勘探孔洞封堵施工方案.docx
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勘探孔洞封堵施工方案
第一章前言
第一节编制依据
1-1编制依据
（1）依据天津滨海国际机场交通枢纽扩建中心工程土建施工第4合同段施工承包合同的相关条款；
（2）天津滨海国际机场扩建配套地下交通工程—机场站《岩土工程勘察报告》；
（3）【2012】TS07专题会议纪要：
勘探孔封堵专项交底及洽商会；
（4）根据工程特点及地质情况，选择符合本工程的技术规范、行业标准、法律法规；
适用于本施工方案的相关规范如下：
地下铁道工程施工及验收规范
GB50299-1999
建筑地基基础工程施工质量验收规范
GB50202-2002
地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范
GB50307-1999
地下防水工程质量验收规范
GB50208-2011
岩土工程勘察规范
GB50021-2009
建筑施工安全检查标准
JGJ59-2011
建筑地基处理技术规范
JGJ79_2002
岩土工程技术规范
DB29-20-2000
天津市建设工程文件归档整理规程
DB29/T-86-2011
天津市建设工程施工现场安全管理规程
DB29-113-2011
建筑基坑工程技术规范
YB9258-97
第二节工程概述
2-1工程概述
2-1-1工程叙述
本标段为天津滨海国际机场扩建配套交通中心工程土建施工第4合同段，主要负责完成交通中心工程1-1轴至12轴以西2.8m范围内地下结构施工，该部分全长232.227m，宽71.32m~88.7m，建筑面积约38400m2，主要包括4区范围内的地铁2号线机场站、城际铁路机场站、部分换乘通道、西侧地下停车场，还包括6区范围内的连接通道。
2-1-2工程概况
机场交通中心工程采用盖挖逆作法施工，标准段单层结构基坑深度为12.65m，双层结构基坑深度为22.36m（均为考虑底梁下返基坑深度），原设计围护结构采用地下连续墙，墙厚800mm、1000mm、1200mm三种，墙深：
1200mm厚：
47.7m、30.2m、49.2m；1000mm厚：
40.05m、41.55m；800mm厚：
28.7m。
2-2工程地质与水文地质情况
本标段为地下一层、局部二层框架结构，负一层底板埋深12.65m，局部负二层底板埋深23.86m如图2-3。
图1结构剖面示意图
根据上图得知本标段地下结构地下一层部分涉及7个土层，自上而下分别为：
①填土层，主要素填土、耕植土，土层含少量碎砖块、石子及生活垃圾、植物根茎等。
④黄褐色粘土，为含铁锰质结核，土质相对较好。
⑥2灰色淤泥质粉质粘土，为含有机质、贝壳碎屑，夹少量粉性土。
⑥4灰色粉质粘土，为含有机质、贝壳碎屑，夹少量粉性土。
⑥5灰色粘土，为含有机质、贝壳碎屑。
⑦灰色粉质粘土，为含有机质，夹泥炭层。
负一层基础底板位于⑦灰色粉质粘土层上。
地下二层部分涉及4个土层，自上而下分别为：
⑦灰色粉质粘土，为含有机质，夹泥炭层。
⑧1灰黄色粉质粘土，土层含氧化铁，贝壳碎屑等。
⑧2灰黄色粉质粘土，土层含云母、石英等。
⑨1灰黄色粉质粘土，土层含氧化铁，姜石等，夹薄层粉土。
局部负二层基础底板位于⑨1灰黄色粉质粘土层上。
本标段土层自上而下分布多层承压含水层，⑧2为第一层承压水，含水层埋深13.6m，承压水水头埋深3.17～4.76m，水头标高-0.63～-1.69m，⑨2为第二层承压水，含水层埋深26.2m，承压水水头埋深4.6～7.06m，水头标高-2.3～-3.6m，（11）2、（11）4、（12）2、（13）1夹为第三层承压水，含水层埋深46.1m，承压水水头埋深7.6～8.84m，水头标高-4.79～-5.9m。
（11）4层与（12）2层微承压含水层之间水力联系密切，（11）4、（12）2微承压含水层均与⑨1层微承压含水层具有较小水力联系与⑧2层水力联系不明显，⑨2层微承压含水层与⑧2层具有较小水力联系。
