--高压旋喷桩--逆作法--顶管工作井施工方案设计

1、一、工程概况1、工程简介本工程位于市龙岗区龙城街道龙西社区及龙岗街道龙岗社区和 新生社区，工程容包括由中国市政工程中南设计研究院设计的横岭污 水处理厂配套干管二期工程一标段(龙西河)的全部施工图纸容，其中 直埋段起止桩号：1、A 段 WA1( K0+0.000)至 WA13(K0+726.29)，WA12-WA13 间 为龙西河西干渠过河管道；2、B 段 WB1( K0+0.00)至 WB18(K1+.79)；3、C 段 WC1( K0+0.00 至 WE1( K2+723.45)，WC60-WE1 间为 龙西河东干渠过河管道；4、D 段 WD1 ( K0+0.00)至 WE1( K2+.63

2、)；5、F 段 WF1( K0+0.00)至 WF10( K0+338.65);6、G 段 WG1(K0+0.00)至 WG13(K0+359.63)；其中顶管段起止桩号：1、A 段 WA13( K0+726.29)至 WE4( K1+493.04)；2、B 段 WB18( K1+.79)至 WA14( K1+499.84)；3、E 段 WE1( K0+0.00)至 WE32( K3+371.06)本工程截污干管主管及支管共18.5公里，其中明挖管道为13.9公里; 顶管施工为4.6公里。本工程工作井、接收井原设计施工工艺为沉井施工，因沉井施工 受到场地及地下市政管线的限制，且沿线大部份管线距

3、离周边建筑物 较近，无法按原方案施工。现顶管工作井、接收井、检查井考虑采用 逆做法施工工艺施工。为了确保周边建筑物及施工安全， 在工作井接 收井周边采用水泥土 700搅拌桩支护，搭接200伽。2、工程量顶管工作井沉井工程量表：工作井、接收井编号及数量如下:工作井序号井规格编号数量1 6000WB5,WB19,WB21,WE24个2 7000WA14,WA16,WA18, WA20, WE4,WE6,WE27,WE29,WE319个37500*4500WE8,WE10,WE12,WE 仃,WE19,WE21,WE23,WE258个接收井序号井规格编号数量1 4000WB4,WB18,WB19 &

4、#39; ,WB20,WB22,W A13,WE3,7个2 5000WA15,WA 仃,W A19,WA21,WE5,WE7,WE9,WE11,WE18,WE20,WE22,WE24,WE26,WE28,WE3015个检杳井序号井规格编号数量1 4000WA22,WE132个顶管工作井、接收井标高一览表序号名称井编号规格地面标咼(m)井底标高(m)埋深(m)1接收井WB4400037.629.887.722工作井WB5600037.5929.787.813接收井WB18400033.3426.127.224工作井WB19600034.526.128.385接收井WB19 '400034

5、.825.938.876接收井WB20700035.0824.8210.267工作井WB21600034.825.789.028接收井WB22700034.425.558.859接收井WA13400034.7925.469.3310工作井WA14700034.0425.308.7411接收井WA15500034.8125.259.5612工作井WA16700034.725.189.5213接收井WA17500035.0025.089.9214工作井WA18700034.924.999.9115接收井WA19500034.524.919.5916工作井:WA20400034.0824.829.2

6、617接收井WA21500035.124.7310.3718检查井：WA22400036.0024.6611.3419工作井WE2600035.326.648.6620接收井WE3400035.4725.3210.1521工作井WE4700035.1424.2610.8822接收井:WE5500035.1824.0911.0923工作井WE6700035.0524.0311.0224接收井WE7500034.3123.8610.4525工作井1WE84500*700034.1523.7910.3626接收井WE9500034.0423.6410.427工作井WE104500*700033.94

