圭塘站-沙湾公园站区间盾构施工端头加固施工方案.doc

长沙市轨道交通4号线一期工程土建施工“投资+总承包”建设项目（第二标段）盾构区间端头加固施工方案（圭塘站沙湾公园站区间）编 制： 校 核： 审 核： 审 批： 中国电力建设股份有限公司长沙市轨道交通4号线二标段项目经理部2016年10月目 录1编制说明11.1编制原则11.2编制依据11.3适用范围12概述22.1工程概况22.2主要工程量42.3工程地质及水文条件42.3.1地质条件42.3.2水文情况53施工总筹划63.1人员组织机构63.1.1劳动力计划63.1.2主要施工机械设备63.2施工水电布置73.2.1施工用电73.2.2施工用水73.3附属设施73.3.1施工道路73.3.2 泥浆池73.3.3渣土存放及运输73.4施工进度计划84 素混凝土墙施工84.1总体思路84.2素混凝土墙施工工艺84.3施工方法94.3.1施工准备94.3.2导墙施工94.3.3泥浆系统114.3.4成槽施工134.3.5水下混凝土灌注墙体164.4旋喷桩施工174.4.1施工原理及工艺流程174.4.2旋喷桩施工方法184.4.3质量标准及检查措施194.4.4质量保证措施214.5土方回填225袖阀管注浆加固施工225.1施工排污系统规划225.2袖阀管注浆工艺原理225.3袖阀管注浆施工工艺235.4袖阀管注浆参数初步设计245.5注浆效果检测要求及注意事项256质量保证措施256.1质量管理措施256.2质量控制措施267安全、文明施工及环境保护措施277.1安全保证措施277.2文明施工措施278风险分析及应急预案288.1工程风险分析288.2应急预案289附件2911编制说明1.1编制原则严格按照长沙市轨道交通4号线一期工程二标圭塘站沙湾公园站区间现有招标文件和设计图纸，并基于以下原则进行施工组织:（1）科学部署，统筹安排，分期分阶段组织施工；合理组织平行、交叉、流水作业，力求均衡、安全生产，科学管理。（2）采用先进施工技术，科学合理地制定施工方案，充分利用现有机械和设备，扩大机械化施工范围，提高施工项目机械化程度。（3）优化资源配置，重视现场安全文明施工，实行动态管理；以人为本，不断改善劳动条件，提高生产率。1.2编制依据（1）招标设计图纸长沙市轨道交通4号线一期工程招标设计区间隧道圭塘站沙湾公园站；（2） 长沙市轨道交通4号线一期工程勘察KC-3标段详细勘察阶段岩土工程勘察；（3）建筑桩基技术规范（JGJ93-2008）；（4）建筑基桩检测技术规范（JGJ106-2014）；（5）城市轨道交通技术规范(GB50490-2009)；（6）施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2015）；（7）盾构法隧道施工与验收规范（GB_50446-2008）；（8）地下连续墙施工规程（DGTJ08-2073-2010）；（9）业主、设计单位目前所提供的地形、地下管线、会议审查意见等资料；（10）长沙市轨道交通4号线一期工程施工二标区间端头加固方案讨论会会议纪要201681号；（11）长沙市轨道交通4号线一期工程施工图设计区间工程圭塘站沙湾公园站区间-接口及端头加固设计图（第五篇第十九册第三分册）；（12）公司现有施工技术经验和现场实际情况。1.3适用范围适用范围为长沙市轨道交通4号线一期工程圭塘站沙湾公园站区间盾构始发井（圭塘站）端头加固施工。（根据长沙市轨道交通4号线一期工程施工二标区间端头加固方案讨论会会议纪要201681号会议纪要及区间端头设计图纸要求，沙湾公园站接收井端头不采取加固处理。）2概述2.1工程概况盾构始发是盾构施工中的难点和关键，为防止出现进、出洞时盾构“下沉”、“抬头”和涌水、涌砂等现象，保证盾构进、出洞安全，一般需对盾构端头一定范围内土体进行加固。圭塘站沙湾公园站区间左、右线盾构在圭塘站东端头始发、沙湾公园西端头接收吊出，其中沙湾公园西端头隧道左、右线隧道洞顶为中风化砂砾岩，洞身为中风化砂砾岩、强风化砂砾岩，洞底为强风化砂砾岩，根据设计图纸要求，不采取加固措施；圭塘站东端头盾构始发端左、右线隧道洞顶为强风化砂砾岩，洞身为强风化砾砂岩、中风化砾砂岩，洞底为中风化砂砾岩，该地层对于盾构始发较为不利，根据设计要求，需对盾构始发端处进行加固处理。盾构始发井圭塘站东端头采取800mm厚C30素混凝土地连墙结合袖阀管注浆加固，袖阀管采用柔性塑胶505袖阀管，套壳料采用膨润土和TGRM特种灌浆材料现场配置；袖阀管布置设计间距1200mm，扩散半径800mm，袖阀管分段长度1000mm；靠近车站围护结构侧注浆区域与车站围护搭接不小于200mm，以保证接缝不渗漏水，地连墙与车站围护接口部分采用3根直径800mm的三重管旋喷桩加固处理，咬合不小于250mm。