1、目 錄一、編制依據和原則要求11.1 編制依據11.2加固原則和要求1端頭土體加固原則11.2.2 加固要求1二 工程概況12.1 工程簡介12.2施工情況簡介22.2 工程重難點22.3工程及水文地質2三、施工總體部署63.1施工組織63.2 施工組織機構73.3加固方法7四、資源配置74.1 人員配置74.2 主要施工機械配置8六、施工方案86.1地下連續墻止水帷幕施工工藝8地下連續墻止水帷幕施工工藝流程96.2三軸深層攪拌樁施工工藝13施工參數選擇13施工工藝流程146.2.3 施工方法15質量控制要點16施工要點176.2.6 常見問題及處理措施17檢驗標準186.3 雙重高壓堵縫旋噴
2、樁施工工藝18施工參數選擇18施工工藝流程19施工工法19質量控制措施226.3.6 常見故障的處理246.2.7 場地清理及恢復246.2.8 檢驗標準24七、效果的檢測257.1 檢查內容257.2 檢查方法257.2.1 強度檢查257.2.2 地下含水量檢查25八、質量保證措施26九、安全施工措施26十、文明施工及環境保護措施27十一、工期保證措施27一、編制依據和原則要求1.1 編制依據1、 蘇州市軌道交通四號線IV-TS-04標土建工程合同文件;2、蘇州市軌道交通四號線IV-TS-04標土建工程招標文件及投標文件;3、蘇州市軌道交通四號線IV-TS-04標土建工程設計相關文件及設計
3、圖紙;4、 國家現行有關施工及驗收規范、質量技術標準,以及蘇州地區在安全文明施工、環境保護、交通組織等方面的規定;5、根據北寺塔站總體施工部署及施工圍擋情況;6、我公司在華東地區地鐵施工經驗和研究成果及現有的施工管理水平、技術水平、科研水平、機械設備配套能力等;7、蘇州市軌道交通四號線IV-TS-04標土建工程實施性施工組織設計。1.2加固原則和要求端頭土體加固原則1、 根據盾構隧道穿越地層的地質水文情況及設計要求,確定加固方法和范圍。2 、結合施工情況,選用合理價格的方法進行加固,選用合理的檢測方法確定加固強度滿足設計要求。 加固要求1、 加固后的土體具有良好的均勻性和自立穩定性。2、 加固
4、土體無側限抗壓強度達到0.5Mpa以上。3、 滲透系數1.010-8cm/sce。二 工程概況2.1 工程簡介北寺塔站為地下二層三跨框架結構(換乘節點段為三層三跨),半蓋挖順做法施工。車站外包總長204.1m,標準段外包寬度21.7m,標準段基坑開挖深度18.46m,換乘段基坑開挖深度25.27m。北寺塔站盾構井兩側與周邊房屋垂直距離不足1m,不滿足三軸攪拌樁止水帷幕施工條件,調整為800厚素混凝土地下連續墻止水帷幕,與7m寬850600三軸攪拌樁加固體組成,止水帷幕距端頭邊線11m,端頭加固與地下連續墻冷縫采用600300單排旋噴樁進行加固處理,端頭降水共設置4口降水井(具體見附圖1)。2.
5、2施工情況簡介1、圍擋及工序情況說明北寺塔站車站結構施工共分四期圍擋及交通疏解,并且每期圍擋相對均比較獨立(施工場地比較狹小),在每期圍擋中圍護結構所有工序均要施工完畢,為縮短施工工序轉換時間,確保節點工期施工要求,同時,北寺塔站位于人民路且靠近北寺塔,施工要求高、難度大,為確保盾構始發安全,采用800厚素混凝土地下連續墻進行施工。2、周邊建筑物情況北寺塔站南端頭盆盆酸菜魚餐館距車站基坑只有5.2m,若采用三軸攪拌樁止水帷幕施工(帷幕中心線距酸菜魚館約0.5m),施工難度大。2.2 工程重難點如何通過調整施工參數保證三軸攪拌樁在粉砂、粉質粘土等地層中的成樁質量,實現端頭加固的目的,保證盾構機順
6、利安全始發。2.3工程及水文地質2.3.1 地形地貌與氣象概況本標段經過區域為廣闊的沖湖積平原,水系發育,地勢平坦,系典型的水網化平原。沿線地面標高2.053.5m,交通便利。蘇州市地處北亞熱帶海洋性季風氣候區,四季分明,氣候溫和濕潤,是典型的海洋性氣候。多年平均氣溫15.9,極端最高氣溫28.2,極端最底氣溫3.6。多年平均降水量1110.6mm,最大降水量1782.9mm,日最大降水量604.2mm,降水主要集中在69月,多年平均蒸發量1322.6mm。蘇州地區50年一遇的基本風壓值為0.45KN/m2。2.3.2 工程地質根據資料顯示,標段范圍內揭露的地基土除表層為全新統人工堆積物外,其
7、下均為第四系全新統中更新統的沖湖積相、海陸交互相沉積物,巖性主要為粉土、粉質粘土、粉(砂)土等。按各土層的物理力學性質、沉積環境、成因類型,可分為7個工程地質層。地基土特征自上而下分述如下:(1)填土層1淤泥層:灰黑色,流塑,富含有機質,有腥臭味,有時含少量碎石及生活垃圾,主要分布在沿線各河道內,層厚0.302.50m,平均層厚1.09m,層底標高-6.57-0.38m,層頂標高-5.570.38m,壓縮性高,工程特性極差。2雜填土層:褐黃灰雜色,松散,以水泥、瀝青路面為主,局部含較多碎石、混凝土塊等建筑垃圾,局部有架空現象。屬第四系全新統近代人工堆積物,層厚0.403.80m,平均層厚1.3
