高压旋喷桩逆作法顶管工作井施工方案.docx
《高压旋喷桩逆作法顶管工作井施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高压旋喷桩逆作法顶管工作井施工方案.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高压旋喷桩逆作法顶管工作井施工方案
一、工程概况
1、工程简介
本工程位于深圳市龙岗区龙城街道龙西社区及龙岗街道龙岗社区和新生社区，工程内容包括由中国市政工程中南设计研究院设计的横岭污水处理厂配套干管二期工程一标段（龙西河）的全部施工图纸内容，其中直埋段起止桩号：
1、A段WA1（K0+0.000）至WA13（K0+726.29），WA12-WA13间为龙西河西干渠过河管道;
2、B段WB1（K0+0.00）至WB18（K1+021.79）；
3、C段WC1（K0+0.00至WE1（K2+723.45），WC60-WE1间为龙西河东干渠过河管道;
4、D段WD1（K0+0.00）至WE1（K2+199.63）；
5、F段WF1（K0+0.00）至WF10（K0+338.65）；
6、G段WG1（K0+0.00）至WG13（K0+359.63）；
其中顶管段起止桩号：
1、A段WA13（K0+726.29）至WE4（K1+493.04）；
2、B段WB18（K1+021.79）至WA14（K1+499.84）；
3、E段WE1（K0+0.00）至WE32（K3+371.06）
本工程截污干管主管及支管共18.5公里，其中明挖管道为13.9公里；顶管施工为4.6公里。
本工程工作井、接收井原设计施工工艺为沉井施工，因沉井施工受到场地及地下市政管线的限制，且沿线大部份管线距离周边建筑物较近，无法按原方案施工。
现顶管工作井、接收井、检查井考虑采用逆做法施工工艺施工。
为了确保周边建筑物及施工安全，在工作井接收井周边采用水泥土700搅拌桩支护，搭接200㎜。
2、工程量
顶管工作井沉井工程量表：
工作井、接收井编号及数量如下：
工作井
序号
井规格
编号
数量
1
Φ6000
WB5,WB19,WB21,WE2
4个
2
Φ7000
WA14,WA16,WA18,WA20,WE4,WE6,WE27,WE29,WE31
9个
3
7500*4500
WE8,WE10,WE12,WE17,WE19,WE21,WE23,WE25
8个
接收井
序号
井规格
编号
数量
1
Φ4000
WB4,WB18,WB19’,WB20,WB22,WA13,WE3,
7个
2
Φ5000
WA15,WA17,WA19,WA21,WE5,WE7,WE9,WE11,WE18,WE20,
WE22,WE24,WE26,WE28,WE30
15个
检查井
序号
井规格
编号
数量
1
Φ4000
WA22,WE13
2个
顶管工作井、接收井标高一览表
序号
名称
井编号
规格
地面标高（m）
井底标高（m）
埋深（m）
1
接收井
WB4
4000
37.6
29.88
7.72
2
工作井
WB5
6000
37.59
29.78
7.81
3
接收井
WB18
4000
33.34
26.12
7.22
4
工作井
WB19
6000
34.5
26.12
8.38
5
接收井
WB19’
4000
34.8
25.93
8.87
6
接收井
WB20
7000
35.08
24.82
10.26
7
工作井
WB21
6000
34.8
25.78
9.02
8
接收井
WB22
7000
34.4
25.55
8.85
9
接收井
WA13
4000
34.79
25.46
9.33
10
工作井
WA14
7000
34.04
25.30
8.74
11
接收井
WA15
5000
34.81
25.25
9.56
12
工作井
WA16
7000
34.7
25.18
9.52
13
接收井
WA17
5000
35.00
25.08
9.92
14
工作井
WA18
7000
34.9
24.99
9.91
15
接收井
WA19
5000
34.5
24.91
9.59
16
工作井
WA20
4000
34.08
24.82
9.26
17
接收井
WA21
5000
35.1
24.73
10.37
18
检查井
WA22
4000
36.00
24.66
11.34
19
工作井
WE2
6000
35.3
26.64
8.66
20
接收井
WE3
4000
35.47
