端头加固方案微型桩.docx
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端头加固方案微型桩
目录
一、编制原则1
二、编制依据1
三、工程概况1
（一）工程范围1
（二）工程地质与水文地质1
四、端头加固设计2
五、人员与设备组织3
（一）施工管理组织3
（二）施工机械组织3
六、微型桩施工工艺及方法4
（一）施工前准备工作4
（二）施工工艺4
（三）微型桩参数确定6
（四）质量控制6
（五）成桩质量检验7
七、质量保证体系8
（一）质量保证目标管理8
（二）质量保证基础制度9
八、安全生产及文明施工措施9
一、编制原则
（1）严格遵守设计规范、施工规范和质量验收标准。
（2）选择合理、可靠的微型桩加固工艺，达到对端头地层加固、止水的目的。
（3）加强地表及工作井监测，尽量减小加固施工对工作井的影响。
二、编制依据
（1）深圳地质建设工程公司《广深港客运专线ZH-4标深港隧道岩土工程地质补充勘察报告》；
（2）铁四院《深港隧道盾构衬砌圆环布置设计》设计图纸；
（3）德国海瑞克公司《海瑞克盾构机技术描述及参数表》；
（4）《盾构法隧道施工验收规范》GB50446-2008；
（5）《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010。
（6）《关于深港隧道福田南工作井端头地层加固及盾构出洞若干要求的函》
三、工程概况
（一）工程范围
深港盾构隧道起点里程DK113+607，终点里程为DK112+089，隧道总长1518米。
其中DK113+607～DK113+487段长120米，为矿山法开挖，盾构空推段；DK113+487～DK112+089段长1398米，为盾构法掘进段。
在福田南工作井盾构端设计端头加固区。
详见图1深港隧道工况示意图。
图1深港隧道工况示意图
（二）工程地质与水文地质
1、工程地质
端头加固场地内自上而下分布以下地层
⑴人工填土层（Qml）：
勘察范围人工填土层主要为素填土，层序号
（1）2，褐黄色，多呈稍密状，稍湿，主要由粉质粘土堆填而成，含少量沙粒。
属
级松土。
⑵冲洪积层（Qal+pl）：
粉质黏土，层序号（3）1-1，黄色、灰白色，可~硬塑，含少量砂质，粘性较强。
在区间内成透镜状分布，一般厚约1.10~6.50m，顶板标高为-1.30~6.32m。
标贯试验12次，击数为9~12击，平均10.5击。
；中砂，层序号为
（2）5，浅黄、褐黄色，稍密~中密状，饱和，成份以石英、长石为主，粘粒含量约10%。
该层仅局部分布，厚约1.60~6.90m，顶板标高-0.89~5.14m，标贯9次，击数14~16击，平均14.9击。
花岗岩全风化带：
层序号（8）1-1，褐红，棕红，棕黄色，除石英外，其余矿物均已风化成高岭土，岩芯呈土状或土夹砾砂状，土质坚硬，浸水易崩解，为Ⅲ级硬土。
花岗岩强风化：
层序号（8）1-2，肉红色，节理裂隙很发育，岩体破碎，呈块状及破碎状，锤击易碎，为Ⅳ级软石。
花岗岩弱风化：
层序号（8）1-3，肉红色，粗粒斑状结构，块状构造，岩质坚硬，节理裂隙发育，岩体呈块状及巨块状。
为Ⅴ级次坚石。
2、水文地质
拟建隧道场地位于深圳市南部沿海地带，北部、中部原生地貌为丘陵间谷地区，南部为海积平原，现均被人工改造。
北部及中部丘陵间谷地区，地表水不发育，地下水补给来源以大气降水入渗，以及谷地周围基岩裂隙水侧向补给为主，水力梯度较大，地下水量大部存贮于谷地相冲洪积的砂土层中，并沿沟谷由高向低向山前平原汇聚。
场地南部海积平原，地表水较发育，地表径流密布，含水层分布广、厚度大且连续稳定，地下水与地表水的水力联系密切，互为补排关系明显。
地处南亚热带季风气候区，雨量充沛，地表河塘广布，珠江、北江和东江流经本标段，地表水丰富，为地下水补给提供充足的补给来源。
可分为两大基本类型：
第四系松散岩类孔隙水。
地下水不发育，花岗岩残积土及全强风化弱～中等透水，K=0.01～2.0m/d，花岗岩弱风化弱透水，K=0.05～0.8m/d。
四、端头加固设计
端头加固主要工程数量见下表
表1主要设计工程数量表
序号
里程区段
微型桩规格
加固方式
加固体积（m³）
