某地铁站北端头井加固方案(三轴).doc

天津地铁天津地铁 2 2 号线工程号线工程 2 2 合同施工段合同施工段 延安西路站 芥园西道站区间延安西路站 芥园西道站区间 芥园西道站芥园西道站 北端头井加固方案北端头井加固方案 编 号 版 本 号 发放编号 修改状态 编 制 复 核 审 核 批 准 有效状态 中铁四局集团有限公司 天津地铁二号线工程第二合同项目经理部 2010 年 5 月 18 日 天津地铁 2 号线工程 2 合同施工段 芥园西道站北端头井加固方案 2 目录目录 1 1 编制依据 编制依据 3 2 2 工程概况 工程概况 3 2 1 工程概述 3 2 2 工程地质 水文 3 2 3 管线情况 4 3 3 设计施工部署 设计施工部署 4 3 1 设计施工图 4 3 2 设计加固技术参数 5 4 4 施工方案 施工方案 7 4 1 施工准备 7 4 2 搅拌桩加固方案 7 4 3 旋喷桩加固方案 9 5 5 安全保证措施 安全保证措施 10 6 6 质量保证措施 质量保证措施 11 6 1 搅拌桩施工质量保证措施 11 6 2 旋喷桩施工质量保证措施 11 7 7 施工验收 施工验收 12 8 8 文明施工保证措施 文明施工保证措施 13 8 1 环保措施 13 8 2 施工现场的环境卫生 13 8 3 噪音控制措施 13 9 9 人员 设备 材料及工期安排 人员 设备 材料及工期安排 13 9 1 人员安排 13 9 2 设备 13 9 3 材料 14 9 4 工期安排 14 天津地铁 2 号线工程 2 合同施工段 芥园西道站北端头井加固方案 3 1 1 编制依据 编制依据 天津市地下铁道二期工程 2 号线施工图设计 延安西路站 芥园西 道站区间 盾构隧道排版图及区间结构构造图 延安西路站北端头井平 剖面图 本工程地质勘察报告及地下管线分布图 现场实勘管线资料 津地铁纪 2009 28 号会议纪要文件 施工规范 标准及其他参考文献 地基基础工程施工质量验收规范 GB50202 2002 地基处理技术规范 DBJ08 40 94 软土地基深层搅拌加固法技术规范 YBJ225 91 地下防水工程质量验收规范 GB50208 2002 中国建筑工业出版社出版的 岩土工程治理手册 盾构法隧道施工与验收规范 GB50446 2008 本行业工法及先进成熟的施工技术 公司在上海地铁 杭州地铁 深圳地铁 天津地铁的施工经验 2 2 工程概况 工程概况 2 12 1 工程概述 工程概述 天津地铁 2 号线工程 2 合同施工段 延安西路站 芥园西道站区间设 计为双线单圆隧道 区间左线长 842 288m 右线长 831 629m 施工时采 用两台单圆盾构从延安西路站东端头井先后始发掘进右线和左线 最终在 芥园西道站北端头井接收 完成此区间的掘进工作 目前左线盾构已掘进至 202 环 右线盾构已掘进至 369 环 须进行芥 园西道站北端头井的加固施工 以满足盾构接收需要 2 22 2 工程地质 工程地质 水文 水文 根据本区间纵断面图 芥园西道站北端头井由上至下土层分别为 1 杂填土层 埋深为 0m 1 6m 1 粉质粘土层 埋深为 1 6m 5 2m 3 粉土层 埋深为 5 2m 7 6m 1 粉质粘土层 埋深为 7 6m 14 8m 1 粉质粘土层 埋深为 14 8m 16 2m 6 淤泥质粉质粘土层 埋深为 16 2m 17 2m 1 粉质粘土层 埋深为 17 2m 19 6m 1 粉土层 埋深为 19 6m 23 2m 洞圈范围从上层 1 层粉质粘土到 6 