某盾构进、出洞地基加固施工方案

南宁地铁二号线 站区间工程 盾构进、出洞地基加固 施 工 方 案 中国建筑股份 项 目 经 理 部 2014年3月 编 制 人： 审 核： 审 批：     目  录 1  工程概况    2 2  工程地质情况    3 2.1  工程地质条件    3 2.2  水文地质条件    5 3  编制依据    5 4  施工组织    5 4.1  施工进度安排    5 4.2  劳动力组织安排    6 4.3  施工机械、设备    6 5  高压旋喷桩施工    6 5.1  施工准备    7 5.2  施工工艺流程    7 5.3  高压旋喷桩施工技术、质量措施    8 6  安全生产措施    10 7  文明施工及环境保护措施    10 8  附图    11 1  工程概况 天津地铁2号线为天津市东西向的骨干线，西起西青区曹庄，途经广乐道——黄河道——南马路——进步道——铁路天津站——华昌大街——卫国道，穿过外环线至初期终点李明庄站，正线全长22.789km，其中过度及地面线路长1.37km，设18座地下车站和1座地面站。起终点分设曹庄停车场和李明庄车辆段。线路连接了西青区、南开区、和平区、河北区、河东区和东丽区六个行政区。其中，青年路站～西南角站区间隧道工程，以西南角站西端头井作为始发工作井，推进至青年路站东端头井，单区间左、右行线盾构为同向推进施工。 青年路站～西南角站区间隧道左、右线共1152环，其中，左线576环，里程为左DK8+814.528～左DK8+122.803，长692.044m；右线576环，里程为DK8+814.528～DK8+122.803，长691.703m。 本工程区间隧道采用预制装配式钢筋砼管片，管片内、外直径分别为Φ5.5m和Φ6.2m，管片厚度350mm，宽度1200mm。管片采用错缝拼装，环间错缝为45度。本区间隧道纵缝和环缝采用弯螺栓连接，环向共设12个螺栓，总向共设16个螺栓，封顶块采用纵向插入的拼装方法。衬砌的设计强度为C50，抗渗标号为S10，由封顶块（XF）、邻接块（XL1）、邻接块（XL2）、 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 块（XB1）、（XB2）、（XB3）构成。纵、环向均采用M30双头螺栓连接，衬砌接缝防水采用遇水膨胀橡胶和三元乙丙橡胶制成的弹性密封垫。衬砌内弧面，在隧道贯通后按设计要求作嵌缝、抹孔等防水处理。 区间隧道纵坡为“V”型节能坡，最大坡度12.03‰。隧道顶部埋深为9.5～14.8m，曲线半径3000m。区间设旁通道及泵站一座，位于左DK8+844.95、DK8+844.93处。 2  工程地质情况 2.1  工程地质条件 1、地形和地面标高 本区间段位于冲积平原，地形平坦，表覆第西系全新统人工堆积填土（杂填土、素填土），局部为新近组坑底淤积粘性土，围岩分级为VI级，地面高程2.31～2.61m。 沿线范围内地面建筑物主要为广林园、瑞德公寓、台北花园、级升里、永基商城、红家园、新丽里、怀仁里、中国工商银行南开支行、卫安南里等居民楼、商业楼及交通道路。既有建筑的基础范围、埋深及地下管线对工程影响较大。 2、地基土层特征 本工程范围内地层主要为第四系全新统人工填土层（人工堆积 ），第I陆相层（第四系全新统上组河床～河漫滩相沉积 ）、第I海相层（第四系全新统中组浅海相沉积 ）、第II陆相层（第四系全新统下组沼泽相沉积 及河床～河漫滩相沉积 ）、第III陆相层（第四系上更新统五组河床～河漫滩相沉积 ）、第II海相层（第四系上更新统四组滨海～潮汐带相沉积 ）、第IV陆相层（第四系上更新统三组河床～河漫滩相沉积 ），第III海相层，第V陆相层。各岩层特性分述如下： 青年路站～西南角站区间隧道图层特征表 时代 成因 层号 土层名称 土层厚度 （m） 顶板高程 （m） 土 层 描 述 ①1 杂填土 1.3～2.8 / 主要为杂色、褐灰色，很湿~饱和，松散，由砖头、碎石、灰渣、粘性土等组成，以粘性土为主的杂填土，多为褐黄色，可塑。