新玉区间端头加固方案_(单始发井).doc

北京地铁六号线二期十三标项目经理部 新玉区间端头加固施工方案目 录一、编制依据1二、工程概况12.1 区间工程概况12.2 区间始发井结构概况12.3 设计概况22.4 端头加固目的32.5 工程地质、水文地质、气候条件3三、施工部署53.1 施工准备53.2 施工工期安排5四、施工工艺及技术要求64.1 素混凝土桩施工方案64.2 深孔注浆施工方法84.3 加固效果的检测9五、保证措施105.1 质量保证措施105.2 工期保证措施105.3 安全保证措施11六、文明施工12新玉区间端头加固施工方案一、编制依据1、地下铁道工程施工及验收规范（2003版）（gb50299-1999）2、建筑基坑支护技术规程（jgj120-99）3、地下铁道、轻轨交通工程测量规范（gb50308-1999）4、建筑工程施工质量验收统一标准（gb50300-2001）5、混凝土结构工程施工质量验收规范（gb50204-2002）6、我公司现有施工经验和技术。二、工程概况2.1 区间工程概况新华大街站玉带河大街站区间线路北起新华大街北侧、滨河北路以西200m的规划路环岛路口下的新华大街站，线路出站后下穿新华东街，沿滨河北路西侧的规划道路向东南敷设，到达玉带河东街北侧、滨河北路西侧的玉带河大街站。设计里程范围：右k36+519.650右k37+733.899，右线隧道长度1214.249m；左k36+519.650左k37+727.526，左线隧道长度1207.876m。区间于右k37+110.000设置号联络通道，于右k37+697.000设置盾构始发井，兼做号联络通道，兼做玉带河大街站站端设的1号迂回风道，新华大街站盾构始发井区间段采用盾构法施工，覆土厚度约为7.1m14.5m，盾构始发井玉带河大街站区间段采用暗挖法施工，盾构井覆土厚度约3.0m，其余暗挖段覆土厚度约10.40m。2.2 区间始发井结构概况区间始发井起止里程为右k37+689.699右k37+704.300，盾构井中心里程为k37+697.000，平面外轮廓尺寸为14.6x25.2m，高15.5m，为二层矩形框架结构形式；明挖段基坑宽度25.40m，基坑深度为18.74m，采用桩+钢管内支撑围护结构形式。场地现状为空地，无需交通导改和管线改移。根据总体施工筹划，新玉区间由2台盾构机从始发井西端左右线先后始发，到达新华大街站东端吊出，完成区间掘进。为保证盾构始发施工安全，需对盾构端头进行加固。始发端头加固长度6米，盾构端头加固有效范围为区间结构上、下、左、右切线外侧各3米范围。根据本工程地质情况，总结以往端头加固成功经验，端头采用两根围护桩间补一根素桩结合6米范围内地表深孔注浆的施工方法。图2-1端头加固平面图2.3 设计概况1、始发端头加固长度6米，盾构端头加固有效范围为区间结构上、下、左、右切线外侧各3米范围，见图2-2。图2-2 端头加固范围剖面图2、端头井土体采用地面加固方式,加固后的土体应满足：土体有良好的均匀性和自立性，掌子面不得有明显的渗水，其无侧限抗压强度为0.50.8mpa，渗透系数不大于1.0x10 cm/s。2.4 端头加固目的1、防止开洞门时土体坍塌洞门支挡结构拆除前，端头加固的土体必须达到设计要求的强度、整体稳定性，使端头土体满足自立性要求。2、防止水土流失端头加固土体不仅要满足强度、整体稳定性要求，还必须满足均匀性、止水性要求。以防止在盾构始发时水土从盾尾流失、盾构到达时水土从刀盘处流失。3、满足端头土体地面活荷载承载力要求端头土体与盾构工作井紧邻，盾构重型设备的吊装及拆卸工作往往处在端头位置，这就要求端头土体有良好的地面承载力，一方面可保障吊机的安全，另一方面可有效扩散附加应力，有利于深层端头土体的稳定。图2-3深孔注浆端头加固剖面图2.5 工程地质、水文地质、气候条件1、工程地质本标段位于北京市通州区。工程场地内地势平坦，本合同段在地质构造单元上处于顺义凹陷和大兴隆起，地貌单元位于北运河河谷及两侧级、级阶地上，第四纪覆盖层厚度250350m。