《端头加固施工方案》.docx
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《端头加固施工方案》
南昌轨道交通1号线一期工程土建二标
长江路站-蛟桥站区间端头加固专项施工方案
1、编制依据
（1）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
（3）《软土地基深层搅拌加固法技术规程》（YBJ-225-91）
（4）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
2、工程概况
蛟桥站~长江路站区间隧道自蛟桥站向南经过江西交通职业技术学院体育场南端附近，线路穿越百一环路向南前行，下穿瀛上湖，沿黄河路在凤凰花园住宅小区处以340m半径曲线右转通丰和北大道，接入长江路站。
区间最小曲线半径为340m，线间距约12~13.6m。
线路纵坡设计为双向坡，最大坡度为29‰。
蛟桥站~长江路站区间起始里程为SK1+570.427~SK4+466.174，区间正线长度为2895.747m。
区间在里程SK3+098.821处设置一座中间风井兼联络通道，另在SK2+050、SK2+500、SK3+670处设置联络通道，在SK4+035处设置联络通道兼泵房。
区间最大覆土厚越23.6m，最小覆土4.9m。
3、工程水文地质
3.1、地质情况
本标段区间分为两个工程地质区，蛟桥站~中间风井、中间风井~里程约SK3+410为工程地质1区；里程约SK3+410~长江路站为工程地质11区。
场地地层分布自上而下详细描述如下：
工程地质1区：
1杂填土：
松散、杂色，主要由碎石块、建筑垃圾、生活垃圾组成，汗少量粘性土，成分较杂，性能不均一。
2素填土：
松散，灰，灰黄色，主要由砂性图组成，局部段为粘性土组成，含少量砾石，岩性杂，分布路基上的勘探孔，揭示上部50~70cm，已卵砾石为主。
2粉质粘土：
灰黄、褐黄色，可塑~硬塑，含铁锰质斑点，为坡残积沉积。
无摇振反应，切面光滑，干强度高，韧性中等，中等压缩性。
1-1粉质粘土灰、灰绿色，可塑为主，局部段呈软塑状，为坡残积沉积。
无摇振反应，切面光滑，干强度高，韧性中等，中等压缩性。
1全风化千枚岩：
灰黄、灰绿色，岩芯呈短柱状~柱状，风化呈粘土状，原岩结构已破坏，含大量高岭土，撵触滑，具有一定的膨胀性。
2褐黄加灰黄色，千枚状构造，岩芯呈碎块状~短柱状，原岩结构基本破坏，岩质极软，遇水极易软化，局部夹有强风化岩块，具有一定的膨胀性。
3-1中风化上段千枚岩：
灰黄色，千枚状构造，岩芯呈碎块状~短柱状，原岩结构较清晰，岩质极软，锤击声哑，遇水易软化，陡倾角裂隙发育，沿裂隙面铁锰质渲染。
3-2中风化下段千枚岩：
灰黄、灰绿色，千枚状构造，岩芯呈碎块状~短柱状，局部呈柱状，原岩结构清晰，岩质极软，锤击声哑，遇水易软化，陡倾角裂隙发育，
工程地质11区
①2素填土：
松散，灰、灰黄色，主要由砂性土组成，局部为粘性土组成，含少量砾石，岩性杂，分布路基上的勘探孔，揭示上部50～70cm以卵砾石为主。
②2淤泥质粉质粘土：
流塑，高压缩性，灰色，层状，层面夹薄层粉砂，粉砂单层厚0.1～0.4cm，局部夹团块状粉砂，含少量腐殖质，无摇振反应，切面光滑，干强度，韧性中等。
②3-1含粘性土粉砂：
中等偏高压缩性，松散，灰黄色，局部孔段呈褐黄色，夹软塑状团块状粘性土，成分以石英、云母、长石为主。
②3-2细砂：
饱和，中等压缩性，松散-稍密，灰、灰黄色，部分孔段为中砂，局部含少量泥质，成分以石英、云母、长石为主。
②4中砂：
饱和，中等压缩性，稍密-中密，灰、灰黄色，部分孔段为细砂，成分以石英、云母、长石为主，局部含少量砾石，砾石粒径<1cm为主。
②5粗砂：
饱和，中等压缩性，中密，灰、灰黄色、灰白色，成分以石英、云母、长石为主，含砾石，砾石粒径<1cm为主，含量约5~10%。
②6砾砂：