局部底部为新近组坑底淤积粘性土 ①2 素填土 1.6 1.01 褐黄色，可塑，含少量碎砖渣 ③1 粉质粘土 0.8～2.9 1.19 ~-3.96 黄褐色、黄灰色、灰黄色，可塑~流塑，含锈斑、少量姜石，局部含少量腐殖质 ③2 粘 土 1.0～4.0 1.12 ~-0.23 灰黄色、黄褐色，硬塑~可塑，含锈斑，局部含少量铁锰结核，局部表层为灰绿色湖沼相粉质粘土 ③3 粉 土 0.8～2.2 -0.48 ~-2.19 主要为褐黄色、灰黄色、黄灰色、黄褐色，中密~密实，湿，含锈斑及少量灰色条纹、姜石，局部夹粉质粘土、粘土薄层。 ④1 粉质粘土 2.8～6.9 -5.61 ~-8.46 灰色、深灰色，可塑~流塑，与粉土、粉砂互层，呈千层饼状，含贝壳、腐殖质 ④2 粉 土 2.2～5.6 -2.28 ~-9.91 灰色、中密~密实，湿，与粉质粘土互层，呈千层饼状，含少量贝壳 ⑤1 粉质粘土 0.1～3.3 -10.69 ~-12.31 灰白色、浅灰色、黄灰色，可塑~软塑，顶部为有机质土，局部为淤泥质土 ⑥1 粉质粘土 2.0～7.0 -10.88 ~-16.88 黄褐色、灰褐色、灰黄色，可塑~软塑，夹薄层砂土，含贝壳及姜石，局部与粉土互层 ⑥2 粉 土 0.25～2.8 -14.98 ~-18.39 褐黄色、灰黄色，中密~密实，湿，具锈斑，局部与粉质粘土互层 ⑦1 粉质粘土 0.4～7.7 -13.98 ~-25.35 主要为黄褐色、褐黄色，局部褐色、灰色、浅灰色，可塑~软塑，夹粘土、粉土薄层，含锈斑、贝壳、姜石，局部贝壳成层 ⑦2 粉 土 0.5～6.2 -15.81 ~-25.68 黄褐色、褐黄色，密实，湿，含少量贝壳碎片、局部夹粉质粘土、粉砂、细砂薄层 ⑦3 粉 砂 0.3～2.9 -16.41 ~-26.88 褐黄色，中密~密实，饱和，含贝壳，局部夹粘性土薄层 ⑦5 粘 土 0.3～3.5 -21.68 ~ -23.41 褐色、黄褐色、褐黄色、灰褐色，可塑~流塑，含姜石、锈斑             说明：图中着色部分为盾构主要穿越土层。 3、地基土的分析评价 第四系全新统人工填土（ ），岩性主要杂填土，土质不均，结构松散，密实程度差，局部为新近组（坑底淤泥 ），岩性主要为粉质粘土，结构松散，工程性质差。 第I陆相层（ ）岩性为粉质粘土、粘土、粉土，结构松软、松散，工程性质较差。 第I海相层（ ）大部由可塑～流塑状粉质粘土、呈中密～密实状粉土组成，粉质粘土呈可塑～流塑状，含水量高，中～高压缩性，与粉土互层，呈千层饼状，工程性质差；中密～密实状粉土与粉质粘土互层，呈千层饼状，工程性质尚好。 第II陆相层上部为沼泽相沉积层（ ），主要为可塑～软塑状粉质粘土，该层厚度较小，顶部分布薄层有机质土，工程性质差；下部为河床～河漫滩相沉积层（ ），主要为可塑状粉质粘土，局部为中密～密实的粉土，含姜石及螺壳。该层土质较密实，为良好的持力层。 第III陆相层（ ）以粘性土、粉土为主，含姜石及锈斑。本层工程性质及抗震性能较好。 洞身范围内主要地层为第I海相层、第II陆相层的粉质粘土、粉土、淤泥质土及第III陆相层粉土。粘性土呈可塑～流塑状；粉土中密～密实状，上述土层经搅拌（或加适当外加剂）后具备一定的流动性和抗渗透性。 2.2  水文地质条件 地下水类型为第四系孔隙潜水，赋存于第II陆相层中及其以下粉、细砂及粉土层中的地下水具有微承压性，为微承压水。 表层潜水埋藏较浅，勘测期间地下水埋深0.9～1.4m（高程0.67～1.39m），主要赋存于人工填土层、第I陆相层及第I海相层中。接受大气降水和地表水补给，排泄主要有蒸发、人工开采和下渗补给下部承压水。其水位变化受季节影响明显，高水位期间出现在雨季后期的9月份，低水位期出现在干旱少雨的4～5月。