8、9m,層底標高-0.242.74m,該層壓縮性不均,土質不均,沿線除河道外其余大部分地段均有分布。3素填土層:褐黃灰灰黃色,松散松軟,以粘性土為主,含植物根莖,夾少量碎石磚,局部勘探點表層含建筑垃圾及夾淤泥層,屬第四紀全新世近代人工堆積物,層厚0.308.40m,平均層厚2.63m,層底標高-5.182.47m,該層壓縮性不均且高,土質不均,沿線除河塘部位外均有分布,局部厚度較大。(2)粘土,淤泥質粉質粘土層1粘土層:青灰灰黃色,可塑,含鐵錳質氧化斑點。為第四紀全新世沖湖積相沉積物,該層壓縮性中等偏高。y淤泥質粉質粘土層:灰色,流塑,夾少量有機質及薄層泥炭質土。為第四紀全新世濱海湖沼相沉積物,
9、厚度變化較大,該層壓縮性高。(3)粘土,粉質粘土,粉土層1粘土層:褐黃灰黃色,可塑為主,局部硬塑,含鐵錳質結核,夾灰色條紋。有光澤,干強度高,韌性高,無搖振反應。為第四紀晚更新世沖湖積相沉積物,層厚0.305.30m,層頂標高-9.912.47m,該層壓縮性中等。2粉質粘土層:灰黃青灰,可塑為主。含鐵錳質斑點及灰色團塊,下部夾薄層粉土,局部粉土含量高。稍有光澤,干強度中等,韌性中等,無搖振反應。為第四紀晚更新世沖湖積相沉積物,層厚0.408.40m,層頂標高-14.610.17m,該層壓縮性中等。3粉土層:灰黃灰色,稍中密,飽和。夾少量薄層粉質粘土,含云母碎片,無有光澤,干強度低,韌性低,搖振
10、反應迅速。為第四紀晚更新世沖湖積相沉積物,層厚0.807.60m,層頂標高-12.30-0.63m,該層壓縮性中等。(4)粉質粘土、粉土、粉質粘土、粉土層1粉質粘土層:灰色,軟流塑。薄層理發育,夾少量薄層粉土。為第四紀晚更新世海陸交互相沉積物,該層壓縮性中等偏高。2粉砂或粉土層:灰黃灰色,中密為主,飽和。夾薄層粉質粘土,局部為粉砂,含云母碎片,標貫擊數平均值N24.3。為第四紀晚更新世海陸交互相沉積物,該層壓縮性中等。3粉土夾粉砂層:灰色,中密為主,飽和。夾少量薄層粉質粘土,含云母碎片,標貫擊數平均值N30.4。為第四紀晚更新世海陸交互相沉積物,該層壓縮性中等。(5)粉質粘土,粉砂層1粉質粘土
11、層:灰色,軟塑流塑。薄層理發育,夾少量粉土薄層。為第四紀晚更新世海陸交互相沉積物,該層壓縮性中等偏高。2粉砂或粉土層:灰色,中密密實,飽和。夾少量夾薄層粉質粘土,主要礦物成分為石英、長石,含云母碎片,(6)粘土,粉質粘土層1粘土層:暗綠灰黃色,可塑硬塑。含灰色團塊、條紋、鐵錳質斑點,下部見鐵錳質結核,偶夾薄層粉質粘土。有光澤,干強度高,韌性高,無搖振反應。為第四紀晚更新世(Q32-1)沖湖積相沉積物,層厚1.0011.50m,層頂標高-37.18-12.21m,該層壓縮性中等。2粉質粘土夾粘土層:灰黃青灰,可塑為主,局部軟塑。含鐵錳質斑點,局部粉粒含量高,下部夾少量薄層粉土。稍有光澤,干強度中
12、等,韌性中等,無搖振反應。為第四紀晚更新世(Q32-1)沖湖積相沉積物,層厚1.0015.60m,層頂標高-39.18-21.00m,該層壓縮性中等。(7)粉質粘土,粉砂,粉質粘土,粉土層1粉質粘土層:青灰灰色,可塑軟塑。薄層理發育,夾少量薄層粉土。為第四紀晚更新世沖湖積相沉積物,該層壓縮性中等。2粉土或粉砂層:灰色,密實為主,飽和。局部為粉砂,偶夾夾少量薄層粉質粘土,主要礦物成分為石英、長石,含云母碎片,標貫擊數平均值N40.4。為第四紀晚更新世(Q2-1/)沖湖積相沉積物,該層壓縮性中等偏低。3粉質粘土層:青灰灰色,軟塑。薄層理發育,夾少量薄層粉土。為第四紀晚更新世(Q2-1/)沖湖積相沉
13、積物,該層壓縮性中等。4粉土或粉砂:灰色灰黃色,密實,飽和。夾少量薄層粉質粘土,主要礦物成分為石英、長石,含云母碎片,標貫擊數平均值N54.8。為第四紀晚更新世(Q2-1/)沖湖積相沉積物,該層壓縮性中等偏低。2.3.3 水文地質1、地表水工程沿線場區內各類地表水體密布,河港交叉、湖蕩眾多、水流串通。蘇州市區現有蘇州站、楓橋站兩個水文觀測站,蘇州站設在覓渡橋北;楓橋站位于楓江橋上游約1.1km處。蘇州站(覓渡橋)多年平均水位0.95m,汛期(510月)多年平均水位1.06m,歷史最高水位2.59 m ,歷史最低水位0.01 m。楓橋站多年平均水位1.07m,汛期(510月)多年平均水位1.23
14、m,歷史最高水位2.62 m。蘇州市區防汛警戒水位1.62m。2、地下水本區間地下水按埋藏條件主要為孔隙潛水、微承壓水和承壓水三種類型。(1)潛水潛水含水層主要由全新統填土層組成,勘察區域內均有分布,填土層由粘性土夾碎石組成,由于其顆粒級配不均勻,固結時間短,往往存在架空現象而形成孔隙,成為地下水的賦存空間,其透水性不均勻。主要接受大氣降水的入滲補給,同時接受沿線污水、自來水的滲漏補給。其富水性受巖性和厚度控制,因含水層滲透性差,單井涌水量較小,為民井開采層位,水質尚可,局部受污染。勘察期間蘇州測得潛水穩定水位為地面下1.01.50m左右,標高1.461.48m,該層水對基坑開挖有直接影響。蘇
