高压旋喷桩施工与方案南线各竖井端头加固.docx
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高压旋喷桩施工与方案南线各竖井端头加固
深圳电网北环110KV架空线改造入地电缆隧道工程土建I标南线盾构区间
竖井端头加固方案
编制：
审核：
审批：
中铁隧道集团有限公司
深圳北环电缆隧道土建I标项目经理部
二○一三年十二月二十日
第一章编制说明
1.1编制依据
⑴深圳市电网北环110KV架空线改造入地电缆隧道工程土建I标南线施工图纸；
⑵现行有关法规、标准、技术规范、定额以及环境保护、水土保持方面的政策和法规；
⑶《建筑地基基础工程施工质量验收规范》
⑷管线资料；
⑸我单位现有的技术水平、施工管理水平和机械设备配套能力；
⑹我单位进场后地质补勘资料；
⑺类似工程的施工实践经验。
1.2适用范围
本施工方案适用深圳电网北环110KV架空线改造入地电缆隧道工程土建I标南线盾构区间SJ2竖井、SJ3竖井、SJ4竖井、SJ6-1竖井、SJ8竖井端头加固。
1.3编制原则
⑴确保技术方案针对性强、操作性强；施工方案经济、合理。
坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性与实事求是相结合。
根据工程地质、水文地质、周边环境及工期要求等条件选择最具实用性的施工方案和机具设备。
⑵技术可靠性原则
根据本标段工程特点，依据深圳市及其周边地区类似工程施工经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工。
⑶经济合理性原则
针对工程的实际情况，本着可靠、经济、合理的原则比选施工方案，施工过程实施动态管理，从而使旋喷桩加固施工达到既经济又优质的目的。
⑷环保原则
施工前充分调查了解工程周边环境情况，紧密结合环境保护进行施工。
施工中认真作好文明施工，降低噪音污染，施工污水、废浆经沉淀处理合格后方可排放入指定的市政污水管道。
第二章工程概况
2.1工程位置及设计概况
2.1.1工程位置
深圳北环电缆隧道土建I标南线含一条主线，两条支线，主线全长3966.734m，起讫里程SK0+000～SK3+966.734；中航支线长552.021m，起讫里程SZ1K0+000～SZ1K0+552.021；福华支线长416.04米，起讫里程SZ2K0+000～SZ2K0+416.04,设井位9座。
线路起于笔架山公园力能加电站，向南下穿笋岗西路、中心公园、下穿地铁3号线、红荔路、振华路、中心公园、下穿地铁2号线，沿深南大道至彩田路，沿彩田路向北至华富三路（终点）。
总平面图参见1-1。
2.1.2设计概况
盾构区间各竖井端头加固采用Φ600双重管旋喷桩，加固范围沿线路纵向6m，平面隧道轮廓线外3m。
隧顶3m,隧道底部至中风化层顶不小于1m。
旋喷桩咬合200mm，旋喷桩空桩约7.6m，实桩约11m，水灰比为0.6-1.5，要求加固土体28d无侧限抗压强度不小于2Mpa。
2.2工程地质与水文地质条件
2.2.1工程地质
地质情况从上到下依次为：
素填土（层厚2m）；粘土（层厚1.5m）；砾质粘性土（层厚1.6m）；全风化粗粒花岗岩（层厚8.2m），强风化花岗岩（层厚3.7m）；中风化花岗岩（层厚1.8m）。
2.3主要工程数量
旋喷桩主要工程量详见主要工程数量表2.01：
表2-1基坑主要工程数量表
工程部位
工程项目
单位
根数
单根长度（空）
单根长度（实）
SK0+100-SK0+106
φ600旋喷桩
根
390
7.647m
11m
SK1+079.6-SK1+085.6
φ600旋喷桩
根
390
7.647m
11m
SK1+092-SK1+098
φ600旋喷桩
根
390
7.647m
11m
SK1+312.9-SK1+318.9
φ600旋喷桩
根
390
7.647m
11m
SK1+329.3-SK1+335.3
φ600旋喷桩
根
390
7.647m
11m
SK2+483.417-SK2+489.417
φ600旋喷桩
根
390
7.647m
11m
SK2+500-SK2+506
φ600旋喷桩
根
390
7.647m
11m
SK3+950.334-SK3+956.334
φ600旋喷桩
根
390
7.647m
11m
图2-1旋喷桩加固示意图
第三章施工总体安排
3.1总体施工方法
3.1.1施工方法
本工程旋喷桩施工采用双重管旋喷法，为防止旋喷桩施工时由于相邻两桩施工距离太近或间隔时间太短，造成相邻高喷孔施工时串浆，采取分批跳孔施作，钻孔桩施工时按每间隔两孔施作，由外围向内部施做，具体施工顺序依据现场实际情况确定。
3.1.2施工安排
根据实施性施工组织设计的工期要求及实际情况，SJ1竖井、SJ8竖井加固地各采用2台旋喷机进行旋喷桩的施工，SJ3竖井、SJ4竖井SJ6-1竖井加固地各采用4台旋喷机进行旋喷桩的施工。
3.2施工工期安排
施工准备：
2014年3月1日-2014年3月5日
旋喷加固：
2014年3月6日-2014年11月20日
3.3资源配置
3.3.1劳动力计划
劳动力具体分工如表3-1所示。
表中为每班组人员配置，工地施工采用2班制，在施工中应各司其职，认真负责，相互协作，互相监督。
钻孔人员必须作好现场钻孔记录，取得第一手地质资料，以便注浆技术人员根据地质资料及时调整注浆参数。
注浆记录人员必须把当班的记录及时整理。
司泵人员应随时注意注浆泵压力变化，值班技术员及时记录并根据地质情况调整注浆压力及施工工艺参数。
3-1劳动力组织表
序号
工种
人数（每班）
职责
备注
1
工区主任
1
做好施工管理工作，负责劳动力安排
2
机修工
2
负责排除机械故障和管路的清洗
3
钻工
4
负责旋喷机的操作及注浆施工记录
4
制浆
4
负责浆液的配置
5
值班工程师
2
负责现场技术指导和管理
6
值班经理
1
负责工程总体安排
合计
14
3.3.2主要施工机械设备
旋喷桩施工采用XY-150地质钻机引孔，XL-50型旋喷机作业。
主要施工机械设备如表3-2所示，本表暂定为一个工作面设备配置，根据施工进度及现场实际情况，及时调整设备。
3-2主要机械设备配套表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
