端头加固方案初稿.docx
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端头加固方案初稿
西安市地铁六号线7标段工程
丈八四路站端头加固桩
施工方案
编制：
复核：
审核：
中铁六局集团有限公司/北京市政路桥股份有限公司联合体
西安地铁六号线一期工程D6TJSG-7标项目经理部
时间：
2016年3月8日
目录
第1章：
编制说明2
1．编制依据2
2．编制范围及原则2
2.1.编制范围2
2.2.编制原则2
第2章工程概况及工程地质水文条件3
1．工程概况：
3
2．施工主要工程量（见表1）：
4
3.盾构端头井土体加固设计参数设计4
3.1设计参数4
3.2技术参数的确定4
4.土体加固旋喷桩桩位布置（见图3）5
5.地质概况及地水文5
5.1地质概况5
5.2水文情况6
第3章施工部署及总体安排7
1.施工准备7
2.项目管理组织机构7
3.现场平面布置8
4.加固区域管线保护措施8
5.管理人员及劳动力配置8
6.机械设备配置9
7.工期计划9
第4章施工方法11
1.双重管旋喷桩工艺原理11
1.1加固原理11
1.2成桩机理11
2.工艺流程及施工顺序12
2.1钻机就位13
2.2钻孔14
2.3高压旋喷14
2.4提拔冲洗高压管14
2.5移位14
2.6清理冒浆14
3.施工工艺参数15
4.质量检测15
第5章工期和质量保证措施16
1.质量目标16
2.物资质量保证16
3.技术保证措施16
4.工期保证措施17
第6章安全生产保证措施及文明施工、环境保护措施18
1.安全生产保证措施18
1.1安全生产目标18
1.2安全管理方针18
1.3安全组织保证体系18
1.4安全管理制度18
1.5安全管理工作19
1.6施工人员行为控制20
1.7临时用电安全管理20
1.8现场消防措施21
2.第文明施工与环境保护22
2.1文明施工目标22
2.2文明施工管理工作22
2.3文明施工组织管理制度22
2.4防止对水污染22
2.5防止施工噪音污染23
2.6废弃物管理23
2.7材料设备的管理23
2.8施工现场卫生23
2.9降耗节能措施24
第1章：
编制说明
1．编制依据
（1）西安市地铁六号线一期工程（南客站～劳动南路站）丈八四路站西端盾构到达加固施工图；
（2）西安市地铁六号线一期工程（南客站～劳动南路站）丈八四路站岩土工程勘察报告；
（3）现行环境保护、水土保持方面的政策和法规；
（4）西安市地铁工程有关“技术规定”和“质量检验评定标准”,主要有；
1）《工程测量规范》（GB50026-1993）；
2）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；
3）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79－2002）。
4）《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-99）
（5）我单位现有施工技术和管理水平、机械配套能力及同类工程施工实践经验
2．编制范围及原则
2.1.编制范围
西安地铁6号线一期工程（南客站～劳动南路站）7标段丈八四路站西端盾构到达加固和丈八四路站东端盾构始发加固。
2.2.编制原则
（1）确保施工方案针对性强、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。
（2）技术可靠性原则
根据本标段工程特点，依据西安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。