25.32
10.15
21
工作井
WE4
7000
35.14
24.26
10.88
22
接收井
WE5
5000
35.18
24.09
11.09
23
工作井
WE6
7000
35.05
24.03
11.02
24
接收井
WE7
5000
34.31
23.86
10.45
25
工作井
WE8
4500*7000
34.15
23.79
10.36
26
接收井
WE9
5000
34.04
23.64
10.4
27
工作井
WE10
4500*7000
33.94
23.62
10.32
28
接收井
WE11
5000
33.68
23.45
10.23
29
工作井
WE12
4500*7000
33.5
23.38
10.12
30
检查井
WE13
4000
33.35
23.22
10.3
31
工作井
WE17
4500*7000
32.41
22.91
9.5
32
接收井
WE18
5000
32.3
22.74
9.56
33
工作井
WE19
4500*7000
31.69
22.67
9.02
34
工作井
WE20
5000
31.49
22.5
8.99
35
接收井
WE21
4500*7000
31.79
22.43
9.36
36
接收井
WE22
5000
31.9
22.26
9.64
37
工作井
WE23
4500*7000
31.9
22.19
9.71
38
接收井
WE24
5000
31.92
22.05
9.87
39
工作井
WE25
4500*7000
31.89
21.98
9.91
40
接收井
WE26
5000
31.86
21.81
10.05
41
工作井
WE27
7000
31.84
21.74
10.1
42
接收井
WE28
5000
32.54
21.59
10.95
43
工作井
WE29
7000
32.2
21.53
10.67
44
接收井
WE30
5000
31.88
21.36
10.52
45
工作井
WE31
7000
31.62
21.29
10.33
二、工程地质状况
参考中国市政工程中南设计院编制的《工程勘察报告》（详勘），本工程有关的场地地层从上往下依次为：
（1）、人工填土层（Qm1）
素填土：
褐黄、红色、灰褐等色，松散-稍压实，局部压实状，主要由粘性土组成，局部含少量碎石及多量块石，顶部0.2M为砼路面。
该层沿线仅3个钻孔未见及，层厚0.40~0.72m。
进行标准贯入试验26次，击数为：
3.9~7.5击，平均5.4击。
（2）、第四系冲积层（Qal）
2-1粉土：
褐黄、褐灰、灰、灰黑等色，稍湿～湿，松散～稍密、含多量粉细砂及粘粒，局部含少量有机质，摇振反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低。
该层沿线共45个钻孔见及，顶板标高26.93～39.50m。
层厚0.20～2.40m。
进行标准贯入试验6次，击数为：
3.7～7.1击，平均5.2击。
2-2粉质粘土：
褐红、浅黄、灰黄等色，湿～饱和，可塑、以粉粘粒为主，局部含多量粉细砂及少量碎石或砾。
该层沿线共113个钻孔见及，顶板标高24.40～39.74m，层厚0.60～9.70m。
该层进行标准贯入试验106次，击数为：
5.6～10.7击，平均7.7击。
2-3粘土：
灰黄，褐黄色，饱和，软塑状，干强度高，韧性高,局部含有机质及粉砂粒。
该层沿线共9个钻孔见及，顶板标高25.93～35.91m，层厚0.30～3.70m。
该层进行标准贯入试验3次，击数为：
2.7～6.5击，平均4.6击。
2-4淤泥质土：
灰黑色，饱和，软塑状，含淤泥质粘粒，具腥臭味，易污水。
该层沿线共5个钻孔见及，顶板标高30.20～34.74m，层厚0.80～2.60m。
该层进行标准
贯入试验4次，击数为：
1.8～5.7击，平均4.0击。
2-5粉细砂：
褐黄、褐灰、灰黄、灰黑色，湿～饱和，松散～稍密状，成分主要为石英，分选性好，含少量粘粒。
该层沿线共27个钻孔见及，顶板标高28.29～37.85m，层厚0.50～7.30m。
该层进行标准贯入试验21次，击数为：
5.8～12.1击，平均8.3击。
2-6中粗砂：
灰黄、浅黄、浅灰色，湿～饱和，松散～稍密状，颗粒成分主要为石英，分选性一般，含少量细砂粒。
该层沿线共57个钻孔见及，顶板标高26.95～35.24m，层厚0.20～9.30m。
该层进行标准贯入试验32次，击数为：