盾构始发加固长度为10m，加固宽度为盾构隧道外径两侧3m、顶部3m和底部1m。加固后的土体应有一定的均质性、自立性，无侧限抗压强度不小于1.0MPa，渗透系数1.010-5cm/s。端头加固如图2-1（a）（b）（c）所示。图2-1（a）圭塘站东端始发井端头加固平面布置图 单位：mm图2-1（b）圭塘站东端始发井端头加固剖面图 单位：mm图2-1（c）袖阀管孔位平面示意图 单位：m2.2主要工程量根据招标图纸，圭塘站东端头井加固工程量为：袖阀管加固注浆总计180根，单根深度25.737m，实桩长10m；C30素混凝土墙混凝土量约为420m3，导墙C25混凝土约为47.5m3；旋喷桩工程量：6根直径800旋喷桩，实桩长度11m/根（即5.526m3/根），共33.2m3。2.3工程地质及水文条件2.3.1地质条件本区间左、右线隧道穿越范围内地层主要为强风化砂砾岩、中风化泥质粉砂岩、中风化砂砾岩、中风化含砾砂岩。隧道地层具弱中透水性。根据地质勘探孔M4Z3-LDDL-06（此处隧道埋深为23.02m)。揭露隧道顶板以上地层情况从上往下为：4.6m杂填土、5.9m强风化砂砾岩，1.7m中风化含砾砂岩，10.8m强风化砂砾岩、中风化砂砾岩，隧道底板以下为中风化砂砾岩。根据地质勘探孔M4Z3-LDDL-14（此处隧道埋深为22.86m）。揭露隧道顶板以上地层情况从上往下为：2.1m杂填土，7.4m强风化砂砾岩，3m中风化含砾砂岩，9.5m强风化砂砾岩，0.86m中风化砂砾岩，隧道位于中风化砂砾岩中，隧道底板以下为中风化砂砾岩。主要地质特性如下：杂填土：杂色，松散，局部稍密状态，顶部为混凝土路面，由粘性土或砂土混碎石、混凝土块等建构筑物垃圾等，硬质物主要为砖块、碎石，含量6070%，最大粒径达10cm以上。素填土：杂色，松散稍密，以粘性土为主，含细砂及碎石，硬杂物含量为10%15%，最大粒径达10cm以上。强风化砂砾岩:暗紫红色，褐红色，泥质胶结，砾质结构，成岩矿物显著风化，但原岩结构清晰，节理裂隙发育，岩芯多呈土夹碎块状，含中风化岩块，最大块径在15cm以上。中风化泥质粉砂岩：紫红色粉细粒结构，中厚层状构造，泥质胶结，岩屑成分主要为粉细砂，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，局部见有方解石充填，裂隙面见褐色铁锰质浸染；岩芯完整，多呈柱状、长柱状，偶呈块状，锤击声较脆，RQD=7590%，岩石饱和抗压强度0.641.21MPa，平均值0.92MPa，属极软岩，岩体基本质量等级为级，遇水易软化。中风化砂砾岩：灰绿色、紫红色，粗粒结构。厚中层状构造，泥钙质胶结，岩屑成分主要为硅质或石英质砾石，砾石粒径一般小于2cm，含量约占50，次为粗砂和泥质。岩石组织结构部分破坏，矿物成分基本未变，节理裂隙不发育，岩芯较完整，多呈柱状、偶呈块状，岩芯面粗糙。锤击声较脆，RQD=4080，岩石饱和单轴抗压强度0.9422.530MPa，平均值11.25MPa，属软岩，岩体基本质量等级为级。中风化含砾砂岩:紫红色，砂状结构，钙质胶结，碎屑主要成分为石英、长石及少量岩屑、白云母，节理裂隙较发育，岩芯较完整，多呈柱状、偶呈块状，锤击声较脆，RQD=6090，属极软岩软岩，岩体基本质量等级为类。2.3.2水文情况根据勘察揭露各岩土层特征，主要含水层的岩土条件，按照地下水的赋存方式可分为第四系松散层上层滞水和基岩裂隙水两种类型。(1）上层滞水主要赋存于人工填土中，主要接受大气降水及地表水补给，同时也接受人工及周边地下水系补给，一般水量较小，且无稳定的自由水面。(2）基岩裂隙水基岩裂隙水主要赋存于强、中风化带的白垩系神皇山组（KS）砂岩类基岩裂隙中。由于节理裂隙发育程度一般且多呈闭合状，因此地下水总体在基岩中的赋存量较小，径流条件较差。3施工总筹划3.1人员组织机构3.1.1劳动力计划劳动力具体分工如表3-1所示。表中为每班组人员配置，工地施工采用2班制，在施工中应各司其职，认真负责，相互协作，互相监督。表3-1 劳动力组织表序号工种人数职责备注1主管1/班做好施工管理工作，负责劳动力安排2机修工2/班负责排除机械故障和管路的清洗3起重机工2/班4成槽机操作手2/班4钻机操作手2/班5普工3/班6质检人员1/班负责现场技术指导和管理7技术人员1/班负责工程总体安排8测量员49安全员1/班负责安全及文明施工合计343.1.2主要施工机械设备主要设备配置表详见表3-23-2 主要机械设备配置表 序号设备名称规格型号单位数量备注1液压抓斗成槽机宝峨BM600台12汽车吊25t辆13装载机ZL50台14反铲挖掘机1 m台15切割机台16自卸汽车10t辆17电焊机BX1-500台18泥浆泵4寸台29全站仪徕卡台110泥浆泵BW-150台211钻孔机XY-2台212地质钻机XY-150台1旋喷桩施工主要设备13高喷台车XP-30B台114高压泵3D2-5Z栓塞泵台115灌浆泵HB-80台116空压机P-0.8MPa,Q-6m3/min台117拌浆机WJG-80台13.2施工水电布置3.2.1施工用电圭塘站沙湾公园站区间端头加固施工场地位于圭塘站端现有围挡范围内，施工临时用电从车站设置在施工场地附近的一级配电柜直接接取，按照“三级配电，两级保护”原则给设备供电。