根数
实桩总长（m）
空桩总长（m）
路面破除及恢复（m³）
参考水泥用量（t）
1
DK112+091～DK112+093
φ400
垂直微型桩
1128
240
7200
1200
31.5
800
1、设计加固范围
福田南工作井端头加固采用微型桩补充加固端头地层。
桩径为400mm，桩间距为400mm。
加固宽度18.8m，纵向长度2m，平均深度35m。
两侧各超出管片外侧3m。
2、设计参数要求
微型桩加固体无侧限抗压强度不小于3.0MPa，渗透系数不大于5x10-8cm/s。
水泥浆水灰比1:
（1～1.5），具体可通过现场试验确定。
微型桩应与工作井围护结构相切；对工作井围护结构与微型桩桩间可能产生的空隙均需布注浆孔进行压力注浆，以求共同形成止水帷幕，微型桩底部应到达微风化地层顶部。
在微型桩施工时，应加强对竖井结构的变形监测。
五、人员与设备组织
（一）施工管理组织
本项目实行项目经理负责制，施工管理组织结构如下图2：
图2施工管理组织结构图
（二）施工机械组织
主要施工机械见下表：
表2主要施工机械配置表
序号
机械设备名称
规格及型号
数量
1
钻机
XY-1A-4
4
2
高压注浆泵
BW-150
2
六、微型桩施工工艺及方法
（一）施工前准备工作
1、在设计文件提供的各种技术资料的基础上作补充工程地质勘探，进一步了解各施工工点地基土的性质、埋藏条件。
2、准备充足的水泥加固料和水。
水泥的品种、规格、出厂时间经试验室检验符合国家规范及设计要求,并有质量合格证。
严禁使用过期、受潮、结板、变质的加固料。
一般水泥为425号普通硅酸盐水泥。
水要干净，酸碱度适中，pH值在5～10之间。
3、根据补充勘探资料，在选择的试验工点加固范围内的各代表性地层用薄壁取土器采取必需数量的原状土送试验室，对取得的土样在进行试验之前应妥善保存，使土样的物理和化学性能尽可能保持不变。
4、室内配合比试验。
根据现场土样的情况，按不同含水量设计并调整几种配合比，通过在室内将现场采取的土样进行风（烘）干、碾碎，过2～5mm筛的粉状土样，按设计水灰比搅拌、养护、力学试验，确定施工水灰比。
一般水灰比可取1.0～1.5。
为改善水泥土的性能、防沉淀性能和提高强度，可适当掺入木质素磺硫钙、石膏、三乙醇胺、氯化钠、氯化钙、硫酸钠、陶土、碱等外掺剂。
若试验之前土样的含水量发生了变化，应调整为天然含水量。
5、试桩试验。
根据室内试验确定的施工水灰比制备水泥浆液在试验工点打设数根试桩，并根据试桩结果，确定微型桩浆液注入压力等施工工艺参数。
6、推土机、挖掘机配合自卸汽车清除地表0.3m厚的种植土，杂物，并将原地面按设计要求整平，填出路拱。
根据施工现场实际情况，施作临时排、截水设施，并在施工范围以外开挖废泥浆池以及施工孔位至泥浆池间的排浆沟。
7、按设计要求完成施工放样，用木桩定出桩位，用白石灰作出明显标识。
（二）施工工艺
微型桩的施工程序主要为机具就位→钻进造孔→贯入注浆管→压力注浆→拔管及冲洗等，详见下图3微型桩施工工艺框图。
图3旋喷桩施工工艺框图
1、钻机就位
钻机需置于牢固坚实的地方，钻杆（注浆杆）的钻头要对准孔位中心，偏差不得超过10mm，然后调整钻机，使钻杆处于垂直位置。
2、修建排污系统
微型桩施工过程中孔内泥浆从孔口返出，将会产生废浆量，为此需要修建排污系统，将废浆液引入专设的沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。
沉淀的泥土则在今后隧道掘进时和碴土一并运走。
3、钻孔
钻孔的目的是将注浆管顺利置入预定位置，钻机调整好后，开动钻机钻孔，在钻孔过程中边喷水边下沉，喷水压力小于1MPa，以防止钻杆外泥沙或管内水泥浆堵塞喷嘴，钻孔直径400mm，钻孔到位后，用低密度泥浆长时间循环，洗孔。
4、试管
当注浆管置入土层预定深度后，先压送清水，以检查注浆口是否畅通，若注浆设备和管路安全正常，则可搅拌制作水泥浆，开始压力注浆作业。
为保证桩底端的质量，注浆口在设计深度要原地旋转1分钟左右，调整浆压，待孔口返浆后，再按方案设计的技术参数进行正常注浆。
5、注浆
本工程的浆液配合比为：
水泥浆的水灰比为1:
1～1.5。