淤泥质粉质粘土为止 三类土 所占高度分别为 3 8m 1 4m 1 0m 各地层分布情况详见图 2 2 1 天津地铁 2 号线工程 2 合同施工段 芥园西道站北端头井加固方案 4 地面 洞 圈 内 衬 墙 连 续 墙 图 2 2 1 芥园西道站北端头井地质剖面图 2 32 3 管线情况 管线情况 芥园西道站北端头井为已拆迁的农村 地下无管线 3 3 施工 施工总体部署总体部署 为保证盾构顺利接收 按照设计要求 须对洞圈周围的土体进行加固 结合津地铁纪 2009 28 号会议纪要文件要求 左 右线加固长度都为 11 455m 盾构机长度加 2 4m 加固范围为洞圈上下左右各外扩 3 米 12 7m 12 7m 本次端头井加固采用三轴深层搅拌加两排高压旋喷桩 的工法进行加固施工 3 13 1 设计施工图 设计施工图以及工程量清单以及工程量清单 左右线加固区都采用 20 排搅拌桩进行加固 搅拌桩与连续墙之间使 用双排旋喷桩加强封水效果 搅拌桩总桩数为 280 组 旋喷桩为 126 根 加固剖面图见 3 1 1 桩位见图 3 1 2 芥园西道站北端头井加固的工程量 清单见表 3 1 1 表 3 1 1 芥园西道站北端头井加固工程量清单 序号工程量名称单位数量备注 1 搅拌桩空钻 m6216 一组三根 2 搅拌桩实钻 m10668 一组三根 3 旋喷桩空钻 m932 4 4 旋喷桩实钻 m1600 2 天津地铁 2 号线工程 2 合同施工段 芥园西道站北端头井加固方案 5 3 23 2 设计加固技术参数 设计加固技术参数 三轴搅拌桩技术参数 桩长 20 1m 其中空钻 7 4m 有效喷浆深度为 12 7m 桩径 850mm 桩间距为 600mm 搭接 250mm 排间距为 550mm 搭接 300mm 单 根水泥 矿渣 325 掺量为空钻段 5 折合 54kg m 实喷段为 20 折合 216kg m 水灰比 1 75 注浆压力 0 8Mpa 下沉速度为 0 7m min 提升 速度为 1m min 最终每根每米浆液流量 500L m 高压旋喷桩技术参数如下 双管法 桩长 20 1m 其中空钻 7 4m 有效喷浆深度为 12 7m 桩 径 800mm 桩间距为 450mm 搭接 350mm 水泥 矿渣 325 掺量为 26 6 折合 254kg m 水灰比 0 8 浆液比重约为 1 61t m3 水泥浆液流压力大 于 30MPa 气压力不小于 0 8MPa 提升时钻杆转速为 20r min 提升速度 0 12m min 喷浆量为 158L m 注 1 搅拌桩280组 桩长20 1米 实喷12 7米 空钻7 4米 2 旋喷桩126根 桩长20 1米 实喷12 7米 空钻7 4米 图 3 1 1 加固区剖面图 天津地铁 2 号线工程 2 合同施工段 芥园西道站北端头井加固方案 6 图 3 1 2 加固区桩位平面图 天津地铁 2 号线工程 2 合同施工段 芥园西道站北端头井加固方案 7 4 4 施工 施工方案方案 4 14 1 施工准备 施工准备 平整场地 将施工范围内路面 围墙及外导墙横墙破除 并将地面进行平整 清 理表面覆土杂物 以保证搅拌桩与旋喷桩的施工质量 测量定位放线 现场根据施工所需的基轴线放样后 进行复核 确认无误后 作好 书面移交手续和相应的地面标志保护工作 根据基线和施工图纸 用经纬仪 钢尺施放相应的轴线网并在网络 的交叉点处埋设牢固可靠的桩位标记 并进行系统编号 依据基线网络 用钢尺量距标定桩位 并作好放线记录以便复核 柱位定位偏差不得大于 40mm 