饱和，中等压缩性，稍密-中密，灰、灰白色，颗粒粒径以0.2～2cm为主，含量20-35%，母岩成分以石英岩、砂岩、硅质岩为主，亚圆形，钻探揭露最大粒径4～6cm，含量5～15%，填充中粗砂，砂成分以石英、云母、长石为主，偶夹薄层中粗砂透镜体。
②7圆砾：
饱和，中等偏低压缩性，中密为主，局部稍密，灰、灰白色，颗粒粒径以1～3cm为主，含量35～45%，母岩成分以石英岩、砂岩、硅质岩为主，亚圆形，钻探揭露最大粒径5～8cm，含量10-15%，局部含块石，填充中粗砂，砂成分以石英、云母、长石为主，局部孔段砾砂透镜体。
⑤1-1强风化泥质粉砂层：
低压缩性，紫红色，原岩结构可见，岩芯较破碎，呈碎块状或短柱状，碎块用手可掰断，遇水软化，正常钻进速度较快，岩芯采取率低。
⑤1-2中风化泥质粉砂岩：
紫红色，局部段呈灰绿色，泥质胶结，局部为钙质胶结，原岩结构清晰，岩芯较完整，呈柱状-长柱状为主，局部为碎块状，节理裂隙不发育，见少许陡倾角裂隙，锤击声稍脆、易击碎，遇水软化，易崩解呈片状。
3、水文地质
场地地表水主要为赣江、瀛上湖（碟子湖）以及棋盘分布的池塘，目前地表水位高程约为15.50～19.60m之间。
拟建场地浅层地下水属上层滞水，孔隙性渗水，微承压水，主要赋存于表层填土及②砂土、砂砾、圈砾中。
工程区深部基岩裂隙水，主要分布于第三系新余群泥质粉砂质、砂砾岩以及前震旦系双桥山群千枚岩岩层内。
四、端头加固施工方案
1、端头加固范围
根据盾构施工特点，盾构出洞相对容易控制，盾构机进洞是最危险的环节，无土仓压力，注浆压力也不受控制。
根据地质情况，加固区的厚度为隧道上下各3.0m，左右各3.0m，长江路站北端头始发区加固长度为11.0m，中间风井接收区加固长度为3.0m，中间风井始发区加固长度为6m，蛟桥站接收区加固长度为3m。
具体布置和加固范围见附件一、附件二“盾构进、出洞土层加固图”。
2、加固参数
1）按照施工图纸长江路北端头加固采用φ850@600的三轴搅拌桩进行加固,水泥采用P42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量不小于20%，加固后的土体应具有良好的均匀性、自立性、止水性,28天无侧限抗压强度qu≥0.8MPa，垂直度偏差不大于1/250。
中间风井接收区与始发区和蛟桥站接收区均采用φ6000@450二重管旋喷桩填充密实，水泥采用P42.5的普通硅酸盐水泥，水灰比1.0，水泥掺量不小于18%，加固体无侧限抗压强度qu≥0.8MPa，垂直度偏差不大于1/100，底层加固渗透系数≤10-7/cm/sec。
2）长江路站北端加固土体与车站围护之间预留400mm的空档，在盾构始发前采用φ600@450二重管旋喷桩填充密实，水泥采用P42.5的普通硅酸盐水泥，水灰比1.0，水泥掺量不小于25%，加固体无侧限抗压强度不小于0.8MPa，垂直度偏差不大于1/100。
确保车站主体围护结构与旋喷桩密贴。
3、旋喷桩施工顺序及工艺
1）旋喷桩施工工艺流程
拔管、洗机具并移到下一桩位
旋喷提升到设计标高
下喷管到设计深度
钻孔到设计深度
钻机移位、对中
钻机安装调试
测量放样
场地清理与平整
清孔搅拌配制
2）施工方法
①测放孔位
根据测设的高压旋喷桩中心，在每条桩的中心做出标记。
并在远处打4根护桩以便随时复查桩位。
施工放样放线及施工过程测量交接桩，都必须办理书面记录、双方签字，桩位用图示说明。
②钻机就位
桩位量测完钻机就位后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻孔垂直度误差小于1.0%；钻孔前应调试水泵、空压机、泥浆泵，使设备运转正常；校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证桩体顶底标高满足设计深度。
③引孔
先钻至地面以下2米后，提出钻杆，下套管以保证冲孔的垂直度。
在冲孔的过程中要经常注意对垂直度进行校正，因为钻机工作时的振动会使钻杆偏离设计轴线。
