地铁端头加固施工方案.doc

目目 录录 一 编制依据和原则要求 1 1 1 编制依据 1 1 2 加固原则和要求 1 1 2 1 端头土体加固原则 1 1 2 2 加固要求 1 二 工程概况 1 2 1 工程简介 1 2 2 施工情况简介 2 2 2 工程重难点 2 2 3 工程及水文地质 2 三 施工总体部署 6 3 1 施工组织 6 3 2 施工组织机构 7 3 3 加固方法 7 四 资源配置 7 4 1 人员配置 7 4 2 主要施工机械配置 8 六 施工方案 8 6 1 地下连续墙止水帷幕施工工艺 8 6 1 1 地下连续墙止水帷幕施工工艺流程 9 6 2 三轴深层搅拌桩施工工艺 13 6 2 1 施工参数选择 13 6 2 2 施工工艺流程 14 6 2 3 施工方法 15 6 2 4 质量控制要点 16 6 2 5 施工要点 17 6 2 6 常见问题及处理措施 17 6 2 7 检验标准 18 6 3 双重高压堵缝旋喷桩施工工艺 18 6 3 1 施工参数选择 18 6 3 2 施工工艺流程 19 6 3 3 施工工法 19 6 3 5 质量控制措施 22 6 3 6 常见故障的处理 24 6 2 7 场地清理及恢复 24 6 2 8 检验标准 24 七 效果的检测 25 7 1 检查内容 25 7 2 检查方法 25 7 2 1 强度检查 25 7 2 2 地下含水量检查 25 八 质量保证措施 26 九 安全施工措施 26 十 文明施工及环境保护措施 27 十一 工期保证措施 27 一 编制依据一 编制依据和原则要求和原则要求 1 11 1 编制依据编制依据 1 苏州市轨道交通四号线 IV TS 04 标土建工程合同文件 2 苏州市轨道交通四号线 IV TS 04 标土建工程招标文件及投标文件 3 苏州市轨道交通四号线 IV TS 04 标土建工程设计相关文件及设计图纸 4 国家现行有关施工及验收规范 质量技术标准 以及苏州地区在安全 文明施工 环境保护 交通组织等方面的规定 5 根据北寺塔站总体施工部署及施工围挡情况 6 我公司在华东地区地铁施工经验和研究成果及现有的施工管理水平 技 术水平 科研水平 机械设备配套能力等 7 苏州市轨道交通四号线IV TS 04 标土建工程实施性施工组织设计 1 21 2 加固原则和要求加固原则和要求 1 2 1 端头土体加固原则 1 根据盾构隧道穿越地层的地质水文情况及设计要求 确定加固方法和 范围 2 结合施工情况 选用合理价格的方法进行加固 选用合理的检测方法 确定加固强度满足设计要求 1 2 2 加固要求 1 加固后的土体具有良好的均匀性和自立稳定性 2 加固土体无侧限抗压强度达到 0 5Mpa 以上 3 渗透系数 1 0 10 8cm sce 二二 工程概况工程概况 2 12 1 工程简介工程简介 北寺塔站为地下二层三跨框架结构 换乘节点段为三层三跨 半盖挖顺 做法施工 车站外包总长 204 1m 标准段外包宽度 21 7m 标准段基坑开挖深 度 18 46m 换乘段基坑开挖深度 25 27m 北寺塔站盾构井两侧与周边房屋垂直距离不足 1m 不满足三轴搅拌桩止水 帷幕施工条件 调整为 800 厚素混凝土地下连续墙止水帷幕 与 7m 宽 850 600 三轴搅拌桩加固体组成 止水帷幕距端头边线 11m 端头加固与地下 连续墙冷缝采用 600 300 单排旋喷桩进行加固处理 端头降水共设置 4 口降 水井 具体见附图 1 2 22 2 施工情况简介施工情况简介 1 围挡及工序情况说明 北寺塔站车站结构施工共分四期围挡及交通疏解 并且每期围挡相对均比 较独立 施工场地比较狭小 在每期围挡中围护结构所有工序均要施工完毕 为缩短施工工序转换时间 确保节点工期施工要求 同时 北寺塔站位于人民 路且靠近北寺塔 施工要求高 难度大 为确保盾构始发安全 采用 800 厚素 混凝土地下连续墙进行施工 2 周边建筑物情况 北寺塔站南端头盆盆酸菜鱼餐馆距车站基坑只有 5 2m 若采用三轴搅拌桩 止水帷幕施工 帷幕中心线距酸菜鱼馆约 0 5m 施工难度大 2 22 2 工程重难点工程重难点 如何通过调整施工参数保证三轴搅拌桩在粉砂 粉质粘土等地层中的成桩 质量 实现端头加固的目的 保证盾构机顺利安全始发 2 32 3 工程及水文地质工程及水文地质 2 3 1 地形地貌与气象概况 本标段经过区域为广阔的冲湖积平原 水系发育 地势平坦 系典型的水 网化平原 沿线地面标高 2 05 3 5m 交通便利 苏州市地处北亚热带海洋性季风气候区 四季分明 气候温和湿润 是典型 的海洋性气候 多年平均气温 15 9 极端最高气温 28 2 极端最底气温 3 6 多年平均降水量 1110 6mm 最大降水量 1782 9mm 日最大降水量 604 2mm 降水主要集中在 6 9 月 多年平均蒸发量 1322 6mm 苏州地区 50 年一遇的基本风压值为 0 45KN m2 2 3 2 工程地质 根据资料显示 标段范围内揭露的地基土除表层为全新统人工堆积物外 其下均为第四系全新统 中更新统的冲湖积相 海陆交互相沉积物 