在钻杆上标记下钻深度标记 以便控制下钻深度及实喷长度 现场用电从车站处接入或使用 200kW 发电机供电 施工用水由芥园 西道站主体施工用水接入 加固次序 加固作业时 先进行搅拌桩后进行旋喷桩 加固时先右线后左线 4 24 2 搅拌桩加固方案 搅拌桩加固方案 工艺流程如下 图 4 2 1 搅拌桩加固工序图 平整场地 天津地铁 2 号线工程 2 合同施工段 芥园西道站北端头井加固方案 8 现场地面为平整压实地面符合施工要求 放线 设置导向定位点 桩位由现场技术人员按图纸进行仔细测量 导向定位点必须便于测量 并易保护 不得由外人挪动标志 桩机就位 对中 调平 由搅拌桩机班长统一指挥桩机的就位工作 移动桩机前应看清桩机上 下 左右 前后各方有无障碍 发现有障碍物时应及时排除 移动结束后 应检查桩机的定位情况 并及时纠正 桩机就位对中后应平稳 并且其动力头 搅拌头及桩位三者的中心应 处于同一铅锤线上 发现桩机不水平时 应采用方木等材料将桩机垫至水 平 搅拌桩的垂直度偏差不大于 1 制备固化剂浆液 在深层搅拌桩机预搅下沉的同时 后台拌制固化剂浆液 水泥浆 待压浆前将浆液倒入集料斗中 在制备灰浆前 应检查水泥是否受潮 结 块 变质 严禁使用未经复试或复试不合格的水泥 严格按设计配合比制 作灰浆 水灰比严格控制 灰浆搅拌时间不得小于 3 分钟 以便浆液充分 拌合 搅拌好的水泥浆液应通过 20 号过滤网注入储浆筒 以防水泥块或 杂质堵塞注浆管道 施工时严格控制单桩的水泥用量 搅拌 下钻前必须保证钻杆水平 垂直度 有水平尺与经纬仪测量校核 桩 位必须对正 下沉搅拌喷浆速度为 0 7m min 提升速度为 1m min 搅拌过 程中确保水泥用量 专人旁站 搅拌过程中 如遇到停电或特殊情况造成 停机导致成墙工艺中断时 均应将搅拌机下降至停浆点以下 0 5m 处 待 恢复供浆时再喷浆钻搅 以防止出现加固体不连续 如因故停机时间较长 宜先拆卸输浆管路 妥为清洗 以防止浆液硬结堵管 发现管道堵塞 应立即停泵处理 待处理结束后立即把搅拌钻具 上提和下沉 1 0m 后方能继续注浆 等 10 20 秒恢复向上提升搅拌 以防 断桩发生 桩机移位 待深层搅拌桩机提出地面后 先关闭电机 然后将桩机移至新的桩位 4 34 3 旋喷桩加固方案 旋喷桩加固方案 双管旋喷桩施工工艺流程见图 4 3 1 天津地铁 2 号线工程 2 合同施工段 芥园西道站北端头井加固方案 9 测量放线定位 引钻钻机就位 旋喷作业 提升旋喷 浆液配制泵送 钻进成孔 启动空压机送风 观察旋喷参数 孔内保持满浆 下一循环开始 图 4 3 1 二重管旋喷桩工艺图 图 4 3 1 二重管旋喷桩施工工艺图 桩机就位 钻机安放保持水平 使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置 钻机与高 压注浆泵的距离不宜过远 钻机钻杆采用钻杆导向架进行定位 置入注浆管 将注浆管下至预定的深度 在此过程中 为防止泥砂堵塞喷嘴 边射 稀浆 边插管 稀浆注入压力宜小于 1MPa 以防塌孔 制备固化剂浆液 制备旋喷桩浆液时选用矿渣 32 5 水泥作为固化剂 水泥应现取样试 验 以确保合格 水泥储存时间超过 3 个月应重新取样试验 使用前报监 理工程师批准 浆液的制备应在注浆管下完之前完成 喷射注浆 水泥浆液应在喷注前 1 小时内搅拌 当喷嘴达到设计高程 喷注开始 时先送高压水清管 再送浆液和压缩空气 在底部旋喷 1min 当达到喷射 压力及喷浆量后再边旋转边提升 为防止浆管扭断 钻杆的旋转和提升必 须连续不断 