始发井基坑开挖深度范围内地层主要为：场地浅表层为厚12m的填土，其下为第四纪新近沉积层（q2+3al+pl），沉积的粉土、粘土、砂层，以下为厚度较厚的第四纪全新世冲洪积层（q4al+pl），为沉积的粘性土、粉土、砂土及卵砾石层，再以下为第四纪晚更新新世冲洪积层（q3lal+pl），为沉积的粘性土、粉土、砂卵石互层，并以砂土、卵石土为主。新华大街站玉带河大街站区间隧道洞身穿越的地层主要为：本盾构区间隧道覆土7.114.5m，隧道洞身主要穿过的土层中有细粉砂3层、粉细砂层、圆砾4层、粉土2层、细中砂层。结构顶板以上土层主要为粉细砂3层。区间隧道基本在粉细砂、圆砾4层、细中砂层中穿越。详见下图始发井、区间地质剖面图2-3。图2-4区间地质剖面图2、水文地质条件根据勘察报告，本站基坑存在两层地下水，地下水类型分别为潜水（二）和承压水（四）。潜水(二)含水层岩性主要为粉细沙3层、细中砂层及圆砾4层，水位埋深为6.09.2m，水位标高为12.0714.13m，该层水属于中等强透水层，连续分布，主要接受降水入渗及侧向径流及越流补给，以侧向径流或越流方式排泄；承压水（四）含水层岩性为细中砂层水位埋深为9.310.5m，水位标高为10.9611.99m，该层水属于强透水层，连续分布，主要接受侧向径流及越流补给，以侧向径流和人工开采的方式排泄3、工程地质条件及其评价本工程区各土层修正后围岩分级为级，土石可挖性分级为级，土体自稳能力较差。其中普遍存在的为粉细砂层、细中砂层等，其厚度较大，且为饱和状态，在地下水的作用下，会产生涌水、潜蚀、流砂等现象、极易导致隧道侧壁失稳。三、施工部署3.1 施工准备技术准备：1)、通过探沟了解地下障碍物情况，并妥善处理。2)、根据基准桩、水准点及施工要求进行桩位放线，定出素桩的中心点位。3)、做好施工用水、电的连接。4)、确定素桩施工技术参数，降水井避开加固区，因主体围护结构采用桩+钢管内支撑施工，待主体结构围护桩施工完成以后立即进行素桩施工。5)、做好对施工人员的生产、技术、质量、安全等方面的交底。6)、方案编制人员及技术主管与现场技术人员、降水施工单位、施工人员召开会议、做好详细的技术交底及总体施工规划。人员准备：组织有经验的管理人员、技术人员指导施工，根据工程需要，配备足够操作人员，保证满足施工生产要求。材料准备：制浆材料（膨润土）、c15商品混凝土、水泥、水玻璃机械设备准备：旋挖钻机1台，后退一体式注浆机1台，注浆泵1台，搅拌机1台，其余辅助设备若干。3.2 施工工期安排端头素混凝土桩加固在端头围护桩施工完成后进行施工，计划工期为2天，投入1台旋挖钻及其配套设备，计划每天施工6根，于2012年5月9日2012年5月10日已全部施工完。地表深孔注浆投入两台注浆设备，工人配备两班，每天注浆加固8孔，计划9天完成，在工作井主体结构施工完开始暗挖施工时，即从2012年7月23日开工加固至2012年7月31日完工。四、施工工艺及技术要求4.1 素混凝土桩施工方案1、素混凝土桩设计素桩8001500mm穿插围护桩间缝隙，洞门范围内有5根a型桩，每个洞门打设6根c15素桩。素桩长度为隧道洞门底下3米至围护结构顶，单根桩总长度约为17.35m。2、工艺流程及施工方法施工的工艺流程如下：测量放线定孔位钻机就位钻孔至设计深度水下混凝土灌注移位，进行下一根桩的施工。为防止塌孔，采取分批跳孔施作，钻孔桩施工时跳一打一，相邻两桩施工间隔时间不小于24小时。图4-1素混凝土桩施工顺序示意图3、素桩施工方案（1）测量放线根据施工图纸及现场导线控制点，使用全站仪测定桩位，根据地质情况直接定点或打入木桩定点，并以“十字交叉法”引到四周作好护桩点； （2）障碍物开挖 拆迁区内可能存在老旧房屋基础，为保证顺利连续施工，钻孔施工前应挖探沟确保加固区无坚硬地下障碍物，反铲机械挖除障碍物后进行回填压实。（3）安装钢护筒钻孔采用钢护筒护壁，护筒安装深度以实际施工情况而定，保证钻孔施工孔口不塌孔。护筒安装高出地面300mm，护筒直径大于钻头直径100200mm，中心偏差不大于100mm。（4）泥浆制备钻孔施工时采用膨润土泥浆进行护壁。泥浆比重根据不同土层严格控制：粘性土中成孔，可注入清水，以原土泥浆护壁；砂土或较厚夹砂层中成孔，泥浆比重应控制在1.151.2。