7、23.6210.3228接收井1WE11500033.6823.4510.2329工作井WE124500*700033.523.3810.1230检查井WE13400033.3523.2210.331工作井WE174500*700032.4122.919.532接收井tWE18500032.322.749.5633工作井WE194500*700031.6922.679.0234工作井WE20500031.4922.58.9935接收井WE214500*700031.7922.439.3636接收井WE22500031.922.269.6437工作井WE234500*700031.922.199

8、.7138接收井WE24500031.9222.059.8739工作井WE254500*700031.8921.989.9140接收井WE26500031.8621.8110.0541工作井:WE27700031.8421.7410.142接收井WE28500032.5421.5910.9543工作井WE29700032.221.5310.6744接收井WE30500031.8821.3610.5245工作井WE31700031.6221.2910.33、工程地质状况参考中国市政工程中南编制的工程勘察报告（详勘），本工程有关的场地地层从上往下依次为：（1）、人工填土层（Qm1）素填土：褐黄、红

9、色、灰褐等色，松散-稍压实，局部压实状，主 要由粘性土组成，局部含少量碎石及多量块石，顶部0.2M为砼路面。 该层沿线仅3个钻孔未见及，层厚 0.400.72m。进行标准贯入试验 26次，击数为：3.97.5击，平均5.4击。(2) 、第四系冲积层(Qal)2-1粉土：褐黄、褐灰、灰、灰黑等色，稍湿湿，松散稍密、 含多量粉细砂及粘粒，局部含少量有机质，摇振反应中等，无光泽反 应，干强度低，韧性低。该层沿线共45个钻孔见及，顶板标高26.93 39.50m。层厚0.202.40m。进行标准贯入试验6次，击数为：3.7 7.1击，平均5.2击。2-2粉质粘土：褐红、浅黄、灰黄等色，湿饱和，可塑、以

10、粉粘粒为主，局部含多量粉细砂及少量碎石或砾。该层沿线共113个钻孔见及，顶板标高24.4039.74m,层厚0.609.70m。该层进行标准贯 入试验106次，击数为：5.610.7击，平均7.7击。2-3粘土：灰黄，褐黄色，饱和，软塑状，干强度高，韧性高，局部含有机质及粉砂粒。该层沿线共 9个钻孔见及，顶板标高25.93 35.91m,层厚0.303.70m。该层进行标准贯入试验 3次，击数为： 2.76.5击，平均4.6击。2-4淤泥质土：灰黑色，饱和，软塑状，含淤泥质粘粒，具腥臭味， 易污水。该层沿线共5个钻孔见及，顶板标高30.2034.74m,层厚 0.802.60 m。该层进行标准

11、贯入试验4次，击数为：1.85.7击，平均4.0击。2-5粉细砂：褐黄、褐灰、灰黄、灰黑色，湿饱和，松散稍密 状，成分主要为石英，分选性好，含少量粘粒。该层沿线共27个钻孔见及，顶板标高28.2937.85m,层厚0.507.30m。该层进行标准 贯入试验21次，击数为：5.812.1击，平均8.3击。2-6中粗砂：灰黄、浅黄、浅灰色，湿饱和，松散稍密状，颗 粒成分主要为石英，分选性一般，含少量细砂粒。该层沿线共57个钻孔见及，顶板标高26.9535.24m,层厚0.209.30m。该层进行标 准贯入试验32次，击数为：9.814.0击，平均11.4击。2-7含砾粉质粘土 ：褐黄、褐灰色，饱和

12、，软 可塑状，以粉粘粒 为主，含灰岩碎屑及砾粒。该层沿线共 21个钻孔见及，顶板标高 26.2533.06m,层厚0.705.60m。该层进行标准贯入试验 10次， 击数为：5.38.1击，平均6.5击。(3) 、第四系坡积层(Qdl)粉质粘土：褐红、黄色，稍湿湿，可硬塑，含少量粉细砂、砾，局部含少量碎石。该层沿线共14个钻孔见及。顶板标高35.08 42.35m,层厚1.103.50m。该层进行标准贯入试验 7次，击数为： 6.512.1击，平均9.2击。(4) 、第四系残积层(Qe1)粉质粘土：浅黄、褐黄、褐红、灰褐等色，湿很湿，可硬塑 状，由原岩风化残积而成，结构尚可辨认，含少量结核和砾