3.2.2施工用水施工用水主要是袖阀管注浆钻孔护壁泥浆用水、注浆浆液用水以及文明施工用水等，用水量约为100m3/天。根据项目部统一规划，采用直接从场区内自来水管供水点接取。3.3附属设施3.3.1施工道路端头加固开始前车站相应部位地面已经进行场地硬化，并与场外劳动东路相接，完全满足人员设备进场、运输施工条件。3.3.2 泥浆池地连墙成槽施工在施工场地以外需要布置安排622.2米规格的泥浆箱和废浆箱，保证储浆量满足施工要求（详见4.3）。3.3.3渣土存放及运输导墙开挖及成槽施工的渣土，固定存放到弃土池中再统一由渣土车辆外运。3.4施工进度计划车站围护结构施工完成后，根据情况组织端头加固地连墙施工。根据盾构区间施工进度计划，盾构始发前一个月完成对圭塘站沙湾公园站区间的始发井端头的加固，端头加固主要工序所需时间计划如表3-3所示：表3-3圭塘站沙湾公园站区间始发井端头加固所需时间计划序号项目名称时间备注1导墙施工5天800mm厚素混凝土地下连续墙2成槽施工10天3混凝土浇筑10天4旋喷桩施工10天地连墙于维护结构接缝5袖阀管注浆15天/次（加固袖阀管总量量均是180根/次）详情参照附图 计划圭塘站东端头加固与树木岭站东端头加固前后一起进行施工，具体时间结合现场实际情况进行加固施工调整。4 素混凝土墙施工4.1总体思路根据本区间图纸设计及地质情况，始发端头采用800mm厚C30素混凝土地连墙结合袖阀管注浆的方法进行加固。为保证施工质量，首先进素混凝土地连墙施工，再对地连墙于维护结构之间的三重管旋喷桩进行施工，隔断加固区内外水力联系，然后进行袖阀管注浆，袖阀管注浆采用梅花形布置，从一端向另一端跳孔注浆加固，最后进行旋喷桩封口对加固。4.2素混凝土墙施工工艺混凝土素墙的施工工艺流程见图4-1。图4-1 施工流程图4.3施工方法4.3.1施工准备在三通一平的基础上，素混凝土墙施工的准备工作主要有测量放线及准备素混凝土墙施工机具等。素混凝土墙施工前先探明范围内是否有地下障碍物及市政管线，对影响墙体施工的管线管道必须迁移处理后方可施工。（1）测量放线及定位依据设计图纸，复核素混凝土墙轴线控制网和高程基准点。确定素混凝土墙中心线，做好标记并固定好。经监理工程师核查、批准后施工。（2）物探圭塘站沙湾公园站区间端头加固施工在车站主体结构维护结构施工完成后进行，在车站围护桩施工过程中已经对场区内地下管线进行了详细的探查，对影响端头加固的地下管线进行了改迁等处理措施，施工前对该范围再次确认，了解距离墙体开挖距离，做好对可能影响的管线保护工作，必要时再次进行物探。4.3.2导墙施工在素混凝土墙施工成槽前，需要浇筑混凝土导墙。导墙制作做到精心施工，导墙质量的好坏直接影响地下素混凝土墙的边线和标高，是成槽设备进行导向，是存储泥浆稳定液位，维护上部土体稳定，防止土体坍落的重要措施。根据本工程地质情况，拟地下连续墙施工采用倒“L”型现浇钢筋混凝土倒导墙（见图4-2导墙结构图），导墙间距850mm，混凝土采用商品混凝土，强度等级为C30 。导墙为地下素混凝土墙定位基准物，轴线定位精度必须达到规定要求。图4-2导墙结构图（单位：mm）4.3.2.1导墙施工方法(1）测量放样：根据地下素混凝土墙轴线定出导墙挖土位置。(2）挖土：测量放样后，采用机械挖土和人工修整相结合的方法开挖导墙。挖土标高由人工修整控制。(3）立模及浇混凝土：在混凝土垫层面上定出导墙位置，再扎钢筋。导墙外边以土代模，内边立钢模。(4）拆模及加撑：混凝土达到一定强度后可以拆模，同时在内墙上面分层支撑8080mm方木，防止导墙向内挤压，方木水平间距2m，上下间距为1m，可根据实际情况进行调整。(5）施工缝：导墙施工缝是“凹凸”型，增加钢筋插筋，使导墙成为整体，达到不渗水的目的，施工缝应与地下素混凝土墙接头错开。4.3.2.2施工要点(1）导墙在支模、混凝土浇筑等工序严格按规范要求施工。(2）在导墙沟槽开挖结束后，如遇土体塌方，先采用麻袋装土堆砌塌方处，再将中心线引入沟槽下，以控制底模及模板施工，确保导墙中心线的正确无误。(3）在导墙混凝土浇注前，将导墙顶面标高放样于模板面上，以控制导墙顶面标高。(4）导墙混凝土达到一定强度后方可拆摸，拆除后立即在导墙沟内设置上、中、下三道水平间距2米的方木支撑，确保导墙不移动。