1、南京地铁二号线一期工程D2-TA05标元通站北端头井盾构区间到达洞门土体加固方案编制: 审核: 批准: 中铁十九局集团南京地铁二号线BT项目经理部二六年八月四日盾构区间到达洞门土体加固施工方案一、工程概况1、洞门土体加固概况南京地铁二号线一期工程D2TA05标元通站向兴路站所街站集庆门大街站三个区间隧道采用盾构法施工,隧道单线全长6760m。根据设计要求,盾构隧道到达洞口土体加固范围为盾构隧道上下、左右距隧道边3m,加固厚度为6m。具体加固范围为:到达洞口土体加固:12.4m12.4m6m。土体加固后28天强度达到0.8Mpa,抗渗系数110-8cm/sec。2、水文、地质情况根据盾构区间隧道
2、地质勘察资料,区间隧道洞口土体加固地层呈二元结构,上部主要以淤泥质粉质粘土(-2b4、-3b3-4)为主,下部以粉土(-2c3、-3c2-3)和粉细砂(-3d2-3)为主(详见地质土层特征表)。赋存于粘性土中的地下水类型为孔隙潜水,赋存于砂层中的地下水具微承压性,属微承压水。洞口土体加固范围地质土层特征表层 号地层名称状 态特 征 描 述分布情况-2b4淤泥质粉质粘土流塑含有机质及少许腐植质,夹有薄层粉土和粉砂,局部有植物根,含少许有机质。切面光滑,摇振反应无,干强度中等,韧性中等。均布-2c3粉土稍密,局部松散,湿含少量有机质,夹粘性土薄层,夹粉砂,无光泽反应,摇振反应中等,干强度低,韧性低
3、。局部-3b3-4淤泥质粉质粘土流塑,局部软塑含有机质及少许腐殖质,呈互层状,层间夹有粉土或粉砂薄层。切面稍有光滑,摇振反应无低,干强度中等,韧性中等。局部-3c2-3粉土稍密,局部中密,湿很湿含有机质,夹有粘性土薄层。呈交互层状,摇振反应中等迅速,无光泽反应,干强度低,韧性低。局部-3d2-3粉细砂中密,局部稍密,饱和含云母,夹有少许粘性土薄层,偶含少许腐殖质。均布3、周边环境和地下障碍物情况根据我单位的调查和元通车站的地下管线、障碍物勘测资料,元通站北端盾构区间洞门土体加固区域的场地情况如下:场地地处江东中路与河西大街的交叉路口,四周空旷,附近无建筑物,土体加固区域内,有一条500的混凝土
4、污水管和一条600的上水管(铸铁)沿南北向通过加固区上方,这两路管线已经进行了改移,为废弃管线,洞门加固施工前将管线破除。二、施工方案根据设计要求,洞门土体加固采用高压旋喷桩和深层搅拌桩进行施工,我单位采用三轴水泥土深层搅拌桩施工,在搅拌桩与车站围护结构之间采用一排二重管高压旋喷桩施工以加强止水效果。施工时先进行搅拌桩施工,然后进行旋喷桩施工。深层搅拌桩桩径为850mm,搅拌桩幅间中心间距为1800mm,排与排中心间距600mm。二重管高压旋喷桩桩径为800mm,相邻两根桩搭接200mm,桩中心间距600mm。详见洞门土体加固平面布置图和横剖面图。三、施工进度计划元通站北端头盾构区间洞门土体加
5、固施工计划:2006年8月10日2006年8月20日元通站盾构到达洞口土体加固平面图洞口土体加固横剖面图四、浆液配比根据设计要求,洞口土体加固范围内土体强度不低于0.8Mpa,水泥采用P.o32.5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。1、二重管高压旋喷桩高压旋喷桩的浆液配比为:水 : 水泥 = 1 : 1在洞口土体加固前,用每一种配比进行试桩(桩深2m),7天后,在桩中心钻芯取样,制成100100100的立方体试块进行抗压试验,通过试验选定最佳浆液配比。2、三轴水泥土搅拌桩水泥掺入量为土体重量的18,采用水泥浆液配比为