岩性主要 为粉土 粉质粘土 粉 砂 土等 按各土层的物理力学性质 沉积环境 成 因类型 可分为 7 个工程地质层 地基土特征自上而下分述如下 1 填土层 1 淤泥层 灰黑色 流塑 富含有机质 有腥臭味 有时含少量碎石及 生活垃圾 主要分布在沿线各河道内 层厚 0 30 2 50m 平均层厚 1 09m 层 底标高 6 57 0 38m 层顶标高 5 57 0 38m 压缩性高 工程特性极差 2 杂填土层 褐黄 灰 杂色 松散 以水泥 沥青路面为主 局部含较 多碎石 混凝土块等建筑垃圾 局部有架空现象 属第四系全新统近代人工堆 积物 层厚 0 40 3 80m 平均层厚 1 39m 层底标高 0 24 2 74m 该层压缩性 不均 土质不均 沿线除河道外其余大部分地段均有分布 3 素填土层 褐黄 灰 灰黄色 松散 松软 以粘性土为主 含植物根茎 夹少量碎石砖 局部勘探点表层含建筑垃圾及夹淤泥层 属第四纪全新世近代 人工堆积物 层厚 0 30 8 40m 平均层厚 2 63m 层底标高 5 18 2 47m 该层 压缩性不均且高 土质不均 沿线除河塘部位外均有分布 局部厚度较大 2 粘土 淤泥质粉质粘土层 1 粘土层 青灰 灰黄色 可塑 含铁锰质氧化斑点 为第四纪全新世冲 湖积相沉积物 该层压缩性中等偏高 y 淤泥质粉质粘土层 灰色 流塑 夹少量有机质及薄层泥炭质土 为 第四纪全新世滨海 湖沼相沉积物 厚度变化较大 该层压缩性高 3 粘土 粉质粘土 粉土层 1 粘土层 褐黄 灰黄色 可塑为主 局部硬塑 含铁锰质结核 夹灰色 条纹 有光泽 干强度高 韧性高 无摇振反应 为第四纪晚更新世冲湖积相 沉积物 层厚 0 30 5 30m 层顶标高 9 91 2 47m 该层压缩性中等 2 粉质粘土层 灰黄 青灰 可塑为主 含铁锰质斑点及灰色团块 下部 夹薄层粉土 局部粉土含量高 稍有光泽 干强度中等 韧性中等 无摇振反 应 为第四纪晚更新世冲湖积相沉积物 层厚 0 40 8 40m 层顶标高 14 61 0 17m 该层压缩性中等 3 粉土层 灰黄 灰色 稍 中密 饱和 夹少量薄层粉质粘土 含云母 碎片 无有光泽 干强度低 韧性低 摇振反应迅速 为第四纪晚更新世冲湖 积相沉积物 层厚 0 80 7 60m 层顶标高 12 30 0 63m 该层压缩性中等 4 粉质粘土 粉土 粉质粘土 粉土层 1 粉质粘土层 灰色 软 流塑 薄层理发育 夹少量薄层粉土 为第四 纪晚更新世海陆交互相沉积物 该层压缩性中等偏高 2 粉砂或粉土层 灰黄 灰色 中密为主 饱和 夹薄层粉质粘土 局部 为粉砂 含云母碎片 标贯击数平均值 N 24 3 为第四纪晚更新世海陆交互 相沉积物 该层压缩性中等 3 粉土夹粉砂层 灰色 中密为主 饱和 夹少量薄层粉质粘土 含云 母碎片 标贯击数平均值 N 30 4 为第四纪晚更新世海陆交互相沉积物 该 层压缩性中等 5 粉质粘土 粉砂层 1 粉质粘土层 灰色 软塑 流塑 薄层理发育 夹少量粉土薄层 为第 四纪晚更新世海陆交互相沉积物 该层压缩性中等偏高 2 粉砂或粉土层 灰色 中密 密实 饱和 夹少量夹薄层粉质粘土 主 要矿物成分为石英 长石 含云母碎片 6 粘土 粉质粘土层 1 粘土层 暗绿 灰黄色 可塑 硬塑 含灰色团块 条纹 铁锰质斑点 下部见铁锰质结核 偶夹薄层粉质粘土 有光泽 干强度高 韧性高 无摇振 反应 为第四纪晚更新世 Q32 1 冲湖积相沉积物 层厚 1 00 11 50m 层顶 标高 37 18 12 21m 该层压缩性中等 2 粉质粘土夹粘土层 灰黄 青灰 可塑为主 局部软塑 含铁锰质斑点 局部粉粒含量高 下部夹少量薄层粉土 稍有光泽 干强度中等 韧性中等 无摇振反应 为第四纪晚更新世 Q32 1 冲湖积相沉积物 层厚 1 00 15 60m 层顶标高 39 18 21 00m 该层压缩性中等 7 粉质粘土 粉砂 粉质粘土 粉土层 1 粉质粘土层 青灰 灰色 可塑 软塑 薄层理发育 夹少量薄层粉土 为第四纪晚更新世冲湖积相沉积物 该层压缩性中等 2 粉土或粉砂层 灰色 密实为主 饱和 局部为粉砂 偶夹夹少量薄 层粉质粘土 主要矿物成分为石英 长石 含云母碎片 标贯击数平均值 N 40 4 为第四纪晚更新世 Q2 1 冲湖积相沉积物 该层压缩性中等偏低 3 粉质粘土层 青灰 灰色 软塑 薄层理发育 夹少量薄层粉土 为第 四纪晚更新世 Q2 1 冲湖积相沉积物 该层压缩性中等 4 粉土或粉砂 灰色 灰黄色 密实 饱和 夹少量薄层粉质粘土 主要 矿物成分为石英 长石 含云母碎片 标贯击数平均值 N 54 8 为第四纪晚 更新世 Q2 1 冲湖积相沉积物 该层压缩性中等偏低 2 3 3 水文地质 1 地表水 工程沿线场区内各类地表水体密布 河港交叉 湖荡众多 水流串通 苏州市区现有苏州站 枫桥站两个水文观测站 苏州站设在觅渡桥北 枫 桥站位于枫江桥上游约 1 1km 处 苏州站 觅渡桥 多年平均水位 0 95m 汛 期 5 10 月 多年平均水位 1 06m 历史最高水位 2 59 m 历史最低水位 0 01 m 枫桥站多年平均水位 