钻到设计深度提杆时要注意把最后一杆的岩心取出，如果没有取出需要重复下管直到取出为止。
钻机采用XY-100型工程钻机，冲孔至设计孔底标高以下0.3m处，成孔检验合格后钻机移至下一桩位。
④下管
引孔完毕钻机移开，旋喷机就位后，开始下管。
在下管过程中，用透明胶带封住喷嘴防止管外泥砂或管内泥浆小块堵塞喷嘴，下至设计深度后准备旋喷。
如果不能下到引孔深度，可以采用冲击法。
旋喷时，提升速度为8~15cm/min，浆液配比根据现场试验确定，速度也根据实际情况确定。
⑤高压注浆作业
分别使用输送水气、浆三种介质的二重注浆管，在高压泵、高压发生装置产生20MPa左右的高压水喷射流的周围，环绕一般0.7MPa左右的圆筒状气流，高压水喷射流和气流同轴喷射，冲切土体，形成较大的空隙，再由泥浆泵注入压力为2~5MPa的浆液填充，喷嘴做旋转和提升运动，最后便在土中凝固成直径较大的圆柱状固结体，直径为0.8~2.0m。
当所用的注浆量超过设定数量时，就要考虑凝胶时间，需修改其配合比。
当地下水流速大、涌水压力也较大时，需修正浆液配合比。
喷管插入设计深度后，由下而上按设计要求的施工参数进行喷射作业，检查浆液初喷时间、浆液流量、压力、旋转和提升速度等参数，如有故障及时排除。
⑥喷射结束与拔管
喷浆由下而上至设计顶标高以上0.3－0.8m的高度后，停机时先停止送浆再拔出喷浆管，喷浆即告结束，把返出的浆液回填注浆孔中，多余的清除掉。
拔管要及时，切不可久留孔中，否则浆液凝固后不能拔出。
⑦桩顶回喷处理
旋喷桩施工至桩顶地面时，为保证桩顶质量，在桩顶0.5-1m范围内，采取再次钻进0.5-1m后，原位提杆再次注浆复喷一次加强。
⑧浆液冲洗
旋喷结束后，立即清洗高压泵、输浆管路、注浆管及喷头等机具设备，管内不得残存泥浆，以防止堵管。
⑨移动机具，进行下一桩位施工。
⑩验收签证
当上述工作进行完毕后请现场监理工程师确认并验收合格。
3）、旋喷施工技术措施
①施工前根据现场环境和地下埋设物的位置等情况，复核高压喷射注浆的设计孔位。
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。
②旋喷桩相邻两桩施工间隔时间不小于48h，间隔不小于4～6m。
③钻机安放保持水平，钻杆垂直，其倾斜度不得大于1.5%。
施工前检查高压设备及管路系统，其压力和流量满足设计要求。
注浆管和喷嘴内杂物清除干净，注浆管接头的密封圈良好。
④正式施工前进行试桩，以确定合理的提升速度，浆液配比和压力等参数。
⑤旋喷过程中保证桩体的连续性，若因故停止，第二次旋喷的接桩长度必须大于15cm。
⑥施工中若出现大量冒浆，立即停止并采取措施。
⑦冲孔位置和设计位置的偏差不大于50mm。
实际孔位、孔深和每个冲孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与工程地质报告不符等情况均详细记录。
⑧高压喷射注浆完毕，迅速拔出注浆管彻底清洗注浆管和注浆泵，防止凝固堵塞。
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。
4、三轴搅拌桩施工顺序及工艺
1）三轴搅拌桩施工工艺流程见下图。
2）施工方法
障碍物清理
因该工法要求连续施工，故在施工前应对加固区域地下障碍物及管线进行清理或移位，以保证施工顺利进行。
测量放线
施工前，现场技术人员按施工图纸及现场实际情况放样，并做好明确标志。
开沟槽
在三轴搅拌桩施工过程中会涌出大量的置换土，为了保证桩机的安全移位和施工现场的整洁，需要使用挖机在搅拌桩桩位上预先开挖沟槽。
根据放样出的水泥土搅拌桩围护中心线，用0.4m3小挖掘机沿围护中心线平行方向开掘工作沟槽，根据本工程搅拌桩直径，取槽宽约1.0m，深度约0.6～1.0m。
场地遇有地下障碍物时，利用镐头机将地下障碍物破除干净，如破除后产生过大的空洞，则需回填压实，重新开挖沟槽。
开挖沟槽余土应及时处理，以保证工法正常施工，并达到文明施工工地要求。
设置导架与孔位放样
