端头井加固方案(最终版).doc

.南京地铁四号线一期工程土建施工（D4-TA14标）青龙站桦墅站盾构井区间盾构始发和到达加固方案中铁十九局集团有限公司南京地铁四号线TA14标项目经理部二一三年一月十九日精选范本目 录第一章 编制说明- 1 -一、编制依据- 1 -二、编制原则- 1 -第二章 工程概况- 2 -一、区间概况- 2 -二、工程地质及水文地质- 2 -第三章 拟采取的加固方案- 16 -一、加固方案简介- 16 -二、主要工程量- 22 -三、施工进度计划- 22 -四、投入机械设备和施工人员情况- 23 -五、物资保证- 24 -第四章 施工部署- 25 -第五章 三轴搅拌桩、双重管旋喷桩和袖阀管注浆施工- 27 -一、三轴搅拌桩施工- 27 -二、双重管旋喷桩施工- 29 -三、袖阀管注浆施工- 30 -第六章 质量保证措施- 33 -一、三轴搅拌桩质量保证措施- 33 -二、双重管旋喷桩质量保证措施- 33 -三、袖阀管注浆质量保证措施- 34 -第七章 安全、文明施工及环保管理- 35 -一、安全、文明施工- 35 -二、施工噪音控制- 35 -三、施工粉尘控制- 35 -青龙站桦墅站盾构井区间盾构始发和到达加固方案第一章 编制说明一、编制依据1、地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999）；2、建筑地基处理技术规范（DBJ79-2002）；3、建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2001）；4、南京地铁四号线一期工程D4-XK04标青龙站桦墅站区间岩土工程详细勘察报告；5、南京地铁四号线一期工程D4-XK04标桦墅站仙林东站区间岩土工程详细勘察报告；6、国家和地区的现行规范；7、我单位在南京地铁2号线TA05标、南京地铁3号线TA06标、南京地铁3号线TA16标的成功经验和科研成果。二、编制原则1、施工方案遵循科学合理，切实可行；2、科学管理、合理组织、优化配置、强化监督，确保全部工程达到国家、南京市现行工程质量验收标准。3、施工项目进度及设备调配按合同要求进行合理安排，以求满足工期需要；4、各种措施能满足施工安全、环境保护和文明施工的要求。第二章 工程概况一、区间概况南京地铁四号线TA14标土建工程由一站两区间组成，包括桦墅站、青桦盾构区间、桦盾构井区间所有土建工程，工程总投资29499.74万元。合同工期为2012年11月1日2014年12月31日，总工期共计791日历天。青龙站桦墅站区间单线延长米4004.061m，本区间在右CK39+377.000处设置1个联络通道、在右CK39+927.000处设置1个联络通道兼泵站、在右CK40+477.000处设置1个联络通道兼辅助排水泵站，区间覆土厚度6.0m16.8m。桦墅站盾构井区间单线延长米1985.299m，在右CK41+617.628里程处联络通道及泵站，区间覆土厚度8.4m14m。区间均采用盾构法施工。根据工程总体筹划，本标段青龙站桦墅站区间采用两台复合盾构机从桦墅站南端头始发到青龙站到达吊出，桦墅站盾构井区间采用一台土压平衡盾构从桦墅站北端头始发到盾构井解体吊出，运回桦墅站北端头下井组装二次始发到达盾构井吊出。为确保盾构施工安全，根据地质条件，本区间盾构始发和到达端头需做土体加固。见下图盾构施工流向图。图2-1 TA14标盾构施工流向图二、工程地质及水文地质1、工程地质1）桦墅站盾构井区间桦墅站盾构井区间地处七乡河冲积漫摊和阶地及阶地前缘两个地貌单元，地形相对平坦，土质条件变化相对较大。区段线路穿越不同地貌单元和不同地质单元，基岩埋深变化较大，隧道围岩主要为-2b3-4（淤泥质）粉质黏土、-3b2-3粉质黏土夹粉土、-1b1-2粉质黏土、-2b2粉质黏土夹粉土、-3b1-2粉质黏土层。根据岩土工程详细勘察报告，桦墅站北端头盾构加固区地质情况从上到下依次为： -2b2-3素填土，-1b2-3粉质粘土，-2b3-4（淤泥质）粉质粘土夹粉土，-2d3-4中粗砂，-3b2-3粉质粘土夹粉土，-2b2粉质粘土。