1 07m 汛期 5 10 月 多年平均水位 1 23m 历史最高水位 2 62 m 苏州市区防汛警戒水位 1 62m 2 地下水 本区间地下水按埋藏条件主要为孔隙潜水 微承压水和承压水三种类型 1 潜水 潜水含水层主要由全新统填土层组成 勘察区域内均有分布 填土层由粘 性土夹碎石组成 由于其颗粒级配不均匀 固结时间短 往往存在架空现象而 形成孔隙 成为地下水的赋存空间 其透水性不均匀 主要接受大气降水的入 渗补给 同时接受沿线污水 自来水的渗漏补给 其富水性受岩性和厚度控制 因含水层渗透性差 单井涌水量较小 为民井开采层位 水质尚可 局部受污 染 勘察期间苏州测得潜水稳定水位为地面下 1 0 1 50m 左右 标高 1 46 1 48m 该层水对基坑开挖有直接影响 苏州地区降雨主要集中在 6 9 月份 在此期间 地下水位一般最高 旱季 为 12 月份至翌年 3 月份 在此期间地下水位一般最低 据区域水文资料 苏州 市历史最高潜水位为 2 63m 近 3 5 年最高潜水位 2 50m 1985 国家高程基准 最低潜水位标高为 0 21m 潜水位年变幅一般为 1 2m 2 微承压水 微承压水含水层由晚更新世沉积成因的 3 3 粉土 2 粉土或粉砂层 组成 其隔水顶板为 1 2 粘性土层 隔水层底板为 1 2 粘性土层 具 微承压性 据实测结果 微承压水水头标高在 0 20 1 90m 该层为对车站基坑 开挖有直接影响的含水层 富水性主要受含水介质厚度制约 该含水层的补给 来源主要为潜水和地表水 3 承压水 承压水主要赋存于深部的粉 砂 土层中 埋深大于 25 米 赋水性中等 具有相对较好的封闭条件 其补给来源为其上部松散层渗入补给 微承压水 B 层砂 与之联通补给 越流补给及地下迳流补给 其排泄方式主要是人工 开采 其次是对下部含水层的越流补给及侧向迳流排泄 据区域资料 苏州市历年最高微承压水头标高为 1 74m 近 3 5 年最高微 承压水水位为 1 60m 左右 年变幅 1m 左右 三 施工总体部署三 施工总体部署 3 13 1 施工组织施工组织 根据业主要求及项目部整体施工组织安排 在进行各期围挡内车站结构施 工时 各期围挡内能够进行施工的端头加固必须全部施工完毕 各期围挡均是 独立的 所以北寺塔站各期围挡内端头加固施工顺序为 场地平整 管线改 移 端头止水帷幕施工 800 厚素混凝土地下连续墙施工 端头加固 三 轴搅拌桩施工 冷缝处理 旋喷桩 降水井施工 单排旋喷桩加固冷缝处理 7m宽 850 600三轴搅拌桩桩加固区 0 8m宽素连续墙作为止水帷幕 北寺塔端头加固设计方案 北寺塔站端头加固施工图图 名 600 300 水泥用量200kg m 水泥用量空桩7 实桩20 说明 1 本图尺寸除特殊标注外均以m计 2 此端头加固止水帷幕东西两侧采用800厚C30水下素混凝土地下连续墙浇筑施工 南北两侧 Z4 Z5 Z6 Z7 采用 素M2 5砂浆进行地下连续墙浇筑施工 3 此端头加固地下连续墙止水帷幕墙底标高 19 928m 墙顶标高3 7m 总长23 628m 4 端头加固采用 850 600三轴搅拌桩进行加固 实桩桩底标高为 16 928m 桩顶标高为 4 728m 地面标高3 7m 共168幅 端头加固与地下连续墙止水帷幕冷缝采用 600 300双重管旋喷桩进行施工 5 适用于南北两个端头 Z1Z2 Z3 Z10Z9Z8 Z4Z5Z6Z7 图 3 1 1 北寺塔站站端头加固平面图 具体加固区域见 附图 北寺塔站端头加固平面图 3 23 2 施工组织机构施工组织机构 选择参加过地铁施工 施工经验丰富 年富力强 有责任心的中青年骨干 成立以项目经理为中心的领导班子 下设施工技术部 物设部 安质部 财务 部 计合部 综合部 现场管理组织机构见图 3 2 1 项目经理 曾益平 施 技 部 阿 继 盛 安 质 部 贾 松 物 设 部 邱 家 松 综 合 部 任 建 伟 财 务 部 刘 志 宏 计 合 部 史 博 合 部 张 令 权 项目总工 邓剑峰项目副经理 王小军项目副经理 万 凯项目安全总监 汤建军 图 3 2 1 现场管理组织机构见图 3 33 3 加固方法加固方法 根据工程地质 水文情况及本工程施工特点 北寺塔站南北两个端头均为 始发端 端头加固采用 850 600 三轴深层搅拌桩 加固范围为 7m 27 39m 12 2m 长 宽 高 盾构 左右线 外径外侧 2 4m 底 顶部 各 3 0m 范围内为加固区 端头止水帷幕采用 800 厚素混凝土地下连续墙进行施 工 地下连续墙止水帷幕比端头加固底深 3m 宽 11m 采用 600 300 双重管 高压旋喷桩进行冷缝处理 并在加固区外侧布设 4 口降水井备用 四 资源配置四 资源配置 4 14 1 人员配置人员配置 现场组织机构人员具体分工如下表所示 在施工中应各司其职 认真负责 相互协作 互相监督 表 4 1 1 人员配置表 序 号 职务 职责人数 人 备注 1 现场管理人员 3 2 名专业工程师 1 名安全质量工 程师 2 三轴深层搅拌桩施工 20 一组两班 3 双重管高压旋喷桩施工 