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1、【隧道方案】盾構進出洞土體旋噴加固方案-最新范文XX 機場 線盾構 進出洞 端頭土體 旋噴 加固處理施工方案 審批: 審核: 編制: XX 建筑工程有限公司 二 OXX 年 XX 月 第一章 編制依據及編制原則 11 編制依據 111 根據甲方提供資料及盾構隧道施工組織設計。 112 我單位設備物資資源,經濟技術實力及類似工程施工經驗。 113 國家、北京市和建設部等相關行業頒發的施工規范、規程和標準。 114 依據實地調查情況和相關部門提供的信息、資料等。 12 編制原則 121 在充分理解招標文件的基礎上，細致學習圖紙，在充分進行實地考察和交通調查的基礎上，合理的編制施工方案，使其科學適用2、且著重考慮施工的經濟性等因素,其方案做到科學、經濟、實用、安全。 122 施工總體部署合理，施工計劃可行、高效，確保總體工期要求。 123 采用先進的設備和科學的管理方式確保工程質量及施工安全。響應業主的要求，發揮自身優勢，爭創精品工程。 124 在施工全過程中采用周密的環境保護措施及文明施工措施。 13 國家、北京市現行有關規范、規程及標準 1、建筑地基處理技術規范 （JGJ79-2002） 2、地基與基礎工程施工及驗收規范（GB50202-2002） 3、施工現場臨時用電安全技術規程（JGJ46-88） 4、建筑機械使用安全技術規程（JGJ33-86） 5、北京市建筑施工現場管理基本標準（3、91）京建施字第124 號 第二章 工程概況 21 工程及設計概況 由長城B+B公司承建的北京市軌道交通首都機場線10標段區間右線隧道，采用盾構法施工，擬建隧道結構斷面為圓形，凈空斷面尺寸為 57m。 依據盾構施工要求，接收和始發前需要進行盾構接受和始發洞口范圍結構的鋼筋混凝土結構的鑿除，為盾構進、出洞掘進提供條件。在盾構機刀盤密貼開挖面之前，為確保開挖面的穩定，防止開挖面失穩造成水土坍塌涌入基坑，有效控制盾構初始掘進階段的地表沉降，需對盾構井的端頭土體進行加固。 本標段工程右線隧道共有8 次盾構進出洞。其中盾構始發井進洞1 次，1#風井風道進出洞各1 次，中間檢修井進出洞各1 次，2#風井風4、道進出洞各1 次，盾構到達井出洞1 次，累計進洞4 次，出洞4 次。 22 工程地質條件 221 地質條件 根據北京城建勘測設計研究院有限責任公司提供的巖土工程初步勘察報告本區段從自然地面下 40m 深度范圍內的地層分布及巖性特征自上而下概述如下： 成因 類別 地層 序號 巖 性 土 質 大 層 層 底標高（m） 大層 厚度（m） 濕 度 人工堆積層 層 粉土填土 30263139 0517 濕 1 層 雜填土 濕 第 四 紀 全 新 世 沖 洪 積 層 層 粉土 25252773 2953 濕很濕 1 層 粉質粘土 2 層 粘土 層 粉質粘土 10101805 72168 1 層 粘土 2 5、層 粉土 很濕 晚更新 2 層 粉細砂 4601025 10104 飽和 層 粉質粘土 246863 06 37 世 沖 洪 積 層 1 層 粘土 2 層 粉土 很濕 2 層 粉細砂 096510 09 64 飽和 層 粉質粘土 -277-074 2777 1 層 粘土 2 層 粉土 很濕 1 層 中粗砂 -972-644 4778 飽和 2 層 粉細砂 飽和 層 粉質粘土 -1775-1254 41104 2 層 粉土 很濕 222 擬建結構與地下土層的關系 本工程涉及盾構機進出洞的結構有盾構始發井、1#風井風道、中間檢修井、2#風井風道和盾構到達井，共5 處結構。