3号线10标宝带东路站超高压旋喷桩施工方案 final.docx

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苏州轨道交通3号线宝带东路站

主体围护结构加固工程

MJS（超高压旋喷桩）施工方案

建基建设集团有限公司

2015年12月

苏州轨道交通3号线宝带东路站主体围护结构加固工程超高压旋喷桩专项施工方案

目录

1工程概述.........................................................................................................................1

1.1工程简介....................................................................................................................1

1.2围护结构加固.............................................................................................................2

1.3工程地质.....................................................................................................................3

1.4水文地质.....................................................................................................................72施工方案........................................................................................................................8

2.1施工流程....................................................................................................................8

2.1.1施工流程简图.......................................................................................................8

2.2.2施工流程...............................................................................................................8

2.3主要技术参数............................................................................................................9

2.4施工设备..................................................................................................................10

2.5工艺特点..................................................................................................................113质量保证措施............................................................................................................134安全生产与文明施工..............................................................................................155人员和设备配置........................................................................................................17

5.1人员安排...................................................................................................................17

5.2桩机设备清单...........................................................................................................17

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苏州轨道交通3号线宝带东路站主体围护结构加固工程超高压旋喷桩专项施工方案1工程概述

1.1工程简介

苏州市轨道交通3号线是线网中东西向的骨干线路，主要连接高新区、姑苏区、吴中区和工业园区等重要区域。

3号线线路全长44.995km，均为地下线，设站37座，均为地下车站。

宝带东路站为全线的第18座车站，车站位于宝带东路与东吴北路交叉口的宝带东路道路下方，沿宝带东路东西向布置。

车站与4号线宝带东路站T形换乘，为地下三层明挖站，共设八个出入口、三组风亭。

周边建筑物和管线密集。

本站主体结构基坑采用地下连续墙+内支撑围护结构体系，采用半幅盖挖法施工。

车站结构外包全长491.2m（地墙外边线），标准段外包宽度为25.1m（地墙外边线）。

标准段基坑深25.3m，覆土厚度4.0m。

车站主体结构紧贴4号线宝带东路站地下三层换乘节点的东西两侧设置，西端头井位于节点西侧，为盾构到达井，标准段及东端头井位于节点东侧，东端头井为盾构调头井。

宝带东路站周边建筑物较多，其中车站南侧距离较近的建筑物分别为豪仕登大酒店、华润万家、皇家永利、市民文化广场、中润广场。

车站北侧距离较近的建筑物分别为钱柜俱乐部、中国工商银行苏州市吴中支行、新侨大厦、吴中集团大厦。

车站主体基坑影响范围有10KV电力，Ф500污水管，Ф500、Ф400雨水管，输配Ф00砼管，输配铸铁DN300，DN300天然气管，基坑开挖期间，管线改迁至基坑南北侧翻交道路下。

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1.2围护结构加固

宝带东路站为3号线与4号线换乘车站，车站主体围护结构为地下连续墙+内支撑围护结构体系。

为保证新、老地下连续墙衔接处和换乘节点处结构安全稳定，不发生渗漏水，故在此处采用MJS超高压旋喷桩加固。

其中，新、老地连墙衔接处共有4处，每处布设5根超高压旋喷桩，桩径2.0m，桩间距1.5m，加固深度为55m；换乘节点处有2处，每处各布设3排超高压旋喷桩，桩径2.0m，桩间距1.5m，加固深度基坑底以下3.0m。

MJS超高压旋喷桩布设平面位置，如图1-1所示

MJS超高压旋喷桩采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量不小于40%，28天无侧限抗压强度≥1.0Mpa。

建基建设集团有限公司图1-1MJS超高压旋喷桩平面位置图

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1.3工程地质

拟建宝带东路车站场地位于苏州市吴中区宝带东路与东苑路交汇处，场地地貌类型属冲湖积平原。

勘察期间测得勘探孔孔口标高一般为

2.35～3.24m，地势较为平坦。

（1）主要工程地质土层

第①1层填土，表层主要为混凝土地坪或沥青路面，其下含碎石、砂土或三合土等，局部地段以粘性土为主，含少量植物根茎及碎砖石、木屑等杂质。

第①2层灰黑色浜土，含大量黑色有机质、腐殖质，土质极其软弱，主要在明浜底部分布。

第③1层褐黄～灰黄色粉质粘土，拟建场地一般均有分布，层面埋深一般为1.40～4.60m，厚度一般为1.0～5.1m，含氧化铁斑点及铁锰质结核，局部为粘土，双桥静探qc平均值为1.09MPa，呈可塑～硬塑状态，中等压缩性。