9.8～14.0击，平均11.4击。
2-7含砾粉质粘土：
褐黄、褐灰色，饱和，软~可塑状，以粉粘粒为主，含灰岩碎屑及砾粒。
该层沿线共21个钻孔见及，顶板标高26.25～33.06m，层厚0.70～5.60m。
该层进行标准贯入试验10次，击数为：
5.3～8.1击，平均6.5击。
（3）、第四系坡积层（Qdl）
粉质粘土：
褐红、黄色，稍湿～湿，可～硬塑，含少量粉细砂、砾，局部含少量碎石。
该层沿线共14个钻孔见及。
顶板标高35.08～42.35m，层厚1.10～3.50m。
该层进行标准贯入试验7次，击数为：
6.5～12.1击，平均9.2击。
（4）、第四系残积层（Qe1）
粉质粘土：
浅黄、褐黄、褐红、灰褐等色，湿～很湿，可～硬塑状，由原岩风化残积而成，结构尚可辨认，含少量结核和砾粒，风化不均，局部见强风化碎块。
该层沿线共39个钻孔见及。
顶板标高26.69～39.45m，揭露厚度0.90～7.30m。
该层进行标准贯入试验16次，击数为：
15.5～25.2击，平均19.8击。
（5）、石炭系下统砾岩层（C1）
强风化砂岩：
褐黄、褐红色，岩芯呈半岩半土状、碎块状,原岩结构大部分已破坏，强度较低。
该层沿线共20个钻孔见及。
顶板标高25.59～40.99m，揭露厚度1.60～10.60m。
该层进行标准贯入试验9次，击数为：
49.8～56.6击，平均52.8击。
三、施工前期准备
1、清楚地表各种障碍物，将施工场地填垫、平整，浇筑混凝土面。
2、保证进场临时道路畅通，施工用电采用二台200KVA的临时变压器供电。
3、根据桩位平面图及主要轴线，用经纬仪定向，钢尺量距，确定井位。
项目组织机构人员配置安排表
序号
人员配置
姓名
资质证号
1
项目经理
曾彦
2
技术负责人
邱治银
3
安全员
李宝林
4
安全员
闵云斐
5
安全员
苟诗勇
6
施工员
廖小红
7
机械员
何喜良
8
材料员
马王康
9
预算员
周光兰
主要施工机械设备计划安排表
序号
名称
单位
数量
进场时间
退场时间
备注
1
HD820反铲挖掘机
台
5
开工进场
完工退场
2
人货车
辆
3
开工进场
完工退场
3
8吨自卸车
辆
15
开工进场
完工退场
4
高压旋喷桩机
台
2
开工进场
完工退场
5
高压注浆机
台
2
开工进场
完工退场
6
100KW发电机
台
5
开工进场
完工退场
7
木工台锯
台
5
开工进场
完工退场
8
吊土方用升降机
台
10
开工进场
完工退场
9
铲车
辆
2
开工进场
完工退场
10
电焊机
台
6
开工进场
完工退场
11
φ100污水泵
台
15
开工进场
完工退场
12
人力斗车
台
40
开工进场
完工退场
四、旋喷桩施工
（一）顶管井围护使用距井边150mm的Φ500高压旋喷桩，搭接200mm支护，进入粉质粘土质层200mm，水泥采用强度等级为32.5的复合硅酸盐水泥，水泥用量为300kg/m（在淤泥层部位水泥用量加大为350kg/m），水灰比0.5，上部4m采用复搅，以提高桩顶强度。
桩长与根数具体见下表：
序号
名称
井编号
规格
桩长（米）
根数
备注
1
接收井
WB4
4000
9.7
23
2
工作井
WB5
6000
9.8
28
3
接收井
WB18
4000
9.2
23
4
工作井
WB19
6000
10.4
28
5
接收井
WB19’
4000
10.8
23
6
接收井
WB20
7000
12.2
31
7
工作井
WB21
6000
11
28
8
接收井
WB22
7000
10.8
31
9
接收井
WA13
4000
11.3
23
10
工作井
WA14
7000
10.7
31
11
接收井
WA15
5000
11.5
26
12
工作井
WA16
7000
11.5
31
13
接收井
WA17
5000
11.9
26
14
工作井
WA18
7000
11.9
31
15
接收井
WA19
5000
11.6
26
16
工作井
WA20
4000
11.3
23
17
接收井
WA21
5000
12.3
26
18
检查井
WA22
4000
13.4
23
19
工作井
WE2
6000
10.6
28
20
接收井
WE3
4000
12.2
23
21
工作井
WE4
7000
12.8
31
22
接收井
WE5
5000
13.1
26
23
工作井
WE6
7000
13.00
31
24
接收井
WE7
5000
12.4
26
25
工作井
WE8
4500*7000