15、州地區降雨主要集中在69月份,在此期間,地下水位一般最高;旱季為12月份至翌年3月份,在此期間地下水位一般最低。據區域水文資料,蘇州市歷史最高潛水位為2.63m,近35年最高潛水位2.50m(1985國家高程基準),最低潛水位標高為0.21m,潛水位年變幅一般為12m。(2)微承壓水微承壓水含水層由晚更新世沉積成因的3、3粉土、2粉土或粉砂層組成,其隔水頂板為1、2粘性土層,隔水層底板為1、2粘性土層,具微承壓性。據實測結果,微承壓水水頭標高在-0.201.90m,該層為對車站基坑開挖有直接影響的含水層。富水性主要受含水介質厚度制約。該含水層的補給來源主要為潛水和地表水。(3)承壓水承壓水主要
16、賦存于深部的粉(砂)土層中,埋深大于25米,賦水性中等。具有相對較好的封閉條件,其補給來源為其上部松散層滲入補給、微承壓水(B層砂)與之聯通補給、越流補給及地下逕流補給,其排泄方式主要是人工開采,其次是對下部含水層的越流補給及側向逕流排泄。據區域資料,蘇州市歷年最高微承壓水頭標高為1.74m,近35年最高微承壓水水位為1.60m左右,年變幅1m左右。三、施工總體部署3.1施工組織根據業主要求及項目部整體施工組織安排,在進行各期圍擋內車站結構施工時,各期圍擋內能夠進行施工的端頭加固必須全部施工完畢(各期圍擋均是獨立的),所以北寺塔站各期圍擋內端頭加固施工順序為:場地平整(管線改移)端頭止水帷幕施
17、工(800厚素混凝土地下連續墻施工)端頭加固(三軸攪拌樁施工)冷縫處理(旋噴樁)降水井施工。圖3.1-1 北寺塔站站端頭加固平面圖具體加固區域見“附圖 北寺塔站端頭加固平面圖”;3.2 施工組織機構選擇參加過地鐵施工,施工經驗豐富,年富力強、有責任心的中青年骨干,成立以項目經理為中心的領導班子,下設施工技術部、物設部、安質部、財務部、計合部、綜合部。現場管理組織機構見圖3.2-1。項目經理:曾益平項目安全總監:湯建軍項目總工: 鄧劍峰項目副經理: 萬 凱項目副經理: 王小軍計 合 部:史 博合 部:張 令 權財 務 部:劉 志 宏 施 技 部:阿 繼 盛安 質 部:賈 松 物 設 部:邱 家
18、松綜 合 部:任 建 偉施工隊圖3.2-1 現場管理組織機構見圖3.3加固方法根據工程地質、水文情況及本工程施工特點,北寺塔站南北兩個端頭均為始發端,端頭加固采用850600三軸深層攪拌樁,加固范圍為7m27.39m12.2m(長寬高),盾構(左右線)外徑外側2.4m,底、頂部各3.0m范圍內為加固區。端頭止水帷幕采用800厚素混凝土地下連續墻進行施工,地下連續墻止水帷幕比端頭加固底深3m,寬11m。采用600300雙重管高壓旋噴樁進行冷縫處理,并在加固區外側布設4口降水井備用。四、資源配置4.1 人員配置現場組織機構人員具體分工如下表所示。在施工中應各司其職,認真負責,相互協作,互相監督。表
19、4.1-1 人員配置表序號職務、職責人數(人)備注1現場管理人員32名專業工程師1名安全質量工程師2三軸深層攪拌樁施工20一組兩班3雙重管高壓旋噴樁施工16一組兩班4地下連續墻止水帷幕20一組兩班5合計59一組兩班4.2 主要施工機械配置表4.2-1主要施工設備表設備名稱規 格 性 能數量用 途深層攪拌設備JB160A 1套深層攪拌樁施工旋噴樁設備XPL-201套冷縫處理及補強泥漿泵BW250/50,壓力35MPa2臺旋噴注漿空壓機壓力0.550.70MPa1臺旋噴用氣高壓膠管工作壓力31MPa,內徑19mm若干高壓水泥漿用挖掘機EX-3001臺場地平整、開挖導溝等其他攪拌管、各種壓力流量儀表
20、等若干控制壓力流量抓斗式成槽機SG40A臺成槽履帶吊100t臺鎖扣管吊裝六、施工方案6.1地下連續墻止水帷幕施工工藝6.1.1地下連續墻止水帷幕施工工藝流程施工準備測量放樣導墻施工槽段挖掘成槽質量檢驗吊裝接頭管安裝混凝土導管澆筑墻體混凝土拔出接頭管6.1.2 導墻結構設計導墻是地下連續墻挖槽之前修筑的臨時構造物,它起著連續墻平面位置控制、垂直導向、水平定位、及擋土與穩定護槽泥漿液面的作用。導墻在制作時,根據設計及施工要求。導墻采用倒“L” 型C20現澆鋼筋砼結構。結合實際施工情況,導墻高度采用1.5m。導墻結構詳見導墻施工結構圖6.1-1。 圖6.1-1 導墻結構示意圖 成槽施工1、槽段劃分:
21、根據圖紙跟現場實際施工情況將地下連續墻進行分幅,施工前對槽段進行編號,標明方位與順序,并標記在導墻上。2、槽段放樣:根據設計圖紙和導線控制點及水準點,在導墻上精確定位出每幅地下連續墻設計位置,標出接頭位置,標注完畢后報監理工程師審核批準。3、槽段開挖:采用液壓式成槽機,該機配有垂度顯示儀表和自動糾正偏差裝置。1)成槽垂直度控制:成槽前利用水平儀調整成槽機的平整度,利用經緯儀控制成槽機抓斗的垂直度。成槽過程中,利用成槽機上的垂直度儀表及自動糾偏裝置來保證成槽垂直度,精度不得大于3/1000。2)成槽挖土順序:根據槽段的寬度尺寸,決定每幅槽段的挖槽次序,不論槽幅多寬,均采用“跳槽”開挖方法,先施工