注浆从孔底部注入压力浆液，孔内泥浆从孔口返出，待孔口有水泥浆冒出，即注浆完成，注浆应连续进行。
注浆过程中要及时对注浆流量、压力进行检查，必须符合设计要求，并作好详实的施工记录。
注浆中途发生故障，立即停止施工，等检查排除故障后再继续施工。
6、注浆结束与拨管
注浆结束后，提升注浆出孔口，清洗注浆管等机具设备冲洗干净，管内不得残存水泥浆。
同时要防止浆液凝固时产生收缩的影响，拔管要及时，切不可久留孔中，否则浆液凝固后不能拔出。
把浆液换成水，在地面压注，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排出。
7、浆液清洗
当注浆结束后，立即清洗高压泵、输浆管路、注浆管及注浆头。
8、移位。
移动桩机进行下一根桩的施工。
9、补浆。
注浆作业完成后，由于浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，使固结体顶部出现凹穴，要及时用水灰比为1.0的水泥浆补灌。
（三）注浆参数确定
微型桩注浆施工工艺参数见表3
表3微型桩注浆施工主要技术参数参考表
项目
技术参数
水泥浆
压力（Mpa）
5～10
流量（L/min）
50～80
水灰比
1：
1～1：
1.5
旋转速度（r/min）
30～50
（四）质量控制
1、施工前先进行场地平整，挖好排浆沟，并应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。
2、水泥的品种、标号、水泥浆的水灰比和外加剂的品种、掺量必须符合设计要求。
搅拌水泥浆所用的水，应符合《混凝土拌合用水标准》JGJ63的规定。
3、做好钻机定位，钻机与高压注浆泵的距离不宜过远。
要求钻机安放保持水平，钻杆保持垂直，其倾斜度不得大于1.0%。
钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。
4、当注浆管贯入土中，注浆头达到设计标高时，即可压力注浆。
在注浆参数达到规定值后，连续进行压力注浆。
5、在注浆过程中出现压力骤然上升、下降或大量冒浆等异常情况故障时，应停止注浆立即查明产生原因并及时采取措施排除故障。
6、当压力注浆完毕，应迅速拔出注浆管，用清水冲洗管路。
为防止浆液凝固收缩影响桩顶高度，需在原孔位采用水泥浆液回灌。
7、施工中如实记录高压喷射注浆的各项参数和出现的异常现象。
（五）成桩质量检验
1、检验的时间、内容
在微型桩注浆结束后4周，对微型桩施工质量进行检验，检查内容主要为：
桩体强度、平均直径、桩身中心位置、桩体均匀性等。
2、检验的数量、部位
检验点的数量为施工注浆孔数的2%～5%，对不足20孔的工程，至少应检验2个点，不合格者应进行补喷。
检验点应布置在下列部位：
荷载较大的部位、桩中心线上、施工中出现异常情况的部位。
3、检验方法
检验方法采用钻孔取芯的试验方法进行。
在已施工好的固结体中钻取岩芯，并将其做成标准试件进行室内物理力学性能试验，检查内部桩体的均匀程度、强度，及其抗渗能力。
4、微型桩施工技术要求见表4《微型桩施工技术要求表》。
表4旋喷桩施工技术要求表
序号
项目名称
技术标准
检查方法
1
钻孔垂直度允许偏差
≯1.0%
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
注浆压力
按设定参数指标
查看压力表
5
桩体搭接
相切
尺量
6
桩体直径允许偏差
≤50mm
开挖后尺量
7
水泥浆液初凝时间
不超过20小时
8
桩体强度
Qu（28）≥3MPa
试验检验
9
水灰比
1.0～1.5
试验检验
七、质量保证体系
本工程所有施工工序、施工方法都必须严格执行国家有关标准。
各分部及全部的施工成果必须达到上述国家标准和工程设计要求。
施工中严格按质量手册、施工组织设计要求进行施工。
（一）质量保证目标管理
1、质量目标的确定
本工程质量目标是加固土体达到设计要求。
以我们优异的工作质量、服务质量、工程质量确保合格，夺取优质工程。
2、质量目标的展开和推进
（1）抓好技术管理：