泥浆比重应经常检查。（5）钻进成孔钻孔采用旋挖钻孔设备，钻进时，边钻进边注入泥浆进行护壁，钻进过程中随时检测垂直度，并随时调整，钻进过程中做好记录。（6）成孔质量检测桩孔质量参数包括：孔深、孔径、钻孔垂直度等。1）孔深：钻孔前先用水准仪确定人工挖探坑第一节护壁口标高，并以此作为基点，按设计要求的孔底标高确定孔深，以测锤确定孔深。2）垂直度：钻机开钻前检查钻机垂直度，可采用全站仪观测钻杆，调试合格后方能开钻。钻进过程中应经常进行复核。（7）清孔钻机成孔后，进行沉渣厚度量测，沉渣厚度小于100mm，若沉渣厚度不满足要求，需进行清孔，清孔时应注意对成孔深度的控制，严禁出现成孔深度超出规范要求的现象。（8）水下砼灌注钻孔开始前应进行导管密闭性试验，试验合格后方可使用。清孔、导管安装完成后，立即灌注c15商品砼。为使砼有较好的和易性，砼拌和物从拌和机卸出到进入导管时的坍落度为17cm21cm，灌注应尽量缩短时间，连续作业。1）导管安装首先安设导管，用25t吊车将导管（直径不小于250mm）吊入孔内，位置保持居中，导管下口与孔底留3050cm左右。混凝土浇注过程中应连续，浇注砼时，导管埋入砼内深度26m，拆卸导管时详细测量导管埋深，防止因拔导管时将导管拔出混凝土面造成断桩事故。2）混凝土试件制作按规范要求制作混凝土试件，并做好养护。表4-1素混凝土桩质量验收标准及检验方法序号检查项目允许偏差或允许值检验方法单位数值1桩身垂直度%5吊线测量计算，测斜仪2桩径5用钢尺量3泥浆比重（粘土或砂性土）1.151.20用比重计，清孔后在距孔底50处取样4泥浆面标高（高于地下水位）m0.5-1.0目测5沉渣厚度cm10用沉渣仪或重锤测量6混凝土坍落度160-210坍落度仪7钢筋笼安装深度50用钢尺量8混凝土充盈系数1检查每根桩的实际灌注量9桩顶标高30/50水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体4.2 深孔注浆施工方法1、施工前在施工区域内探查管线，如遇管线，注浆孔应避开管线，确保管线安全。2、在隧道外侧6m范围内进行42深孔注浆，注水泥浆，孔间距1.5m，呈梅花型布置，两侧共72孔，深12m，注浆顶标高为13.595。3、深孔注浆主要参数：深孔注浆采用钻注一体式钻机后退式注浆，采用水泥浆注浆。水泥浆水灰比1:1.21:1.5。注浆压力控制在1.01.5mpa。注浆参数可根据现场注浆效果做适当调整。注浆参数根据现场试验效果来确定，先进行水泥单液浆注浆，如注浆效果达不到要求，则改用双液浆注浆。4、注浆施工工艺：（1）施工准备1)配齐钻机、搅拌机、注浆泵、管路、储浆桶，各种应急材料。2）对注浆泵进行试运转，并对操作人员进行上岗培训。3)按每循环使用量配齐所有注浆材料。4)对注浆施工人员进行技术交底、技术培训以及安全教育。（2）配浆浆液配合比按上述参数配置，具体配比根据注浆时的具体地质状况调节。原则上，开始只注单液水泥浆，如果注浆压力上不去且浆液用量过大，可改用双液浆，浆液浓度初步确定为c:s=1:(0.61.0)(体积比)，水泥浆水灰比0.8:11:1,水玻璃模数2.62.8，水玻璃浓度3040be。以达到注浆压力控制要求。（3）钻孔注浆1)钻孔：采用钻注一体式钻机后退式注浆。2)注浆：注浆前应进行注浆试验，确定最佳的注浆压力、扩散半径、单孔注浆量及合适的浆液配合比。按注浆要求安设注浆设备，注浆管路和制作注浆泵站。关闭孔口阀门，开启注浆泵，进行管路压水试验，如有泄漏及时检修，试验压力等于注浆终压。然后将注浆泵吸管放入浆液中（吸头有d80滤网包紧），进行正式注浆。注浆时，采取低压力中流量注入，注浆过程中压力逐步上升，流量逐渐减少，当压力升至注浆终压时，继续压注5min，即可结束注浆。注浆时通过控制注浆压力控制注浆量。当注浆压力较小，而注浆量较大时增大水泥浆的浓度，直至终压达到1.5mpa，持续注浆至设计孔位深度。4.3 加固效果的检测深孔注浆的施工作业过程质量检验包括孔位、孔斜、注入的浆液性能检验，回浆的浆液性能检验，喷嘴下入孔底深度检验，喷浆作业过程的压力、转速提升速度检验等每孔施工作业全过程的检验。