潜水位年变化幅度的多年平均值约0.8m。该含水层主要由粉质粘土与粉土互层状组成，其储水量较高，但出水量不大，水平、垂直向渗透性差异较大。当局部地段夹有粉砂薄层时，其富水性、渗透性相应增大。 微承压水以第II陆相层的粉质粘土为隔水顶板，地铁工程影响范围内微承压水主要赋存于粉土及粉细砂内，以粉质粘土为相对隔水层。主要接受上层潜水的渗透补给，与上层潜水水力联系紧密，排泄以相对含水层中的径流形式为主，同时以渗透方式补给深层地下水。该层地下水水位受季节影响较小，稳定水位埋深3.2m（高程-1.17m）。承压水头为承压含水层顶面至稳定水位的距离。 3  编制依据 （1）设计图纸 （2）地质资料 （3）《建筑地基基础工程施工质量验收 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》 （JGJ79－2002） （4）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79－2002） （5）工程测量规范：GB 50026-93 4  施工组织 4.1  施工进度安排 1、西南角站西端井出洞口 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 施工工期30天； 2、青年路站东端井进洞口计划施工工期20天。 4.2  劳动力组织安排 序 工 种 人数（人） 备 注 1 测 量 工 1   2 电 工 1   3 浆液配制及输送工 4   4 空压机操作工 1   5 挖机司机 1   6 钻机操作工 2   7 桩机操作工 6   8 普 工 4   合 计 20           4.3  施工机械、设备 高压旋喷桩主要施工设备表 序号 设备名称 规格型号 数量 备 注 1 旋喷桩 XP-20 1台   2 自动拌浆系统   1套   3 水准仪   1台   4 经纬仪   1台   5 挖 机   1台   6 空压机   1台             5  高压旋喷桩施工 青年路站～西南角站区间工程进、出洞口地基加固拟采用?800高压旋喷桩，桩间搭接200mm。出洞口加固范围为：7m×12m×12.2m（垂直方向加固隧道上下3m范围）；进洞口加固范围为：4m×12m×12.2m（垂直方向加固隧道上下3m范围）。 加固土体无侧限抗压强度应不小于0.8MPa，加固要求均匀，不留死角。 因西南角站西端井为本区间盾构始发井，现地基加固采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，以提高加固土体的早期强度，保证盾构顺利出洞。 5.1  施工准备 1、测量放样，平整地表，设置回浆池。 2、在施工现场取样按设计要求进行室内配比试验，确定浆液最佳配比。 3、水泥和外掺剂的种类和规格应符合设计要求，并有产品质量合格证，搅拌水泥浆用的水，应符合现行《混凝土拌合用水标准》（JGJ63）的有关规定。 5.2  施工工艺流程 高压旋喷桩施工流程图 1、开槽：为避免旋喷施工过程中浆液污染地面，施工前先在旋喷桩施工区域上部开挖一宽0.6m、深1.0m施工沟槽。 2、放样：按设计要求放线定孔位，误差不大于5cm，并准确测量孔口地面高程。 3、钻机成孔：射注浆前先以钻机成孔，钻头直径140～150mm，当钻头直径小于140时应更换，各桩成孔深度大于设计深度0.5m，成孔时用水平尺检查钻机机架垂直度，垫平稳固好桩机，钻进中不发生倾斜和移动，垂直度偏差小于1/100（用水平尺检查钻机机架水平度来控制）。确保桩间距和邻桩桩体搭接。 4、喷注作业：下喷管前先检查和调试水嘴，气嘴及喷浆口是否完好畅通。下喷管必须垂直对准孔心，保证喷管提升和旋转，当喷管下至设计深度以下10cm左右开始拌送水泥浆，然后开启高压水及压缩空气，待送浆30秒后且孔口冒浆正常时方可旋喷提升。