盾构区间端头加固施工方案Word文档格式.docx

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《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50308-1999）

《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）

《混凝土质量控制标准》（GB50164-92）

《软土地基深层搅拌加固法技术规程》（YBJ-225-91）

二、工程概况

本合同段土建施工01标起点位于福州市晋安区，由新店车辆综合基地，沿秀峰路向南转至象峰站，经过象峰站、秀山中心前至蓝山四季住宅小区前。

主要经过象峰村、溪里村、秀山中学、秀北小区、蓝山四季小区等。

建构筑物较为密集。

地形平坦，交通便捷，施工干扰相对较小。

本合同段施工范围包含“一站两区间”，“一站”为：

象峰站，均采用明挖顺做法施工；

“两区间”为：

新店车辆段-象峰站区间，象峰站-秀山站区间，均为双线隧道，采用盾构掘进、矿山法施工。

象峰站长度420m，两个区间总长度3154.201m。

本标段盾构区间端头加固区域共有四处：

新店出入段线盾构井始发端、象峰站北端盾构到达端头、象峰站南端盾构始发端头、秀山站北端盾构到达端头。

1、新店出入段线盾构井始发端

新店出入段线盾构井始发端地层加固区域为10m×

20.996m，加固采用4边素砼墙+内部管井2口，墙间接头待明挖主体稳定后再施作旋喷桩加固止水。

连续墙纵向10m，宽度至结构线外1.8m，深度范围为地面至隧道底部3m。

管井插入盾构结构下3m，降水到结构下部2m。

2、象峰站北端盾构到达端头

象峰站北端盾构到达端头地层加固在车站结构变形稳定，盾构到达前进行端头加固作业。

端头加固采用1排三重管高压旋喷桩后接三轴搅拌桩，旋喷桩桩径800mm，咬合200mm，三轴搅拌桩桩径850mm，咬合250mm。

加固长度4m，宽度为洞圈延伸3m，强加固区搅拌桩深度为洞圈向上4m，向下3m；

弱加固区自洞圈上部4m至地面。

3、象峰站南端盾构始发端头

象峰站南端盾构始发端头地层加固区域为10m×

25.809m，加固采用4边素砼墙+内部管井2口，墙间接头待明挖主体稳定后再施作旋喷桩加固止水。

4、秀山站北端盾构到达端头

23.300m，加固采用4边素砼墙+内部管井2口，墙间接头待明挖主体稳定后再施作旋喷桩加固止水。

三、工程地质与水文地质

本段区间所通过的地层自上而下依次描述为：

粉（砂）质粘土、残积土、全风化岩、散体状强风化岩。

地下水：

场地浅部及中部地下水类型可分为上层滞水及承压水—潜水。

上层滞水主要赋存于浅部杂（素）填土层中，为孔隙水，水量不大，主要接受大气降水及地表径流的补给，以蒸发及下渗方式排泄。

根据福州市地区经验，该层水位埋深一般在1.0-3.0m间，水位变化幅度约1-3n。

承压水—潜水主要赋存于浅部碎卵石层及其下的残积土、全风化、强风化岩层中，受大气降水及地表径流补给，并随季节性、降雨量变化而变化，水位变化幅度约2-6m。

当含水层处于高水位，地下水头高于上部隔水顶板，含水层具有承压性；

当含水层处于低水位时，地下水头低于上部隔水顶板，含水层则转为无压的潜水。

四、总体施工方案

根据设计文件要求，加固方式采用两种方式，其中新店出入段线盾构井始发端、象峰站南端盾构始发端头、秀山站北端盾构到达端头三处的地层加固均采用4边素砼墙+内部管井2口，墙间接头待明挖主体稳定后再施作旋喷桩加固止水方式；