第③3层灰黄～灰色砂质粉土，仅局部分布，层面埋深一般为5.00～

7.60m，厚度一般为1.0～6.6m，含云母，偶见贝壳碎屑，局部夹粉质粘土、粘质粉土及粉砂，土质不均匀，双桥静探qc平均值为2.27MPa，呈稍密～中密状态，中等压缩性。

第④2层灰色粉砂，场地内普遍分布，层面埋深一般为5.70～10.50m，厚度一般为6.5～20.1m，颗粒成分以石英、长石及云母为主，偶见贝壳碎屑，局部夹粉土及薄层粘性土，双桥静探qc平均值为6.27MPa，呈中密状态，中等压缩性。

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第⑤1层灰色粉质粘土，场地内西端局部缺失，层面埋深一般为14.20～24.80m，厚度一般为2.7～10.0m，含云母、有机质，底部夹多量薄层粉土，局部为淤泥质粉质粘土，土质不均，双桥静探qc平均值为0.91MPa，呈流塑～软塑状态，高等～中等压缩性。

第⑦2a层灰色粘质粉土夹粉质粘土，拟建场地局部分布，层面埋深一般为23.50～27.60m，厚度一般为0.6～4.0m，含云母，粘质粉土与粉质粘土具交错层理，局部夹粉砂及砂质粉土，土质不均，双桥静探qc平均值为4.14MPa，呈稍密～中密状态，中等压缩性。

⑦2层灰黄～灰色粉砂，场地内普遍分布，层面埋深一般为26.10～30.40m，厚度一般为11.9～18.7m，颗粒成分以石英、长石、云母为主，偶见贝壳碎屑，夹粉土及薄层粘性土，双桥静探qc平均值为7.36MPa，呈密实状态，中等压缩性。

⑦3层灰色粉质粘土，仅拟建场地东部分布，层面埋深一般为42.70～47.40m，厚度一般为6.5～9.3m，含云母及少量腐植物，夹薄层粉土，双桥静探qc平均值为1.48MPa，呈软塑～可塑状态，中等压缩性。

⑦4层灰色粉砂，拟建场地东部缺失，层面埋深一般为41.90～51.90m，厚度一般为1.1～13.0m，颗粒成分以石英、长石、云母为主，偶见贝壳碎屑，夹粉土及多量薄层粘性土，土质不均匀，双桥静探qc平均值为8.12MPa，呈中密～密实状态，中等压缩性。

第⑧2层灰色粉质粘土，场地内普遍分布，层面埋深一般为51.50～55.50m，厚度一般为4.6～17.0m，含云母，夹薄层粉土，底部夹粉土较多，土质不均，双桥静探qc平均值为2.30MPa，呈可塑状态，中等压缩建基建设集团有限公司

苏州轨道交通3号线宝带东路站主体围护结构加固工程超高压旋喷桩专项施工方案性。

第⑨层灰色粉砂夹粉质粘土，层面埋深一般为56.40～64.20m，拟建场地西部分布不稳定，厚度薄或缺失，拟建场地东部厚度较大，局部至70.00m未揭穿。

局部夹粉土及多量薄层粘性土，土质不均匀，双桥静探qc平均值为10.91MPa，呈密实状态，中等压缩性。

第⑩2层兰灰色粉质粘土，层面埋深一般为64.60～70.00m，含云母，局部夹粉土，局部土质较纯以粘土为主，土质不均，双桥静力触探qc平均值为4.89MPa，呈可塑～硬塑状态，中等压缩性。

各土层物理力学性质指标详见表1-1。

（2）不良地质作用

本场地在勘探深度范围内未发现地裂隙、岩溶、土洞、河岸滑坡及浅层活动断裂等不良地质作用存在。

据地质勘察报告，场地在20.0m深度范围内虽分布有饱和的第③3层砂质粉土和第④2层粉砂，在抗震设防烈度为7度时，对上述土层判为不液化。

本场地可不考虑软土震陷的影响。

施工期间及运营期间可能的不良地质作用主要表现为基底土层的不均匀可能产生的不均匀沉降。

（3）超高压旋喷桩所处地层

本工程超高压旋喷桩所处地层至上而下依次为：

①1填土层、③1粉质粘土层、③3砂质粉土层、⑤1粉质粘土层、⑦2粉砂层、⑦4粉砂层和⑧2粉质粘土层。

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表1-1各土层物理力学性质指标统计表

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1.4水文地质

（1）潜水：

主要赋存于填土和浅层粘性土中，属孔隙型潜水，富水性较差。

详勘期间钻探孔内测得的混合地下水稳定埋深一般为1.60～3.70m，其绝对标高一般为-0.87～1.09m之间。

初见水位与稳定水位相当。

（2）微承压水：

微承压水主要赋存于第③3层砂质粉土、④2层粉砂中。

第③3层层面埋深一般为5.00～7.60m，厚度一般为1.0～6.6m，第④2层层面埋深一般为5.70～10.50m，厚度一般为6.5～20.1m，上述土层在场地内分布较普遍，渗透性强，含水量丰富。