地连墙截断第一～三层承压水层。
2-3勘探孔概况
根据《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ87-92）第6.0.1条要求，本次勘探单位对所有勘探孔施工结束后，均进行了回填封堵，施工工艺采用水泥浆，利用钻机泥浆泵对其由下至上进行灌注回填，封堵深度与勘探孔深一致，钻孔孔径108mm，钻杆直径67mm。
《岩土工程勘察报告》中勘探孔坐标与实际施工孔位一致，但在本次勘察单位勘察过程中，四标段范围个别勘探孔中遗留钻具，遗留钻具的勘探孔位及钻具类型、深度等见表一、图2。
表一4标段遗留钻具勘探孔一览表
勘探点号
坐标
深度范围
遗留钻具类型尺寸
X
Y
SXJ28
300599.6
113490.1
43~95m
Φ60mm静探护筒
SXZ37
300628.5
113541.3
70~91m
Φ108mm岩心管
SXZ40
300662.1
113554.4
43~95m
Φ42mm钻杆
图2遗留钻具勘探孔平面位置示意图
其中SXZ40勘探孔位于城际基坑内，SXZ37、SXJ28分别位于换乘通道基坑和西侧地下车库基坑内，由于勘探孔深达95m，为了防止在开挖过程中，造成承压水从勘探孔孔位中涌水，对基坑安全造成严重影响，为此采用旋喷桩对该三处勘探孔进行封堵处理
第二章施工部署
1、人员组织
序号
岗位名称
人数
职责范围
备注
1
旋喷工
3
旋喷注浆
2
制浆工
2
水泥浆调制
3
机械操作工
3
机械操作
4
电工、修理工
1
用电安全管理、设备维修
5
搬运工
4
负责地下材料的搬运
合计人员
13
2、机械组织
序号
设备名称
规格
单位
数量
备注
1
双高压三重管旋喷钻机
PH-5A
台
1
2
液压钻机
XU-300
台
1
3
开孔钻机
XY-3
台
1
4
高压注浆泵
XPB-165
台
4
5
泥浆泵
BW-250
台
4
6
注浆管总套
套
1
7
浆液搅拌机
台
1
第三章封堵方案及施工方法
3-1施工概述
结合水文地质概况，勘探孔洞穿透了第三层承压含水层，对基坑影响颇大，可能在基坑开挖过程中出现管涌，为此，采用1Φ1000mm@700三重管双高压旋喷桩进行封堵，封堵深度穿透第三层承压含水层隔水底板，见图3~图5。
图3旋喷桩平面施工示意图
图4SXZ40（城际基坑内）勘探孔封堵深度
图5SXZ37、SXJ28勘探孔封堵深度
3-2施工方法
1、施工工艺流程
图7三重管双高压旋喷桩施工流程图
高压水泵
图8三重管双高压旋喷桩注浆示意图
2、施工准备
（1）施工准备应符合下列要求
1）平整场地、清除地面、地下障碍，当场地低洼时，回填粘性土料，但不得回填杂土，当地表过软时，应采取防止施工机械失稳的措施。
2）布置开挖冒浆排放沟和集浆坑。
3）基线、水准基点、桩位和桩基轴线定位点等，应复核测量并妥善保护。
4）建齐现场施工用的临时设施，如供水、供电、道路、临时房屋、工作台以及材料库等。
（2）三重管双高压旋喷机械组装和试运转应符合如下规定：
1）机具组装
机具就位，布置泥浆泵位置。
安装水泥浆液制备系统。
管线连接：
用高压胶管连接三重管导流器输水口与高压水泵出水口；用中压胶管连接导流器输气口与空压机风管出口；用中压胶管连接导流器输浆口与泥浆泵出口。
2）试运转
高压水泵泵压保持38±2Mpa，空压机风压保持0.7Mpa，水泥浆泵泵压保持25Mpa，浆液射流同轴喷射。
3）主要机具设备
准备的高压旋喷注浆的施工机具和设备，应由高速浆液搅拌机，高压发生设备、钻机注浆、专用旋喷管及高压管路等部分组成。
并应配备风压和风量计、流量计、压力表、配电装置和中、低、高压胶管快速接头等设备及水、浆的自动记录仪及相应的转速、提升速度自动记录仪。
导流器在高压下应能旋转灵活，喷嘴材质应具有高耐磨性。
3、施工步骤
（1）钻机就位