导墙模板拆除后，检查导墙的中心线平整度、垂直度是否符合要求。(5）导墙施工结束后，即在导墙顶面上画出分幅线，用红漆标明单元槽段的编号；同时测出每幅墙顶标高，标注在施工图上，以备有据可查。经常观察导墙的间距、整体位移、沉降，并作好记录，成槽前做好复测工作。导墙混凝土自然养护到70强度以上，方可进行成槽作业。导墙制定精度及验收标准见下表。表4-1导墙质量标准及精度要求表序号项 目单位质量标准1内墙面与地下连续墙纵轴线平行度mm102内外导墙间距mm103导墙内墙面垂直度%H/5004导墙内墙面平整度mm35导墙顶面平整度mm5 注：H为导墙深度。4.3.3泥浆系统由于本工程开挖土方量单个端头约1000m3，工程量较小。根据设计图纸地下素混凝土墙施工采取6m槽段间隔式施工的方式，在施工场地以外，布置安排6只泥浆箱，2只废浆箱，规格为：622.2米。总泥浆存量为大于260m3。泥浆用量计算：6m宽单元槽段土需浆量：V0=125m3；新储备浆液V1=V0=125m3；循环浆V2=185m3；废浆 V3=12.5m3；V总=355m3；每幅地下连续墙施工需储备泥浆量为355m。新制泥浆配合比根据施工实际情况作调整，由于材料性质的变动，每一批新制的泥浆要进行泥浆的主要性能的测试，对泥浆的粘度、比重进行测试，符合技术要求的泥浆才允许使用，以确保泥浆护壁性能；对于槽段中回收的泥浆，经过净化处理后，对其各项性能指标进行测试，并根据具体的实测指标，对泥浆进行调整，各项泥浆指标达到标准后才能使用；废弃泥浆抽放在废浆池中处理后外运。泥浆系统工艺流程图如下：图4-3泥浆系统工艺流程图4.3.3.1泥浆级配新配制泥浆按理论配合比控制在比重1.051.15左右；循环中的泥浆控制在1.10-1.15；灌注混凝土前,泥浆密度控制在1.151.20以下。在松散地层时适当提高泥浆比重、粘度来增加槽壁稳定性及护壁要求。根据成槽施工中的实际情况，对泥浆配合比进行调整，以选择最合适的泥浆配合比。 (1)泥浆拟选用膨润土，根据规范要求和本工程的地质情况及以往成槽阶段施工经验，本工程拟采用配比为：水：膨润土：纯碱：羧甲基纤维素（简称CMC）= 1000kg:80kg:5kg:0.5kg由于材料性质的变动，每一批新制泥浆要进行泥浆的主要性能的测试，对泥浆的粘度、比重进行测试，符合技术要求的泥浆才允许使用，如果上述泥浆指标不能满足槽壁土体稳定，须对泥浆指标进行调整。泥浆的配制性能指标见下表4-2。表4-2泥浆配制性能表泥浆性能新配制泥浆循环泥浆废弃泥浆检验方法比重（g/cm3）1.051.101.21.25比重计粘 度（s）2025253050漏斗计含砂率（%）3411洗砂瓶PH值89814PH试纸(2)泥浆储存：泥浆储存采用集装式泥浆箱。(3)泥浆循环：泥浆循环采用3LM型泥浆泵输送，4PL型泥浆泵回收，由泥浆泵和软管组成泥浆循环管路。(4)泥浆的分离净化：泥浆使用一个循环之后，要对泥浆进行分离净化，尽可能提高泥浆的重复使用率。原 料 试 验称 量 投 料膨润土加水冲拌5分钟CMC和纯碱加水搅拌5分钟溶胀24小时后备用泥浆性能指标测定混合搅拌3分钟图4-4泥浆配置方法图4.3.3.2槽内回收泥浆的分离净化先经过碴土分离筛，把粒径大于10mm的泥土颗粒分出来，防止其堵塞旋流除碴器下泄口，然后依次经过沉淀池、旋流除碴器、双层振动筛多级分离净化，使泥浆的比重与含沙量减小，直至泥浆比重小于1.10，含沙量小于4%为止。（如图4-3）4.3.3.3泥浆制作技术要点(1）泥浆搅拌严格按照操作规程和配合比要求进行，泥浆拌制后应静置24小时后方可使用;(2）在成槽施工中，泥浆会受到各种因素的影响而降低质量，为确保护壁效果及混凝土质量，应对槽段被置换后的泥浆进行测试，对不符合要求的泥浆进行处理，直至各项指标符合要求后方可使用；(3）对严重水泥污染及超比重的泥浆作废浆处理，用全封闭运浆车运到指定地点，保证城市环境清洁；(4）严格控制泥浆的液位，保证泥浆液位在地下水位0.5米以上，并不低于导墙顶面以下30厘米，液位下落及时补浆，以防塌方。(5）泥浆棚须挂牌，标明泥浆各项指标。箱中的合格泥浆，在每班应经常检查，并将供浆量和抽查报告记录完整，以备施工考查。4.3.4成槽施工(1）成槽施工顺序成槽采用跳槽施工，液压成槽机施工至较坚硬地层时,改用冲击钻机施工,冲孔实行跳孔两期成槽施工方法，圆锤冲孔完成后，利用方形锤进行修整成槽。(2）冲击钻施工连续墙进入岩层采用冲击钻机成槽时，先分序排孔冲槽，一期每个6m标准槽段分4孔，按1 2 3 4顺序冲孔，如图4-5；二期每个5m标准槽段同样冲4孔如图4-6，边冲边加强返浆，冲好孔后用成槽机成槽。图4-5一期槽段排孔图 图4-6二期槽段排孔图冲击成孔时，采用勤松绳，勤掏渣，严格控制松绳长度，并随时检查冲锤和提升钢丝绳之间的连结。