（3）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，减少空气、噪音污染，施工污水、废浆经沉淀并取得相关部门的批准后方可排放。
施工过程实施ISO14000标准，进行环境管理。
建设“绿色工地”，实施“环保施工”。
第2章工程概况及工程地质水文条件
1．工程概况：
丈八四路站位于锦业路与丈八四路十字路口东侧，是六号线的第九座车站，西接丈八六路站，东接丈八一路站。
本站为换乘站，与远期的十二号线换乘，本站工筹为盾构过站。
丈八四路站车站起迄点里程YCK21+540.200～YCK21+758.800，车站总长218.6m，标准段总宽21.7m。
本站共设4个出入口通道，Ⅰ、Ⅱ号出入口位于路口东南象限，Ⅲ、Ⅳ号出入口位于路口东北象限。
其中Ⅱ号出入口直出地面，距离规划道路红线3m；Ⅲ号、Ⅳ号出入口绿地世纪城仕嘉公寓图住宅块内，贴邻规划道路红线设置。
消防疏散出入口位于车站东侧，与2号风亭合设。
车站为地下两层13m岛式站台车站，有效站台中心处顶板覆土厚度约3.0m。
该车站为盾构接收车站，盾构机从丈八六路站始发，沿锦业路从西往东推进，再从丈八四路站驶过站，最后从丈八四路站东端始发，向丈八一路站推进。
车站东西头端头加固计划工期为：
工程具体位置见丈八四路站东端盾构始发加固图1和丈八四路站西端盾构到达加固站位图2
丈八四路站西端盾构到达加固图1
丈八四路站东端盾构始发加固图2
2．施工主要工程量（见表1）：
丈八四路站东西端头土体加固施工主要工程数量表表1
工程部位
加固范围
加固深度
备注
丈八四路站东端土体加固左线
12m×8m
隧道左右上面为4m，下面为各2m
丈八四路站东端土体加固右线
12m×8m
丈八四路站西端土体加固左线
12m×8m
丈八四路站西端土体加固右线
12m×8m
3.盾构端头井土体加固设计参数设计
3.1设计参数
（1）加固后的土体具有良好的均匀性和自立稳定性；
（2）加固后的土体，其28天的无侧限抗压强度不小于1.0MPa；
（3）渗透系数＜1.0×10-6cm/s。
3.2技术参数的确定
根据设计要求、岩土工程勘察报告，为保证旋喷桩对土体加固的施工效果，施工参数初步设计如下：
旋喷桩径800mm，桩中心间距600mm，两桩间重叠300mm，桩排距900mm，呈梅花状排布。
地面标高为410m，桩顶标高约：
408.65m，桩底标高：
396.65m，旋喷长度12.00m，空孔长度：
6m。
采用双重管高压旋喷工艺，水泥采用P.O32.5，水灰比1：
1，制备水泥浆时为了使加固地层尽早硬化，需要掺加早强剂；为了保证水泥浆的均匀性，水泥浆要经过两次搅拌。
其它施工参数应根据现场试验效果确定，以满足设计要求。
根据设计要求，加固范围为两个12.0m长×8.0m宽×12.0m高的加固区域，根据加固范围确定的总桩数为1040根。
4.土体加固旋喷桩桩位布置（见图3）
旋喷桩桩位布置图图3
5.地质概况及地水文
5.1地质概况
拟建场地地基土组成自上而下为：
人工填土、第四系全新统洪积黄土状土、粉质粘土、砂类土；上更新统洪积粉质粘土及砂类土；中更新统湖积粉质粘土及砂类土等，车站底板位于粉质粘土层，具体见地质剖面图3、图4。
图3丈八四路站东端盾构始发地质剖面图图4丈八四路站西端盾构始发地质剖面
5.2水文情况
丈八四路站浅部主要地层为第四系全新世人工填土和洪积层，其地下水位埋藏较浅，初步设计勘察期间测稳定地下水水位埋深为7.40～7.80m，拟建场地地下水水主要为第四系孔隙潜水。
主要赋存于洪积粉质粘土、砂类土层中，水量较大。
第3章施工部署及总体安排
1.施工准备
（1）了解场地内各种地下障碍物的情况，并办理必要的书面手续。
（2）根据基准桩、城市水准点及施工要求进行桩位放线及抄平。
（3）协调施工现场管辖部门及附近单位的关系，保证施工的顺利进行。