项目负责人和项目技术负责人、施工员要认真熟悉施工图纸，积极参加图纸会审，详尽了解设计要求，对施工人员进行技术交底，并讨论各项目工作的分目标，为保证各项分目标的实现制订目标项目、目标值、工作内容、对策措施、定措施、定标准、定执行者、检查者。
目标要自上而下层层展开，自下而上层层保证。
明确目标责任，搞好自我控制，保证目标进行的实现。
（2）抓好工序管理：
在质量目标推进过程中必须重视工序管理，上道工序存在问题不能遗留给下道工序，实行质量否决制，不合格的分项工程流入下道工序要追究班组长责任。
后续工序必须做好准备工作，工序之间交接必须明确手续，上道工序结束须有工程监理或甲方验收后，方可进行下道工序。
（3）抓好质量信息管理：
在质量目标推进过程中应当重视质量管理，广泛收集质量信息，及时处理信息，进行信息反馈，坚持质量信息剖析制度，总结经验解决问题，对于工艺关键点展开QC小组活动，重点攻关。
3、质量保证管理体系
质量保证体系必须目标明确，措施得力，管理有效。
项目经理部必须加强质量保证管理体系，各施其职，运行畅通，以管理质量保证工作质量，以工作质量保证工程质量。
贯彻执行质量目标和技术标准，定期召开质量会议，质量制度审定，施工方案决策，质量工作管理，组织培训和教育，落实质量责任制，对质量行为、过程控制、工程实体进行监督检查，监督检查和处理施工中存在的质量方面的问题，定期组织检查对质量自控体系的有效、正常运行负责。
质量管理体系见图4
图4质量管理体系
（二）质量保证基础制度
本工程施工要反复强调执行本公司制订的质量保证基础制度：
组织保证制度、教育保证制度、质量奖罚制度、岗位责任制度。
岗位责任制度主要有《项目经理岗位责任制度》、《项目技术人员岗位责任制度》、《施工工程部正、副部长岗位责任制度》、《基础施工工程各工种岗位责任制度》。
1、质量监控方法
质量监控分总过程的监控和各个分部过程的监控、重点抓好事先控制，坚持不懈抓牢中间控制，总结经验抓事后控制。
配合、服从工程监理和质监站对工程的质量监控。
2、质量监控主要内容
水泥是端头加固质量的基本保证，必须加强监控。
因此：
材料员、质检员应严格检查收集运到现场的水泥出厂质量保证书、试验报告和标牌，并初步检查其表面质量，核实数量。
八、安全生产及文明施工措施
1、安全生产措施
坚持贯彻“安全第一、预防为主”的方针，施工人员必须遵守各项安全规章制度，增强安全意识，加强自我保护，进入施工现场必须佩戴安全帽，上机架须戴安全带。
该工程安全生产目标：
安全事故为零。
建立现场安全生产管理体系。
坚持贯彻执行公司的安全纪律和规章制度，履行交接班手续，落实安全生产责任制，做到安全生产，预防为主。
对所有现场施工人员进行安全教育和安全技术交底，严格执行操作规程，规范使用劳保用品。
施工现场醒目悬挂“七牌三图”做好安全，文明施工宣传，所有特殊工种作业人员持证上岗，机械设备有专人检查保养，所有传动装置均设防护罩，严禁“带病”运转作业。
现场配备专职安全员及电工，现场动力线，照明线路分开架设，均安装触保器，每天检查并做好试跳记录。
动力用电和照明用电分别使用三级和二级保护。
落地电缆有专人监护、夜间施工确保有足够的照明。
设备用电采用三相五线制，三级保护，电缆线架空，不得拖在地面上。
移机时要有专职安全员现场监督、指挥、随时观察机架的稳定性，发现情况立即采取措施，以防机架倾覆。
2、文明施工措施
加强文明施工管理，确保施工区内达到文明整洁要求，危险区域明显标志。
保证施工场地的清洁卫生，注意现场的浆液存放，确保水泥浆不外溢，做到工完场清，保持路面干净等。
3、防噪音措施
工地不高声喧哗吵闹，不乱敲击。
螺栓松动、润滑油不足亦会产生噪音，所以必须认真进行机械保养工作。
使其在正常状态下运转。
4、管线保护措施
根据施工图纸及有关管线布置图纸，在施工现场醒目标志，提醒有关施工人员的注意，并做好文明施工。
5、积极配合监测单位，做好施工管理
每日按排施工员和测量员及时从监测单位获取有关监测数据，根据监测结果，及时调整施工方案，或采取防范措施。
6、现场准备足够的补救、抢险设备和物资以备不测
施工中发现异常情况，及时停工，分析原因，并向业主、监理通报，协同采取措施。
并做好应急措施准备工作。
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