6、:水 : 水泥 = 1.5 : 1通过室内水泥土配合比试验选定最佳配比,进行现场成桩工艺试验,在相同的水灰比和水泥掺入量的条件下,推求室内试块与现场桩身强度的关系,确定最终浆液配合比。五、三轴水泥土深层搅拌桩施工1、施工工艺三轴水泥土搅拌桩施工工艺为:定位喷浆预搅下沉喷浆搅拌提升清洗移位。1)定位:起重机悬吊搅拌机到达指定桩位。2)制备水泥浆:搅拌机下沉前,开始按确定的配合比搅制水泥浆,压浆前将水泥浆倒入集料斗中。3)喷浆预搅下沉:搅拌机的冷却水循环正常后,启动搅拌机电动机,放松起重机钢丝绳,使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉。搅拌机到达加固区域顶标高时,开启灰浆泵将水泥浆压入地基中,边喷浆边旋转。
7、4)喷浆搅拌提升:搅拌机下沉到达设计深度后,按照确定的提升速度,开始提升搅拌机。5)清洗:向集料斗中注入适量清水,开启灰浆泵,清洗全部管路中残存的水泥浆,直至基本干净,并将粘附在搅拌头上的软土清洗干净。6)移位:重复上述15步骤,进行下一根桩的施工。 2、施工保证措施1)现场场地应平整,清除地上、地下一切障碍物。2)开机前进行调试,检查桩机运转和输浆管畅通情况。3)现场搅拌施工时严格控制:桩的垂直度偏差不大于1,桩位布置偏差不得大于20mm,桩径偏差不得大于4。4)为了达到加固设计强度,采用两喷两搅得方法进行施工,搅拌提升采用慢速,严格控制搅拌机的下沉和提升速度。5)搅拌作业时,现场技术人员注
8、意检查搅拌机下沉和提升速度等参数(详见三轴水泥土搅拌桩施工技术参数表)是否符合设计要求,并随时做好记录。三轴水泥土搅拌桩施工技术参数表项 目技术参数下沉速度(m/min)0.8提升速度(m/min)0.5注浆压力 (Mpa)1.52.56)通过电动机的电流监测表控制搅拌机下沉速度,工作电流不应大于70A。7)制备好的浆液连续泵送,防止离析现象发生,拌制浆液的灌数、水泥的用量以及泵送浆液的时间等设专人记录。8)当浆液达到出浆口后,喷射座底30s,使浆液完全到达桩端。当喷浆口到达桩顶标高时,停止提升并搅拌10s,保证桩头的均匀密实。9)计算每一根桩的浆液用量,倒入集料斗中,搅拌机提升至设计加固深度
9、的顶标高时,集料斗中的水泥浆正好排空或有少量剩余。10)施工时因故停浆,将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m,待恢复供浆时再喷浆提升。若停浆超过3h,则拆卸输浆管路进行清洗,防止浆液硬化堵管。六、高压旋喷桩施工1、施工工艺高压旋喷注浆法施工工艺为:钻机就位钻孔插管喷射作业冲洗移动机具。1)钻机就位:钻机安放在设计的孔位上并保持垂直,施工时旋喷管的倾斜不得大于1.5。2)钻孔:用地质钻机钻孔,钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。3)插管:钻机钻孔完毕,拔出岩芯管,并换上旋喷管插入到预定深度。4)喷射作业:当喷射管插入预定深度后,由下而上进行浆液喷射作业。5)冲洗:喷射施工完毕后,将浆液换成水
10、,在地面上喷射,把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。6)移动机具:将钻机等机具设备移到另一钻机上。2、施工保证措施1)钻机或旋喷机就位时机座要平稳,立轴或转盘要与孔位对正。2)喷射注浆前检查高压设备和管路系统,各通道和喷嘴内不得有杂物。3)喷射作业时,现场技术人员注意检查注浆流量、风量、压力旋转提升速度等参数(详见二重管法高压旋喷桩施工技术参数表)是否符合设计要求,并随时做好记录。4)水泥浆在施喷前1小时内拌制。5)喷射注浆时,冒浆量应大于高压水喷射量,但是超过量应小于注浆量的20,冒浆要及时清理。二重管法高压旋喷桩施工技术参数表项 目技术参数压缩空气气压(MPa)0.50.7气量(L/m