1
地质钻机
XY-150
台
2
2
双管管旋喷机
XL-50
台
2
3
高压泵
3D2-5Z栓塞泵
台
2
4
灌浆泵
HB-80
台
2
5
空压机
P-0.8MPa，Q-6m3/min
台
1
6
泥浆泵
BW-150
台
1
7
拌浆机
WJG-80
台
2
第四章施工方法
4.1施工工艺流程
旋喷桩施工工艺流程见图4-1。
图4-1旋喷桩施工工艺流程图
4.2施工工艺参数
施工工艺参数如下：
压力：
20～25MPa；
提升速度：
8～10cm/min.；
钻孔转速：
10～20转/min.；
水灰比：
1～1.5；
水泥浆流量：
40～70L/min
采用42.5Mpa普通硅酸盐水泥，水灰比为1～1.5；
（根据现场实际情况进行，合理调整）
4.3旋喷桩施工方法
4.3.1施工准备
⑴场地平整
正式进场施工前，进行管线调查后，清除施工场地内的障碍物，然后整平、夯实；同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”。
⑵桩位放样
施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，保证桩孔中心移位偏差小于50mm。
⑶修建排污和灰浆拌制系统
旋喷桩施工过程中将会产生10～20%的返浆量，将废浆液引入沉淀池（见下图4-02）中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。
沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。
沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。
图4-2泥浆沉淀池剖面图
沉淀池大小：
4m*4m*0.5m。
灰浆拌制系统主要设置在水泥附近，便于作业，主要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。
同时在加固区域外围砌一圈高20cm的厚15cm的挡水墙。
防止污水外流。
⑷管线调查及保护
作业前，先开挖探沟探明管线，做好管线标识，对作业区域内的无法保护的管线做改迁处理。
有条件保护的，现场保护后施工。
4.3.2钻机就位
钻机就位后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在10mm以内，钻孔垂直度误差小于1.5%；钻孔前应调试空压机、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，保证孔底标高满足设计深度。
4.3.3引孔钻进
钻机施工前，应首先在地面进行试喷，在钻孔机械试运转正常后,开始引孔钻进。
钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确。
4.3.4拔出岩芯管、插入注浆管
引孔至设计深度后，拔出岩芯管，并换上喷射注浆管插入预定深度。
在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，要边射水边插管，水压不得超过1Mpa，以免压力过高，将孔壁射穿，高压水喷嘴要用塑料布包裹，以防泥土进入管内。
4.3.5旋喷提升
当喷射注浆管插入设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上旋喷，同时将泥浆清理排出。
喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升旋喷管，以防扭断旋喷管。
为保证桩底端的质量，喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转10秒钟左右，待孔口冒浆正常后再旋喷提升。
钻杆的旋转和提升应连续进行，不得中断，钻机发生故障，应停止提升钻杆和旋转，以防断桩，并立即检修排除故障，为提高桩底端质量，在桩底部1.0m范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。
在旋喷提升过程中，可根据不同的土层，调整旋喷参数，实桩旋喷结束后，对空桩部分进行浆液封孔。
4.3.6钻机移位
旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。
第五章质量标准及检查措施
5.1旋喷桩施工技术标准
旋喷桩的施工技术要求见表5-1。
表5-1旋喷桩施工技术检查表
序号
项目名称
技术标准
检查方法
1
钻孔垂直度允许偏差
≤1.5%
实测或经纬仪测钻杆
2
钻孔位置允许偏差
50mm
尺量
3
钻孔深度允许偏差
±200mm
尺量
4
桩体直径允许偏差
≤50mm
开挖后尺量
5
桩身中心允许偏差
≤0.2D
尺量，D为设计桩径
6
水泥浆液初凝时间
不超过20小时
7
水泥土强度
qu（28）≥2MPa。
试验检验
8
水灰比
0.6-1.5
试验检验
5.2施工检查内容
⑴施工前检查
在施工前对原材料、机械设备及喷射工艺等进行检查，主要有以下几方面：
①原材料（包括水泥、掺合料及速凝剂、悬浮剂等外加剂）的质量合格证及复验报告，拌和用水的鉴定结果；
②浆液配合比是否合适工程实际土质条件；
③机械设备是否正常，在施工前应对高压旋喷设备、地质钻机、高压泥浆泵、水泵等作试机运行，同时确保钻杆（特别是多重钻杆）、钻头及导流器畅通无阻；
④检查喷射工艺是否适合地质条件，在施工前也应作工艺试喷，试喷在原桩位位置试喷，试喷桩孔数量3孔。
⑤施工前还应对地下障碍情况统一排查，以保证钻进及喷射达到设计要求。
⑥施工前检查桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度。
⑵施工中检查
施工中重点检查内容有：
①钻杆的垂直度及钻头定位；
②水泥浆液配合比及材料称量；
③钻机转速、沉钻速度、提钻速度及旋转速度等；
④喷射注浆时喷浆（喷水、喷气）的压力、注浆速度及注浆量；
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