地质特征如图2-22-4及表2-1所示。 层号地层名称颜色状态特 征 描 述-2b3素填土灰黄灰色松软由粉质黏土夹少许植物根茎组成，偶夹少许碎石等杂物，非均质。填龄大于10年。-1b2-3粉质黏土灰黄灰褐可塑软塑有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇震反应-2b3-4（淤泥质）粉质黏土夹粉砂灰色软塑流塑含腐植物，韧性中低，干强度中低。粉土多呈湿，稍密，中密状，土质不均。-2d3-4中粗砂灰色松散稍密饱和，石英质、硅质成分为主，亚圆形，磨圆度较好，粒径0.25-0.5mm为主。-3b2-3粉质黏土灰色灰绿软塑可塑有光泽，韧性中等，干强度中等。粉质含量高，欠均质。-2b2粉质黏土灰色灰黄可塑有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇震反应表2-1 桦墅站北端头盾构加固区地质土层特征表图2-2 桦墅站北端头加固区地质横剖面图图2-4 桦墅站北端头加固区右线地质纵剖面图图2-3 桦墅站北端头加固区左线地质纵剖面图根据岩土工程详细勘察报告地质勘察报告，盾构井端头加固区从上到下依次为：-2b2-3素填土，-1b1-2粉质黏土，-2b2粉质黏土, -3b1-2粉质黏土, -3e1混合土，T2z-2强风化灰岩，J1-2xn3-2强风化砂岩, J1-2xn3-3中风化砂岩(破碎)盾构工作井加固区地质土层特征如图2-52-7 及表2-2所示 。表2-2 盾构井南端头盾构加固区地质土层特征表层号地层名称颜色状态特 征 描 述-2b2-3素填土灰黄、褐色松软主要为耕田土，成分以黏性土为主，含植物根茎，可见少量虫孔。欠固结-1b1-2粉质黏土黄褐色灰黄色可塑硬塑含铁锰质结核和少量铁质斑浸染，见青灰色高岭土细脉和小团块，局部偶夹钙质结核，欠均质，切面光滑，干强度中高、韧性中高。-2b2粉质黏土灰色灰黄可塑有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇震反应-3b1-2粉质黏土褐黄灰黄色硬塑、局部可塑无摇震反应，刀切面较光滑，韧性中等，干强度高。-3e1混合土黄灰灰黄色密实以粉质黏土夹碎石为主，粉质黏土多呈可塑状，局段夹砂、粉土及风化岩屑，碎石粒径多13cm,大者可超过6cm ,次棱状,磨圆度较差,成分以石英岩、石英砂岩为主,含量525%不等，非均质。T2z-2强风化灰岩紫红色棕黄色密实土柱砂土状，手掰易碎J1-2xn3-2强风化砂岩灰黄夹灰白色密实取出岩芯呈局部土柱状，易捏碎，非均质，岩体基本质量等级级。图2-5 盾构井加固区地质横剖面图 图2-6 盾构井加固区左线地质剖面图图2-7 盾构井加固区右线地质剖面图2）青龙站桦墅站区间青龙站桦墅站区间沿线主要为农田、丘陵等，沿线地形有较大起伏，盾构穿越的土层主要有中风化砂岩(软弱夹层)、中风化砂岩、中风化砂岩（破碎）、强风化砂岩、中风化泥质砂岩、中风化泥质砂岩（破碎）、中风化泥岩、混合土。根据地质详勘报告，青龙站南端头盾构加固区地质土层从上到下依次为： -2b2-3素填土，-1b2-3粉质粘土，-3b2-3粉质粘土，-3b1-2粉质粘土，-4e1混合土，J1-2xn3-2强风化砂岩、泥质砂岩，J1-2xn3-3n中风化泥岩，J1-2xn3-3中风化砂岩， J1-2xn3-3中风化砂岩（破碎），J1-2xn2-3 中风化泥质砂岩（破碎），J1-2xn2-3s中风化砂岩。青龙站北端头盾构加固区地质土层特征如图2-82-10及表2-3所示。表2-3 青龙站北端头盾构加固区地质土层特征表层号地层名称颜色状态特 征 描 述-2b2-3素填土灰黄、褐色松软主要为耕田土，成分以黏性土为主，含植物根茎，可见少量虫孔。欠固结-1b2-3粉质黏土灰黄色可塑、局部软塑无摇震反应，刀切面较光滑，韧性中等，干强度高。-3b2-3粉质黏土黄灰灰褐色可塑为主，局部软塑无摇震反应，刀切面较光滑，韧性中等，干强度高。-3b1-2粉质黏土褐黄灰黄色硬塑、局部可塑含铁锰质结核和青灰色团块、条带。无摇震反应，刀切面较光滑，韧性中等，干强度高。