其結構穿越地層基底板埋深見6、下表。 結構名稱 底板高程（m） 底板埋深（m） 穿越地層 盾構始發井 17445 1272 結構底板位于粉質粘土和粉細砂層上，結構自上而下穿越的土層有粉土填土、雜填土、粉土、粘土和粉質粘土和粉細砂層。 1#風井風道 1188 1977 中間檢修井 1439 1780 2#風井風道 12116 2056 盾構到達井 18281 1568 第三章 施工方案設計 31 方案選擇 本工程涉及盾構進出洞的結構底板位于粉質粘土及粉細砂層,穿越的土層自上而下分別為: 粉土填土、雜填土、粉土、粘土和粉質粘土和粉細砂層。自穩性差，開挖極易形成流砂，造成坍塌，危及上部管線及地表建筑物和構筑物的安全。故需對該地層7、進行地質改良，使松散土體得到充分填充及密實，形成具有一定支撐保護能力的復合地基，達到加固之目的，確保盾構機穿越時上部管線及建筑物的安全，從而保證隧道施工順利進行。 一般隧道土體加固的方法有注漿工法和高壓噴射攪拌工法。本工程擬選用二重管高壓旋噴樁進行端頭土體加固。理由如下： 1)注漿工法是靠注入的漿液在砂層（或土層）中滲透擴散而與砂（土）結成整體，或靠注入壓力排除土中水分，以一定的渠道形成脈枝狀或板狀骨架的漿液的固結體。這種工法基本不破壞土體結構，因而這種滲透固結體或脈狀固結體的固結形狀、位置是無規則的、隨機的，可靠性而言相對較差，有時不能滿足工程的設計要求。 2)同時考慮到本工程的工期較緊，有8、可能沒有充足的時間對結構的端頭土體進行先期加固。而當端頭土體加固和結構同時施工時，注漿工法有可能會造成結構的初襯發生碎裂。 3)高壓噴射攪拌工法有如下優點： 高壓噴射的漿液局限在土體破壞的范圍內，即漿液的注入部位和范圍是可以控制。 注入參數(切削土體的壓力、固化材的注入速度、注入量等)可以調節，以獲得符合設計需求(強度和抗滲性)的固結體。 設備輕便、施工方法簡單、操作容易、占地面積小。 漿液多采用水泥和水玻璃漿液，成本低，不污染環境。 可在地面進行垂直噴射注漿，在地鐵、隧道施工中，也可進行傾斜和水平噴射注漿。 32 施工方法 根據本工程土體加固范圍及地下管線、地面施工條件等因素，擬采用的二重管9、高壓旋噴樁進行端頭土體的加固。旋噴樁直徑 600，間距450。 二重管法高壓旋噴施工是選用雙通道的二重注漿管。注漿管鉆進到預定的 鉆機固結體噴頭高壓膠管氣量計空壓機高壓泥漿泵漿桶水泥倉攪拌機水箱土層深度后，通過在管底部側面的一個同軸雙重噴嘴，同時噴射出高壓漿液和空氣兩種介質的噴射流沖擊破壞土體。即以高壓泥漿泵等高壓發生裝置噴射出20MPa 左右壓力的漿液，從內嘴中高速噴出，并用 07MPa 左右壓力把壓縮空氣從外嘴中噴出，在高壓漿液和其外圈環繞氣流的作用下，沖切破壞土體，噴嘴一面噴射一面旋轉和提升，最后在土中形成圓柱狀固結體。 見下面示意圖。 二重管旋噴注漿示意圖 321 工藝流程 322 施10、工順序及分步質量控制 1)平整施工場地 對施工區域內的建筑垃圾等必須進行清理，之后對場區內進行平整壓實，并把水電引至現場。 2)測量定位 平整施工場地 測量定位 樁機就位 貫入注漿管 旋噴注漿 拔管 沖洗 移位 制備固化劑漿液 施工場地的基準點、基軸線及水準點均須會同監理及設計單位共同引進，經復核及各方簽證后方可使用。 對于標定的基準點要做好明顯的標志和編號，并做好保護工作。 使用經緯儀和鋼卷尺等，采用坐標法進行樁位區域邊線的測定。 對施工區域內的所有樁進行測量定位，并做好明顯、牢靠的樁位標志。此外，還要做好測量記錄，以便復核。 