16 一组两班 4 地下连续墙止水帷幕 20 一组两班 施工队 5 合计 59 一组两班 4 2 主要施工机械配置 表 4 2 1 主要施工设备表 设备名称规 格 性 能数量用 途 深层搅拌设备JB160A 1 套深层搅拌桩施工 旋喷桩设备XPL 201 套冷缝处理及补强 泥浆泵BW250 50 压力 3 5MPa2 台旋喷注浆 空压机压力 0 55 0 70MPa1 台旋喷用气 高压胶管工作压力 31MPa 内径 19mm若干高压水泥浆用 挖掘机EX 3001 台 场地平整 开挖导 沟等 其他搅拌管 各种压力流量仪表等若干控制压力流量 抓斗式成槽机SG40A台成槽 履带吊 100t 台锁扣管吊装 六 施工方案六 施工方案 6 1 地下连续墙止水帷幕施工工艺 6 1 1 地下连续墙止水帷幕施工工艺流程 施工准备 测量放样 导墙施工 槽段挖掘 成槽质量检验 吊装接头管 安装混凝土导管 浇筑墙体混凝土 拔出接头管 6 1 2 导墙结构设计 导墙是地下连续墙挖槽之前修筑的临时构造物 它起着连续墙平面位置控 制 垂直导向 水平定位 及挡土与稳定护槽泥浆液面的作用 导墙在制作时 根据设计及施工要求 导墙采用倒 L 型 C20 现浇钢筋砼结构 结合实际施工情况 导墙高度 采用 1 5m 导墙结构详见导墙施工结构图 6 1 1 图 6 1 1 导墙结构示意图 6 1 3 成槽施工 1 槽段划分 根据图纸跟现场实际施工情况将地下连续墙进行分幅 施工 前对槽段进行编号 标明方位与顺序 并标记在导墙上 2 槽段放样 根据设计图纸和导线控制点及水准点 在导墙上精确定位出 每幅地下连续墙设计位置 标出接头位置 标注完毕后报监理工程师审核批准 3 槽段开挖 采用液压式成槽机 该机配有垂度显示仪表和自动纠正偏差 装置 1 成槽垂直度控制 成槽前利用水平仪调整成槽机的平整度 利用经纬仪 控制成槽机抓斗的垂直度 成槽过程中 利用成槽机上的垂直度仪表及自动纠 偏装置来保证成槽垂直度 精度不得大于 3 1000 2 成槽挖土顺序 根据槽段的宽度尺寸 决定每幅槽段的挖槽次序 不论 槽幅多宽 均采用 跳槽 开挖方法 先施工 1 3 5 等奇数槽段 称为一期 槽段 后施工 2 4 6 等偶数槽段 称为二期槽段 待单孔和孔间隔墙都挖到设计深度后 再沿槽长方向套挖几斗 把抓斗挖 单孔和隔墙时 因抓斗成槽的垂直度各不相同而形成的凹凸面修理平整 保证 槽段横向有良好的直线性 在抓斗沿槽长方向套挖的同时 把抓斗下放到槽段 设计深度挖除槽底沉渣 3 成槽挖土 挖槽过程中 抓斗入槽 出槽应慢速 稳当 根据成槽机仪 表及实测的垂直度及时纠偏 在抓土时槽段两侧采用双向闸板插入导墙 使导 墙内泥浆不受污染 挖槽时 应防止由于次序不当造成槽段失稳或局部坍落 在 泥浆可能漏失的土层中成槽时 应有堵漏措施 储备足够的泥浆 挖槽作业中 要时刻关注侧斜仪器的动向 及时纠正垂直偏差 单元槽段成槽完毕或暂停作业时 即令挖槽机离开作业槽段 4 槽段检验 槽段检验的内容主要包括槽段的平面位置 槽段的深度 槽 段的宽度 槽段的壁面垂直度 槽段的端面垂直度等内 槽段检验工具及方法 如下 槽段平面位置偏差检测 用测锤实测槽段两端的位置 两端实测位置线与 该槽段分幅线之间的偏差即为槽段平面位置偏差 槽段深度检测 用测锤实测槽段左中右三个位置的槽底深度 取平均值为 该槽段深度 成槽质量评定 每幅槽段在成槽 包括清底 完成后需采用超声波进行探测 其垂直度 及时判定成槽质量 对成槽的宽度 垂直度 深度进行检测 对不 合要求的槽段需重新进行修正 若有塌方现象 则需对以后成槽所需的泥浆及 时进行调整 每幅测两点 扫描记录中壁面最大凸出量或凹进量 以导墙面为扫 描基准面 与槽段深度之比为槽壁垂直度 槽段开挖精度应符合成孔的质量标准 见表 6 1 1 表 6 1 1 槽段开挖精度质量标准表 序 号项 目单 位质量标准 1 垂直度 1 300 2 槽 深 mm 100 200 3 槽 宽 mm 0 50 4 沉碴厚度 mm 100 5 刷壁及清孔 单元槽段开挖结束之后 先用抓斗对槽底进行清理 再用 特制钢丝刷刷壁器刷壁 反复刷数次 直至刷壁器上不粘泥为止 刷完壁后用 砂石泵至少分三点定位法进行清孔 为控制槽底沉碴厚度满足设计要求 选用 沉渣测定仪 可以相对精确的测定槽底的沉碴厚度 清槽的质量要求为 清底 及换浆结束后测定槽底沉淀物淤积厚度不大于 10cm 槽段泥浆比重不大于 1 10 粘度 25S 含砂率 4 6 1 4 泥浆工艺 泥浆系统工艺流程见图 6 1 2 1 泥浆材料 为解决常规泥浆在地下墙施工中 尤其是在超深地下墙施工中其护壁性能 携渣能力 稳定性 回收处理等种种方面的不足 我们选用新型的复合钠基膨 润土 优钻 100 泥浆 该膨润土是一种高造浆率 添加特制聚合物的 200 目钠基膨润土 适合于 各种土层 尤其是超深地下墙和砂性土层的护壁要求 2 泥浆配制 加入优钻 100 至喷射混合器中 喷射循环一个以上的体积循环周期 混合 比率以使用淡水为基础 配浆用水的纯净度将影响膨润土的性能 因此 在配 浆前 可加入适量纯碱将酸性水或硬水的 