-4e1残积土灰黄灰色可塑、硬塑以可塑硬塑状的黏性土为主，含铁锰质结核和高岭土条带，局部含大量风化岩屑，非均质。J1-2xn3-2强风化砂岩、泥质砂岩灰黄夹灰白色岩芯呈砂土状、黏土状、碎石桩、遇水易软化崩解。局部为泥岩。岩石基本质量等级为级。J1-2xn3-3n中风化泥岩黄灰色岩芯呈短柱状，水平层理发育。采芯率8090%，节长10cm的岩块约占7590%，比较完整，极软岩。岩石基本质量等级为级。J1-2xn3-3中风化砂岩灰黄色岩芯呈短柱状柱状，局部间夹碎石状，裂隙发育，敲击声脆。采岩芯率7090%，节长10cm的岩块约占7585%，较完整、以较软岩为主，岩石基本质量等级为级为主。J1-2xn3-3中风化砂岩（破碎）灰黄色岩芯呈碎块状、碎石状为主，局部呈短柱状或间夹砂土状，碎裂状散体状结构，胶结差，岩石直径18m不等，敲击易碎。采芯率6570%，节长10cm的岩块约占2035%，岩芯破碎，以软岩为主，岩石基本质量等级为级。J1-2xn2-3中风化泥质砂岩（破碎）灰深灰色岩芯呈碎块状、碎石状为主，直径25cm为主，局部为泥岩。局部夹煤线，厚度一般13cm ,染手，采芯率6580%，节长10cm的岩块约占2030%，以软岩为主，岩石基本质量等级为级。J1-2xn2-3s中风化砂岩灰、深灰色岩芯呈短柱状，柱状，裂隙较发育，以水平向及1545为主，裂隙面平整，多闭合，锤击声脆。发育少量煤线，厚度13mm。采芯率8095%，节长10cm的岩块约占8090%，比较完整、较软岩，岩石基本质量等级为级。图 2-8 青龙站端头井加固区地质剖面图图2-10 青龙站端头加固区右线纵剖面图图2-9 青龙站端头加固区左线纵剖面图根据地质详勘报告，桦墅站南端头地质土层从上到下依次为： J1-2xn3-3中风化砂岩，J1-2xn3-3 中风化砂岩(破碎)，J1-2xn3-3-1中风化砂岩(软弱夹层), J1-2xn3-3n中风化泥岩, J1-2xn3-3n 中风化泥岩(破碎)。桦墅站站南端头地质土层特征如图2-112-13及表2-4所示。表2-4 桦墅站南端头地质土层特征表层号地层名称颜色状态特 征 描 述J1-2xn3-3中风化砂岩灰黄灰白色芯呈短柱状柱状为主,偶夹碎块状, 砂质结构，矿物成分主要为石英、长石、云母及暗色矿物等，裂隙发育，被铁质、钙质、泥质充填,锤击不易碎。岩芯较完整，采芯率80-95%,以软岩为主，岩体基本质量等级级。J1-2xn3-3中风化砂岩(破碎)灰黄灰白色芯呈碎石碎块状，砂质结构，矿物成分主要为石英、长石、云母及暗色矿物等，裂隙很发育, 裂隙被钙质、硅质充填。岩芯较破碎，以软岩为主，岩体基本质量等级级。J1-2xn3-3-1中风化砂岩(软弱夹层)中风化砂岩(软弱夹层)芯呈土柱状碎状，泥质结构，裂隙极发育, 裂隙被泥质充填,手掰易碎或锤轻击易碎。偶夹中风化硬块。为极软岩，岩体基本质量等级级。J1-2xn3-3n中风化泥岩灰灰黄色芯呈短柱状柱状为主, 局部碎块状，泥质结构，矿物成分主要为长石、云母及暗色矿物等，裂隙被钙质、泥质充填,轻锤击不易碎。岩芯较完整，采芯率75-95%,以极软岩为主，岩体基本质量等级级。J1-2xn3-3n中风化泥岩(破碎)灰白灰黄色芯呈碎石碎块状间为主，泥质结构，矿物成分主要为长石、云母等，裂隙发育, 裂隙被钙质充填。岩芯较破碎，以极软岩为主，岩体基本质量等级级。图2-11 桦墅站南端头地质横剖面图图2-13 桦墅站南端头右线地质纵剖面图图2-12 桦墅站南端头左线地质纵剖面图2、水文地质1）桦墅站盾构井区间本区间地表水主要分布在龙王山北麓处分布一水塘，塘内淤泥厚约0.4m，水深约2.1m；地形地貌复杂、地层类型多、变化大，水文地质条件较复杂，地下水的分布、埋深与含水层(体)的富水性受控于地形地貌、地层岩性、地质构造和气候条件。隧道区地下水类型主要有：松散岩类孔隙潜水：分布于侵蚀堆积岗地坳沟发育区、含水层主要为软弱土和浅部填土层中。基岩裂隙水：主要分布于基岩破碎带和裂隙发育带，具微承压性。岩溶水：主要分布于岩溶孔洞、溶隙内，具微承压性。地下水富水程度取决于构造裂隙及岩溶发育程度。由于受断裂构造的影响，岩体裂隙、溶隙发育，钻探施工部分钻孔局部有漏浆现象，反映水量一般较大，富水性、透水性好。