12.4
36
26
接收井
WE9
5000
12.4
26
27
工作井
WE10
4500*7000
12.3
36
28
接收井
WE11
5000
12.2
26
29
工作井
WE12
4500*7000
12.2
36
30
检查井
WE13
4000
12.3
23
31
工作井
WE17
4500*7000
11.5
36
32
接收井
WE18
5000
11.5
26
33
工作井
WE19
4500*7000
11.00
36
34
工作井
WE20
5000
10.00
26
35
接收井
WE21
4500*7000
11.4
36
36
接收井
WE22
5000
11.6
26
37
工作井
WE23
4500*7000
11.7
36
38
接收井
WE24
5000
11.7
26
39
工作井
WE25
4500*7000
11.9
36
40
接收井
WE26
5000
12.00
26
41
工作井
WE27
7000
12.00
31
42
接收井
WE28
5000
13.00
26
43
工作井
WE29
7000
12.6
31
44
接收井
WE30
5000
12.5
26
45
工作井
WE31
7000
12.3
31
（二）、高压旋喷桩的施工工艺流程及质量控制
深层水泥高压旋喷桩是利用水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层机械钻孔在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，使软土硬结而提高地基强度。
这种方法适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土，处理效果显著，处理后可很快投入使用。
1、施工准备
1.1高压旋喷桩施工场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍（包括大块石、树根和生活垃圾等）。
场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土。
1.2 高压旋喷桩施工机械应配备电脑记录仪及打印设备，以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。
1.3 高压旋喷桩施工机械必须具备良好及稳定的性能，所有钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可开钻。
2、 施工工艺流程
桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩
3、施工控制
3.1 高压旋喷桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。
3.2 为保证高压旋喷桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。
3.3对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、机械压力表提升速度、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及次数。
3.4 为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪。
同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。
3.5高压旋喷桩施工采用二次喷搅工艺。
喷浆搅拌时钻头的提升（或下沉）速度不大于0.5m/min,钻头每转一圈的提升（或下沉）量以1.0~1.5cm。
。
每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟，喷浆压力不小于0.4MPa。
搭接施工的相邻桩的施工间隔时间应不超过10小时。
3.6为保证高压旋喷桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30秒。
3.7在旋喷施工过程中采用“叶缘喷浆”的搅拌头。
这种旋喷头的喷浆口位于叶片的最外缘，当浆液离开叶片向桩体中心环状空间运移时，随着叶片的转动和切削，浆液能较均匀地散布在桩体中的土中。
长期使用证明，“叶缘喷浆”搅拌头能较好地解决喷浆中的旋喷不均问题。