PH 值调到 8 9 以达到最佳配浆效 果 施工槽段 回收槽内泥浆新鲜泥浆配置 新鲜泥浆储存 裂化泥浆废弃泥浆分离器 分离泥浆 土渣废弃回收泥浆指标测试 泥浆指标调整 再生泥浆储存 泥浆指标检测 不符合要求符合要求 图 6 1 2 泥浆系统工艺流程图 3 泥浆性能指标及配合比设计 表 6 1 2 护壁泥配合比 泥浆材料膨润土重质纯碱中粘 CMC自来水 每立方米含量 120kg4kg1kg960kg 4 其他相关指标控制 泥浆回收利用率 优钻 100 Drill Gel 新浆废弃率 设计为 40 左右 新 浆配制完成后 循环使用过程中采用泥浆分离系统进行除砂回收 以达到较好 的除砂效果 提高泥浆循环使用效率 表 6 1 3 泥浆性能指标表 新配制循环泥浆废弃泥浆泥浆 性能粘性土砂性土粘性土砂性土粘性土砂性土 检验 方法 比重1 04 1 051 06 1 08 1 15 1 25 1 35 比重计 粘度 s 20 2425 30 2550 60 漏斗计 含砂率 3 4 48 11 洗砂瓶 PH 值8 98 9 8 14 14 试纸 5 泥浆储存 场地设可储浆 200m3的泥浆系统 6 泥浆循环 泥浆循环采用 BW250 50 型泥浆泵输送和回收 由泥浆泵和软管组成泥浆循 环管路 7 泥浆的再生处理 清孔泥浆和浇灌混凝土过程中回收泥浆必须通过泥浆分离系统进行分离后 再经过调浆后方可继续使使用 循环泥浆经过分离净化之后 还需调整其性能 指标 恢复其原有的护壁性能 这就是泥浆的再生处理 8 劣化泥浆处理 在通常情况下 劣化泥浆先用泥浆箱暂时收存 再用罐车装运外弃 在不 能用罐车装运外弃的特殊情况下 则采用泥浆脱水或泥浆固化的方法处理劣化 泥浆 9 泥浆施工管理 1 各类泥浆性能指标均应符合国家规范规定 并需经采样试验 达到合格 标准方可投入使用 2 新泥浆的配制需严格按配合比进行配制 配制好的泥浆各项性能指标经 自检合格后 静置 24 小时以上 经监理同意后即方可投入使用 3 泥浆配制池顶需搭设遮雨蓬 防止下雨破坏配制好的泥浆 4 在成槽过程中 由于泥浆会受到各种因素的影响而降低质量 为确保护 壁效果及墙体混凝土质量 必须对被置换后的泥浆进行测试 及时处理不合格 的泥浆 直至各项技术指标都符合质量要求后方可使用 质量员随时进行泥浆 指标的抽查 对不能再利用的泥浆坚决废弃 5 对严重遭污染坚决作废浆处理 严重超比重的泥浆用泥浆分离器分离后 收集到并采用全封闭式泥浆运输车外运至规定的泥浆排放点弃浆 6 成槽作业过程中 槽内泥浆必须高于地下水位 0 5m 以上 而且不低于 导墙顶面 0 3m 在容易产生泥浆漏水时 应及时堵漏和补浆 使槽内泥浆液面 保持正常高度 6 2 三轴深层搅拌桩施工工艺 6 2 1 施工参数选择 端头加固区上部的水泥掺入比为 7 以满足机械施工的需要 为了保证施 工质量 施工中必须加强主要技术参数的控制 并要求在施工现场做到挂牌施 工 三轴搅拌桩主要参数详见下表 表 6 2 1 三轴搅拌桩主要技术参数表 序号技术参数项目参数指标 实桩 15 1 水泥掺入比 空搅 7 2 供浆流量100 130L min 3 浆液配比水 水泥 1 44 4 泵送压力0 5 2 5Mpa 5 下沉速度 75cm min 提升速度 15 788 12 788 25cm min 6 提升速度 12 788 3 588 30 40cm min 7 复搅提升速度 3 588 14 88 150cm min 8 28 天无侧限抗压强度 1 0Mpa 9 水泥浆的比重1 37 1 44 10 搅拌速度 单位 rpm min 两边搅拌头 26 0 中间搅拌头 14 5 实桩 426Kg 11 每延米被搅土体水泥用量 空搅 199Kg 注 钻进至底部后停喷 3min 以保证底部成桩质量 6 2 2 施工工艺流程 三轴深层搅拌桩施工工艺流程见图 6 2 1 图 6 2 1 三轴深层搅拌桩施工工艺流程 6 2 3 施工方法 6 2 3 1 施工场地平整 施工前 必须先进行施工区域内的场地平整 清除表层硬物 素土须夯实 地基承重荷载以能行走 JB160A 三轴搅拌桩机为准 按照桩位平面布置图 确定合理的施工顺序及配套机械 水泥等材料的堆 放位置 6 2 3 2 桩机定位 根据苏州轨道交通坐标基准点 按照设计图进行放样定位及高程引测工作 技术交底 测量放样 三轴搅拌机定位 导沟开挖原材料的检验 报监理工程师 施工结束 搅拌 提升喷浆 报监理工程师水泥浆拌制 残土处理 并做好永久及临时标志 6 2 3 3 导沟施工 导沟深度 1m 采用 EX 300 挖掘机机械开挖 6 2 3 4 三轴深层搅拌桩钻进施工 施工时成桩的顺序见搭接施工工艺示意图 钻进的施工步骤如下 桩位放样 根据建设单位提供的坐标基准点 由现场技术人员放出桩位 施工过程中桩位误差必须小于 20mm 桩机就位 移动搅拌桩机到达作业位置 并调整桩架垂直度达到 3 以内 桩机移 位由当班机长统一指挥 移动前必须仔细观察现场情况 发现障碍物应及时清 除 桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正 