将钻机安置在设计桩位上，使钻头对准桩位中心，同时做水平校正，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置，严格保证钻孔的垂直度。
（2）钻孔
利用XY-3型钻机造浆护壁钻孔至设计深度，进行引孔，钻孔直径为150mm。
同时进行泥浆护壁。
（3）插管
将喷射注浆管插入到预定深度，插管过程中为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射浆，边插管，水压力一般不超过1Mpa,如压力过高则易将孔壁射穿。
或者可以采用其他保护喷嘴防堵的手段。
（4）喷射注浆
当喷射管到达预定深度后，由下向上进行喷射注浆。
值班技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间，随时记录好各项技术参数。
注浆管分段提升的搭接长度不小于300㎜。
（5）回填注浆
喷射注浆完成后，为使桩体顶部不出现凹穴，采取回灌浆补灌桩顶。
（6）冲洗
施工完毕，把注浆管与机具设备冲洗干净，管内不得残留水泥浆。
（7）移机具至下一桩位。
4、喷浆浆液注意事项
使用的浆液应遵循下列原则或按甲方和监理指示执行。
根据机场地区的地质情况，双高压旋喷桩施工深度进入两层承压水层，因承压层中透水性好，故在水泥浆液中掺入适量的水玻璃及水泥絮化剂，使浆液在承压水中流动性差，易在承压水中形成水泥浆固结体。
掺入量如后技术参数表。
（1）高压旋喷注浆用的浆液主要材料为水泥，水泥在使用前应作质量鉴定，搅拌水泥浆液所用的水应符合混凝土拌合用水的标准。
（2）旋喷用水泥浆液，可根据工程需要加入适量的外加剂及掺合料构成复合浆液。
所用外加剂和掺合料的数量，应通过试验确定，选用前应报甲方和监理批准。
（3）旋喷用水泥浆液应根据工程需要选用，并应符合下列规定：
采用强度等级不低于32.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，喷入浆液的水灰比为0.75:
1。
水泥应新鲜无结块，过0.08mm方孔筛的筛余量不大于5％。
（4）旋喷施工所用水泥浆液存放的有效时间，应符合下列规定：
1）当气温在10℃以下时，不宜超过5小时。
2）当气温在10℃以上时，不宜超过3小时。
3）当浆液存放时间超过有效时间时，应降低标号使用。
必要时按废浆液处理。
4）浆液存放时应控制浆体温度在5～40℃范围内。
如超出上述规定应弃除。
不同生产批号的原材料的各种不同配比的浆液应留取样品制作成试件进行浆液和浆液凝固体的物理性能、力学性能试验，并将成果资料一式4份报送甲方和监理。
浆液性能试验的内容为：
比重、粘度、稳定性、初凝、终凝时间。
凝固体的物理性能试验内容为：
抗压、抗折强度。
5、施工技术措施
（1）按设计图纸文件及甲方指示，以及监理监督下，形成施工平台，施工平台高程误差应控制在±15cm的范围内。
（2）按图纸文件及甲方和监理指示放样钻孔，孔位偏差≤5cm，钻孔孔底偏斜率不应大于0.5%。
成孔孔径110～150mm。
应提出成孔方式，经现场试验，并报请甲方和监理批准后方可实施。
（3）使用钻机成孔时成孔后必须注入泥浆固壁，以利顺利成孔和保证孔壁稳定。
孔的偏斜度和喷管喷嘴插入的深度必须得到甲方和监理的验证。
（4）所使用的固壁泥浆应通过试验确定，确定选用的泥浆性能标准应报送甲方和监理批准。
（5）高压旋喷注浆参数可按下表7选用，并在施工中优化。
表4三重管双高压旋喷注浆技术参数表
旋喷注浆方法
双高压法
备注
水
压力（Mpa）
38
流量（L/min）
60~80
喷嘴孔径（mm）及个数
1.7~1.9（2个）
空气
压力（Mpa）
0.6~1.2
风量（m3/min）
0.8~1.5
喷嘴间隔（mm）及个数
1~2（2个）
浆液
压力（Mpa）
25
流量（L/min）
130~1
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