13、粒，风化 不均，局部见强风化碎块。该层沿线共39个钻孔见及。顶板标高26.6939.45m,揭露厚度0.907.30m。该层进行标准贯入试验16次，击数为：15.525.2击，平均19.8击。(5) 、石炭系下统砾岩层(C1)强风化砂岩：褐黄、褐红色，岩芯呈半岩半土状、碎块状，原岩结构大部分已破坏，强度较低。该层沿线共20个钻孔见及。顶板标高25.5940.99m,揭露厚度1.6010.60m。该层进行标准贯入试验 9 次，击数为：49.856.6击，平均52.8击。三、施工前期准备1、清楚地表各种障碍物，将施工场地填垫、平整，浇筑混凝土面。2、 保证进场临时道路畅通，施工用电采用二台200K

14、VA的临时变压 器供电。3、根据桩位平面图及主要轴线，用经纬仪定向，钢尺量距，确定井 位。项目组织机构人员配置安排表序号人员配置资质证号1项目经理曾彦2技术负责人邱治银3安全员宝林4安全员闵云斐5安全员苟诗勇6施工员廖小红7机械员何喜良8材料员马王康9预算员周光兰主要施工机械设备计划安排表序号名称单位数量进场时间退场时间备注1HD820反铲挖掘机台5开工进场完工退场2人货车辆3开工进场完工退场38吨自卸车辆15开工进场完工退场4高压旋喷桩机台2开工进场完工退场5高压注浆机台2开工进场完工退场6100KW发电机台5开工进场完工退场7木工台锯台5开工进场完工退场8吊土方用升降机台10开工进场完工退

15、场9铲车辆2开工进场完工退场10电焊机台6开工进场完工退场11© 100污水泵台15开工进场完工退场12人力斗车台40开工进场完工退场四、旋喷桩施工（一）顶管井围护使用距井边150mm的500高压旋喷桩，搭接200mm支护，进入粉质粘土质层 200mm,水泥采用强度等级为32.5的复合硅酸盐水泥，水泥用量为 300kg/m （在淤泥层部位水泥用量加大为350 kg/m）,水灰比0.5, 上部4m采用复搅，以提 高桩顶强度。桩长与根数具体见下表：序号名称井编号规格桩长（米）根数备注1接收井WB440009.7232工作井WB560009.8283接收井:WB1840009.2234工作

16、井WB19600010.4285接收井WB19 '400010.8236接收井:WB20700012.2317工作井WB21600011288接收井WB22700010.8319接收井:WA13400011.32310工作井WA14700010.73111接收井WA15500011.52612工作井1WA16700011.53113接收井WA17500011.92614工作井WA18700011.93115接收井1WA19500011.62616工作井1WA20400011.32317接收井WA21500012.32618检查井:WA22400013.42319工作井1WE260001

17、0.62820接收井WE3400012.22321工作井1WE4700012.83122接收井1WE5500013.12623工作井WE6700013.003124接收井:WE7500012.42625工作井WE84500*700012.43626接收井WE9500012.42627工作井:WE104500*700012.33628接收井WE11500012.22629工作井WE124500*700012.23630检查井:WE13400012.32331工作井:WE174500*700011.53632接收井WE18500011.52633工作井WE194500*700011.003634工

18、作井:WE20500010.002635接收井WE214500*700011.43636接收井WE22500011.62637工作井WE234500*700011.73638接收井WE24500011.72639工作井WE254500*700011.93640接收井WE26500012.002641工作井WE27700012.003142接收井WE28500013.002643工作井WE29700012.63144接收井WE30500012.52645工作井WE31700012.331（二）、高压旋喷桩的施工工艺流程及质量控制深层水泥高压旋喷桩是利用水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深 层机械钻