2）青龙站桦墅站区间本区间有影响的地表水主要是七乡河，河宽约35.0m，水深1.004.50m。经多次人工改造，七乡河沿线有多个人工闸，目前其蓄水主要靠人工调节，常年水位变化较大。区间淡水塘分布较为广泛，水深13m不等，塘淤厚0.101.50m。塘中水的主要受大气降水补给，排泄方式主要为自然蒸发和人工抽取灌溉。本区地形地貌复杂、地层类型多、变化大，水文地质条件较复杂。依据地下水的埋藏条件和赋存条件，地下水类型为上层滞水、松散岩类孔隙潜水、基岩裂隙水。上层滞水局部分布，一般在雨期分布在阶地段填土中，水量较小。孔隙潜水分布于阶地低洼地带和漫滩区、含水层主要为层以浅土体中。基岩裂隙水主要分布于基岩强风化及基岩破碎带、裂隙发育带。第三章 拟采取的加固方案一、加固方案简介1、桦墅站盾构工作井区间1）桦墅站北端头加固方案桦墅站北端头盾构加固区地质情况从上到下依次为： -2b2-3素填土，-1b2-3粉质粘土，-2b3-4（淤泥质）粉质粘土夹粉土，-2d3-4中粗砂，-3b2-3粉质粘土夹粉土，-2b2粉质粘土。桦墅站北端头井土层采用850600三轴搅拌桩加固。靠近盾构井端头搅拌桩与围护接缝处采用1排800600双管旋喷桩。搅拌桩实桩水泥掺量20，空桩水泥掺量7。旋喷桩水泥掺量300kg/m。端头井加固长度为9m，加固宽度为盾构隧道结构外边线每侧3m，竖向为盾构隧道结构外边线上下各3m。2）盾构工作井端头加固方案盾构井端头加固区从上到下依次为：-2b2-3素填土，-1b1-2粉质黏土，-2b2粉质黏土, -3b1-2粉质黏土, -3e1混合土，T2z-2强风化灰岩，J1-2xn3-2强风化砂岩, J1-2xn3-3中风化砂岩(破碎)。盾构井端头井土层采用850600三轴搅拌桩加固。靠近盾构井端头搅拌桩与围护接缝处采用1排800600双管旋喷桩。搅拌桩实桩水泥掺量20，空桩水泥掺量7。旋喷桩水泥掺量300kg/m。端头井加固长度为9m，加固宽度为盾构隧道结构外边线每侧3m，竖向为盾构隧道结构外边线上下各3m。2、青龙站桦墅站区间1）青龙站端头加固方案青龙站南端头盾构加固区地质土层从上到下依次为： -2b2-3素填土，-1b2-3粉质粘土，-3b2-3粉质粘土，-3b1-2粉质粘土，-4e1混合土，J1-2xn3-2强风化砂岩、泥质砂岩，J1-2xn3-3n中风化泥岩，J1-2xn3-3中风化砂岩， J1-2xn3-3中风化砂岩（破碎），J1-2xn2-3 中风化泥质砂岩（破碎），J1-2xn2-3s中风化砂岩。针对青龙站桦墅站区间地质为上土下岩的特点，盾构出洞、进洞区域可能上半部位于土层中，下半部位于砂质、泥岩中，如使用高压旋喷桩对地层进行加固，在上部土层加固效果明显，但在下部砂质、泥岩中加固效果可能不理想。参考国内其他城市建设经验，本区间青龙站端头井上部土层采用850600三轴搅拌桩加固，靠近盾构井端头搅拌桩与围护接缝处采用1排800600双管旋喷桩。下部岩层采用袖阀管注水泥浆加固，间距1mx1m，梅花形布置。加固长度为9m，加固宽度为盾构隧道结构外边线每侧3m，竖向为盾构隧道结构外边线上下各3m。加固采用先袖阀管注浆再搅拌后旋喷加固的顺序,旋喷桩、拌合桩的咬合厚度150cm。2）桦墅站南端头加固方案根据地质详勘报告，青龙站南端头盾构加固区地质土层从上到下依次为： -2b2-3素填土，-1b2-3粉质粘土，-3b2-3粉质粘土，-3b1-2粉质粘土，-4e1混合土，J1-2xn3-2强风化砂岩、泥质砂岩，J1-2xn3-3n中风化泥岩，J1-2xn3-3中风化砂岩， J1-2xn3-3中风化砂岩（破碎），J1-2xn2-3 中风化泥质砂岩（破碎），J1-2xn2-3s中风化砂岩。桦墅站南端头隧道出洞区穿越中风化砂岩，隧道上部均为岩层，因此暂不考虑盾构进出洞加固措施。3、加固质量要求加固方案具体详见各端头加固方案表和各端头端头加固区平面图、剖面图；根据加固后强度要求，洞口土体加固后应具有良好的均匀性和自立性，无侧限抗压强度1Mpa，渗透系数110-7cm/s。