在垂直沟槽方向放置两根定位型钢，规格为200×200，长度2.5m，再在平行沟槽方向放置两根定位型钢规格为300×300，长约8～12m，转角处H型钢采取与围护结构中心线成45°插入，H型钢定位采用H型钢定位卡。
由现场技术员根据设计图纸和测量控制点放出桩位，桩位平面偏差不大于2cm。
本工程使用的三轴搅拌机桩径为850mm，轴心距为600mm，搅拌桩搭接250mm。
三轴搅拌桩采用套打一孔工艺，因此桩心距为1200mm。
在沟槽两侧定位型钢以1200mm为间距，用红色油漆做好标记，保证搅拌桩每次准确定位。
桩机就位与垂直度校正
用卷扬机和人力移动搅拌桩机到达作业位置，并调整桩架垂直度达到0.5%以上。
在桩机上焊接一半径为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0.5%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，移位要作到平稳、安全。
桩机定位后，由当班机长负责对桩机桩位进行复核，偏差不得大于20mm。
为便于成桩深度的控制，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。
水泥浆液拌制
施工前应搭建好拌浆施工平台，平台附近搭建水泥库，对全体工人做好详细的施工技术交底工作，水泥采用P42.5级普通硅酸盐水泥，水泥浆液的水灰比严格控制在1.5～1.7，具体根据可现场实际情况调整，水泥总体掺量为20%（重量）。
喷浆、搅拌成桩
启动电动机，根据土质情况按计算速率，放松卷扬机使搅拌头自上而下切土拌和下沉，直到钻头下沉钻进至桩底标高。
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，每次下降时喷浆60％，提升时喷浆40％。
钻机钻进和提升速度宜控制在0.6～1m/min，按照技术交底要求均匀、连续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。
3）三轴搅拌技术保证措施
①确保定位轴线质量；
a.严格按照图纸及现场实际端头井位置定出搅拌桩起始点及轴线位置；
b.搅拌桩起始点及轴线位置经甲方及监理验收合格后，方可进行搅拌桩施工；
确保桩位质量
桩位移机前要量好60cm间距尺寸并做好标记，移位时在内外边线间移动，就位前对桩间距进行复核，以确保桩间搭接长度符合设计要求。
确保桩顶，桩底标高
施工时应不断测量施工场地及机架标高，并及时修正相应桩深和其它标高控制位置，如周围存在建筑物时，也可以将桩底和其他位置控制标高标志在建筑物上。
保证桩体垂直度
在铺设道轨枕木处要垫平整实，使道轨枕木在同一水平线上，在开孔前用水平尺对机架进行校对以确保桩体垂直度（不得超过1.0%h）达到设计要求。
保证加固体强度的均匀性
a.压浆阶段杜绝断浆和输浆管堵塞现象；
b.控制喷浆量和搅拌钻进及提升速度（钻进速度控制在1m/min左右、喷浆提升速度控制在0.6-1m/min左右），气压控制在0.6-1Mpa,压浆压力控制在3.5-4.5Mpa；
c.机下沉至停浆面下0.5m,待恢复供浆后再喷浆提升，以保证加固范围内每以深度均得到充分搅拌；
d.临桩间隔搭接时间不得超过24小时；
e.第一次喷浆与每次喷浆的水泥掺入量同；
f.水泥采用普硅P42.5水泥，均必须有出厂质保书，并经检验合格后方可使用；
g.水泥浆液严格按设计水灰比进行配料；水泥浆液搅拌好后，进入储浆筒前，
用筛网清除水泥中的结块和杂物；只能在压浆前进入储浆筒中，保证水泥浆不发生离析；
h.水泥浆配制时，严格进行计量。
i.每加固100方土体做一组试块。
五、加固施工工期安排及资源配置
1、施工工期安排
端头
加固时间
长江路站北端
三轴搅拌：
旋喷：
中间风井南端
旋喷：
中间风井北端
旋喷：
蛟桥站南端
旋喷：
进度指标：
旋喷12根/台.日；三轴搅拌7根/台.日，投入冲桩机2台，旋喷机1台。
