:王海林7.1质量确保方法7.1.1旋喷桩质量确保方法为确保旋喷桩施工质量,依据施工条件、设计要求和相关行业规范,拟采取以下质量确保方法达成施工质量目标。(1)注浆前,先在地表进行射水试验,待气、浆压正常后,才能注浆施工。高喷施工时隔两孔施工,预防相邻高喷孔施工时串浆。相邻旋喷桩施工时间间隔不少于48小时。采取42.5R一般硅酸盐水泥作加固材料,每批水泥进场必需出具合格证实,并按每批次现场抽样外检,合格后才能投入使用。施工中全部计量工具均应进行判定,水泥进场后,应垫高水泥台,覆防雨42、彩布,预防水泥受潮结块。浆液水灰比、浆液比重、每米桩体掺入水泥重量等参数均以现场试桩情况为准。施工现场配置比重计,天天量测浆液比重,严格控制水泥用量。搅拌桶做显著标识,以确保浆液配比正确性.灰浆搅拌应均匀,并进行过滤。喷浆过程中浆液应连续搅动,预防水泥沉淀。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,确保成桩直径大于设计桩径。严格控制喷浆提升速度,其提升速度应小于0.2m/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,应立即提钻出地表排除故障后,复喷接桩时应加深0.4m反复喷射接桩,预防出现断桩。高喷孔喷射成桩结束后,应43、采取含水泥浆较多孔口返浆回灌,预防因浆液凝固后体积收缩,桩顶面下降,以确保桩顶标高满足设计要求。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。引孔钻孔施工时应立即调整桩机水平,预防因机械振动或地面湿陷造成钻孔垂直度偏差过大。实施技术人员随班作业制,技术人员必需时刻注意检验浆液初凝时间,注浆流量,压力,旋转提升速度等参数是否满足试验要求,立即发觉和处理施工中质量隐患。当实际孔位孔深和每个钻孔内地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及和工程地质汇报不符等情况时,应具体统计,认真如实填写施工报表,客观反应施工实际情况。依据地质条件改变情况立即调整施工工艺参数,现场设44、置沉降观察点随时观察原地面标高改变,预防注浆过程引发对周围现有设施损坏。以确保桩施工质量。调整参数前应立即向业主、监理、设计部门汇报,经同意后调整。施工现场配置常见机械设备配件,确保机械设备发生故障时,能够立即抢修。7.1.2袖阀管质量确保方法(1)将孔位周围场地整平后,再测量放样;(2)在注浆施工中应经过现场试验对布孔方法、注浆参数及浆液配比作深入调整,并在以后注浆施工过程中依据现场实际情况进行合适调整,以确保注浆效果;(3)孔口止浆率不得小于90%;(4)每循环注浆扩散半径合格率不得低于90%;(5)注浆过程中要采取对应方法来预防堵管,如多做试验选定合理凝结时间,注意压力改变,如压力升高要45、立即提升芯管;(6)严禁使用不合格材料,不得使用受潮或过期水泥;(7)制作浆液时,水灰比要按设计严格控制,不得随意变更;(8)严密监视注浆压力和注浆量,出现异常时应立即停止灌入,查明原因并采取对应方法;(9)待浆液达成设计要求后,方可进行下到工序施做;(10)加强浆液管理,预防浆液流失。7.2安全确保方法依据注浆作业施工特点,根据国家劳动保护法发放对应劳保用具:如安全帽、工作服、防护眼镜、橡胶手套、防尘口罩等。在岗前对职员进行安全知识教育培训,并持证上岗。严格实施国家法律、法规、作业标准和本企业安全管理要求,为本标段安全目标实现,争创安全生产建筑工程标准工地提供必需确保。7.2.1施工现场加强46、对安全生产管理,对职员进行安全生产教育,工地设置专职安全检验员,立即发觉、处理安全隐患。制订各工种安全生产规章制度,严格施工程序,加强对桩机操作员管理,施工机械由专员持证上岗,严禁串岗作业。严禁违规操作,不得违章指挥。定时或不定时组织安全大检验,立即发觉、整改安全隐患,对违章作业人员进行一定处罚。施工材料堆放有序。施工机械转动部分有安全罩。全部设备必需有安全检验证书,并定时维修管理。配电箱开关有操作指示和安全警示。机械定时维修,确保作业安全。危险品必需严格管理,其存放、运输、使用均要符合国家和地方相关要求。