3)鉆機就位 鉆機安放應保持水平；鉆桿保持垂直，其傾斜度不得大于11、15%。 鉆孔的位置與設計樁位偏差不得大于50mm。 鉆機與高壓注漿泵的距離不宜過遠。 鉆機鉆桿必須采用鉆桿導向架進行定位。 4)貫入注漿管 鉆孔 鉆孔的目的是為了將噴射注漿管插入預定的地層中。成孔的方法視地質情況而定，具體可采用水射成孔法、旋轉振動鉆機成孔法、地質鉆機鉆孔法等。各種成孔方法均應遵循相應的施工操作規范，在此不再贅述。 鉆孔的位置與設計位置的偏差不得大于 50mm。成孔過程中應作好詳細的鉆進記錄。 插管 插管是將噴射注漿管插入預定的深度。 在插管過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，應邊射水、邊插管，水壓力一般不宜超過1Mpa。 5)制備固化劑漿液 在旋噴樁貫入注漿管的同時，后臺拌制固化劑12、漿液 (水泥漿等)，待壓漿前將漿液倒入集料斗中。嚴格按設計要求配制漿液。 6)旋噴注漿 當噴射注漿管插入預定深度后，由下而上進行噴射注漿。施工參數見下表。 高壓噴射注漿參數表 二重管法 空氣 壓力(MPa) 07 流量(m 3 /min) 1-2 噴嘴間隙(mm)及個數 1-2(一個或二個) 漿液 壓力(MPa) 20 流量(L/min) 80-120 噴嘴孔徑(mm)及個數 2- 3(一個或二個) 注漿管外徑(mm) 75 提升速度(cm/min) 約10 旋轉速度(r/min) 約10 旋噴過程中應嚴格按照設計與試樁參數進行施工。 注漿管分段提升的搭接長度不得小于100mm。 對需要擴大加13、固范圍或提高強度的部分應采取復噴的措施，并使實際樁頂標高高于設計標高0305M。 在旋噴樁施工的結合部位及樁身咬合比較薄弱的環節, 可視需要,在原樁位的周圍進行補樁，以保證咬合度。 在高壓噴射注漿過程中出現壓力驟減、加大或冒漿異常（冒漿量大于注漿量20%或不冒漿）等異常情況時，應查明產生的原因并及時采取措施。 漿液攪拌后不得超過4h；當超過時，應經專門試驗證明其性能符合要求后方可使用。 對冒出地面的漿液，應經過濾、沉淀，除去雜質和調整濃度后，方可回收使用。 旋噴施工中應作好施工記錄，記錄應詳細準確。 7)拔管與沖洗 旋噴施工完畢，應迅速拔出注漿管，并用清水沖洗管路。 8)樁機移位 待旋噴樁機注14、漿管全部提出地面后，應先關閉電機，然后將樁機移至新的樁位。 9)旋噴樁抽驗 旋噴樁完工后必須對樁身進行抽檢，可采取開挖檢查、鉆孔取芯、載荷標準貫入等方法。檢驗點的數量為施工注漿孔數的 2%5%。不合格者應進行補噴。 33 注漿材料 331 注漿材料應具有以下性能： 1)有良好的可噴性； 2)有足夠的穩定性； 3)氣泡少； 4)調劑漿液的膠凝時間； 5)有良好的力學性能； 6)無毒無臭； 7)結石率高； 332 注漿材料配比 盾構進出洞端頭土體加固后，要求具有一定的抗壓強度和抗滲性能。初步考慮采用425 號硅酸鹽水泥漿，水灰比為1:1-1:15，加2%的水玻璃。要求水玻璃模數在24-34 之間，15、濃度要求30-45 波美度為宜。 該漿液初凝快，抗滲性能有明顯的提高。 施工時，應先進行試噴，以獲得相應的噴射參數和合理的漿液配比。 34 加固范圍 根據北京城建勘測設計研究院有限責任公司提供該地段地質情況,參考有關工程參數，并經分析和驗算，本工程盾構始發端頭土體注漿加固范圍初定為: 隧道軸線方向（縱向）進洞長 5m，出洞長 8m，寬為左右線中線各出 5m，厚度11m。即隧道外皮左右各出2m，上下各出25m。見下面示意圖。