桩机应平稳 平整 每次移机后可用水平尺或水准仪检测桩机平台的平 整 并用线锤对立柱进行垂直定位观测以确保桩机的垂直度 并用经纬仪经常 校核 经纬仪检测频率为每天至少一次 请专业监理工程师到现场复测 三轴搅拌桩桩机定位后再进行定位复核 偏差值应小于 2cm 图 6 2 1 搅拌桩施工工艺示意图 工程实施过程中 严禁发生定位桩及定位线移位 一旦发现挖机在清除 导槽沟时碰撞定位桩及定位线使其跑位 立即重新放线 严格按照设计图纸进 行施工 6 2 3 5 桩机垂直度校正 桩架垂直度指示针可调整桩架垂直度 并用线锤经纬仪进行校核 在桩架 上焊接一半径为 5cm 的铁圈 10m 高处悬挂一铅锤 利用经纬仪校直钻杆垂直 度 使铅锤正好通过铁圈中心 每次施工前必须适当调节钻杆 使铅锤位于铁 圈内 即把钻杆垂直度误差控制在 3 以内 6 2 3 6 桩长控制标志 施工顺序1施工顺序2 施工顺序3 搅拌桩桩长控制很重要 施工前应在钻杆上做好标记 控制搅拌桩桩长不 得小于设计桩长 当桩长变化时擦去旧标记 做好新标记 6 2 3 7 水泥浆液拌制 水泥浆在搅拌桶中按规定的水灰比配制拌匀后排入存浆桶 再由 2 台泥浆 泵抽吸加压后经过输浆管压至钻杆内注浆孔 6 2 3 8 桩机钻杆下沉与提升 按照搅拌桩施工工艺要求 钻杆在下沉和提升时均需注入水泥浆液 钻杆 下沉速度不大于 0 8m min 提升速度不大于 0 6m min 现场设专人跟踪检测 监督桩机下沉 提升搅拌速度 可在桩架上每隔 1m 设明显标记 用秒表测试钻 杆速度以便及时调整钻机速度 以达到搅拌均匀的目的 在桩底部分适当持续 搅拌注浆至少 15 秒 确保水泥土搅拌桩的成桩均匀性并做好每次成桩的原始记 录 6 2 3 9 注浆 搅拌 提升 开动灰浆泵 待纯水泥浆到达搅拌头后 按计算要求的速度提升搅拌头 边注浆 边搅拌 边提升 使水泥浆和原地基土充分拌和 直至提升到离地面 50cm 处或桩顶设计标高后再关闭灰浆泵 搅拌桩桩体应搅拌均匀 表面要密实 平整 桩顶凿除部分的水泥土也应上提注浆 确保桩体的连续性和桩体质量 6 2 4 质量控制要点 施工中除了加强施工参数的控制外 主要从以下几个方面进行质量控制 垂直度 根据要求 基坑围护结构允许垂直度偏差必须控制在 3 1000 以内 对桩位放样 桩机垂直度校正都必须严格控制 按照规范要求进行施工 水泥用量 水泥掺入量 15 设计建议值 水泥掺入量的大小直接影 响到端头加固的强度是否满足设计要求 在施工中要求均匀 连续的注入拌制 好的水泥浆液 钻杆提升完毕时 设计水泥浆液全部注完 搅拌水泥土的均匀性 为了达到搅拌水泥土的均匀 开动灰浆泵待水 泥浆液到达搅拌头时 边注浆 边搅拌 边提升 下沉 使得水泥浆和原地基 土充分拌和 提升到桩顶设计标高后再关闭灰浆泵 施工深度 施工中必须严格控制 利用桩机钻杆长度来控制 为保证三轴搅拌桩在 1 粉土层 2 粉砂层的成桩性 应在该地层中 进行复搅 6 2 5 施工要点 开机前必须探明和清除一切地下障碍物 须回填土的部位 必须分层 回填夯实 以确保桩的质量 桩机行驶基面须平整 桩机垂直偏差不大于 3 采用标准水箱 按设计要求严格控制水灰比 水泥浆搅拌时间不少于 3min 滤浆后倒入集料池中 随后不断的搅拌 防止水泥离析压浆应连续进行 不可中断 搁置时间超过 2h 以上的拌制浆液作为废浆处理 不得再用 严格控制注浆量和提升速度 防止出现夹心层或断浆情况 桩与桩须搭接的工程应注意下列事项 桩与桩搭接时间不应大于 24h 如超过 24h 则在第二根桩施工时增加注浆量 20 同时减慢提升速度 如因相隔时间太长致使第二根桩无法搭接 则在设计认可下采取局部 补桩或注浆措施 施工过程中应注意三轴搅拌桩桩边须远离降水井边超过 1m 6 2 6 常见问题及处理措施 1 喷浆阻塞 原因分析 水泥受潮结块 制浆池滤网破损以及清渣不及时 预防和处理措施 改善现场临时仓库的防雨防潮条件 加强设备器具的检查及维修保养工作 定期更换易损件 2 喷浆不足 原因分析 输浆管有弯折 外压或漏浆情况 输浆管道过长 沿程压力损失增大 预防和处理措施 及时检查 理顺管道 清除外压 发现漏浆点应进行补漏 严重时可 停机换管 制浆池尺量布置靠近桩位 以缩短送浆管道 当场地条件不具备时 可适当调增泵送压力 3 施工冷缝处理 施工过程中一旦出现意外情况导致施工冷缝的产生必须采取在冷缝处搅拌 桩外侧补桩 以此确保将来基坑开挖时不出现大量渗水现象 6 2 7 检验标准 表 6 2 1 三轴搅拌桩成桩允许偏差 检查频率 序号检查项目 允许偏差 或允许值范围点数 检查方法 1 桩底标高 mm 100 50 每根 1 测钻杆长度 2 桩位偏差 mm 50 每根 1 用钢尺量 3 桩径 mm 10 每根 1 用钢尺量 4 桩底垂直度 1 200 每根全过程用经纬仪测量 6 3 双重高压堵缝旋喷桩施工工艺 6 3 1 施工参数选择 为了保证施工质量 施工中必须加强主要技术参数的控制 并要求在施工 现场做到挂牌施工 初步拟定旋喷桩主要技术参数见下表 