施工过程中每进尺0.51.0m用测绳测量一次钻孔垂直度，根据导墙中心线吊测绳来测量孔洞的垂直度，并随时纠偏。开孔和地层变化处应采用低冲程进行施工。（3）成槽机施工采用液压抓斗成槽机成槽时，一期、二期槽段按照顺序依次施工。成槽机定位时，机械履带下铺设钢板以均布受压，机械履带应与槽段平行，施工时应确保抓斗中心与槽段中心一致。遇到土质较硬时，应提起抓斗约80cm，冲击数次后再抓土，起斗时应缓慢，在抓斗出泥浆面时应及时回灌泥浆，保证液面不低于导墙顶面300mm。抓出的泥土用汽车运到场区内的临时弃土场集中堆放，按规定的时间运至场外指定的弃场土。（4）清槽槽段成型后，及时进行清槽换浆。采用空气吸泥法反循环清槽，吸泥管采用125钢管，通过压入压缩空气至槽底的吸泥装置，将泥砂置换出，同时向槽段内不断输送新鲜泥浆，置换出带渣的泥浆，吸泥管应不断移动位置，确保清槽后槽底沉渣厚度小于5cm以满足要求。槽底500mm高度以内的泥浆比重不大于1.15，粘度18-22S，含砂率小于4%。（5）终槽验收 检查成槽施工记录。 测量成槽深度。 使用测绳、钢卷尺进行槽段宽度、深度、垂直度的检查。（6）刷壁二期槽段成槽后，在清槽之前，利用特制带钢丝刷的方锤在槽内一期槽段的混凝土端头上下来回清刷，直到钢丝刷干净不带有泥污为止。（7）成槽施工技术要点 成槽前，应检查泥浆储备量，施工机械，场内道路，水、电供应，泥浆循环等是否满足施工需求。 成槽过程中，根据地层变化及时调整泥浆指标，随时注意成槽速度、排渣量、泥浆补充量之间的对比，判断槽内有无坍塌、漏浆现象，以便发现问题及时处理。 成槽时，成槽机履带行走处铺垫钢板以均布受压，成槽机垂直于导墙并距导墙至少3m以外停放。成槽机起重臂倾斜度控制在6575之间，挖槽过程中起重臂只能进行回转动作，严禁进行俯仰操作。 在开槽和地面以下5m范围内，成槽速度要慢，应将槽壁垂直度控制在最佳值。 成槽机停止施工后，抓斗严禁停留在槽内。 成槽过程中，应加强量测，确保成槽垂直度、深度符合要求。 成槽时始终保持维护槽壁稳定所需的泥浆面高度，采用“高液面、低比重”的办法，促使混凝土灌注顺利进行。 成槽过程中，应随时观察新入地层并结合地质资料判断地质情况，对泥浆参数进行相应调整。（8）成槽质量标准表4-3成槽质量标准 序号项 目允许值或偏差检 验 方 法1槽段宽度600mm用钢尺量钻具尺寸2槽段深度设计要求将测量锤沉入槽底，拉紧测量绳，读尺，再复尺3嵌岩深度 设计要求鉴别岩样并由监理签认4垂直度H/300H为槽深根据铅锤锤尖与导墙中心线的距离检验表4-4地下连续墙施工常见问题的预防处理措施常见问题原因分析处理方法槽壁坍塌护壁泥浆选择不当,泥浆密度不够,不能形成坚韧可靠的护壁,地下水位过高,泥浆液面标高不够,或孔内出现承压水,降低了静水压力；泥浆水质不合要求；泥浆配置不合要求；质量不合要求；在松软砂层中钻进，进尺过快，将槽壁扰动；成槽后搁置时间太长，泥浆沉淀失去护壁作用；单元槽段太长，或地面附加荷载过大等。 适当加大泥浆密度，控制槽内液面标高高于地下水位1m以上，选用合格泥浆，通过试验确定泥浆比重；在松软砂层中钻进，控制进尺，不要过快或空置时间太长；尽量缩短搁置时间，合理决定单元槽段长度，注意地面附加荷不要过大。4.3.5水下混凝土灌注墙体本工程混凝土的设计标号为水下C30，混凝土采用商品混凝土，混凝土的坍落度为1822cm，由混凝土输送车运至现场，混凝土泵车灌注混凝土。地连墙混凝土灌注示意详见下图。图4-7地连墙混凝土灌注示意图(1)在成槽后8小时内进行混凝土浇注，防止槽壁因长时间浸泡而缩孔、坍塌。(2)混凝土下料用经过耐压试验的250混凝土导管,导管拎、拔、拆卸导管使用履带吊。(3)浇灌混凝土过程中，埋管深度保持在1.53.0m，混凝土面高差控制在0.5m以下，墙顶混凝土浇筑面高于设计标高0.30.5m。(4)按规定要求在现场采样捣制和养护混凝土试块，及时将达到养护龄期的试块送交试验室监测。4.4旋喷桩施工地连墙施工完成后根据设计要求进行旋喷桩施工，车站围护与素连墙接口处采用3根直径800mm的三重管旋喷桩咬合进行加固处理，咬合不小于250mm。（如图2-1(a)）6根800mm旋喷桩工程量：单根实桩长度11m（长度与连续墙高度相同），总长66m。4.4.1施工原理及工艺流程 三管法旋喷是一种水、气喷射、浆液灌注搅拌混合喷射的方法。即用三层喷射管使高压水和空气同时横向喷射，并切割地基土体，借空气的上升力把被破碎的土由地表排除；于此同时，另一个喷嘴将水泥浆低压力喷射注入到被切割、搅拌的地基中，使水泥浆与土混合达到加固目的。