22、1、3 、5等奇數槽段(稱為一期槽段),后施工2 、4 、6等偶數槽段(稱為二期槽段)。待單孔和孔間隔墻都挖到設計深度后,再沿槽長方向套挖幾斗,把抓斗挖單孔和隔墻時,因抓斗成槽的垂直度各不相同而形成的凹凸面修理平整,保證槽段橫向有良好的直線性。在抓斗沿槽長方向套挖的同時,把抓斗下放到槽段設計深度挖除槽底沉渣。3)成槽挖土:挖槽過程中,抓斗入槽、出槽應慢速、穩當,根據成槽機儀表及實測的垂直度及時糾偏。在抓土時槽段兩側采用雙向閘板插入導墻,使導墻內泥漿不受污染。挖槽時,應防止由于次序不當造成槽段失穩或局部坍落.在泥漿可能漏失的土層中成槽時,應有堵漏措施,儲備足夠的泥漿。挖槽作業中,要時刻關注側斜儀
23、器的動向,及時糾正垂直偏差。單元槽段成槽完畢或暫停作業時,即令挖槽機離開作業槽段。4、槽段檢驗:槽段檢驗的內容主要包括槽段的平面位置、槽段的深度、槽段的寬度、槽段的壁面垂直度、槽段的端面垂直度等內。槽段檢驗工具及方法如下:槽段平面位置偏差檢測:用測錘實測槽段兩端的位置,兩端實測位置線與該槽段分幅線之間的偏差即為槽段平面位置偏差。槽段深度檢測:用測錘實測槽段左中右三個位置的槽底深度,取平均值為該槽段深度。成槽質量評定:每幅槽段在成槽(包括清底)完成后需采用超聲波進行探測其垂直度,及時判定成槽質量,對成槽的寬度、垂直度、深度進行檢測;對不合要求的槽段需重新進行修正;若有塌方現象,則需對以后成槽所需
24、的泥漿及時進行調整。每幅測兩點,掃描記錄中壁面最大凸出量或凹進量(以導墻面為掃描基準面)與槽段深度之比為槽壁垂直度。槽段開挖精度應符合成孔的質量標準,見表6.1-1。表6.1-1 槽段開挖精度質量標準表序 號項 目單 位質量標準1垂直度% 1/3002槽 深mm+100 -2003槽 寬mm0504沉碴厚度mm1005、刷壁及清孔:單元槽段開挖結束之后,先用抓斗對槽底進行清理,再用特制鋼絲刷刷壁器刷壁,反復刷數次,直至刷壁器上不粘泥為止,刷完壁后用砂石泵至少分三點定位法進行清孔。為控制槽底沉碴厚度滿足設計要求,選用沉渣測定儀,可以相對精確的測定槽底的沉碴厚度。清槽的質量要求為:清底及換漿結束后
25、測定槽底沉淀物淤積厚度不大于10cm,槽段泥漿比重不大于1.10,粘度25S,含砂率4%。 泥漿工藝泥漿系統工藝流程見圖6.1-2。1、泥漿材料為解決常規泥漿在地下墻施工中,尤其是在超深地下墻施工中其護壁性能、攜渣能力、穩定性、回收處理等種種方面的不足,我們選用新型的復合鈉基膨潤土(優鉆100)泥漿。該膨潤土是一種高造漿率、添加特制聚合物的200目鈉基膨潤土,適合于各種土層,尤其是超深地下墻和砂性土層的護壁要求。2、泥漿配制加入優鉆100至噴射混合器中,噴射循環一個以上的體積循環周期。混合比率以使用淡水為基礎,配漿用水的純凈度將影響膨潤土的性能,因此,在配漿前,可加入適量純堿將酸性水或硬水的P
26、H值調到89,以達到最佳配漿效果。圖6.1-2 泥漿系統工藝流程圖3、泥漿性能指標及配合比設計表6.1-2 護壁泥配合比泥漿材料膨潤土重質純堿中粘CMC自來水每立方米含量120kg4kg1kg960kg4、其他相關指標控制泥漿回收利用率:優鉆100(Drill Gel)新漿廢棄率,設計為40%左右。新漿配制完成后,循環使用過程中采用泥漿分離系統進行除砂回收,以達到較好的除砂效果,提高泥漿循環使用效率。表6.1-3 泥漿性能指標表泥漿性能新配制循環泥漿廢棄泥漿檢驗方法粘性土砂性土粘性土砂性土粘性土砂性土比重1.041.051.061.081.151.251.35比重計粘度(s)202425302
27、55060漏斗計含砂率(%)344811洗砂瓶PH值898981414試紙5、泥漿儲存場地設可儲漿200m3的泥漿系統。6、泥漿循環泥漿循環采用BW250/50型泥漿泵輸送和回收,由泥漿泵和軟管組成泥漿循環管路。7、泥漿的再生處理清孔泥漿和澆灌混凝土過程中回收泥漿必須通過泥漿分離系統進行分離后再經過調漿后方可繼續使使用,循環泥漿經過分離凈化之后,還需調整其性能指標,恢復其原有的護壁性能,這就是泥漿的再生處理。8、劣化泥漿處理在通常情況下,劣化泥漿先用泥漿箱暫時收存,再用罐車裝運外棄。在不能用罐車裝運外棄的特殊情況下,則采用泥漿脫水或泥漿固化的方法處理劣化泥漿。9、泥漿施工管理1)各類泥漿性能指
28、標均應符合國家規范規定,并需經采樣試驗,達到合格標準方可投入使用。2)新泥漿的配制需嚴格按配合比進行配制,配制好的泥漿各項性能指標經自檢合格后,靜置24小時以上,經監理同意后即方可投入使用。3)泥漿配制池頂需搭設遮雨蓬,防止下雨破壞配制好的泥漿。4)在成槽過程中,由于泥漿會受到各種因素的影響而降低質量,為確保護壁效果及墻體混凝土質量,必須對被置換后的泥漿進行測試,及時處理不合格的泥漿,直至各項技術指標都符合質量要求后方可使用。質量員隨時進行泥漿指標的抽查,對不能再利用的泥漿堅決廢棄。5)對嚴重遭污染堅決作廢漿處理,嚴重超比重的泥漿用泥漿分離器分離后,收集到并采用全封閉式泥漿運輸車外運至規定的泥