喷注中如上节喷管要卸除，下节喷管继续作业时，必须待下部喷管高出井口装置20cm以上方可停止喷注，保证加固体垂向连续性。成桩结束后及时做好桩顶回灌和废浆处理。 二、施工主要技术参数： 1) 压缩空气：      0.6～0.7Mpa      ≥2m3/min 2) 水 泥 浆：        ≤25Mpa      30L/min 3) 喷嘴直径：        2~3.5mm 4) 喷管直径：        23~50mm 5) 提升速度：    15~25cm/min 6) 旋转速度：      15～20r/min 7) 钻孔直径：      91~130mm 8) 水泥掺量：  加固区360kg/m3（全转窑普硅32.5级水泥） 9) 水 灰 比：              0.8 5.3  高压旋喷桩施工技术、质量措施 一、施工准备 1、熟悉图纸，对全体施工人员进行施工 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 交底。 2、按有关文件的规定要求合理布置，为文明施工创造好条件。 3、根据工程设计要求，及时组织施工材料进场，并按有关规定做好原材料的采样测试工作。 4、对全体职工进行施工技术交底及安全文明教育，提高全体职工对工程技术要求、规程、规范以及所采取的工艺技术措施、安全文明施工规定等的认识。 5、施工前对搅拌桩机进行维护保养。设备应由专人负责操作，上岗前必须检查设备的性能，确保设备运转正常。 二、施工技术、质量保证措施 1、本工程西南角站盾构出洞口高压旋喷桩采用P42.5级普通硅酸盐水泥，青年路站盾构出洞口高压旋喷桩采用P.O32.5级普通硅酸盐水泥，旋喷桩直径800mm，水泥用量360kg/m3 ，水泥浆液的水灰比0.8。压力控制：气压不小于0.7MPa，水泥浆液流压力宜大于25MPa。旋喷提升速度15～25cm/min。 1、测量定位：根据地下连续墙为参照测量放样，孔位放样误差小于5cm，钻孔深度误差小于±5cm，桩身垂直度按设计要求，误差不大于1/200桩长。施工前严格按照设计要求进行定位放样。 2、钻机成孔：喷射注浆前先以钻机成孔，钻头直径140～150mm，当钻头直径小于140时应更换，各桩成孔深度大于设计深度0.5m，成孔时用水平尺检查钻机机架垂直度，垫平稳固好桩机，钻进中不发生倾斜和移动，垂直度偏差小于1/100（用水平尺检查钻机机架水平度来控制）。确保桩间距和邻桩桩体搭接。 3、浆液配制：严格控制浆液配比，做到挂牌施工，并配有专职人员负责管理浆液配置。 4、喷注作业：下喷管前先检查和调试水嘴，气嘴及喷浆口是否完好畅通。下喷管必须垂直对准孔心，保证喷管提升和旋转，当喷管下至设计深度以下10cm左右开始拌送水泥浆，然后开启高压水及压缩空气，待送浆30秒后且孔口冒浆正常时方可旋喷提升。喷注中如上节喷管要卸除，下节喷管继续作业时，必须待下部喷管高出井口装置20cm以上方可停止喷注，保证加固体垂向连续性。成桩结束后及时做好桩顶回灌和废浆处理。 5、回灌：当喷射灌浆完毕后，继续向孔内灌注水泥浆液，直到液面不再下沉为止，保证桩体顶标高。 6、排污：旋喷桩废浆排至泥浆池中外运。 7、高压旋喷桩桩体桩体28天无侧限抗压强度不低于0.8MPa。桩长及成桩均匀性应符合设计要求。 8、高压旋喷桩施工控制标准 序号 项 目 允 许 偏 差 1 桩位（纵横向） 50mm 2 桩身垂直度 1% 3 桩长 不小于设计桩长 4 桩体有效直径 不小于800mm 5 桩体无侧限抗压强度 不小于0.8Mpa       6  安全生产措施 1) 工程施工前，对参与本工程施工的全体职工进行安全生产的宣传教育，组织学习市、集团、公司颁发的关于安全生产的有关文件，并要求职工在施工中严格遵守有关文件的规定。 2) 认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，坚持“管生产必须管安全”的原则，结合单位实际情况和本工程围护施工的特点，组织由项目负责人，公司专职安全检查员，施队与班组兼职安全员以及工地用电负责人参加的安全生产管理网，抓好本工程的安全工作。 