表 6 3 1 旋喷桩主要技术参数表 序 号项 目参 数 1 高压旋喷种类双重管旋喷 2 高压泥浆泵压力25 30Mpa 3 注浆管外径 87mm 4 喷嘴直径 2mm 5 高压胶管直径 33mm 6 提升速度10 15cm min 7 浆液材料及配比42 5 普硅水泥 水灰比 1 1 6 3 2 施工工艺流程 旋喷桩桩施工工艺流程见下图 施工方案 技术交底 施工准备 技术准备 物资准备 施工设施准备 作业条件准备 钻机就位 钻杆垂直调整 钻 孔 插管 试喷 旋喷注浆作业 拔管 冲洗 浆液配制 检 验质量记录 不符合处置 和再验收 结 束 图 6 3 1 旋喷桩施工工艺流程图 6 3 3 施工工法 6 3 3 1 清理施工场地及试桩 施工前应保证场地的三通一平 确保用电安全 旋喷桩施工前 先进行试桩 以验证所选桩型适用性 确定旋喷桩的有效 桩径 施工参数 浆液性能要求等 6 3 3 2 测量放样 根据所提供的测控平面和高程控制网点建立适宜于本工程的平面 高程控 制系 校核无误经监理工程师认可后 作为桩位放样的依据 对所测定的桩位 经监理工程师认可后进行桩位放样 桩位应严格按照图纸设计测设 偏差不得 大于 50mm 6 3 3 3 现场布置 在旋喷桩设计轴线顺序布置机组的旋喷机 灰浆搅拌机 泥浆泵 注浆泵 空压机 灰浆搅拌机及水泥库房 6 3 3 4 施工技术交底 对参与施工的桩机班组人员 技术管理人员进行施工技术和安全技术交底 使其明确施工质量控制要点和安全技术措施 确保工程质量和安全无事故 6 3 3 5 施工工艺 先利用钻机引孔至设计深度后 将喷具下至设计深度 通过高压浆液切割 造槽 控制旋转速度 喷嘴摆角及提升速度 经过高压浆液切割 搅拌 升扬 置换等作用 利用水泥浆液充填槽孔 形成水泥土固结体防渗墙 清理场地 采用人力或机械使场地平整 并挖好排污池及排污沟 作好 泥浆池 根据设计要求 采用明显标志放出桩点 钻机就位 利用钻机的自行行走 移动钻机到设计孔位 采用全站仪调 整好垂直度 使钻头对准桩点 为防止钻杆倾斜 可加重钻杆的底部重量 并 在钻进过程中用线锤随时进行检查 射水试验 钻机就位后 首先进行低压射水试验 0 5MPa 用以检查喷嘴是否畅通 压力是否正常 钻孔 钻进 将已调试好的钻机 移至设计孔位 并调整好垂直度 使钻头对 准设计桩位中心 射水试验后 即可开钻 射水压力由 0 5MPa 缓慢增至 1 0MPa 目的是减少摩擦 防止喷嘴堵塞 接长钻杆 当第一根钻杆钻进后 停止射水待压力下降后 接长钻杆 在继续射水钻进 直到钻到设计桩底位置 制浆 采用合格的 42 5 普通硅酸盐水泥 洁净水 按选定的配合比进行配制 按确定的配合比 首先将水加入桶内 再加入水泥 开动搅拌机拌合 1 2min 经过滤网流入泥浆池 再用泥浆泵抽进第二次过滤筛 进行第二次过 滤后 流入泥浆桶的浆液 经过高压泵加压 由高压管送至钻机进行旋喷 旋喷 主要技术参数 浆液压力 25 30MPa 浆液比重 1 5 旋转速度 初步 确定为 20r min 提升速度 10 15cm min 液浆流量 120L min 旋喷作业 钻孔至设计高程后 拧下上节钻杆 放入钢球 堵住射水孔 再将钻杆装上 即可向钻机输送高压水泥浆 待液浆从孔底冒出后 钻杆开始 旋转和提升 由下而上进行旋喷 当遇特殊土层 如砾石土等 为保证桩径和 质量 必须进行复喷 拆除钻杆 在旋转过程中 当第一根钻杆提出地面后 停止压浆 待压 力下降后 迅速拆除钻杆 当提升到桩顶设计标高时 重新开始旋喷 当提升 到桩顶设计标高时 为避免浆液与土在拌合机混合后 因浆液离析出现缩水 造成旋喷桩顶部凹穴 进行 1 2mm 的低压补喷 冲洗 补喷完成后 提出钻杆及钻头进行低压射水 冲洗钻杆 喷嘴 即可移动 钻机 当遇到特殊情况时 必须清洗所有的管路 器具 移机 当一根桩旋喷完毕后 即可移开钻机 进行下一根桩作业 6 3 4 施工质量参数控制 表 6 3 2 旋喷桩施工参数控制标准表 项 目二重管法 喷嘴孔径 mm 1 8 喷嘴数量 个 2 旋转速度 r min 15 30 参 数 提升速度 mm min 100 150 压力 Mpa 25 30 高压泵流量 L min 100 200 压力 Mpa 0 6 0 7 机 具 性 能 空压机流量 L min 1 3 6 3 5 质量控制措施 1 施工轴线及孔位布置 根据提供的高程点 施工控制点测放高喷施工轴线及起始点桩位 用水准 仪测定各桩位高程 根据设计桩底高程和实测桩位点地面高程确定旋喷桩深度 用经纬仪和钢尺对每根高喷桩位进行测放 采用长 30cm 12 钢筋定样 高出地 面 3 5cm 确保桩位偏差小于 5cm 填写工程控制点放样 复核 记录表及施 工放样报验单报请监理工程师批准后实施 2 钻孔质量控制 为保证钻孔孔位 孔深及钻孔垂直度满足设计要求 保证喷射管能够顺利 下到设计深度 施工中要按以下技术要求进行控制 喷射前要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 管路系统的密封圈必须良好 