表3-1 桦墅站盾构工作井区间端头加固方案表部位加固方案加固范围地质情况备注桦墅站北端头（左右线）850600 三轴搅拌桩+1排800600双重管旋喷桩12.212.29m从上到下依次为： -2b2-3素填土，-1b2-3粉质粘土，-2b3-4（淤泥质）粉质粘土夹粉土，-2d3-4中粗砂，-3b2-3粉质粘土夹粉土，-2b2粉质粘土。始发盾构井南端头（左右线）850600 三轴搅拌桩+1排800600双重管旋喷桩12.212.29m-2b2-3素填土，-1b1-2粉质黏土，-2b2粉质黏土, -3b1-2粉质黏土, -3e1混合土，T2z-2强风化灰岩，J1-2xn3-2强风化砂岩, J1-2xn3-3中风化砂岩(破碎)。到达图3-1 桦墅站北端头加固区平面图图3-2 桦墅站北端头加固区剖面图图3-3 盾构井端头井加固区平面图图3-4 盾构井端头加固剖面图表3-2 青龙站桦墅站区间端头加固方案表部位加固方案加固范围地质情况备注青龙站北端头（左右线）850600三轴搅拌桩+1排800600双重管旋喷桩+袖阀管注浆12.212.29m-2b2-3素填土，-1b2-3粉质粘土，-3b2-3粉质粘土，-3b1-2粉质粘土，-4e1混合土，J1-2xn3-2强风化砂岩、泥质砂岩，J1-2xn3-3n中风化泥岩，J1-2xn3-3中风化砂岩， J1-2xn3-3中风化砂岩（破碎），J1-2xn2-3 中风化泥质砂岩（破碎），J1-2xn2-3s中风化砂岩。到达图3-5 青龙站北端头加固区平面图图3-6 青龙站北端头加固区剖面图二、主要工程量 表3-3 桦墅站盾构井区间端头加固工程量部位项目名称型号深度（m）数量（幅、根）空桩实桩桦墅站北端头三轴搅拌桩8506007.1312.2188幅双重管旋喷桩8006007.1312.240根盾构井南端头三轴搅拌桩8506007.1312.2188幅双重管旋喷桩8006007.1312.240根表3-4 青龙站桦墅站区间端头加固工程量部位项目名称型号桩长（m）数量（幅、根）空桩实桩青龙站北端头三轴搅拌桩8506005.7343.76188幅双重管旋喷桩8006005.7343.7640根袖阀管注浆梅花形布置1000m*1000m8.44220根三、施工进度计划根据我单位以往施工经验，对三轴搅拌桩与旋喷桩加固施工用时的预测算和对目前围护结构的施工进度的掌控，同时考虑众多不利因素，三轴深层搅拌桩机按15幅天计算，旋喷桩机按15根天计算，袖阀管注浆按 根/天计算，具体计划详见下表。表3-5 端头加固进度计划表区间部位施工工艺计划工效桦盾区间桦墅站北端头（左右线）三轴搅拌桩2013.3.8 2013.4.6（共计30天）双重管高压旋喷盾构井南端头（左右线）三轴搅拌桩2013.4.82013 .5.1（共计24天）双重管高压旋喷青龙站北端头（左右线）袖阀管注浆2013.5.12013 .5.30（共计30天）三轴搅拌桩双重管高压旋喷四、投入机械设备和施工人员情况为满足盾构进出洞加固的施工进度计划如期实现，我项目部根据实际情况进行了合理组织和筹划，并投入了足够的人员和机械设备。制定出劳动力使用计划，保证施工现场劳动力充足，避免因劳动力不足而出现停工现象；同时做好设备的使用、保养、维修工作，保证设备的正常运转，并提高设备的完好率，具体见表（根据实际场地条件，先施工桦墅站盾构井区间两端头并且完成后，再施工青龙站桦墅站区间青龙站北端头，故下表人员、机械均按一个区间考虑）。表3-6 三轴深搅桩、旋喷桩及袖阀管注浆施工劳动力配备表序号工种人数备注1施工员32测量工33焊、电工34机修工35三轴搅拌桩机司机26旋喷钻机司机17袖阀管注浆司机18泥浆工69普 工15表3-7 投入本工程的主要机械设备表序号设备名称型号数量备注1三轴搅拌钻机JB1601三轴深搅2压浆泵BW-20023空压机TIGER-55H14挖掘机PC200-715泥浆拌合机16旋喷钻机TY-201-I1双重管旋喷7高压注浆泵GZB-40A18空气压缩机WY-7/619泥浆拌合机110双缸灌浆机BW-2001袖阀管注浆11地质钻机XY-100112单缸泥浆泵BW-100113泥浆拌和机1五、物资保证根据材料供应计划，提前定货、加工，同时严把材料质量关，防止因不合格材料而影响工期。