（4）施工用水、施工用电的连接及临时设施搭建。
（5）对施工人员进行生产、技术、质量、安全等全方面的交底。
（6）健全指挥系统及安全管理施工、工程质量及环保保障体系。
（7）旋喷施工参数的确定对施工质量起着决定性作用。
（8）设计编制人员及技术主管同现场技术及施工人员召开会议、做详细技术交底及总体施工规划。
（9）根据测量人员给定轴线水准点，测量人员放出具体施工点以及桩位布置点，复核确认后方可施工。
2.项目管理组织机构
组建一支具有强大管理能力和同类工程丰富施工经验的施工队伍，形成以项目经理负责制为中心，以合同管理和成本控制为主要内容，以科学的系统管理和先进技术为手段的管理机制。
根据同类工程施工经验，为保证按期优质完工，我们将严格按照既定的施工计划，合理安排施工，合理安排机械设备和劳动力计划，监督落实计划中每个节点的实际完成情况，认真分析影响施工进度的各种因素，并及时制定出相应有效的措施，确保工程工期目标和质量目标的实现。
为便于管理，劳动力使用时，根据专业工作性质，将其编为三个专业组，即钻孔旋喷组、搅浆组、技术组以及材料组，进行默契配合，交叉流水作业。
为确保施工的顺利进行，协调各方面关系，加强项目部与各施工组之间的配合，拟建立如下组织机构见图5。
施工班
组
4
施工班
组
3
施工班
组
2
施工班
组
1
组织机构图5
3.现场平面布置
场区总平面布置的原则：
通过对场区的合理布置，满足各阶段施工需要。
在场区总体平面布置上，根据每一大区域的使用功能，将其分为若干机组专业功能区域。
通过如此分块划分、整体管理的方式，可有效地对场区进行系统管理，在为日后本工程安全文明现场工地的创建上作出典范。
材料拟备存于周围地带。
4.加固区域管线保护措施
旋喷加固前要先用人工开槽钎探，将所有管线暴露出来进行保护，然后再用旋喷钻机打孔，施工过程中要严格保证钻杆的垂直度。
5.管理人员及劳动力配置
（1）项目管理人员配备如下：
现场经理1人；测量员：
2人，技术员2人；质检员：
1人；安全员：
1人。
（2）施工班组人员配置：
作业人员配置表3
数量
班组
人数
备注
钻孔旋喷组
40
搅浆组
32
6.机械设备配置
机械设备配置表4
序号
设备
型号
单位
数量
状态
1
旋喷钻机
MGJ-50
台
4
良好
2
高压旋喷注浆泵
XPB-90D
台
4
良好
3
搅浆机
JB-100
台
4
良好
4
潜水泵
台
4台
良好
5
高压管
m
96
良好
6
运输车
台
2
良好
7
旋喷钻头
个
8
良好
8
水平尺
把
4
良好
10
压力表
50MPa
个
4
良好
11
钢尺
50.0m
把
4
良好
12
钢卷尺
5.0m
把
4
良好
7.工期计划
（1）工期计划
拟定施工工期为33天，准备时间3天，计划开竣工时间为2016.7.1—2016.8.5，按照每台机组24小时施工,4台机组同时进行，每天按8根桩计。
并可根据现场实际情况以及总体工期的要求，对设备和人力资源进行调整，以最大限度地满足工期要求。
（2）总体进度设计思路
本工程按照分工明确、各行其职原则，工序采取流水作业，平衡搭接施工。
施工过程中，经常作计划进度与实际进度的动态比较，以便及时对进度进行有效控制。
工程施工全过程必须靠一流的施工策划与运作、一流的管理与协调、一流的技术与工艺、一流的设备与材料、一流的劳动力素质等来实现一流的管理和控制，从而将即定施工计划实现。
除上面已阐述的措施之外，项目部还将采取如下具体措施，以此作为施工计划的保障。
①建立完善的计划保证体系
②技术工艺及措施的保证
③施工机械配置
④优秀的施工专业队伍
⑤工期的分阶段控制