当注浆管不能一次提升完成而需分次拆卸时 拆卸动作要快 卸管后继续喷射的搭接长度不得小于 10cm 旋喷过程中 不得使用搅拌时 间超过 3 小时的水泥浆液 施工过程中控制冒浆量 超过 20 或完全不冒浆时查明原因 采用相 应措施 对需要扩大加固范围或提高强度的部分采取复喷的措施 并使实际桩 天津地铁 2 号线工程 2 合同施工段 芥园西道站北端头井加固方案 10 顶标高高于设计标高 0 3 0 5m 旋喷施工中作好施工记录 记录详细准确 并有监理的签认 作为今 后计量的依据 拔管与冲洗 旋喷施工完毕 迅速拔出注浆管 并用清水把注浆管等机具设备冲洗 干净 管内机内不得残存水泥浆 通常把浆液换成水 在地面上喷射 以 便把注浆泵 注浆管和软管内的浆液全部排出 桩机移位 待旋喷桩机注浆管全部提出地面后 先关闭电机 然后将桩机移至新 的桩位 靠近连续墙位置 可能存在导墙未破除 需要进行引孔 引孔完成 后 方可继续施工 5 5 安全 安全保证措施保证措施 凡进入施工现场的人员必须穿戴好安全帽 员工着装应符合施工规 定 要求着统一的工作服 施工现场主要出口 危险处和警戒区等处挂醒 目的安全 防火标志提示牌 提醒每个人时时刻刻注意安全 施工现场严禁嬉戏 打闹 酗酒 违禁药物 拥有火器 违者立即 清除现场 机械附近工作人员严禁出现 流长发 松垮服装 重型饰物 手表 手链 佩章 戒指 沾有易燃污渍的衣物不得继续使用 特殊工种人员 电工 焊工 机械操作等 持证上岗 严禁无证上 岗操作 防止机电事故的发生和伤害他人事故的发生 水泥搅拌桩机等施 工机械操作人员 上岗前须经过上岗培训并合格后再上岗操作机械 同时 做到专机专人 每台机械配备机械负责人 对各种机具 控制箱 开关 阀门处设立 危险 勿动 字样挂牌 并采取专人挂牌制度 施工前对施工机械进行全面检查 保证机械在施工 中安全运转 严禁机械带病或超负荷运转 以免发生安全事故 施工中严格按照国家有关规定做好安全用电的各项工作 电缆须埋 置的要埋置 须吊起的要吊起 严禁电缆 电线在地面乱放 电焊机需有 接地装置 同时每台机械配备专用电闸箱 并保证漏电保护装置正常工作 防自然灾害 施工时每天关注天气预报 大风 大雨期间注意提前 防范 大风期间搅拌桩机架须做好缆风绳 大雨须停工 靠近井口作业 须做好临边防护措施 防止人员坠落 6 6 质量保证措施 质量保证措施 6 16 1 搅拌桩施工质量保证措施 搅拌桩施工质量保证措施 水泥都应过筛 制备好的浆液不得离析 泵送必须连续 拌制水泥 天津地铁 2 号线工程 2 合同施工段 芥园西道站北端头井加固方案 11 浆液的罐数 水泥和外掺剂用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录 喷 浆量及搅拌深度应经国家计量部门认证的监测仪器进行自动记录 现场技 术人员必须对每一根桩位进行复核 严格控制桩位 合理安排各工序施工间的关系 避免制备好的浆液停置时间过长 超过 2h 的浆液按降低标号使用 机具下沉搅拌中遇有硬土层阻力大 下沉慢且搅拌钻进困难时 应 增加搅拌机自重 然后启动加压装置加压或边输送浆液边搅拌钻进成桩 不宜采用冲水下沉搅拌 若遇到硬土夹层下沉太慢时 方可适量冲水 凡 以输浆管冲水下沉的桩 喷浆前应将输浆管内的水排尽 桩机操作者与拌浆施工人员保持密切联系 保证搅拌机喷浆时连续 供浆 因故需停浆时 须立即通知桩机操作者 为防止断桩应将搅拌机下 沉至停浆位置以下 0 5m 待恢复供浆时再喷浆施工 因故停机超过 3h 拆卸输浆管彻底清洗管路 