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要求,采取防护方法,并增设屏47、障、遮栏、围栏、保护网。凡可能漏电伤人或易受雷击电器设备,均设置接地装置或避雷装置,并派专业人员检验、维护、管理。调制水泥浆时,应戴好防尘口罩。做好管路调查保护工作,联络相关部门,做好应急准备。7.2.2机械操作安全技术关键点高压泥浆泵泵体内不得留有残渣和铁屑,各类密封圈套必需完整良好,无泄漏现象。安全阀中安全销要进行试压检验,必需确保在要求达成最高压力时,能断销卸压,决不可安装未经试压检验或自制安全销。指定专员司泵,压力表应定时检修,确保正常使用。高压泵、钻机、浆液搅拌机等要亲密联络配合协作,一旦某部发生故障,应立即停泵停机,立即排除故障。钻机司钻人员应含有熟练操作技能并了解旋喷注浆全过程和48、钻机在旋喷注浆作用。钻孔位置需经现场技术责任人确定,确定无误后方可开钻。人和喷嘴距离应大于600mm,预防喷出浆液伤人。管路高压胶管:在使用时不得超出许可压力范围。胶管:弯曲使用时不应小于要求最小弯曲半径。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洁净,预防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,必需卸压后方可拆除连接接口,不得高压下拆除连接接口。7.2.3施工用电安全确保技术关键点严格实施施工现场安全生产确保体系、施工现场临时用电安全技术规程相关要求。电缆接头不许埋设和架空,必需接入线盒,并固定在开关箱上,接线盒内应能防水、防尘、防49、机械损伤,并远离易燃、易爆、易腐蚀场所。所使用配电箱必需符合JGJ46-规范要求电箱,配电箱电气装置必需做到一机一闸一漏电保护。开关箱电源线长度不得大于30m,并和其控制固定式用电设备水平距离不超出3m。全部配电箱、开关箱必需编号,箱内电气完好匹配。全部电机、电器、照明器具,手持电动工具电源线应装置二级漏电保护器。施工现场电器设备设施必需有有效安全管理制度,现场电线电气设备设施必需有专业电工常常检验整理,发觉问题立即处理。7.3环境确保方法节能减排发明可连续发展目标,环境问题日益受到全社会普遍关注。为了适应该今社会时尚,实现社会经济可连续化健康发展,在本工程施工全过程中,系统地采取和实施一系列50、环境保护管理手段,以期得到最优化结果。依据客观存在粉尘、污水、噪声、废气和固体废物等环境原因,实施全过程污染预防控制,尽可能地降低或预防不利环境影响。7.3.1施工废水全部施工、生活废水在排放前必需取得相关部门同意、同意。施工中产生废弃泥浆必需经过沉淀池沉淀处理后,方可排入市政污水管,严禁直接排入市政污水管。废浆沉碴必需用密封槽车外运,送到指定地点处理。各类土方、建筑材料运输车辆在离开施工现场时,为保持车容应清洗车辆轮胎及车厢,清洗废水应接入施工现场临时排水系统。7.3.2施工粉尘在水泥搅拌过程中,水泥添加作业应规范,搅拌设施应保持密闭,预防添加、搅拌过程中大量水泥扬尘外逸。运输车辆进出主干道51、应定时洒水清扫,保持车辆出入口路面清洁,以降低因为车辆行驶引发地面扬尘污染。因为施工产生扬尘可能影响周围正常居民生活、道路交通安全,设置防护网,以降低扬尘及施工渣土影响。装有建筑材料、渣土等易扬撒物资车辆,车厢用覆盖封闭起来,以避免运输过程中扬撒、飘逸,污染运输沿线环境。施工场地硬立即洒水预防扬尘,遇大风天气,场地内渣土覆盖。6.3.3施工噪声施工期间严格实施建筑施工噪声污染控制管理相关要求。因为特殊原因须在夜间从事超标准、危害居民健康建设施工作业活动,必需事先向作业活动所在地环境保护主管部门办理审批手续,并向周围居民进行公告。依据施工项目现场环境实际情况,合理部署机械设备及运输车辆进出口。合52、理安排施工机械作业,高噪声作业活动尽可能安排在不影响周围居民及社会正常生活时段下进行。对于高噪声设备周围加设可移动简易隔声屏,尽可能降低设备噪声对周围环境影响。如发觉有超标现象,应采取对应方法,减缓可能对周围环境敏感点造成环境影响。7.3.4施工废气运输、施工作业所使用车辆均经过当年机动车尾气检测,并取得合格证。运输、施工作业车辆在离开施工作业场地前,应对车辆轮胎、车厢、车身进行全方面清洗,预防泥浆在车辆行驶过程对外界道路及空气质量。7.3.4环境恢复施工结束完成后,对周围施工场地进行平整清理。