采用三管法旋喷，应先送高压水、再送水泥浆和压缩空气；喷射时先应达到预定的喷射压力、喷浆量后，再逐渐提升注浆管，注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm；当达到设计桩顶高度或地面出现溢浆现象时，应立即停止当前桩的旋喷工作，并将旋喷管拔出并清洗管路。三重管法是将水泥浆与压缩空气同时喷射，除可延长喷射距离、增大切削能力外，也可促进废土的排除，减轻加固体单位体积的重量。工艺流程如下：图4-8旋喷桩施工工艺流程旋喷桩施工前进行试桩，根据实际情况以确定预定的浆液配比、喷射压力、喷浆量等技术参数。浆量计算:以单位时间喷射的浆量及喷射持续时间，计算出浆量，计算公式为： Q=(H/v)q(1+) 式中 Q浆量（m3）；H喷射长度（m）；q单位时间喷浆量（m3/min）；损失系数，通常0.10.2；v提升速度（m/min）。 根据试桩参数计算所需的喷浆量，以确定水泥使用数量。4.4.2旋喷桩施工方法1）施工准备 场地平整 施工场地位于原劳动东路上满足场地平整要求，确定该处没有管线等影响，合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”。 桩位确定 根据设计要求及地连墙的施工情况于车站围护和素连墙接口处确定3根直径800mm的三重管旋喷桩咬合加固位置。 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，调整桩机的垂直度，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在10mm以内，钻孔垂直度误差小于0.3%；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）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,开始引孔钻进。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确。 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，为防止泥砂堵塞喷嘴，要边射水边插管，水压不得超过1Mpa，以免压力过高，将孔壁射穿，高压水喷嘴要采取措施包裹，以防泥土进入管内。 5）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、喷浆后再逐渐提升旋喷管，以防扭断旋喷管。为保证桩底端的质量，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，并立即检修排除故障，为提高桩底端质量，在桩底部1.0m范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。在旋喷提升过程中，可根据不同的土层，调整旋喷参数。6）钻机移位 旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。4.4.3质量标准及检查措施1）旋喷桩施工技术标准 旋喷桩的施工技术要求见表4-5。表4-5旋喷桩施工技术检测表2）施工检查内容 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、水泵等作试机运行，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，在施工前也应作工艺试喷，试喷在原桩位位置试喷，试喷桩孔数量不少于1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。施工中检查施工中重点检查内容有： 杆的垂直度及钻头定位； 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）的压力、注浆速度及注浆量； 孔位处的冒浆状况； 嘴下沉标高及注浆管分段提升时的搭接长度 施工记录是否完备，施工记录应在每提升1m或土层变化交界处记录一次压力流量数据。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3）成桩质量检查 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)检验方法旋喷桩的检验可采用钻孔取芯方法进行。钻孔取芯：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。4.4.4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。放注浆管前，先在地表进行射水实验，待气、浆压正常后，才能下注浆管施工。