根据本工点初勘及详勘期间微承压水水位观测资料，拟建场地微承压水水位埋深为0.22～0.89m，绝对标高为

1.83～1.16m。

本车站西端地段第④2层与第⑦层直接相连，故微承压水与承压水之间的水力联系较为紧密。

（3）承压水：

承压水赋存于第⑦2a层粘质粉土夹粉质粘土、第⑦2层粉砂、⑦4层粉砂及⑨层粉砂夹粉质粘土中。

第⑦2a层层面埋深一般为23.50～27.60m，厚度一般为0.6～4.0m，第⑦2层层面埋深一般为26.10～30.40m，厚度一般为11.9～18.7m，第⑦4层层面埋深一般为41.90～51.90m，厚度一般为1.1～13.0m，第⑨层层面埋深一般为56.40～64.20m，厚度一般为2.0～13.3m，该四层土总厚度较大，透水性强，含水量较为丰富。

其中第⑦2a层、第⑦2层与第⑦4层直接相连，为同一承压含水层，而第⑦层与第⑨层之间分布有第⑦3层粉质粘土和⑧2层粉质粘土，使得第⑦层与第⑨层承压水层间水力联系相对较弱。

拟建场地承压水水位埋深为

3.60～4.36m，绝对标高为-1.55～-2.31m。

根据苏州地区工程经验，第⑨层建基建设集团有限公司

苏州轨道交通3号线宝带东路站主体围护结构加固工程超高压旋喷桩专项施工方案承压水水头埋深一般在11.0m左右。

2施工方案

2.1施工流程2.1.1施工流程简图

图2-4超高压旋喷桩施工流程简图

2.2.2施工流程

（1）开挖工作坑。

（2）SM-20钻机就位。

（3）钻机动力头360°旋转，将钻头压入土体，在压入的同时，通过钻杆上喷嘴喷射高压水流，切割土体，一次成桩。

（4）钻孔过程中，SGM45全自动搅拌站进行拌浆。

（5）钻孔至预定深度后，先开回流气和回流高压泵，再开启高压浆液建基建设集团有限公司

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泵和主空压机。

在开启高压浆液泵时，压力不可太高，应逐步增压，直到达到指定压力。

（6）调节钻杆提升速度和钻杆旋转速度，开启钻杆自动提升模式，开始旋喷浆液施工。

（7）钻杆按设定提升速度提升至设计高度，旋喷施工完成

（8）旋喷完成后，泵送清水清洗钻杆。

2.3主要技术参数

（1）水灰比：

1:

1；

（2）泥浆比重：

1.49~1.51；

（3）水泥掺入量：

40%；

（4）浆压力：

55MPa；

（5）浆液流量：

250~280L/min；

（6）空气压力：

0.7~0.8MPa；

（7）空气流量：

8.0～10.0m3/min；

（8）提升速度：

8~9cm/min（全圆）；

（9）喷嘴直径：

3.0mm；

（10）喷嘴个数：

2个；

（11）成桩垂直度误差：

≤1/100。

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2.4施工设备

本工程全方位超高压旋喷桩施工设备采用意大利土力公司生产的SM-20型桩机，设备长为13.4

米，宽度2.45米，高度为3.28米，重量为21.5t，当设备作业时，高度达到18.5米。

施工机具还包括7T-505J高压泥浆泵、7T-505J高压水泵、空压机、贮浆桶、自动搅拌系统等辅助设备。

全方位超高压旋喷桩施工设备及现场施工照片如图2-5、2-6所示。

图2-5超高压旋喷桩桩机现场施工照1

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图2-6全方位超高压旋喷桩桩机现场施工照

2.5工艺特点

（1）可以“全方位”进行高压喷射注浆施工

SM-20钻机可以进行水平、倾斜、垂直各方向、任意角度的施工。

（2）成桩直径大、桩身质量好

浆液喷射流压力最大可达90MPa，喷射最大流量可达300l/min，切割土体充分，返浆通畅，从而保证成桩的直径和质量。

（3）对周边环境影响小、超深施工有保证

高压喷射注浆工艺产生的多余泥浆是通过土体与钻杆的间隙，在地面孔口处自然排出。

另外，采用从上往下钻孔的同时，喷射高压水流，建基建设集团有限公司

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切割土体，能在钻杆周围形成了较大直径的上下贯穿通道，返浆通道通畅，地内基本无压力，在保证深桩的直径和质量的同时，减少了泥浆“窜”入土壤、水体或是地下管道的现象，降低了地表隆起等风险。