各通道和喷嘴内不得有杂物 钻机架设平稳 保证钻机在钻进过程中不移位 钻杆在钻进过程中倾斜 率小于 1 5 钻进中用钢尺测量校核钻具长度 控制终孔深度超过设计孔深 30cm 认真作好施工记录 记录与钻孔同步进行 要求正确反映地层情况 为 旋喷提供可靠的依据 采取必要措施 防止塌陷回填段孔口坍塌 影响施工质量及施工安全 每钻完一孔 经验收合格后用浓泥浆将孔内充满 防止塌孔 并盖住孔 口 防止孔内掉入异物 3 原材料质量控制 所用水泥为普通硅酸盐水泥 在使用过程中确保每批都有质保书 并按规 范要求批量 批次在监理工程师见证下 抽样送有资质检验单位检测合格后 报监理工程师审查同意后使用 高压喷射浆液拌和用水水质应符合规定要求 水泥 水的称量准确 精度满足规范要求 4 浆液质量控制 按试验确定的水泥浆液水灰比 利用机械搅拌水泥浆液 水泥采用进料机 均匀进料 浆液使用前过筛 不定期用比重计检测水泥浆液密度 确保浆液质量 配制好的水泥浆用滤 网过滤 浆液存放时间 当环境气温 10 以下时 不超过 5h 当环境气温 10 以上时 不超过 3h 当浆液存放时间超过有效时间时 降低标号或按废浆 处理 施工需要掺加外加剂时 在使用过程中确保每批都有质保书 并按规范要 求批量 批次在监理工程师见证下 抽样送有资质检验单位检测合格后 报监 理工程师审查同意后使用 5 高喷质量控制 高喷施工是多台机械设备联合作业 每台设备的运行参数都必须在设计要 求范围之内 各设备操作人员之间要统一口令 相互沟通 配置合格浆液过筛后 存放于储浆桶内 试喷前检查压力表 流量表的精度及灵敏度 高压喷射设备的性能等 高喷台车就位后 地面试喷 调整高压泥浆泵注浆压力达到试验确定的 压力参数后 控制提升速度达到试验确定的参数 包好气嘴和浆嘴 将喷射管下到设计深度 启动高压泥浆泵 待泵压 流量等达到试验确定的技术参数 且孔口已 返出水泥浆液时 再进行一边提升一边喷射注浆 喷管提升至设计桩顶高程以上 0 3m 0 8m 处停机 将旋喷管提出地面 旋喷过程中保证桩体的连续性 若因故停止 恢复施工时 重复定喷灌 浆搭接长度大于 20cm 施工中经常检查泥浆泵的压力 浆液流量 摆动角度 提升速度和耗浆 量 作好现场施工记录 当冒浆量超过注浆量 20 时 应按规定及时处理 喷 浆过程中如孔内不返浆 应采取回灌 加大供浆量等措施 直至返浆正常后方 可继续提升成桩 施工分两序进行 先施工一序孔 后施工二序孔 旋喷桩相邻两桩施工 间隔时间不小于 48h 间距应不小于 4 6m 注浆作业过程中 如无回浆严禁提 升喷管直至回浆方可提升 停机超过 3h 时 应对泵体输浆管路进行清洗后方可继续施工 每喷完 一孔应将水泥浆管路冲洗干净 防止浆液凝结 堵塞喷嘴 为防止浆液凝固收缩影响桩顶高程 必要时在原孔位采用冒浆回灌或二次 注浆等措施 喷射作业完成后 应连续将冒浆回灌至孔内 直到浆液面稳定为 止 粘土层不得将冒浆进行回灌 6 3 6 常见故障的处理 喷嘴或管路被堵塞 压力骤然上升 预防措施 高压泵或注浆泵的吸水管进口和水泥浆储备箱的滤网规格以 2mm 左 右为宜 筛网的面积不要过小 遵守操作规程 认真检查浆管的通道 在插管前要用塑料薄膜包扎 好喷嘴 遵循设备的开启顺序 待运转正常后 待泵量 泵压正常后 才开始 注浆 加强注浆泵的维护保养 保证注浆过程中不发生故障 避免水泥浆 在管道中沉淀而堵塞 若喷射过程中出现水泥供不应求 应抽送清水将注浆管中的水泥浆 顶出喷嘴后才停泵 喷射结束后 应及时清洗机具 高压泵排量达不到要求或压力上不去 其处理方法是 检查阀 活塞等易损部件 及时更换磨损大的部件 有杂物影响阀 关闭时 要及时清理 检查吸水管道是否畅通 漏气 避免吸水空气 尽量减少吸水管道 的流动阻力 检查活塞的循环次数是否达到要求 消除传动系统中的打滑现象 检查安全阀 高压管路 消除泄漏 检查喷嘴直径是否符合要求 更换过度磨损的喷嘴 6 2 7 场地清理及恢复 施工前预先挖设排浆沟及泥浆池 施工过程中将废弃的冒浆液导入或排入 泥浆池 沉淀凝结后运至场外存放或弃置 及时按要求清理恢复平整施工场地 6 2 8 检验标准 表 6 2 8 1 质量检验标准表 水平检查孔 说明 1 水平孔孔径3cm 长度3 5m 3 0m 2 0m 序号项 目允许偏差检查方法 1 水泥及外加剂符合出场要求 查产品合格证书 或抽样送检 2 水泥用量设计要求 查看流量表及 水泥浆水灰比 3 桩体抗压强度 及完整性检验 设计要求按规定方法 4 孔 位 mm 50 用钢尺量 5 孔 深 mm 大于设计深度 300 用钢尺量 6 孔钻孔垂直度 1 5 经纬仪测钻杆或实测 7 注浆压力 按设定参数指 标 查看压力表 8 桩体搭接 mm 200用钢尺量 9 桩体直径 mm 50 开挖后用钢尺量 10 桩身中心 允许偏差 0 2D D 旋喷桩直径 开挖后桩顶下 500mm 处用尺量 七 效果的检测七 效果的检测 7 1 检查内容 1 加固体强度 2 加固体整体性 均匀性 3 加固体中地下水含量情况 7 2 检查方法 7 2 1 强度检查 在每个端头进行不少于两个点的钻芯 取样