在施工过程中,严格以总控计划进行管理,以日保总控的模式进行层层管理,建立每天召开生产例会制度,针对每日的生产情况进行总结,安排次日的工作,并做好物资准备；将对上当天的情况进行总结,对施工中出的工期拖后、质量问题进行分析,找出原因进行改进。
第4章施工方法
1.双重管旋喷桩工艺原理
1.1加固原理
高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、（空气）成为20～40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。
二重管法：
又称浆液气体喷射法，是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出，冲击破坏土体。
在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，最后在土中形成较大的固结体。
喷射注浆法的加固半径和许多因素有关，其中包括喷射压力P、提升速度S、被加固土的抗剪强度τ、喷咀直径d和浆液稠度B。
加固范围与喷射压力P、喷咀直径d成正比，与提升速度S、土的抗剪强度τ和浆液稠度B成反比。
加固体强度与单位加固体中的水泥掺入量和土质有关。
1.2成桩机理
高压喷射注浆的成桩机理包括以下五种作用：
（1）高压喷射流切割破坏土体作用。
喷射流动压以脉冲形式冲击破坏土体，使土体出现空穴，土体裂隙扩张。
（2）混合搅拌作用。
钻杆在旋转提升过程中，在射流后部形成空隙，在喷射压力下，迫使土粒向着与喷咀移动方向相反的方向（即阻力小的方向）移动位置，与浆液搅拌混合形成新的结构。
（3）升扬置换作用。
高速水射流切割土体的同时，由于通入压缩气体而把一部分切下的土粒排出地上，土粒排出后所留空隙由水泥浆液补充。
（4）充填、渗透固结作用。
高压水泥浆迅速充填冲开的沟槽和土粒的空隙，析水固结，还可渗入砂层一定厚度而形成固结体。
（5）压密作用。
高压喷射流在切割破碎土层过程中，在破碎部位边缘还有剩余压力，并对土层可产生一定压密作用，使旋喷桩体边缘部分的抗压强度高于中心部分。
旋喷桩固结体情况图4所示。
2.工艺流程及施工顺序
（1）施工工艺流程为：
定孔位→钻机就位→钻孔至设计深度→高压旋喷→提升→移位→清理冒浆，重复上述流程。
（具体见工艺流程图8）
（2）旋喷桩应先施工周边桩位、后中心部位的孔的顺序。
施工前必须做好以下的准备工作：
①熟悉旋喷桩加固设计以及现场有关情况和要求；
②根据施工作业面的具体情况布置设备安设位置，检查进场设备完好情况以及钻具配套的完整性；
③正式施工前必须试钻，通过试钻检查设备对地层的适应性，并核对地质资料，确定正式施工的技术参数。
④进行管线调查后，清除施工场地地面以下2米以内的障碍物，不能清除的做好保护措施，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”。
2.1钻机就位
根据甲方提供的基准点（对其严加保护）放出处理范围，然后按照桩位平面图进行桩位放线，放线桩位允许偏差小于2cm；放线采用钢尺拉线，利用木质筷子或用短钢筋短节插放桩点作为桩位标志。
在施工前，技术人员对施工人员进行交底，技术人员复核施工范围、桩位线，然后方可施工。
拟采用MGJ-50钻机进行钻孔。
钻机就位后，钻头对准孔位，同时钻机平面应调放平稳、水平，钻孔应与施放孔位一致；成孔后，由技术人员对孔深、孔位进行验收。
2.2钻孔
在预定的旋喷位置处，在钻机动力扭矩带动下，利用钻具带动钻头进行钻孔。
钻进时钻杆应保持垂直，与设计偏差不应大于1.5%；并应准确地钻到设计要求的深度并超过20～40cm。
在进行钻孔的过程中如果遇到砂层或卵石层，为了防止塌孔要用1：
2的水泥浆护壁。
当施工时遇到不明障碍物时，应马上停钻，待查明后方可进行继续作业，以免对地下管线造成破坏。