（4）施工效率高

设备钻孔能力强，不需使用其它钻机引孔，钻至指定深度直接旋喷或者直接从上到下旋喷，大大降低了施工时间。

而且钻机配有自动加杆装置，无需人工拆卸钻杆，也节约了施工时间降低了工人的劳动强度。

（5）自动化程度高

转速、提升、角度等关系质量关键问题均为提前设置，并实时记录施工数据，尽可能的减少了人为因素造成的质量问题。

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苏州轨道交通3号线宝带东路站主体围护结构加固工程超高压旋喷桩专项施工方案3质量保证措施

（1）孔位误差及垂直度控制

施工过程中控制孔位误差必须小于50mm，并使用水平仪校正钻杆垂直度，误差控制在1%内。

（2）设备连续工作控制

施工过程中检查机具设备是否正常，尽量保证连续不中断，如果因特殊原因导致喷浆中断的，在恢复喷浆时将钻杆下放50cm以避免出现断桩；对于分段提升的搭接长度宜大于10cm。

（3）泥浆液控制

浆液配比由专人严格控制，质量员负责抽查浆液质量，对不合格的浆液作为废浆处理。

（4）责任控制

实现项目经理质量第一责任人制度，在施工过程中使用过程质量控制表对整个施工过程、每一道工序实施过程控制，做到每一道工序责任落实到人。

（5）过程控制

项目管理人员严格按照施工规范要求，在过程中做好检查巡视工作，并做好相应记录，技术人员将施工过程中各项技术参数及工程以外的情况详细记录，方便事后查阅。

（6）风险控制

①在施工先导孔的过程中，在削孔水中添加膨润土，将导孔中的泥建基建设集团有限公司

苏州轨道交通3号线宝带东路站主体围护结构加固工程超高压旋喷桩专项施工方案浆比重控制在1.2以上，预防塌孔的发生，降低抱管事件的发生。

②预备拔管设备，在发生抱管事件后，利用拔管设备及时起拔钻杆。

（7）周边建筑及管线保护

施工区管线情况复杂，可能存在不明管线，在施工前，需要根据管线交底人工开挖样沟，排摸管线情况并对周边已知管线及建筑物进行布点监测，用监测数据指导施工，如监测数据超过设计允许值时，需要及时调整施工方案。

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苏州轨道交通3号线宝带东路站主体围护结构加固工程超高压旋喷桩专项施工方案4安全生产与文明施工

（1）安全责任

实行项目经理第一安全责任人制度，配备专职安全员，加强对现场施工人员的安全、文明施工的宣传教育，提高其安全文明施工及自身保护意识。

（2）文明施工

施工现场安排专人负责清扫，不任意排污。

加强现场泥水管理，指定专人负责及时开挖和回填各种排浆沟，杜绝泥水外溢，保持场地干燥、平整。

事先筑好临时施工便道和排水沟，保证阴雨天气各种重型机械设备能正常作业。

清除杂物路障，保持道路畅通、平整。

（3）安全用电

安排专职人员巡视，不乱拉乱挂电线、电缆。

统一使用标准安全电箱，教育职工自觉遵守安全用电制度和持证上岗制，防止用电事故发生。

（4）防火防盗

安排专人负责现场安全值班，加强设备材料保管，水泥堆场加强防雨防潮，保护水泥质量，减少水泥浪费。

做好防偷盗等保卫工作。

（5）规范施工，杜绝事故

施工现场认真做到安全生产，生产不忘安全。

进入施工现场正确使用安全防护用品。

施工现场设围栏、隔离墙。

加强消防管理，按规定布置消防器材，杜绝火灾事故。

（6）持证上岗

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特殊工种及大型设备操作人员持证上岗，严格遵守“十不烧”，“十不吊”的有关安全生产规定。

杜绝安全事故发生。

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5人员和设备配置

5.1人员安排

（1）管理人员（按每个项目配备）

：

（2）劳务人员（按一套设备配备）

5.2桩机设备清单

对拟投入的施工机械设备全面进行检修、保养，确保机械性能良好，满足设计施工要求及正常运转。

并在施工现场建立小仓库，配备足够的

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备用机械及零配件。

根据设计要求及工期目标，配置机具设备，施工机具设备配置见下表。

以上设备按投入一套桩机设备计算，如要增加需调整。

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