加固结体质量检验方法采用钻孔取芯检查，在固结28天后进行。（1）竖向抽芯检测。根据加固体抽芯情况，目测判断加固体强度可否满足设计要求，是否连续；试验判断加固体无侧限抗压强度为0.50.8mpa。抗渗性能要求渗透系数不大于1.010-7cm/s。在砂层中，特别要注意加固体连续性和整体性是否良好。每个端头不少于2根。（2）水平抽芯检测。沿洞门内加固体范围内打4个水平探孔，观察渗水情况。五、保证措施5.1 质量保证措施1、施工前做好各项施工技术交底工作，所有参与施工人员须了解施工工艺及施工顺序，做到有的放矢2、根据孔内土层地质柱状图和捞取钻渣样判别土类，每进尺2m，检查泥浆指标及时调整泥浆比重，防止塌孔事故。3、施工测量放线工作超前，严格执行测量复核制度，保证桩位偏差在规范允许范围之内。4、施工过程中严格按技术交底及施工方案进行过程控制，保证施工质量。5、混凝土灌注完成后及时回填孔位。6、每道工序严格执行报检制度，未报检或报检不合格的不准进入下道工序施工。7、施工过程中对各道施工工序进行检查，避免因某道工序出现问题而影响施工质量。8、严格控制导管买入砼深度，经常测量，防止断桩。9、注浆时，必须严格控制注浆压力，以防大量跑浆堵塞管道和使地表被隆起。10、注浆过程中应随时检查地表监测点，注浆压力及注浆量根据沉降数据及时调整。11、为了确实地获取注入浆液质量和数量，必须作好注浆记录并保管好全部证明书及测量数据等。12、施工中应经常监视注入量、注浆压力及管路情况，必要时应变换注浆参数。13、注浆过程中，随时观察注浆区域的地面情况，如有异常，立即停止注浆作业。14、检查孔应进行取样检查。检测固结体抗压强度，浆脉渗透状况和固结质量。15、在实施注浆过程中遇到异常情况，必须立即上报项目部，进行分析和制定处理措施。5.2 工期保证措施1、由项目施工管理小组负责对施工进行全过程监督、管理，发现问题及时分析，妥善迅速解决。2、按总工期排出每天的任务量，并保证每天能顺利完成，一旦出现任务不能完成，分析原因，在以后的施工中采取其它措施弥补。3、设备、物资、配件及时供应，最大限度的减少因这些因素的影响而延误施工进度。4、做好人力资源的配备工作，不出现因人力不足影响施工的情况出现。 5、在保证施工安全及工程质量的前提下严格履行项目制定的奖罚措施。5.3 安全保证措施1、现场配备专职安全员全过程监督检查，发现隐患及时指出并监督整改。2、所有施工人员必须戴好安全帽、穿好劳动保护用品。3、所有特种作业人员必须持有效证件上岗，所有特种上岗人员未经允许不得随意更换。4、所有电气设备必须按相关要求进行保护接地，现场的电气设备严格按照“一机、一闸、一漏、一保”设置。5、所有机电设备的接线及照明线路安设必须由电工操作，非电工严禁进行电气接线、维修电路等操作。6、设备上必须悬挂安全操作规程标志牌，施工作业人员严格按照安全规程作业。7、设备在运转前必须进行检查，确认设备运转正常、没有安全隐患后再进行正常作业，若设备有安全隐患，及时通报现场管理人员，由现场管理人员联系设备维修人员，及时进行修理。在消除隐患、确认安全后再进行作业。8、机电设备的线路、电缆经常进行检查并及时进行处理，排除破皮漏电现象。9、钻机、铲车等大型设备移动、旋转过程中随时注意周边状况，防止机械伤人。10、素混凝土桩灌注过程中施工工人应注意孔口状况，防止滑落。施工完成的孔桩及时回填。由于冬期淤泥表明冻结，为防止人员不小心陷入孔内，回填完成的孔口应进行覆盖处理。11、建立健全各种岗位责任制，严格执行现场交接制度。12、钻机注浆泵及高压管路必须试运转，确认机械性能和各种阀门管路，压力表完好后，方准施工。13、每次注浆前，要认真检查安全阀、压力表的灵敏度，并调整到规定注浆压力位置。14、安装高压管路和泵头各部件时，各丝扣的联接必须拧紧，确保联接完好。15、注浆过程中，禁止现场人员在注浆孔附近停留，防止密封胶冲式阀门破裂伤人。16、注浆时不得随意停水停电，必要时必须事先通知，待注浆完成并冲洗后方可停水停电。17、注浆临时用电线路的安装、维修、拆除，均由经