第四章 施工部署根据本标段总体工期筹划，结合实际现场情况，两区间投入一台三轴深层搅拌桩机及一台袖阀管注浆机进行洞门土体加固、一台旋喷桩机进行端头封堵施工。1、桦墅站盾构井区间先施工桦墅站北端头加固区，再施工盾构井南端头加固区；见下桦墅站北端头盾构加固区平面示意图和桦墅站南端头盾构加固区平面示意图。2、青龙站桦墅站区间桦墅站南端头不加固，只施工青龙站北端头加固区。见下图青龙站北端头盾构加固区平面示意图。根据现场施工进度积极与相关接口单位协调，实施本项目加固施工部署。图4-1 桦墅站北端头加固区平面位置图图4-2 盾构井南端头加固区平面布置图图4-3 青龙站端头加固区平面布置图第五章 三轴搅拌桩、双重管旋喷桩和袖阀管注浆施工一、三轴搅拌桩施工1、施工准备（1）平整场地在熟悉地下管线图纸的基础上，清除桩位处地上地下一切障碍物、改移地下管线，填平碾压地面管线迁移的沟槽。做到地基坚实平整，然后铺设道木及滚管。（2）机架安装塔架立柱采用整体起板的方法。施工前先将底盘与立柱平卧地面进行组装，并在立柱底部位置对接，然后采用“直角法”将立柱起板。立柱垂直后即将底部锁紧，安装斜撑，从而完成机架安装。（3）深层搅拌机吊装深层搅拌机的吊装可利用机架进行。通过机架上端的吊点吊升安装各部件，其顺序为：1）机架上安装附加夹板和导向架；2）吊起深层搅拌机；3）安装横撑并固定导向架；4）安装导向滑块、固定深层搅拌机。吊装过程中注意保护导向架、深层搅拌机轴及搅拌叶不受损坏。（4）安装灰浆制备系统灰浆制备系统包括工作平台、制浆设备及泵送设备；工作平台的高度应略高于灰浆拌制机进料口高度，灰浆拌制机应高于集料斗上口，集料斗出口高度应高于灰浆泵进口。如下图所示：图5-1 深层搅拌机配套机械及布置图（5）管线连接1）将压力胶管连接搅拌机输浆管与灰浆泵，必须连接牢固，水冷型搅拌机还应用普通橡胶管连接搅拌机冷却水进口及冷却水泵出口；2）用电缆连接搅拌机电源线与电气控制柜；3）将以上各种管线捆为一束，固定在搅拌机上；4）将两台电机的工作电流表用电线引至驾驶室工作台上。（6）试运转机械组装完后必须进行试运转。试运转时应检查下列项目：1）各电气部件是否正常工作，电流值是否在正常范围内；2）灰浆管路、冷却水管路是否畅通；3）深层搅拌机两个搅拌头转动方向为相反旋转；4）监视表在开启、提升搅拌机时应能正确显示。（7）施工前应标定深层搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数。用流量泵控制输浆速度，使注浆泵出口压力保持在0.40.6Mpa，并应使搅拌提升速度与输浆速度同步。2、施工工艺三轴搅拌桩施工采用“四搅两喷”工艺，见下三轴搅拌桩施工工艺流程图。图5-2 三轴深搅加固施工工艺图(a)定位下沉 (b)预搅下沉到设计深度 (c)喷浆搅拌提升(d)原位重复搅拌下沉 (e)重复喷浆搅拌提搅成加固体3、施工方法（1）定位：根据测量定位，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）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至设计桩底标高。（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，开始边喷浆边提升搅拌机；（5）重复下沉：深层搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时，集料斗中的水泥浆应正好排空。为使软土和水泥浆搅拌均匀，再次将搅拌机边旋转边沉入土中，重复搅拌升降控制在0.50.8m/min，重复搅拌下沉至设计加固深度。（6）重复喷浆提升出地面，即完成一根柱状加固体，外形呈“8”字形。（7）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；（8）将深层搅拌机移到新的桩位，重复上述15步骤，进行下一根桩的施工。二、双重管旋喷桩施工1、施工流程双重管旋喷桩的施工工序流程可分为：清障测放孔位、机具就位、成孔、置入注浆管、喷浆作业、桩顶二次补浆等步骤。