29、漿排放點棄漿。6)成槽作業過程中,槽內泥漿必須高于地下水位0.5m以上,而且不低于導墻頂面0.3m,在容易產生泥漿漏水時,應及時堵漏和補漿,使槽內泥漿液面保持正常高度。6.2三軸深層攪拌樁施工工藝6.2.1施工參數選擇端頭加固區上部的水泥摻入比為7以滿足機械施工的需要,為了保證施工質量,施工中必須加強主要技術參數的控制,并要求在施工現場做到掛牌施工。三軸攪拌樁主要參數詳見下表:表6.2-1三軸攪拌樁主要技術參數表序號技術參數項目參數指標1水泥摻入比實樁=15%空攪=7%2供漿流量100130L/min3漿液配比水:水泥=1.444泵送壓力0.52.5Mpa5下沉速度75cm/min6提升速度(
30、-15.788-12.788)25cm/min提升速度(-12.788-3.588)3040cm/min7復攪提升速度(-3.588-14.88)150cm/min828天無側限抗壓強度1.0Mpa9水泥漿的比重1.371.4410攪拌速度(單位:rpm/min)兩邊攪拌頭:26.0中間攪拌頭:14.511每延米被攪土體水泥用量實樁=426Kg空攪=199Kg注:鉆進至底部后停噴3min以保證底部成樁質量。6.2.2施工工藝流程三軸深層攪拌樁施工工藝流程見圖6.2-1。 圖6.2-1 三軸深層攪拌樁施工工藝流程6.2.3 施工方法6.2.3.1施工場地平整施工前,必須先進行施工區域內的場地平整
31、,清除表層硬物,素土須夯實。地基承重荷載以能行走JB160A三軸攪拌樁機為準。按照樁位平面布置圖,確定合理的施工順序及配套機械、水泥等材料的堆放位置。6.2.3.2樁機定位根據蘇州軌道交通坐標基準點,按照設計圖進行放樣定位及高程引測工作,并做好永久及臨時標志。6.2.3.3導溝施工導溝深度1m,采用EX-300挖掘機機械開挖。6.2.3.4三軸深層攪拌樁鉆進施工施工時成樁的順序見搭接施工工藝示意圖。鉆進的施工步驟如下:樁位放樣:根據建設單位提供的坐標基準點,由現場技術人員放出樁位,施工過程中樁位誤差必須小于20mm。樁機就位移動攪拌樁機到達作業位置,并調整樁架垂直度達到3以內。樁機移位由當班機
32、長統一指揮,移動前必須仔細觀察現場情況,發現障礙物應及時清除,樁機移動結束后認真檢查定位情況并及時糾正。樁機應平穩、平整,每次移機后可用水平尺或水準儀檢測樁機平臺的平整,并用線錘對立柱進行垂直定位觀測以確保樁機的垂直度,并用經緯儀經常校核,經緯儀檢測頻率為每天至少一次,請專業監理工程師到現場復測。三軸攪拌樁樁機定位后再進行定位復核,偏差值應小于2cm。圖6.2-1攪拌樁施工工藝示意圖工程實施過程中,嚴禁發生定位樁及定位線移位,一旦發現挖機在清除導槽溝時碰撞定位樁及定位線使其跑位,立即重新放線,嚴格按照設計圖紙進行施工。6.2.3.5樁機垂直度校正樁架垂直度指示針可調整樁架垂直度,并用線錘經緯儀
33、進行校核。在樁架上焊接一半徑為5cm的鐵圈,10m高處懸掛一鉛錘,利用經緯儀校直鉆桿垂直度,使鉛錘正好通過鐵圈中心。每次施工前必須適當調節鉆桿,使鉛錘位于鐵圈內,即把鉆桿垂直度誤差控制在3以內。6.2.3.6樁長控制標志攪拌樁樁長控制很重要,施工前應在鉆桿上做好標記,控制攪拌樁樁長不得小于設計樁長,當樁長變化時擦去舊標記,做好新標記。6.2.3.7水泥漿液拌制水泥漿在攪拌桶中按規定的水灰比配制拌勻后排入存漿桶,再由2臺泥漿泵抽吸加壓后經過輸漿管壓至鉆桿內注漿孔。6.2.3.8 樁機鉆桿下沉與提升按照攪拌樁施工工藝要求,鉆桿在下沉和提升時均需注入水泥漿液。鉆桿下沉速度不大于0.8m/min,提升
34、速度不大于0.6m/min,現場設專人跟蹤檢測、監督樁機下沉、提升攪拌速度,可在樁架上每隔1m設明顯標記,用秒表測試鉆桿速度以便及時調整鉆機速度,以達到攪拌均勻的目的,在樁底部分適當持續攪拌注漿至少15秒,確保水泥土攪拌樁的成樁均勻性并做好每次成樁的原始記錄。6.2.3.9注漿、攪拌、提升開動灰漿泵,待純水泥漿到達攪拌頭后,按計算要求的速度提升攪拌頭,邊注漿、邊攪拌、邊提升,使水泥漿和原地基土充分拌和,直至提升到離地面50cm處或樁頂設計標高后再關閉灰漿泵。攪拌樁樁體應攪拌均勻,表面要密實、平整。樁頂鑿除部分的水泥土也應上提注漿,確保樁體的連續性和樁體質量。6.2.4質量控制要點施工中除了加強