3.8施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。
每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。
严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。
储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。
若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。
3.9施工中发现喷浆量不足，应按监理工程师要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。
如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。
在12小时内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。
补喷重叠段应大于100cm，超过12小时应采取补桩措施。
五、工作井、接收井、接收井逆做法
工作井、接收井桩芯内土的开挖方法采用：
对于较软的土方采用人工使用铁锹、镐，对较硬的强风化、中风化岩采用空压机凤镐等工具进行挖掘。
桩芯土的提升使用电动挖孔桩机架提升，水平运输采用手推车运输至堆土处，然后用挖掘机装至倒运汽车，运输至土方暂时存放点存放，晚上由运土自卸汽车运至弃土地。
（一）、施工方法：
1、逆做法土方开挖及井壁施工：
（1）、施工顺序、方法：
逆做法施工顺序：
在开挖前，由测量工根据图纸尺寸进行桩位测放，经校核无误后，用红砖砌出200m高240mm厚桩护圈，并用醒目的红三角在护圈上标出桩心十字线，方可进行土方开挖施工。
采用人工从上至下逐层用镐、锹进行挖土，挖土顺序为先中间后周边。
其尺寸允许偏差不超过30mm。
按标出的桩心十字线吊线检查孔中心位置和孔径，然后进行井壁钢筋绑扎、支定型钢模板和浇筑砼，循环作业至设计要求深度。
为保证桩的垂直度，要求每灌柱三节井壁，就应校核该桩中心位置及垂直度一次。
（2）、施工中可能遇见问题及处理：
如遇局部回填土及淤泥质土层或地下水较大时（如构造蚀变带），出现塌方、流砂等现象，应采取井壁节高适当缩减到300~500mm、并在支模前先采取特殊的防护措施，如堵沙包、稻草、护壁砼加厚、钢筋加密等加固措施。
同时在坑底一侧挖一临时集水坑，加泵抽水，防止塌方加大，经加固处理后再进行挖土，所塌方后的孔洞应在浇捣护壁混凝土的同时，用混凝土填好。
（3）、井壁钢筋绑扎：
采用预先下料、井下绑扎的施工方法，工作井及接收井护壁钢筋配筋如下：
每节护壁高度不能大于一米，竖向钢筋下料加长200，便于搭接，水平钢筋及竖向钢筋采用二级螺纹钢筋，φ14@200单层双向网片配置。
绑扎好后，经质监站、甲方和监理验收合格后，方可支模浇筑砼。
（4）、井壁模板支设：
井壁模板支设：
井壁模板采用加工好的定型钢模板，按井径分块拼装，安装之前应涂刷脱模剂，安装时用U型扣件连接及固定，沿模板底打短钢筋加固，拼装中留一道接缝夹一根Φ48钢管，以便拆模；必要时采用Φ48钢管加固支撑对顶。
（5）、井壁砼浇筑：
井壁砼浇筑采用商品混凝土，强度为C30，厚度为200mm，加早强剂。
砼利用吊桶下送，用圆形防护板作布料台，砼应对称浇筑，防止模板侧移，砼采用人捣实，每次分层厚度100~200mm，防止漏捣。
首节井壁砼拆模后，放出中心线及标高于其上。
（6）、模板拆除：
井壁混凝土终凝8个小时后才能拆除支撑，强度达到1MPa以上时才能拆模，拆模时先拆除钢管，再撬模板；拆下的模板应及时清洁，变形的模板应及时修整。
接着进行下一节护壁施工。
（7）、井坑地表水及井坑排水
1、地面排水：
为防止地表雨水冲刷基坑，造成塌方，在基坑开挖前基坑四周地面设排水明沟，同时设置集水井，经沉淀后再让地表水排向地下管道。
2、井坑内施工排水，施工时在井底中间设置集水坑，及时抽水，以免浸泡井底。
（二）逆做法施工安全防护措施
在开工前，将现场踏勘情况进行分析，研究、设计安全、文明施工措施，具体措施如下：
1、要保持现状的交通，采用独个孔桩围护施工，采用封闭式施工，每个井口用护栏独立围护，并设置工作门，工作门专门给作业工人及机械出入，以及做进口出料。
2、护横杆采用Φ60钢管@600mm，立杆采用Φ60钢管@2500mm，每支立杆用Φ60钢管以600支撑，并采用膨胀螺丝及
升级会员 