（實際加固范圍可根據甲方特殊要求執行） 旋噴加固土方量為：22*11*8*4+22*11*5*4=12584m 3 。 35 漿量計算 以1#風井風道、單根旋噴樁為例，以體積16、法進行計算。 Q= *D e 2 * K 1 *h 1 *(1+ )/4+ *D 0 2 * K 2 * h 2 /4 Q 需用的漿量(m3)； D e 旋噴體直徑(m)； K 1 填充率(075-09)； h 1 旋噴長度(m)； 孫氏系數(01-02)； D 0 注漿管直徑(m)； K 2 未旋噴范圍土的填充率(05-075)； h 2 未旋噴長度(m)。 Q=314*06 2 *085*11*(1+02)/4+314*0075 2 *07*115/4=321m 3 36 主要施工設備配置 序號 機器設備名稱 型號 規格 1 高壓泥漿泵 SNS-H300 水流Y-2 型液壓泵 300kg/17、cm 2 200kg/cm 2 2 鉆機 工程地質鉆機 3 空壓機 8kg/m 2 3m 3 /min 4 泥漿攪拌機 5 二重管 6 高壓膠管 19mm- 22mm 第四章 施工部署 41 施工總體目標 411 工程質量目標：優良。 412 工程進度目標 ：滿足盾構機進出洞的時間要求，不影響盾構掘進。 413 安全生產目標 嚴格按照國家安全制度和規定，達到 五無 、 一杜絕 及 一創建 的目標。 414 文明施工目標 以北京市建設工程現場文明施工管理辦法及公司有關安全文明要求為標準，確保 達標工地 ，為公司贏得聲譽，為業主增光添彩，為環保工作做出貢獻。 415 協調目標 做好內外關系協調，結18、合工程情況充分發揮項目優勢，主動爭取各方的支持與配合，做到施工一項工程，交一方朋友。 416 內業管理目標 技術管理責任明確，技術檔案管理微機化，確保內業資料完備、及時、美觀、先進和符合各方要求，并做到工程竣工時竣工資料即交驗完。 42 組織機構如圖4-1 所示 圖4-1 項目經理部組織機構圖 項目經理 項目副經理 技術負責人 生 產 安 全 經 營 水 電 測 量 質 量 計 量 試 驗 項目經理 項目副經理 技術負責人 第五章 工程質量保證體系 在本工程注漿施工中，應以嚴格組織管理體系和科學嚴謹的質量體系來保證工程質量。 51 質量控制： 511 工程質量嚴格按照本工程制定，并經甲方和監理19、工程師認可的施工方案執行，嚴格按國家有關技術規范、規程、標準控制施工。 512 根據施工程序，嚴把鉆孔深度、配料注漿壓力、注漿量關，每一道工序均安排專人負責，并記錄好每一道工序的原始數據。 52 工程質量保證制度： 521 成立工程項目經理為責任的質量管理小組，完善質量保證體系，嚴格按照質量體系中規定的責權要求運行。 522 定期召開質量分析會議，組織質量教育，嚴格執行 三檢 制度，加強技術交底工作，強化工序控制，由責任心強經驗豐富的工程師擔任質量控制人員，實行監督檢查，保證工程質量。 523 加強現場施工材料管理，嚴格執行進料檢驗制度，保證施工材料滿足設計和規范要求，不合格材料不得進場使用，確保工程質量。 524 配備好施工機具和計量工具以滿足施工要求，建立健全各種資料、原始記錄、作為評價工程質量的重要依據。 525 加強與甲方、監理的配合，認真接受指導和監督。 53 噴射質量檢驗措施： 1)施工前，通過現場旋噴試驗，了解旋噴參數、漿液配方和選用的外加劑是否合適，固結體質量能否滿足設計要求，如達不到要求，應采取相應措施。 2)對噴射施工質量的鑒定，一般在噴射注漿四周后進行。檢查數量為施工總數的2%-5%。檢驗對象應選擇在地質條件較復雜的地區及噴射時有異常現象的固結體。