11、in)15003000水泥浆浆比重(kg/L)1.5浆量(L/min)5060浆液压力(MPa)25提升速度(cm/min)10旋转速度(r/min)106)由下向上喷浆,注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm,相邻两桩施工间隔大于2天且大于2倍桩距。7)喷射注浆作业后,由于浆液析水作用,一般均有不同程度收缩使固结体顶部出现凹穴,所以应及时用水灰比为0.6的水泥浆进行补灌,并要预防其它钻孔排除的泥土或杂物进入。七、安全施工保证措施1、电缆线沿施工工地一周用绝缘子架空,隔100m设一个200A施工电箱。2、临时施工用电由用绝缘子固定接入,在每个施工段配置一施工电箱。3、电缆的接头接入接线盒并
12、附在墙上。接线盒内能防水、防尘、机械损伤并远离易燃、易爆、易腐蚀场所。4、开关箱的电源线长度不大于30m,并与其控制固定式用电调和的水平距离不超过3m。5、所有配电箱、开关箱都编号,箱内电气完好匹配。6、保护零线选择不小于10mm2的绝缘铜线,统一标志为绿/黄双色线,在任何情况下不使用绿/黄双色线作负荷线。7、所有电机、电器、照明器具、手持电动工具的金属外壳,不带电的外露导电部分,做保护接零。8、所有的电机、电器、照明器具,手持电动工具的电源装置二级漏电闸保护器。八、文明施工保证措施1、以“方便人民生活,有利生产发展,维护市容整洁和环境卫生”为宗旨的文明施工措施。2、在工程开工前,将详细的文明
13、施工管理措施呈报给项目经理批准,并指派专职人员负责文明施工的日常管理工作。施工现场必须标有安全宣传标语和警告牌,办公室内布置争创文明工地的宣传内容。3、工程建设将全面开展创建文明工地活动,施工现场排水畅通无积水;施工现场道路平整无坑塘;施工区域与非施工区域必须严格分离。工地现场材料必须堆放整齐,现场材料由材料员统一管理。工程材料,制品构件分门别类,由条理地堆放整齐,机具设备定机定人保养,保持机容整洁,运转正常。4、按文明施工管理的规定,采取有效措施将施工区域和非施工区域明显地分割开来,并在工地四周设置连续、密闭的围墙。工地上制定卫生制度,定期进行大扫除,保持生活设备整洁卫生和周围环境卫生。5、
14、文明施工要求的各项资料由专人负责,做到及时准确,施工中严格按照施工组织设计实施各道工序,工人操作要求达到标准化、规范化、制度化,做到工完料清,场地上无积水,施工道路平整畅通,实现文明施工。6、实行施工现场平面管理制度,各类临时施工设施、施工便道、加工场、堆物场和生活设施均按经审定的施工组织设计和总平面布置图实施。如因现场情况变化,必须调整平面布置,应画出总平面布置调整图报上级部门审批,未经上级部门批准,不得擅自改变总平面布置或搭建其它设施;7、施工区域或危险区域有醒目的安全警示标志,并定期组织专人检查。8、工地主要出入口设置交通指令标志和示警灯,保证车辆和行人的安全。9、施工现场设置以明沟、集
15、水池为主的临时排水系统,施工污水经明沟引流,集水池沉淀滤清后,间接排入下水道;同时落实“防台”、“防汛”和“雨季防涝”措施,配备“三防”器材和值班人员,做好“三防”工作。10、工程材料、制品构件分门别类,有条理地堆放整齐;机具设备定机定人保养,保持运行整洁,机械正常。11、加强泥浆施工管理,防止泥浆污染物;废浆采用罐车装运外弃,严禁排入下水道或附近场地。12、设立专职的“环境保洁岗”,负责检查、清理出场车辆上的泥浆,清扫受污染的马路,做好工地内外的环境保洁工作。13、生活区应设置醒目的环境卫生宣传标牌负责区域包干图。现场“五小”设施齐全、设置合理。14、除四害要求:防止蚊蝇孳生,同时要落实各项四害措施,控制四害孳生,生活区域内做到排水畅通,污水外流或堵塞排水沟现象。有条件的施工现场进行绿化布置。