具体施工工序流程及质量控制见下图。图5-3 双重管旋喷桩施工工序流程及质量控制图 启动空气压缩机引孔钻机就位 测放桩位 启动引孔钻机启动高压泵输送高压气流 主机钻进引孔 钻孔引孔至设计标高旋喷注浆自桩底匀速旋转提速高压喷浆至桩顶停喷、停气单桩施工完毕水泥浆制备、检验2、施工方法（1）清障施工前应查明地下障碍物，对路面路基事先进行挖除，深度较深时可采用钻机打孔。（2）旋喷桩成孔a、施工前应根据现场环境和地下埋设物的位置等情况，复核高压喷射注浆孔的设计孔位；b、测量人员根据钻孔布置图正确放线定桩位，定位误差10mm，所测桩位中心打入一根钢筋或木桩为标志；c、钻进中要认真做好值班报表，准确丈量钻杆、钻头长度，并详细记录各种泵压，浆液的消耗情况；（3）喷浆作业a、施工前做好水泥批次检验，合格后方可使用。搅拌水泥浆所用的水，符合混凝土拌合用水标准（JGJ63-89）的规定；b、喷射注浆时要注意设备开动顺序：空载起动空压机并运转正常向孔内送风，使风量逐渐长高至规定值气流畅通后，开动注浆泵，待泵量泵压正常后，即可开始注浆，并详细记录每回的耗浆量，停机顺序为：浆气；c、制备好的浆液不得离析，泵送必须连续，拌制浆液的箱数以及泵送浆液的时间等有专人记录；d、当注浆管置入钻孔，喷嘴达到设计标高时即可喷射注浆，由下往上喷射注浆；e、在喷浆过程中出现压力骤然下降、上升或冒浆等异常情况时，立即查明产生的原因并及时采用措施；f、确保每米水泥用量。主要通过控制注浆管提升速度来确保。做好浆桶的标定及记录；g、喷浆中途拆卸，重新喷浆孔段要与前段搭接0.10.2m；h、喷浆结束后，应迅速拔出注浆管，进行二次补浆，充填桩头收缩空隙。三、袖阀管注浆施工1、施工工艺流程 图5-4 袖阀管注浆施工工艺流程图2、袖阀管注浆施工方法1）钻孔成孔设备和钻进方法的选择：地面注浆选用XY-100型钻机，针对较软土层采用合金钻具回转钻进方法成孔；针对硬土层和破碎岩层采用风动潜孔锤冲击钻进，该钻机重量轻，利于迁移，并有较高的钻进效率。钻机安装：底座水平，机身稳固可靠。调整钻机高度，立轴对正孔位，将钻具放入孔口管内，使孔口管、立轴和钻杆在一条直线上，用罗盘、水平尺和辅助线检测立轴方向和倾斜角度。钻孔护壁：采用优质稀泥浆护壁。当砂层较厚、孔内塌孔时，用108mm套管护孔，待孔内注入套壳料并下入袖阀管后，才将108mm套管提出孔外。注意事项：钻孔布置注意避开管线，并不得破坏既有的基础。2）安装袖阀管、浇注套壳料及固管止浆钻孔至设计深度并采用清水洗孔后，立即将套壳料通过钻杆泵送至孔底，自下而上灌注套壳料至孔口溢出符合浓度要求的原浆液为止。依次下入按注浆段配备的袖阀花管和芯管，下管时及时向管内加入清水，克服孔内浮力，顺畅下入至孔底。灌入封闭泥浆（即套壳料）套壳料一般以膨润土为主，水泥为辅组成，主要用于封闭袖阀管与钻孔孔壁之间的环状空间，防止灌浆时浆液到处流窜，在橡胶套和止浆塞的作用下，迫使在灌浆段范围内挤破套壳料（即开环）而进入地层。套壳料浇注的好坏是保证注浆是保证注浆成功与否的关键，它要求既能在一定的压力下，压开填料进行横向注浆，又能在高压注浆时，阻止浆液沿孔壁或管壁流出地表。套壳料要求其脆性较高，收缩性要小，力学强度适宜，即要防止串浆又要兼顾开环。套壳料采用粘土和水泥配制，配比范围为水泥：粘土：水=1:1.5:1.88，浆液比重约为1.5，漏斗粘度24-26s；实际施工时应通过多组室内及现场试验，选取最佳配比。根据工程中的要求，套壳料凝固时间和强度增长速率应控制在2-5d内可灌浆。 套壳用量（m3）=1.3R（钻孔半径2-袖阀管半径2）H注浆段高度。套壳料浇注方法：成孔后，将钻杆下到孔底，用泥浆泵将拌好的套壳料经钻杆注入孔内注浆段。固管止浆：在袖阀管外花管与孔壁之间的环状间隙处下入注浆管，在孔口上部2米孔段压入止浆固管料，直至孔口返止浓浆为止。止浆固管料采用速凝水泥浆，水:水泥=1:1.5。可采用水玻璃或氯化钙作速凝剂。3）待凝要待孔口段止浆料凝固后才能灌浆。待凝时间控制在25天以内。4）开环灌浆开环：灌浆的前期阶段，使用稀浆（或清水）加压开环。在加压过程中，一旦出现压力突降，进浆量剧增，表示已经“开环”。