35、施工參數的控制外,主要從以下幾個方面進行質量控制。 垂直度:根據要求,基坑圍護結構允許垂直度偏差必須控制在3/1000以內,對樁位放樣、樁機垂直度校正都必須嚴格控制,按照規范要求進行施工。 水泥用量:水泥摻入量15%(設計建議值),水泥摻入量的大小直接影響到端頭加固的強度是否滿足設計要求,在施工中要求均勻、連續的注入拌制好的水泥漿液,鉆桿提升完畢時,設計水泥漿液全部注完。 攪拌水泥土的均勻性:為了達到攪拌水泥土的均勻,開動灰漿泵待水泥漿液到達攪拌頭時,邊注漿、邊攪拌、邊提升(下沉),使得水泥漿和原地基土充分拌和,提升到樁頂設計標高后再關閉灰漿泵。 施工深度:施工中必須嚴格控制,利用樁機鉆桿長度
36、來控制。 為保證三軸攪拌樁在1粉土層、2粉砂層的成樁性,應在該地層中進行復攪。6.2.5施工要點 開機前必須探明和清除一切地下障礙物,須回填土的部位,必須分層回填夯實,以確保樁的質量。 樁機行駛基面須平整,樁機垂直偏差不大于3。 采用標準水箱,按設計要求嚴格控制水灰比,水泥漿攪拌時間不少于3min,濾漿后倒入集料池中,隨后不斷的攪拌,防止水泥離析壓漿應連續進行,不可中斷。擱置時間超過2h以上的拌制漿液作為廢漿處理,不得再用。 嚴格控制注漿量和提升速度,防止出現夾心層或斷漿情況。 樁與樁須搭接的工程應注意下列事項: 樁與樁搭接時間不應大于24h。 如超過24h,則在第二根樁施工時增加注漿量20%
37、,同時減慢提升速度。 如因相隔時間太長致使第二根樁無法搭接,則在設計認可下采取局部補樁或注漿措施。 施工過程中應注意三軸攪拌樁樁邊須遠離降水井邊超過1m。6.2.6 常見問題及處理措施1噴漿阻塞 原因分析 水泥受潮結塊 制漿池濾網破損以及清渣不及時 預防和處理措施 改善現場臨時倉庫的防雨防潮條件 加強設備器具的檢查及維修保養工作,定期更換易損件。2噴漿不足 原因分析 輸漿管有彎折、外壓或漏漿情況 輸漿管道過長,沿程壓力損失增大 預防和處理措施 及時檢查、理順管道,清除外壓,發現漏漿點應進行補漏,嚴重時可停機換管。 制漿池尺量布置靠近樁位,以縮短送漿管道。當場地條件不具備時,可適當調增泵送壓力。
38、3施工冷縫處理施工過程中一旦出現意外情況導致施工冷縫的產生必須采取在冷縫處攪拌樁外側補樁,以此確保將來基坑開挖時不出現大量滲水現象。6.2.7檢驗標準表6.2-1 三軸攪拌樁成樁允許偏差序號檢查項目允許偏差或允許值檢查頻率檢查方法范圍點數1樁底標高(mm)+100,-50每根1測鉆桿長度2樁位偏差(mm)50每根1用鋼尺量3樁徑(mm)10每根1用鋼尺量4樁底垂直度1/200每根全過程用經緯儀測量6.3 雙重高壓堵縫旋噴樁施工工藝6.3.1施工參數選擇為了保證施工質量,施工中必須加強主要技術參數的控制,并要求在施工現場做到掛牌施工,初步擬定旋噴樁主要技術參數見下表。表6.3-1 旋噴樁主要技術
39、參數表序 號項 目參 數1高壓旋噴種類雙重管旋噴2高壓泥漿泵壓力2530Mpa3注漿管外徑87mm4噴嘴直徑2mm5高壓膠管直徑33mm6提升速度1015cm/min7漿液材料及配比42.5普硅水泥,水灰比1:16.3.2施工工藝流程旋噴樁樁施工工藝流程見下圖。圖6.3-1 旋噴樁施工工藝流程圖6.3.3施工工法6.3.3.1 清理施工場地及試樁施工前應保證場地的三通一平,確保用電安全。旋噴樁施工前,先進行試樁,以驗證所選樁型適用性、確定旋噴樁的有效樁徑、施工參數、漿液性能要求等。6.3.3.2 測量放樣根據所提供的測控平面和高程控制網點建立適宜于本工程的平面、高程控制系,校核無誤經監理工程師
40、認可后,作為樁位放樣的依據,對所測定的樁位經監理工程師認可后進行樁位放樣。樁位應嚴格按照圖紙設計測設,偏差不得大于50mm。6.3.3.3 現場布置在旋噴樁設計軸線順序布置機組的旋噴機、灰漿攪拌機,泥漿泵、注漿泵、空壓機、灰漿攪拌機及水泥庫房。6.3.3.4 施工技術交底對參與施工的樁機班組人員、技術管理人員進行施工技術和安全技術交底,使其明確施工質量控制要點和安全技術措施,確保工程質量和安全無事故。6.3.3.5施工工藝先利用鉆機引孔至設計深度后,將噴具下至設計深度,通過高壓漿液切割造槽,控制旋轉速度、噴嘴擺角及提升速度,經過高壓漿液切割、攪拌、升揚置換等作用,利用水泥漿液充填槽孔,形成水泥
41、土固結體防滲墻。 清理場地,采用人力或機械使場地平整,并挖好排污池及排污溝,作好泥漿池,根據設計要求,采用明顯標志放出樁點。 鉆機就位,利用鉆機的自行行走,移動鉆機到設計孔位,采用全站儀調整好垂直度,使鉆頭對準樁點,為防止鉆桿傾斜,可加重鉆桿的底部重量,并在鉆進過程中用線錘隨時進行檢查。 射水試驗鉆機就位后,首先進行低壓射水試驗(0.5MPa),用以檢查噴嘴是否暢通,壓力是否正常。 鉆孔 鉆進:將已調試好的鉆機,移至設計孔位,并調整好垂直度,使鉆頭對準設計樁位中心。射水試驗后,即可開鉆,射水壓力由0.5MPa緩慢增至1.0MPa目的是減少摩擦,防止噴嘴堵塞。 接長鉆桿:當第一根鉆桿鉆進后,停止