2.3高压旋喷
钻孔达到设计深度后，提拔钻具，换喷射钻头及钻具（也可两道工序二合一），下放喷头至设计位置后即可开始进行高压旋喷。
开始前，利用搅浆机按照1：
1水灰比配制浆液（考虑到现场注浆效果、加固强度，采用颗粒较细的P.O32.5硅酸盐水泥），在XPB-90D型高压泵泵送压力和泵送流量作用下、通过高压管汇输送至喷头，并通过喷头切割、扩散于周围地层，同时应随时作好
注浆时间、浆液用量、冒浆情况、压力变化等记录；并在施工过程中由技术人员及时填写《旋喷桩施工记录》；然后通知监理进行抽检，并填写《隐蔽工程检查记录》。
依据场地的地层情况以及压力注浆范围的要求，可根据现场施工时浆液用量、冒浆情况、压力变化，判断注浆渗透半径、旋喷效果，确定停止单孔旋喷。
2.4提拔冲洗高压管
在旋喷桩施工过程中，可能因某原因而导致工程暂停，为此在进行施工时，喷射搭接长度不小于15cm。
单孔旋喷满足设计注浆效果后，将钻具提升至地面，该孔的旋喷即告结束。
将拆卸的钻具逐节拆下，进行冲洗，以防浆液在高压管和钻杆内凝结堵塞影响下道工序的使用。
2.5移位
钻机移到下一孔位，重复上述流程。
2.6清理冒浆
旋喷完毕后，钻孔孔口会产生大量冒浆。
为保证施工现场文明、干净，待冒浆废液初凝后清理出施工现场。
3.施工工艺参数
压力：
20～25MPa；
提升速度：
15～20cm/min.；
气流压力：
0.5～0.7MPa；
气流风量：
0.80～1.00m3/min.；
钻孔转速：
15～30转/min.；
泵送流量：
40～70L/min.；
水灰比：
1：
1。
4.质量检测
质量检验可在旋喷桩施工完毕28天抽芯检查，通过抽芯制作圆柱试件，送往试验室进行抗压强度试验。
抽检孔的数量为钻孔总数的1%,并不少于3点,检验标准见表5。
质量检验标准表5
项
序
检查项目
允许偏差
检查方法
单位
数值
设计要求
1
水泥及外掺剂质量
符合出厂要求
产品合格证或抽样送检
2
水泥用量
设计要求
查看流量表及水灰比
3
桩体强度或完整性
按规定方法
4
地基承载力
设计要求
按规定方法
一般项目
1
钻孔位置
mm
≤50
钢尺丈量
2
钻孔垂直度
%
≤1.5
经纬仪或水平尺测
3
孔深
mm
+200～400
钢尺
4
注浆压力
按设定参数指标
查看压力表
5
桩体搭接
mm
＞200
钢尺丈量
6
桩体直径
mm
≤50
开挖后钢尺丈量
7
桩身中心允许偏差
≤0.2D
钢尺丈量,D为桩径
第5章工期和质量保证措施
1.质量目标
单项工程合格率100％，单项工程优质率90％以上。
2.物资质量保证
材料组负责物资统一采购、供应与管理，并根据ISO-9001：
2000质量标准和本项目部的有关规定，对所需采购和分供方供应的物资进行严格的质量检验和控制，并按照甲方要求采购约定的厂家，主要采取的措施如下：
（1）采购物资前，水泥必须选用合格产品，并将其样品及样本报送技术组，由负责人对其技术资料及价格进行审定。
（2）采购物资时，应在所签定的合同中对所购物资在技术、质量、保修等方面提出严格的要求。
所采购的材料必须有出厂合格证、材质证明和使用说明书，对材料有疑问的禁止进货。
（3）加强计量检测。
采购物资（包括分供方采购的物资），根据国家、地方政府主管部门规定、标准、规范或合同规定要求及按经批准的质量计划要求抽样检验和试验，并做好标记。
当对其质量有怀疑时，就加倍抽样或全数检验。
3.技术保证措施
（1）专业施工保证
实施本工程项目管理的人员具有较强的技术水平及工程管理经验。
以这些实力雄厚、装备精良的专业队伍作为项目管理的支撑和保障，为工程项目实现质量目标提供了专业化技术手段。
（2）劳务素质保证