使之恢复原貌。八、施工预案8.1旋喷桩施工预案依据旋喷桩施工工艺特点及场区内工程地质情况,为确保旋喷53、桩施工质量,针对施工中可能出现问题进行分析并提出预防方法及处理方法。8.1.1固结体强度不均匀、缩颈1、产生原因喷射方法和机具没有依据地质条件进行选择。喷浆设备出现故障中止施工。拔管速度、旋转速度及注浆量适配不妥,造成桩身直径大小不均匀,浆液有多有少。喷射浆液和切削土粒强制搅拌不均匀,不充足。穿过较硬粘性土,产生颈缩。2、预防方法及处理方法依据设计要求和地质条件,选择不一样喷浆方法和机具。喷浆前,优异行压浆压气试验,一切正常后方可配浆,准备喷射,确保连续进行.配浆时必需用筛过滤。依据固结体形状及桩身匀质性,调整喷嘴旋转速度、提升速度、喷射压力和喷浆量。对易出现缩颈部位及底部不易检验处进行定位旋54、转喷射(不提升)或复喷扩大桩径措施。控制浆液水灰比及稠度。严格要求喷嘴加工精度、位置、形状、直径等,确保喷浆效果。8.1.2压力上不去1、产生原因安全阀和管路安接头处密封圈不严而有泄漏现象。泵阀损坏,油管破裂漏油。安全阀安全压力过低,或吸浆管内留有空气或密封圈泄漏。(4)塞油泵调压过低。2、预防方法及处理方法应停机检验,经检验后压力自然上升,并以清水进行调压试验,以达成所要求压力为止。8.1.3压力骤然上升1、产生原因喷嘴堵塞。高压管路清洗不净,浆液沉淀或其它杂物堵塞管路。泵体或出浆管路有堵塞。2、预防方法及处理方法应停机检验,首先卸压,如喷嘴堵塞将钻杆提升,疏通。其它情况堵塞应松开接头进行疏55、动,待堵塞消失后再进行旋喷。8.1.4钻孔沉管困难偏斜、冒浆1、产生原因遇有地下埋设物,地面不平不实,钻杆倾斜度超标。注浆量和实际需要量相差较多。地层中有较大空隙不冒浆或冒浆量过大则是因为有效喷射范围和注浆量不相适应,注浆量大大超出旋喷固结所需浆液所致。2、预防方法及处理方法放桩位点时应钎探,遇有地下埋设物应清除或移动桩钻孔点。喷射注浆前应先平整场地,钻杆应垂直倾斜度探制在0.3%以内。利用侧口式喷头,减小出浆口孔径并提升喷射能力,使浆液量和实际需要量相当,降低冒浆。控制水泥浆液配合比。针对冒浆现象则采取在浆液中参与适量速凝剂,缩短固结时间,使浆液在一定土层范围内凝固,还可在空隙地段增大注浆量56、,填满空隙后再继续旋喷。针对冒浆量过大现象则采取提升喷射压力、合适缩小喷嘴孔径、加紧提升和旋转速度。8.1.5固结体顶部下凹1、产生原因在水泥浆液和土搅拌混合后,因为浆液析水特征,会产生一定收缩作用,所以造成在固结体顶部出现凹穴。其深度随土质浆液析水性、固结体直径和长度等原因不一样而异。2、预防方法及处理方法旋喷长度比设计长0.31.0米,或在旋喷桩施工完成,将固结体顶部凿去部分,在凹穴部位用混凝土填满或直接在旋喷孔中再次注入浆液,或在旋喷注浆完成后,在固体顶部0.51.0m范围内再钻进0.51.0m,在原位提杆再注浆复喷一次加强。8.2袖阀管施工预案注浆过程中,有时会碰到冒浆、串浆等部分特殊57、情况,对这些情况处理往往需采取部分特殊方法。分述以下:8.2.1冒浆对孔口冒浆可采取重新回填黏土或在黏土中掺入少许水泥方法,封堵套管外壁和孔壁之间间隙。对孔口以外部分冒浆,可采取限流、限压及嵌缝方法处理,如该法处理无效,则应停注待浆液凝结后再进行复注。8.2.2串浆在注浆过程中,若出现相邻两孔或隔孔冒浆,这表明堤坝地基已经劈裂,串浆两孔之间浆脉已经沟通。处理这种现象,一是将冒浆孔用止浆塞堵上,然后在注浆孔再继续注浆,另一个是将注浆孔和冒浆孔并联,同时进行灌注。8.2.3隆起注浆期地层隆起,一是因为注浆时产生水平劈裂,在注浆压力作用下,对地层产生抬动。在这种情况下,应采取限压方法或在保持注浆压力前提下,控制注入量。二是因为在注浆压力作用下,对湿陷性大土体产生挤压变形,而造成局部隆起。这时,则应降低注浆压力或调整施工方案。总而言之,注浆中地层隆起是应尽可能避免,若发生,则应找出原因,采取对应处理方法后,再继续注浆,以免对土坝质量造成不良影响。8.2.4吸浆量过大一个情况是注浆土体过于疏松,在注浆压力作用下,伴伴随出现较大压缩变形,使裂缝加宽,吸浆量增大。这时,伴随注浆量增加,压力将逐步上升,应继续灌注到压力上升至设计压力或反复灌注到地层不吸浆为止。另一个情况是地层存在掏刷形成空洞,这时应一直灌注到空洞填满为止。