19、孔在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，使软土硬结而 提高地基强度。这种方法适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土, 处理效果显著，处理后可很快投入使用。1、施工准备1.1高压旋喷桩施工场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障 碍（包括大块石、树根和生活垃圾等）。场地低洼时应回填粘土，不得 回填杂土。1.2高压旋喷桩施工机械应配备电脑记录仪及打印设备，以便 了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。1.3高压旋喷桩施工机械必须具备良好及稳定的性能，所有钻 机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可 开钻。2、施工工艺流程桩位放样t钻机就位t检验、调整钻机t正循环钻进至设计深度-打开

20、高压注浆泵-反循环提钻并喷水泥浆-至工作基准面以下0.3mT重复下钻并喷水泥浆至设计深度t反循环提钻至地表t成桩结束t施工下一根桩3、施工控制3.1高压旋喷桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有 无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。3.2为保证高压旋喷桩体垂直度满足规要求，在主机上悬挂一吊 锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。3.3对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、机械压力表 提升速度、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及次数。3.4为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求， 每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪， 以备监理

21、工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比 是否满足设计要求。3.5高压旋喷桩施工采用二次喷搅工艺。喷浆搅拌时钻头的提升 （或下沉）速度不大于0.5m/mi n,钻头每转一圈的提升（或下沉）量 以1.01.5cm。每根桩的正常成桩时间应不少于 40分钟，喷浆压力 不小于0.4MPa。搭接施工的相邻桩的施工间隔时间应不超过 10小时（3.6为保证高压旋喷桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆 时应在桩底部停留30秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩 体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为 30秒。3.7在旋喷施工过程中采用“叶缘喷浆”的搅拌头。这种旋喷头的 喷浆口位于叶片的最外缘，当

22、浆液离开叶片向桩体中心环状空间运移 时，随着叶片的转动和切削，浆液能较均匀地散布在桩体中的土中。 长期使用证明，“叶缘喷浆”搅拌头能较好地解决喷浆中的旋喷不均 问题。3.8施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。 每根桩开钻后应连续 作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。 储浆罐的储浆应不小于一根桩的用量加 50kg。若储浆量小于上述重 量时，不得进行下一根桩的施工。3.9施工中发现喷浆量不足，应按监理工程师要求整桩复搅， 复喷 的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应 及时记录中断深度。在12小时米取补喷处理措施，并将补喷情况填 报于施工记录。补喷重叠段

23、应大于 100cm,超过12小时应采取补桩 措施。五、工作井、接收井、接收井逆做法工作井、接收井桩芯土的开挖方法采用：对于较软的土方采用人工 使用铁锹、镐，对较硬的强风化、中风化岩采用空压机凤镐等工具进 行挖掘。桩芯土的提升使用电动挖孔桩机架提升，水平运输采用手推车运输 至堆土处，然后用挖掘机装至倒运汽车，运输至土方暂时存放点存放， 晚上由运土自卸汽车运至弃土地。（一）、施工方法：1、逆做法土方开挖及井壁施工:(1) 、施工顺序、方法:逆做法施工顺序:测量放线定位检查桩位、标记第一次挖土 900mm立模板绑钢筋浇护壁混凝土厶7立模板绑钢筋挖下一段土 900 mm浇井壁混凝土挖土立模钢筋砼循环&

24、quot;挖土至设计标高井内结构墙施工在开挖前，由测量工根据图纸尺寸进行桩位测放，经校核无误后， 用红砖砌出200m高240mm厚桩护圈，并用醒目的红三角在护圈上 标出桩心十字线，方可进行土方开挖施工。采用人工从上至下逐层用 镐、锹进行挖土，挖土顺序为先中间后周边。其尺寸允许偏差不超过 30mm。按标出的桩心十字线吊线检查孔中心位置和孔径，然后进行 井壁钢筋绑扎、支定型钢模板和浇筑砼，循环作业至设计要求深度。 为保证桩的垂直度，要求每灌柱三节井壁，就应校核该桩中心位置及 垂直度一次。(2) 、施工中可能遇见问题及处理：如遇局部回填土及淤泥质土层 或地下水较大时(如构造蚀变带)，出现塌方、流砂等