开环后即按设计配比开始正式注浆。灌浆：采用双栓塞芯管进行灌浆。根据各组注浆参数表要求，从孔底自下而上进行注浆，每排孔眼作为一个灌浆段，其段长为50cm。注浆液采用32.5普硅水泥，注浆时按先灌入稀浆后灌入浓浆的原则逐渐调整水灰比。开环压力为0.35mpa左右，具体数值根据现场实验调整。正常注浆压力为0.4-0.8Mpa。注浆压力控制在1.0MPa以内，并由下而上逐渐减小，视具体情况分别采用或作适当调整。注浆次序：每次都必须跳开一个孔进行注浆，以防止发生窜浆现象。间歇注浆：全孔段注浆完成后，间歇一段时间再进行第二次注浆，间歇时间控制在1030min之内。5）终灌标准：当注浆压力1.0Mpa，吸浆量2.5L/min，稳定时间25 min。发现被加固建筑物有上抬的趋势时，立即停止注浆。发生窜浆或浆液漏失严重时，立即停止注浆。6）后备注浆措施每孔注完浆后，用20水管插入袖阀管内，泵入清水把袖阀管内残留水泥浆冲洗干净，以备复注。浆管口用胶布封上，以备在以后开挖过程中，地面出现沉降时，进行重复注浆。7）压力注浆时的监测措施在注浆过程中，要密切监测地面及建筑物的沉降情况，如发现被加固建筑物有上抬的趋势，立即停止注浆，严格控制注浆前后建筑物的上抬量不得超过2mm。8）灌注材料及配比用32.5R普通硅酸盐水泥作灌注主料，确定各种灌注材料的合理配比，在施工中使用的材料配比（重量比）如下：袖阀管套壳料：水泥：粘土：水1：1.5：1.88（重量比，配方由现场试验最后确定）；固管料为单液水泥浆，配比为水：水泥1：1.5；袖阀管注浆的浆液配比水泥：水1：10.6：1，先稀浆后稠浆。如注浆效果较差时根据实据情况采用双液浆或超细水泥浆液。速凝剂：如发现地下有水流通道，孔内漏浆严重时，可掺入适量的的水玻璃作为速凝剂。水泥浆与水玻璃体积比C:S=1:(0.51)，其中：水玻璃：浓度为45Be，模数n=2.42.8第六章 质量保证措施一、三轴搅拌桩质量保证措施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0.5，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，采用两喷两搅的方法进行施工，搅拌提升采用慢速，严格控制搅拌机的下沉和提升速度；5、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；6、制备好的浆液连续泵送，防止离析现象发生，拌制浆液的罐数、水泥的用量以及泵送浆液的时间等设专人记录；7、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；8、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的顶标高时，集料斗中的水泥浆正好排空或有少量剩余；9、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；10、施工时严格控制搅拌时提升速度、下沉速度，具体见下表。表6-1 三轴搅拌桩主要的技术参数水泥掺入比7%，20%供浆流量160-180L/Min水灰比0.450.5泵送压力1.5-2.5MPa下沉速度0.51m/Min提升速度0.8m/Min二、双重管旋喷桩质量保证措施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、旋转速度、提升速度等参数（详见下表）是否符合设计要求，并随时做好记录；表6-2 双重管旋喷桩主要的技术参数水泥掺入量390kg/m旋喷转速515r/Min水灰比1：1高压浆压力2040MPa提升速度5cm15cm/min气流压力0.7MPa孔位偏差50mm垂直度1.5%4、水泥浆在施喷前15min内拌制；5、喷射注浆时，冒浆量应大于高压泥浆喷射量，但是超过量应小于注浆量的20，冒浆要及时清理；6、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，要预防其它钻孔排除的泥土或杂物进入。三、袖阀管注浆质量保证措施制定技术管理制度和岗位