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。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。施工前进行成桩试验，确定旋喷桩施工参数，保证成桩直径不小于设计桩径。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。高喷孔喷射成桩结束后，应采用含水泥浆较多的孔口返浆回灌，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。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。必要时，采用浓泥浆护壁成孔，必要时可下套管护壁，以防垮孔。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、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。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。调整参数前应及时上报，经同意后调整。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。4.5土方回填在地连墙浇筑完成并强度达到要求后，根据设计要求采用砂砾石、砂土等进行素砼墙上部空腔的回填，回填质量密实度须符合技术规范相关要求。其中端头加固区域地连墙与车站围护结构相邻的槽段在旋喷桩施工完成并强度达到要求后，在进行土方回填。5袖阀管注浆加固施工5.1施工排污系统规划计划在施工区域布置1个2m2m1.2m渣土钢箱，钢板厚度10mm，安排专人清理渣土，渣土清理至渣土钢箱内，装满后采用汽车吊吊装到渣土车进行外运。制浆站设置在车站围挡内，施工废水经沉淀池沉淀后排入污水系统。5.2袖阀管注浆工艺原理袖阀管注浆法是通过较大的压力将浆液注（压）入土层中，注浆芯管上下的阻塞器可实现分段分层注浆。此工法在需要全程注浆的施工中，通过分段注浆，使得松散的地层和较密实的地层均得到很好的注浆加固效果，避免了以往的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的现象的发生。主要设备及其注浆原理如图5-1所示。图5-1 袖阀管注浆原理示意图（a)一次注浆；（b）二次注浆5.3袖阀管注浆施工工艺袖阀管注浆工艺流程图如图5-2所示：图5-2 袖阀管注浆工艺流程图（1）测量放样：利用现场基准点用全站仪按设计要求间距进行布孔，组织相关人员对孔位进行测量和复核，确认无误后方可进行钻孔施工。（2）钻孔：袖阀管注浆的成孔：按照设计图纸要求，确定注浆孔位置，采用HM90履带式钻车钻注浆孔，采用90mm钻头钻进。开钻前应调整好钻机的角度，确保钻孔的角度。在钻孔过程中，做好钻进速度记录，认真分析地质情况，作为注浆时压力调整的依据。（3）下套壳料：套壳料采用TGRM特种灌浆材料+膨润土现场配置。成孔后立即通过钻杆将套壳料置换孔内泥浆，方法是将通过循环泥浆的管接到挤压式注浆机上，在注浆压力的作用下，通过钻杆将孔内泥浆置换成套壳料。套壳料在压力的作用下，通过钻杆进入钻孔底部，随着套壳料的进入，泥浆从地面孔口置换出来，置换出来的泥浆通过钻孔口的泥浆沟排到泥浆循环池。在发现排出的泥浆中含有套壳料时，停止置换。套壳料配比按水泥:膨润土:水=1:（2.5-4）:1，可根据现场情况调整。（4）下放、固定袖阀管：钻机成孔以后要及时下放袖阀管，并固定管道。放入50mm的袖阀管，管底高于孔底至少30cm。下管时管与管之间连接必须牢固，开孔处管外紧箍橡胶套，覆盖注浆孔；袖阀管下底端要套好锥形堵头，上顶端要戴上保护帽，防止孔中泥浆或套壳料进入袖阀管内。下放时管中注满清水，减少浮力影响，使管子顺利下沉，减小管的弯曲度。按照要求的配合比配置套壳料对袖阀管进行固定，袖阀管要尽量位于钻孔中间并保持竖直。在距孔口0.5m 处以上采用水玻璃拌和水泥、砂料填注捣实密封，待封壳料的强度达到0.3Mpa（3天后）后，方可开始注浆工作。为了节约时间，可在封壳料中加入早强剂。（5）注浆：采取分段式注浆，每段注浆长度称为注浆步距。袖阀管分段长度为注浆步距长度。注浆步距一般选取0.71m，这样可以有效地减少地层不均一性对注浆效果的影响。对于砂层，注浆步距宜选用低值；对于砂卵石或破碎岩层，注浆步距宜选用高值。注浆过程中，每段注浆完成后，向上或向下移动一个步距的心管长度。宜采用提升设备移动，或人工采用2个管钳对称夹住心管，两侧同时均匀用力，将心管移动。每完成34m注浆长度，要拆掉一节注浆心管。注浆结束后，在注浆管上盖上闷盖，以便于复注施工。5.4袖阀管注浆参数初步设计注浆施工参数详见表5-1。