42、射水待壓力下降后,接長鉆桿,在繼續射水鉆進,直到鉆到設計樁底位置。 制漿 采用合格的42.5普通硅酸鹽水泥,潔凈水,按選定的配合比進行配制。 按確定的配合比,首先將水加入桶內,再加入水泥,開動攪拌機拌合12min,經過濾網流入泥漿池;再用泥漿泵抽進第二次過濾篩,進行第二次過濾后,流入泥漿桶的漿液,經過高壓泵加壓,由高壓管送至鉆機進行旋噴。 旋噴 主要技術參數:漿液壓力2530MPa,漿液比重1.5,旋轉速度,初步確定為20r/min,提升速度1015cm/min,液漿流量120L/min。 旋噴作業,鉆孔至設計高程后,擰下上節鉆桿,放入鋼球,堵住射水孔,再將鉆桿裝上,即可向鉆機輸送高壓水泥漿,
43、待液漿從孔底冒出后,鉆桿開始旋轉和提升,由下而上進行旋噴,當遇特殊土層,如礫石土等,為保證樁徑和質量,必須進行復噴。 拆除鉆桿。在旋轉過程中,當第一根鉆桿提出地面后,停止壓漿,待壓力下降后,迅速拆除鉆桿,當提升到樁頂設計標高時,重新開始旋噴,當提升到樁頂設計標高時,為避免漿液與土在拌合機混合后,因漿液離析出現縮水,造成旋噴樁頂部凹穴,進行12mm的低壓補噴。 沖洗補噴完成后,提出鉆桿及鉆頭進行低壓射水,沖洗鉆桿、噴嘴,即可移動鉆機。當遇到特殊情況時,必須清洗所有的管路、器具。 移機當一根樁旋噴完畢后,即可移開鉆機,進行下一根樁作業。6.3.4施工質量參數控制表6.3-2 旋噴樁施工參數控制標準
44、表項 目二重管法參數噴嘴孔徑(mm)1.8噴嘴數量(個)2旋轉速度(r/min)1530提升速度(mm/min)100150機 具性 能高壓泵壓力(Mpa)2530流量(L/ min)100200空壓機壓力(Mpa)0.60.7流量(L/ min)136.3.5質量控制措施1)施工軸線及孔位布置根據提供的高程點、施工控制點測放高噴施工軸線及起始點樁位,用水準儀測定各樁位高程。根據設計樁底高程和實測樁位點地面高程確定旋噴樁深度,用經緯儀和鋼尺對每根高噴樁位進行測放,采用長30cm12鋼筋定樣,高出地面35cm,確保樁位偏差小于5cm。填寫工程控制點放樣(復核)記錄表及施工放樣報驗單報請監理工程師
45、批準后實施。2)鉆孔質量控制為保證鉆孔孔位、孔深及鉆孔垂直度滿足設計要求,保證噴射管能夠順利下到設計深度,施工中要按以下技術要求進行控制: 噴射前要檢查高壓設備和管路系統。設備的壓力和排量必須滿足設計要求,管路系統的密封圈必須良好,各通道和噴嘴內不得有雜物。 鉆機架設平穩,保證鉆機在鉆進過程中不移位,鉆桿在鉆進過程中傾斜率小于1.5%。鉆進中用鋼尺測量校核鉆具長度,控制終孔深度超過設計孔深30cm。 認真作好施工記錄,記錄與鉆孔同步進行,要求正確反映地層情況,為旋噴提供可靠的依據。 采取必要措施,防止塌陷回填段孔口坍塌,影響施工質量及施工安全。 每鉆完一孔,經驗收合格后用濃泥漿將孔內充滿,防止
46、塌孔,并蓋住孔口,防止孔內掉入異物。3)原材料質量控制所用水泥為普通硅酸鹽水泥,在使用過程中確保每批都有質保書,并按規范要求批量、批次在監理工程師見證下,抽樣送有資質檢驗單位檢測合格后,報監理工程師審查同意后使用。高壓噴射漿液拌和用水水質應符合規定要求。水泥、水的稱量準確,精度滿足規范要求。4)漿液質量控制按試驗確定的水泥漿液水灰比,利用機械攪拌水泥漿液,水泥采用進料機均勻進料,漿液使用前過篩。不定期用比重計檢測水泥漿液密度,確保漿液質量。配制好的水泥漿用濾網過濾。漿液存放時間:當環境氣溫10以下時,不超過5h;當環境氣溫10以上時,不超過3h;當漿液存放時間超過有效時間時,降低標號或按廢漿處
47、理。施工需要摻加外加劑時,在使用過程中確保每批都有質保書,并按規范要求批量、批次在監理工程師見證下,抽樣送有資質檢驗單位檢測合格后,報監理工程師審查同意后使用。5)高噴質量控制 高噴施工是多臺機械設備聯合作業,每臺設備的運行參數都必須在設計要求范圍之內。各設備操作人員之間要統一口令,相互溝通。 配置合格漿液過篩后,存放于儲漿桶內。 試噴前檢查壓力表,流量表的精度及靈敏度、高壓噴射設備的性能等。 高噴臺車就位后,地面試噴,調整高壓泥漿泵注漿壓力達到試驗確定的壓力參數后、控制提升速度達到試驗確定的參數。 包好氣嘴和漿嘴,將噴射管下到設計深度。 啟動高壓泥漿泵,待泵壓、流量等達到試驗確定的技術參數,
48、且孔口已返出水泥漿液時,再進行一邊提升一邊噴射注漿。 噴管提升至設計樁頂高程以上0.3m0.8m處停機,將旋噴管提出地面。 旋噴過程中保證樁體的連續性,若因故停止,恢復施工時,重復定噴灌漿搭接長度大于20cm。 施工中經常檢查泥漿泵的壓力、漿液流量、擺動角度、提升速度和耗漿量,作好現場施工記錄。當冒漿量超過注漿量20%時,應按規定及時處理。噴漿過程中如孔內不返漿,應采取回灌、加大供漿量等措施,直至返漿正常后方可繼續提升成樁。 施工分兩序進行,先施工一序孔,后施工二序孔。旋噴樁相鄰兩樁施工間隔時間不小于48h,間距應不小于46m。注漿作業過程中,如無回漿嚴禁提升噴管直至回漿方可提升。 停機超過3