2、资源配置
（1）劳动力配置
劳动力配置表（每个端头）
序号
职务、职责
人数（人）
备注
1
现场管理人员
2
2
旋喷桩施工队
12
负责引孔工作
3
冲桩队
8
4
值班电工、修理工
4
负责看管发电机
共计
24人
（2）施工机械配置
端头加固主要施工设备表
设备名称
规格性能
数量
旋喷管
二重管
1台
钻机
XY-100型钻机
2台
冲桩机
钻头1200mm
2台
电焊机
400型交流
1台
发电机
200kw
1台
三轴搅拌机
JB-160
1台
挖机
0.8方
1台
空压机
45KW
2台
水泥自动搅拌系统
45KW
1套
六、质量保证措施
1、明确质量目标，分解质量目标计划，健全和完善各部分岗位的质量管理工作责任，各司其职，各负其责。
2、成立以项目管理组长为主的工程质量监督、评审小组、工程创优小组和全面质量管理小组。
在工程施工中设立专门的质量管理机构和专职质量管理人员，各工班有兼职质量检查员。
完善质量工作保证体系。
3、树立全员质量意识，加强对施工人员全面、系统、全方位的质量教育，使“质量第一、用户至上”的思想成为广大员工的自觉行为，严格规范规程。
改进施工方法和操作工艺，在生产过程中提高全员的质量意识和整体素质。
4、充分发挥质量检查监督员的作用，对质量实施一票否决权制度，坚持自检与专业检查的程序，对项目过程进行严格的控制，确保每一道工序质量都处于受控制状态，从而实现整体的质量工作目标。
5、每道工序，每一次材料都必须进行严格的检验，以满足技术规范的要求，坚持做到不合格的材料不进场、不合格产品不得转入下一道工序。
6、对各分项工程或工序要先树立样板工程或样板工序，做到互相观摩，以样板组织施工，以达到其共同提高目的。
7、施工纪录、检验和实验报告等所有质量纪录，必须按时完成，妥善保管，为竣工交验积累大量的原始资料，为编制竣工资料做好准备。
七、安全保证措施
1、现场项目经理部设立以项目经理为首的安全领导小组，配备专职安全员，工区设安全检查员，全面负责工程的安全工作，并做到有计划、有组织、有措施。
2、认真组织施工人员学习有关安全工作的法规、制度及其他有关文件，树立提高施工人员的安全意识。
严格按安全操作规程及安全措施进行施工生产。
3、在进行技术交底的同时要进行安全工作交底，并做好技术交底和交接班记录。
4、施工便道与现有道路交叉路段，施工期间必须对现场采取隔离防护措施，设置醒目的交通标志牌，施工地带要有专职安全员，做好车辆及人员交通疏导工作。
5、电气设备必须有专业人员检查后方可使用，非专业人员不得私自违章操作。
加强对机械车辆的管理，坚持定机、定员、定责。
6、做好工地的防火、防触电、防食物中毒事故的发生。
7、制定安全检查和目标奖罚制度，针对工程情况，每天进行自检，并进行不定期抽查，并对检查出的问题，限期整改，并与奖罚挂钩。
八、文明施工、环境保护措施
1、文明施工措施
1）施工现场设置施工铭牌，标明施工单位、工程内容及项目负责人。
2）施工现场各种施工机械设备摆放要整齐，施工材料堆放合理、整齐，并挂牌明示。
3）生活设施的设置、布局要合理、整齐，设立专职人员进行保洁工作，创造一个良好、卫生的生活工作环境。
4）搞好与当地政府和居民的关系，做到便民，不扰民。
2、环境保护措施
1）本标段环保的重点为：
施工场地的降噪声、防粉尘以及道路保洁等工作。
2）对职工进行环保知识教育，使工人明确环保工作的重大意义，积极主动地参与环保工作，自觉地遵守环保的各项规章制度。
3）建立环保工作机构，制定环保工作计划和措施，自觉接受环保部门、地方政府对工地环保工作的监督、检查。
4）工地建设用水量较大，要注意节约用水，防止浪费。
5）临时占地要合理使用，要充分考虑后续工程场地。
6）钻孔泥浆由运输车辆及时清理运输到指定地点。
7）现场设备污水处理管理系统，生活区垃圾集中统一处理，禁止在工地焚烧残留的废物。
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