25、现象，应采取 井壁节高适当缩减到 300500mm并在支模前先采取特殊的防护措 施，如堵沙包、稻草、护壁砼加厚、钢筋加密等加固措施。同时在坑 底一侧挖一临时集水坑，加泵抽水，防止塌方加大，经加固处理后再进行挖土，所塌方后的孔洞应在浇捣护壁混凝土的同时，用混凝土填好。(3) 、井壁钢筋绑扎：采用预先下料、井下绑扎的施工方法，工作井及接收井护壁钢筋配 筋如下：每节护壁高度不能大于一米，竖向钢筋下料加长 200,便于搭接， 水平钢筋及竖向钢筋采用二级螺纹钢筋，© 14200单层双向网片配置。L- 111/;. Jr护聖加斷图绑扎好后，经质监站、甲方和监理验收合格后，方可支模浇筑砼。(4)

26、、井壁模板支设：井壁模板支设：井壁模板采用加工好的定型钢模板， 按井径分块拼装，安装之前应 涂刷脱模剂，安装时用 U型扣件连接及固定，沿模板底打短钢筋加 固，拼装中留一道接缝夹一根48钢管，以便拆模；必要时采用 48钢管加固支撑对顶。(5) 、井壁砼浇筑：井壁砼浇筑采用商品混凝土，强度为 C30,厚度为200mm,加 早强剂。砼利用吊桶下送，用圆形防护板作布料台，砼应对称浇筑， 防止模板侧移，砼采用人捣实，每次分层厚度100200mm,防止漏捣。首节井壁砼拆模后，放出中心线及标高于其上。（6）、模板拆除：井壁混凝土终凝8个小时后才能拆除支撑，强度达到1MPa以上时 才能拆模，拆模时先拆除钢管，

27、再撬模板；拆下的模板应及时清洁， 变形的模板应及时修整。接着进行下一节护壁施工。（7）、井坑地表水及井坑排水1、地面排水：为防止地表雨水冲刷基坑，造成塌方，在基坑开挖前基坑四周地面设排水明沟，同时设置集水井，经沉淀后再让地表水 排向地下管道。2、井坑施工排水，施工时在井底中间设置集水坑，及时抽水，以 免浸泡井底。（二）逆做法施工安全防护措施在开工前，将现场踏勘情况进行分析，研究、设计安全、文明施工 措施，具体措施如下：1、要保持现状的交通，采用独个孔桩围护施工，采用封闭式施工， 每个井口用护栏独立围护，并设置工作门，工作门专门给作业工 人及机械出入，以及做进口出料。2、护横杆采用60钢管600

28、mm,立杆采用60钢管2500mm, 每支立杆用60钢管以60。支撑，并采用膨胀螺丝及电弧焊焊接 固定。高度为2.2m，栏板采用胶合板，并挂安全标识牌。栏板下 用砂灰砖砌400mm高120厚。3、交叉路口部份的井口，设专人指挥交通，确保施工生产全。4、 挖井时，采用独节进深方法施工，每一节深度为 900m m，在 地质较差部份，每节深度应为300500mm,每挖一节后应立即浇 灌混凝土井壁。地面节浇灌混凝土井壁应高于地面 0.3m m,地面 水才不会流入井和地面上的杂物、泥土掉落井，确保井下工作人员安全。5、 井下施工采用安全行灯照明，电压不高于36伏，供电给井下 的用电设备的线路必须加装漏电保护设置。6、开挖井口 2米围严禁堆放杂物，井口和四周围要装设护栏栅， 井周围平台上发现有杂物要及时清除。7、井深挖至操作人员高度时，在距挖土面2米处设置安全保护挡 板，吊筒上下时，井下人员应避于护板下，护板位置应随孔深增 加，随作业面下