表5-1 注浆施工参数表序号参数名称参数值1注浆水灰比0.60.8 ：12浆液扩散半径暂按0.8m考虑，现场实验确定3注浆分段长度1.0m4注浆压力0.31.0Mpa。(1） 步距：注浆步距一般选取0.71m，这样可以有效地减少地层不均一性对注浆效果的影响。对于砂层，注浆步距宜选用低值；对于砂卵石或破碎岩层，注浆步距宜选用高值。(2） 水泥浆参考配比：42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比0.81.0（可灌性好,稳定性高，析水固结快，形成浆体防渗性能强），各参数最终以现场实验确定。(3） 注浆压力：根据设计要求，初定孔口注浆压力初压0.31.0Mpa、稳定压力1.02.0Mpa，以现场实验情况进行调整确定。注浆压力以水泥浆液能顺利注入为原则，注入率10L/min100L/min，在范围内尽可能采用较小的注浆压力，控制注浆对地表建构筑物的影响。袖阀管分段长度100cm。(4） 注浆结束标准：注浆压力逐步升高，到达设计终压并持续注浆6分钟左右。5.5注浆效果检测要求及注意事项1） 质检要求（1） 施工结束后对土体进行抽芯检验。（2） 按加固土体深度范围每间隔1m取样进行室内实验，测定土体压缩性、强度、渗透性。加固体无侧限抗压强度应不小于1.0MPa，渗透系数小于1.010-5 cm/s。（3） 注浆检测点不少于注浆孔数的2%5%,检测点合格率不小于80%，必要时不合格注浆区域实施重复注浆。2） 注意事项（1） 在端头加固前需要探明管线情况，并采取措施确保相关市政管线安全。（2） 在端头加固施工开始时，做实验性注浆，不少于3孔，以标定各项施工技术参数。（3） 在盾构始发前对端头加固区域进行水平探孔检测，沿洞门圈加固范围内打设水平探孔9个（中心1个和周边8个均匀布置）,钻孔必须打穿维护结构，检查土体及出水量大小。渗透系数小于1.010-5 cm/s。必要时要在连续墙内进行高压水平注浆或地面压密注浆，确保盾构施工安全。（4） 加固后地层应具有良好的均匀性和整体性。注浆检查孔在注浆效果检查完成后应及时采用M10水泥砂浆进行全孔封堵。6质量保证措施6.1质量管理措施（1）制定技术管理制度和岗位制度，加强全面的技术管理，建立完善质量监督检查机制和施工过程质量保证体系，确保工程保质、保量的完成。（2）施工前技术部门向施工作业队进行技术交底，详细讲解施工工艺、方法及施工中的控制要点，要求施工人员熟练掌握施工方案和技术规范。（3）开工前各项准备工作必须完善，现场施工用水、电、浆液布置完善，施工机具必须检修处于完好状态。（4）严格实行“三检制”，未经验收合格不得进入下一道工序的施工。6.2质量控制措施为保证加固的施工质量，根据施工条件、设计要求和相关行业规范，主要措施如下：（1） 现场施工材料管理严格执行购料检验程序，保证材料进场质量合格满足设计规范要求，确保工程质量。（2） 施工过程中，要在监理监督的情况下进行，并做好原始记录，以备复查和监控。（3） 素混凝土墙施工，导墙制作及成槽开挖时均严格依照设计规范要求，保证施工质量和安全。（4） 旋喷桩施工严格按照设计规范要求，依据实际情况确定旋喷桩施工参数保证成桩直径不小于设计桩径和严格按照旋喷桩施工步骤进行施工保证旋喷桩施工质量，现场负责人员各自做好相应记录。（5） 袖阀管注浆施工时，采取分序孔的注浆方式，宜采用间隔跳孔、逐步约束、先下后上的注浆施工方法。（6） 端头加固测量定位，均由测量人员定线、放点，并标注在施工现场，由质检人员复查、监理工程师复核，确认无误后方能施工。（5）袖阀管注浆时，可采用间歇性分次注浆，减少或降低跑浆的现象；同时在注浆过程中注意观察临近孔内排水、排气、冒浆的情况，并做好记录，已确定浆液扩散情况。（6）当注浆量超过该加固土体体积20%时仍没有达到终注标准时，及时分析原因，是否有跑浆现象，并及时处理解决。（7）浇筑导墙和地连墙的素混凝土采用商品混凝土，灌注前严格控制混凝土的配合比和坍落度，对于不合格的商品混凝土清理出场，不予使用；（8）素混凝土墙开始浇筑前储料斗内必须有足以将导管的底端一次性埋入混凝土中1.53m；随着混凝土的上升，要适时提升和拆卸导管，保证导管底端埋入混凝土面以下26m，严禁将导管底端提出混凝土面；（9）混凝土应连续灌注不得中断，特殊情况间歇时间任何情况下不得超过30min。（10）在800mm素混凝土地连墙及旋喷桩施工完毕后，其上部分基槽采用砂土回填的方式回填，回填密实度满足规范要求。7安全、文明施工及环境保护措施7.1安全保证措施主要危险源有：钻孔机械伤害、设备及材料运输事故、电气伤害等。针对以上危险源，采取以下措施：吊车吊装钻机，吊车应选用起吊能力20t以上的型号，严禁超负荷吊装。套挂用的钢丝