本工程将选择本技术实力强的人员参与施工，同时有一套对施工队伍完整的管理和考核办法，对施工队伍进行质量、工期、信誉和服务等方面的考核，从根本上保证项目所需劳动者的素质，从而为工程质量目标奠定了坚实的基础。
（3）合约保证措施
全面履行工程承包合同，加大合同执行力度，严格监督施工队伍，严把质量关，保证资金正常运作，确保施工质量、安全和施工资源正常供应。
同时为了更进一步搞好工程质量，引进竞争机制，建立奖罚制度、样板制度，对施工质量优秀的班组、管理人员给予一定的经济奖励，激励他们在工作中始终能把质量放在首位，使他们能再接再厉，扎扎实实的把好工程质量关。
对施工质量低劣的班组、管理人员给予经济惩罚，严重的予以除名。
4．工期保证措施
本工程计划工期较紧，为保证工期结合本工程特点制定如下措施：
（1）充分做好技术准备工作建立强有力技术保障体系，成立专项技术组，组织技术人员勘察好现场，确定主要的工期控制点，制定具体的解决措施，认真学习施组研究方案，工程过程中加强施工技术交底的管理，保证操作者对方案技术要求，质量要求及工期要求完全掌握。
（2）从施工前期准备阶段开始，按阶段作出较详细的材料，人力，机械的使用计划，准备好各种资源。
（3）增加工程管理及施工科技投入，并制定详细的每日作业计划，寻找关键线路和关键工序，集中力量保证各分项工程的工期指标。
（4）合理安排流水施工，严格控制工期，施工前进行周密部署和准备，防止发生由于准备工作不充分而影响工期。
（5）按照劳动力的使用计划，预备充足的人力资源，保证数量和质量保证人员的稳定。
（6）为确保施工工期，我方经研究：
在现场工期进度较慢、确实对工期产生影响时，将按照各分项所需，协调内部各机构、全力以赴增援如可调用钻机可增加设备与人员调派现场。
第6章安全生产保证措施及文明施工、环境保护措施
1.安全生产保证措施
1.1安全生产目标
（1）人身安全目标：
杜绝死亡，无重伤以上责任事故；杜绝重大交通事故、无重大机械设备事故、重大火灾事故；轻伤率控制在0.2‰以内。
（2）工程安全目标：
各种变形均控制在允许范围内，地下管线不断不裂；地表建筑物及环境稳定。
1.2安全管理方针
贯彻“安全第一、预防为主”的安全生产工作方针，把安全生产工作纳入施工组织设计和施工管理计划，使安全生产工作与生产任务紧密结合，保证职工在生产过程中的安全与健康,严防各类事故发生，以安全促生产。
1.3安全组织保证体系
1.4安全管理制度
（1）安全技术交底制：
根据安全措施要求和现场实际情况，各级管理人员需亲自逐级进行书面交底。
（2）班前检查制：
安全部和区域责任工程师必须督促与检查专业配属队伍对安全防护措施是否进行了检查。
（3）大中型机械设备安装实行验收制，凡不经验收的一律不得投入使用。
（4）周一安全活动制，经理部每天要组织全体工人进行安全教育与安全提醒，对上一天安全方面存在的问题进行总结，对当前的安全重点和注意事项作必要的交底，使广大工人能心中有数，从意识上时刻绷紧安全这根弦。
（5）定期检查与隐患整改制：
每天组织一次由各机组安全生产负责人共同参加的安全生产联合检查，对查出的安全隐患必须定措施、定时间、定人员整改，并作好安全隐患整改消项记录。
（6）管理人员和特种作业人员实行年审制，每年由公司统一组织进行，加强施工管理人员的安全考核，增强安全意识，避免违章指挥。
（7）实行安全生产奖罚制与事故报告制。
（8）危急情况停工制：
一旦出现危及职工生命财产安全险情，要立即停工，同时即刻报告公司，及时采取措施排除险情。
（9）持证上岗制：
进场工人和调换工种的职工，必须按规定进行安全教育和技术培训，特殊工种必需持有上岗操作证，严禁无证操作。
（10）施工现场各种安全管理制度及防护标准必须符合沈阳市建设工程施工现
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