当水泥浆液到达出浆口后 应喷浆搅拌 30s 在水泥浆与桩端土充 分搅拌后 再开始提升搅拌头 设计要求搭接成壁状时 应连续施工相邻桩 施工间隔时间不能超 过 12h 为保持桩的整体性 相邻桩的搭接长度应大于 100mm 如间隔时 间太长 与邻桩无法搭接时 应采取局部补桩或注浆等补强措施 施工作业人员在施工作业过程中应做好施工记录 内容有每根下沉 时间 提升时间 送浆时间 停浆时间等施工参数 重复提升搅拌喷浆时 喷浆量均匀 6 26 2 旋喷桩施工质量保证措施 旋喷桩施工质量保证措施 施工前进行场地清理 平整 挖好排浆沟 要求钻机安放保持水平 钻杆倾斜度不得大于 1 喷射注浆前 检查高压设备和管路系统 设备的压力和排量必须满 足设计要求 注意机械保养 以避免机械故障暂停的施工不连续现象 为预防风 浆喷嘴在插管时被泥沙堵塞 可在插管前用一层薄塑料 膜包扎好 卸下的注浆管 立即用清水将各通道冲洗干净 并拧上堵头 注浆 泵 送浆管路和浆液搅拌机等要用清水清洗干净 空气管路和高压泵管路 也要分别送风 送水冲洗干净 开孔位置与设计位置偏差不得大于 50mm 孔深偏差小于 200mm 桩 体直径偏差小于 50mm 钻进时详细记录孔位 孔深 地层变化和漏浆 掉钻等特殊情况 施工中如实记录高喷注浆过程中的各项技术参数 浆液材料的用量 异常 情况及处理情况等 钻进暂停或终孔待喷时 对裸孔加以保护 采用合格的水泥等浆材 施工过程应抽样检查 不得使用受潮结块 的水泥 天津地铁 2 号线工程 2 合同施工段 芥园西道站北端头井加固方案 12 炎热季节施工应采取预热和防晒措施 浆液温度严格控制在 40 以 下 喷射作业后 由于浆液析水作用 一般均有不同程度因收缩固结体 顶部出现凹穴 故高喷灌浆结束后 利用回浆或调配水泥浆及时回灌 直 至孔口浆面部下降为止 高喷施工过程中 采取有效措施保证孔内浆液上返畅通 避免造成 加固区土体劈裂 喷射过程的返浆中水泥含量应控制在进浆量 20 左右 在加固过程中 为使桩顶与原基础严密结合 可与旋喷作业结束后 24h 在旋喷桩中心钻一个小孔 再用小径 如 30mm 单层注浆管补喷一 次 7 7 施工验收 施工验收 施工验收遵循表 7 1 与表 7 2 表 6 2 三轴搅拌桩质量验收标准表 允许偏差及允许值 项目 序 号 检查项目 单位数值 检查方法 1 水泥及外掺剂质量 水泥用量 设计要求 检查产品合格证 抽样 送检 施工记录 主控项目 2 桩体强度 抗渗性能设计要求抽样送检 1 机头提升速度 m min 0 7 量机头上升距离及时间 2 桩底标高 mm 100 测机头下钻深度 3 桩顶标高 mm 100 50水准仪 4 桩位偏差 mm 50用钢尺复核 5 桩体直径 0 04D用钢尺量 D 为桩径 6 钻孔垂直度 1 5 经纬仪 一般项目 7 桩体搭接 mm 150用钢尺量 表 7 2 双管高压喷射注浆质量验收标准表 天津地铁 2 号线工程 2 合同施工段 芥园西道站北端头井加固方案 13 8 桩身中心允许偏差 0 2D 开挖后桩顶下 500mm 处用钢 尺量 D 为桩径 8 8 文明施工保证措施 文明施工保证措施 8 18 1 环保措施 环保措施 采取多种形式进行环保宣传教育活动 不断提高职工环保意识 经常 组织学习 按照国家及天津市环保法规制定强制性措施 确实抓好环保工 作 考核 检查各级领导环保工作业绩 对重视者表扬奖励 对不重视者 批评教育 直至经济处罚 8 28 2 施工现场的环境卫生 施工现场的环境卫生 水泥搅拌桩施工时现场经常保持整洁卫生 合理设置排水沟