3) 工程实施前，对投入本工程施工的机电设备和施工设备进行全面的安全检查，不符合安全规定的地方立即整改完善，并在施工现场设置必要的安全标志和警告牌。由专人负责保养，交接班时，接班人员必须检查机械的各方面性能并明确当班工作内容。 4) 工程实施时，严格按照施工组织设计和安全生产措施的要求进行施工，操作人员必须严格遵守安全生产操作规程，特殊工种必须持证上岗，各级安全员要深入施工现场，督促操作人员和指挥人员遵守操作规程，制止无证操作。 5) 经常保养施工机具，保证安全装置灵敏可靠，同时搞好安全用电管理，施工现场不得乱拉电线电缆，电气设备和照明灯具具有良好的接地接零保护。 6) 重视个人自我防护，进入工地按规定佩戴安全帽，进行高空作业和特殊作业前，必须落实防护措施正确使用特殊防护用品，防止发生人身安全事故。 7) 易燃易爆物品对放间距和动火点与氧气、乙炔的间距要符合规定要求，严格执行动火作业审批制度，临时设施区要按规定配足消防器材。 8) 夜间施工区照明要健全，在现场配置二盏镝灯，确保夜间施工光线充足。 9) 工程实施过程中，经常检查安全生产措施的落实情况，研究施工中存在的安全隐患，及时补充完善安全措施。 10) 安全管理 企业安全管理考核细则加油站安全管理机构环境和安全管理程序安全管理考核细则外来器械及植入物管理 目标：安全事故为零。 7  文明施工及环境保护措施 1) 本工程建设将全面开展创建文明工地活动，施工中无管线高放；施工现场排水畅通无积水；施工现场道路平整无坑塘；施工区域与非施工区域必须严格分离。 2) 施工现场必须标有安全宣传标语和警告牌，办公室内布置争创文明工地的宣传内容。 3) 工地现场材料必须堆放整齐，现场材料由材料员统一管理。工程材料，制品构件分门别类，由条理地堆放整齐，机具设备定机定人保养，保持机容整洁，运转正常。 4) 工地上制定卫生制度，定期进行大扫除，保持生活设备整洁卫生和周围环境卫生。 5) 施工要求的各项资料由专人负责，做到及时准确，施工中严格按照施工组织设计实施各道工序，工人操作要求达到标准化、规范化、制度化，做到工完料清，场地上无积水，施工道路平整畅通，实现文明施工。 6) 加强土方施工管理：开沟槽挖出的土体定点堆放。由于桩体原土经充分切削为松散土，同时压入水泥浆后经充分搅拌将置换出大量水泥浆土，流入预先挖好的沟槽中；先将水泥浆掏挖出来，堆放在预先挖好的贮槽中，进行充分沉淀固结，达到一定干度后与沟槽土一起定期及时分批外运处理；防止污染施工现场，严禁乱置弃土。 7) 项目部检查文明施工落实情况，经常征求建议单位和施工监理对文明施工的批评意见，及时采取整改措施，切实搞好文明施工。 8) 防止泥浆、污水、废水外流或堵塞下水道。 9) 施工中采取各种措施，降低施工过程中产生的噪声和粉尘，取得居民的谅解和支持。 10) 泥浆排放将采用密封槽罐车，运输车辆出场均要检查车轮，做到不将污泥带出施工场地，排污做到不溢漏，不污染环境，并按渣土的指定场所处运堆置。 11) 周边环境及管线保护措施： 地基加固施工前需对盾构进、出洞端井出洞口土体加固区域及影响范围管线进行排摸，如有可能施工前需对影响范围内管线进行改排，如无法改排则施工中需对管线进行保护，可采用以下措施进行保护： A、搅拌桩施工前，应与管线相关单位及车站施工单位加强联系并取得支持，摸清地下管线确切位置，在满足管线保护要求条件下进行施工； B、加强管线沉降监测，根据沉降监测变化信息，调整高压旋碰桩施工参数，进行信息化施工。 8  附图 1） 附图一：《西南角站西端头井盾构出洞地基加固桩位平面图》 2） 附图二：《西南角站西端头井盾构出洞地基加固剖面图》 3） 附图三：《青年路站东端头井盾构进洞地基加固桩位平面图》 4） 附图四：《青年路站东端头井盾构进洞地基加固剖面图》