象峰站北端盾构到达端头地层加固采用1排三重管高压旋喷桩后接三轴搅拌桩方式。

根据以上设计文件设计要求，对采用4边素砼墙+内部管井2口方式加固的端头先施工素砼墙，再设置管井，墙间接头待明挖主体稳定后再施作旋喷桩加固止水。

素砼墙施工按照地下连续墙施工工艺进行施工。

对采用1排三重管高压旋喷桩后接三轴搅拌桩方式的加固施工时先施作外侧的搅拌桩，待明挖主体变形稳定后，在施作旋喷桩。

五、主要施工方法及工艺要求

5.1、地下素砼墙

根据设计文件设计要求，采用4边素砼墙+内部管井2口方式加固的端头区域有三处，分别是新店出入段线盾构井始发端、象峰站南端盾构始发端头、秀山站北端盾构到达端头。

素砼墙规格为800mm,采用地下连续施工工艺进行施工，各端头地连墙槽段划分见附件。

地连墙主要施工工艺包括测量放线、导墙施工、泥浆配备、成槽作业、槽段验收、混凝土灌注等，详细工艺流程见图1。

图1素砼墙施工工艺流程

1、测量放线

根据业主提供的交桩记录和各桩位点，进行复核测量，经复核无误后，填写接桩记录。

根据高程交接桩记录，采用S2水准仪将高程引入施工现场内。

根据设计地连墙中心点坐标数据，用全站仪将轴线点坐标及X、Y轴方向引测到施工现场，并做成永久埋桩。

以永久埋桩为基准，按照单元槽段划分原则使用钢尺将各槽段分界线定位到导墙垫层上，精确测量出地连墙的施工轴线定位点，将各槽段的准确位置测放到导墙垫层上，报监理复核，经复核无误后使用，以此作为导墙施工和位置检测的基准。

2、导墙施工

导墙制作做到精心施工，导墙质量的好坏直接影响地下连续墙成槽的边线、标高，是成槽设备进行导向，是存储泥浆、稳定液位，维护上部土体稳定、防止土体坍落的重要手段。

根据设计标高，导墙沟槽开挖采用机械开挖，人工配合清底，侧面为人工修整，严禁超挖，开挖深度约为1.7m，采取1:

1放坡。

导墙施工完成后，墙背采用粘土回填，并碾压密实。

本工程采用“┓┏”型导墙，导墙内侧净宽度比连续墙宽50mm，间距850mm。

导墙的结构断面图见图5-2。

图2导墙横断面图（单位：

mm）

3、泥浆制备

泥浆主要是在连续墙挖槽过程中起护壁作用，泥浆护壁技术是地下连续墙工程基础技术之一，其质量好坏直接影响到地墙的质量与安全。

（1）泥浆配合比设计

根据地质条件，泥浆采用膨润土泥浆，针对松散层及砂砾层的透水性及稳定情况，泥浆配合比如下：

（每立方米泥浆材料用量Kg）

膨润土：

111纯碱：

5.08水:

1000

上述配合比在施工中根据试验槽段及实际情况再适当调整。

（2）泥浆制备

泥浆搅拌采用泥浆生产系统。

制浆顺序为：

具体配制细节：

按配合比在搅拌筒内加水，加膨润土，搅拌10分钟，再加入纯碱，搅拌均匀后，放入储浆池内，待24小时后，膨润土颗粒充分水化膨胀，即可泵入循环池，以备使用。

（3）泥浆循环

在挖槽过程中，泥浆由循环池注入开挖槽段，边开挖边注入，保持泥浆液面距离导墙面0.2米左右，并高于地下水位0.5米以上。

混凝土灌注过程中，上部泥浆返回沉淀池，根据泥浆的指标将废浆排到废浆池。

4、成槽施工

根据车站区域的地质情况，采用SG40A型液压式吊索式蚌式导板抓斗成槽机开挖，并配以自卸汽车运至临时渣土堆场，经排水后再转运出场；

SG40型成槽机开口宽度3米，液压导板抓斗自重17t，其冲击力和闭合力足以抓起强风化岩以上各层。

（1）成槽工艺

根据本工程地质条件，土层槽段开挖采用“三抓成槽”法施工。

“三抓成槽”法施工顺序为：

第一抓开挖第一单元至槽底标高后，第二抓开挖第二单元至槽底标高，最后第三抓开挖开挖第三单元至槽底标高，第一抓、第二抓宽度为成槽机抓斗开口宽度3m。

“三抓成槽”施工情况示意图见图5-5所示。

图3连续墙“三抓成槽”施工示意图

当槽段开挖宽度W+500大于3米，但小于6米时，采用“二抓成槽”法施工，即保证第一抓开挖宽度为成槽机抓斗开口宽度。

在成槽过程中，严格控制抓斗的垂直度及平面位置，尤其是开槽阶段。

仔细观察监测系统，X，Y轴任一方向偏差超过允许值时，立即进行纠偏。

抓斗贴临基坑侧导墙入槽，机械操作要平稳。

成槽开挖时，泥浆随着出土及时补入，液面保持在导墙顶面下30cm左右。

成槽机掘进速度控制在15m/h左右，开挖时抓斗不得快速掘进，以防槽壁失稳，当挖至距终孔2～3m时，用测绳测深。

开挖弃土由自卸汽车先运至临时堆场，当有一定数量时再集中外运至指定地点。

（2）槽段终孔验收和清孔验收

槽孔终孔时，经检查合格后，报告现场监理工程师进行孔位、孔深及孔形全面检查验收，合格后进行清孔换浆。

槽孔终孔质量检查，按照设计和规范要求，采用超声波检测，出现偏差时，按设计要求纠偏。

终孔验收合格以后，转入清孔换浆工序。

二期槽清孔结束前，要用钢丝刷子钻头刷洗接头孔壁，刷洗时要使刷子钻头紧贴端孔孔壁。

刷洗次数根据具体情况适当掌握，直至刷子钻头上基本不带泥屑，孔底淤积不再增加为止。

清孔质量检查验收在清孔结束1小时后进行，用测饼和测针检测各单孔的孔底淤积厚度，同时用泥浆取样器取孔底泥浆样品进行泥浆三项指标检测。

泥浆样品从距离孔底1m处采取。

二期槽还要检查接头孔刷洗质量，用钢丝刷子钻头上下刷刮槽端接头孔一期混凝土的表面，合格标准为刷子钻头基本不带泥屑，孔底淤积不再增加。

5、混凝土灌注

水下混凝土采用导管法进行灌注，混凝土采用商品混凝土。

浇筑过程中保证混凝土供应能力在36m3/h左右，保证来料均匀连续，和易性良好，坍落度为18～22cm，混凝土搅拌运输车到达现场后，按要求测试混凝土坍落度，不符合要求的混凝土不得强行入仓，直接返回厂家。

按试块制作要求做好试块：

浇筑每一槽段每100m3混凝土至少做一组抗压试块，抗渗试块每五幅槽段做一组。

导管法灌注采用的导管使用前要进行闭水试验（水密、承压、接头抗拉），合格的导管才能使用。

在成槽完成后，吊放浇筑架，下放导管、采用两根导管浇筑，导管口距孔底约为30～50cm，不宜过大或过小。

相邻导管其间距不大于3m，导管离槽段接头端不大于1.5m。

导管顶端安置方锥型或圆锥形漏斗，便于浇筑混凝土。

混凝土开始灌注时，两根导管同时开塞同时灌注，随灌随提拔导管。

灌注过程中导管埋入混凝土深度控制为2～4m，并控制两导管处的混凝土表面高差不大于0.3m。

首浇管混凝土要满足开浇阶段混凝土量的需要，初灌量按照每根导管6m3进行安排，以确保导管埋入混凝土中，做好施工记录。

在混凝土开浇后，开动泥浆泵回收泥浆。

球胆浮出泥浆液面后回收。

搅拌运输车内的混凝土不断送入导管内，每浇完1～2车混凝土，对来料方量和实测槽内混凝土面深度所反映的方量，用测绳校对一次，二者应基本相符，测量数据要记录完整。

导管埋深控制在2m～4m。

当导管有4m左右埋深时，拆除一节导管，拆除的导管在指定位置冲洗干净，堆放整齐，如此循环直至到混凝土灌注到达设计标高。

5.2、高压旋喷桩

1、桩位布置

根据施工图纸要求，素砼墙+管井加固方式时，墙体接头待明挖主体稳定后需施作旋喷桩加固止水。

象峰站北端盾构到达端头地层加固采用1排三重管高压旋喷桩后接三轴搅拌桩。

旋喷桩桩径800mm，咬合200mm，加固深度为地面至隧道底部3m。

2、机具设备

三重管高压旋喷桩。

表1旋喷桩施工机械配备表

序号

设备名称

型号

单位

（台）

电机功率

作用

1

高压旋喷钻机

SJB