49、h時,應對泵體輸漿管路進行清洗后方可繼續施工。每噴完一孔應將水泥漿管路沖洗干凈,防止漿液凝結,堵塞噴嘴。為防止漿液凝固收縮影響樁頂高程,必要時在原孔位采用冒漿回灌或二次注漿等措施。噴射作業完成后,應連續將冒漿回灌至孔內,直到漿液面穩定為止,粘土層不得將冒漿進行回灌。6.3.6 常見故障的處理 噴嘴或管路被堵塞,壓力驟然上升,預防措施: 高壓泵或注漿泵的吸水管進口和水泥漿儲備箱的濾網規格以2mm左右為宜,篩網的面積不要過小。 遵守操作規程,認真檢查漿管的通道,在插管前要用塑料薄膜包扎好噴嘴。遵循設備的開啟順序,待運轉正常后(待泵量、泵壓正常后),才開始注漿。 加強注漿泵的維護保養,保證注漿過程中
50、不發生故障,避免水泥漿在管道中沉淀而堵塞。 若噴射過程中出現水泥供不應求,應抽送清水將注漿管中的水泥漿頂出噴嘴后才停泵。 噴射結束后,應及時清洗機具。 高壓泵排量達不到要求或壓力上不去,其處理方法是: 檢查閥、活塞等易損部件,及時更換磨損大的部件,有雜物影響閥關閉時,要及時清理。 檢查吸水管道是否暢通、漏氣,避免吸水空氣,盡量減少吸水管道的流動阻力。 檢查活塞的循環次數是否達到要求,消除傳動系統中的打滑現象。 檢查安全閥、高壓管路,消除泄漏。 檢查噴嘴直徑是否符合要求,更換過度磨損的噴嘴。 場地清理及恢復施工前預先挖設排漿溝及泥漿池,施工過程中將廢棄的冒漿液導入或排入泥漿池,沉淀凝結后運至場外
51、存放或棄置。及時按要求清理恢復平整施工場地。 檢驗標準表6.2.8-1 質量檢驗標準表序號項 目允許偏差檢查方法1水泥及外加劑符合出場要求查產品合格證書或抽樣送檢2水泥用量設計要求查看流量表及水泥漿水灰比3樁體抗壓強度及完整性檢驗設計要求按規定方法4孔 位(mm)50用鋼尺量5孔 深(mm)大于設計深度300用鋼尺量6孔鉆孔垂直度(%)1.5經緯儀測鉆桿或實測7注漿壓力按設定參數指標查看壓力表8樁體搭接(mm)200用鋼尺量9樁體直徑(mm)50開挖后用鋼尺量10樁身中心允許偏差0.2DD-旋噴樁直徑開挖后樁頂下500mm處用尺量七、效果的檢測7.1 檢查內容(1)加固體強度。(2)加固體整體
52、性、均勻性。(3)加固體中地下水含量情況。7.2 檢查方法 強度檢查在每個端頭進行不少于兩個點的鉆芯取樣,點位主要選在攪拌樁(旋噴樁)的咬合部位進行鉆芯,測定其強度。7.2.2 地下含水量檢查圖7-1洞門檢查孔平面布置圖在洞門范圍內鉆9個水平孔,孔徑8cm,鉆深為1m。根據9個孔的出水量判別,如果出水量超過限值,就要重新進行加固。檢查孔平面布置如圖7-1八、質量保證措施1、 開工前及時進行土樣試驗、水泥試驗、和水泥土比例試驗,并可根據工期要求、現場土質情況添加外加劑,由此確定每米的噴漿量,以掌握該施工場所的各種制樁技術參數,如漿液配合比、提升速度等,試驗結果經監理工程師批準后作為工程樁的施工依
53、據,并及時向施工人員進行技術交底。2、施工中根據工程要求召開質量專題會議,不得使用不合格的施工機具及不合格或失效的水泥及其他材料。3、施工前應檢查水泥、外加劑等的質量,樁位、壓力表、流量表的精度和靈敏度、壓雅噴射設備的性能等。4、施工中應檢查施工參數(壓力、水泥漿量、提升速度、旋轉速度等)的應用情況和施工程序。5、旋噴樁和攪拌樁的質量控制應貫穿在施工的全過程,施工中必須隨時檢查施工記錄和計量記錄。6、施工結束后28d,對施工質量及承載力進行檢查、內容為樁體強度、承載力、平均直徑、樁體中心位置、樁體均勻性等。九、安全施工措施1、建立有效的安全管理組織,形成以項目管理班子成員共抓、安全員主管、各作
54、業組認真落實,并定期檢查整改的良性運行體系。2、嚴格遵守執行各項安全生產規章制度,各項安全操作規程掛牌,定期教育檢查,違章從重處罰。3、開工前要對全體施工人員進行崗前安全教育培訓,在每天早上開工前對工人做班前安全教育講話,做好機電設備運行前的檢查。開工后安全員每天檢查安全組織實施情況,經常檢查考核,及時排除事故隱患。4、進入施工現場必須戴安全帽,嚴禁穿拖鞋;特殊工種必須持證上崗,嚴禁無證作業;嚴禁酒后上崗,上班時作業認真,嚴禁嬉笑、打鬧。5、開鉆前應提前查明地下管線及地下建(構)筑物,對有影響的應及時提出改移和保護措施,切記沒有查明不得進行施工。6、機械移位,必須切斷電源,必須有專人照管電纜。
55、7、在危險地段設立安全標志。8、關鍵工種如電、機械操作等崗位持證專職定員落實;安全防護設施合理并配齊;進入現場人員必須遵守安全防護規定。十、文明施工及環境保護措施10.1粉塵治理、噪音治理和水漿污染治理三同時。10.2泥漿及置換土及時清理,歸并泥漿池,盡量縮短污染時間。10.3保持現場平面整潔,各種材料、機具、操作臺按平面圖位置堆擺整齊。10.4定時對現場進行撒水,以防起風揚塵。10.5運輸車輛按指定路線行駛,裝載物采取有效措施,做到不滴、不漏、不灑、不揚。10.6施工現場的所有人員衣著整潔、言談舉止文明,對人熱情禮貌,尊重業主和監理單位領導與業務人員,誠懇接受批評和指導。10.7施工現場嚴禁
56、大聲喧嘩、嚴禁打架斗毆。10.8作業人員掛牌上崗。十一、工期保證措施充分發揮專業隊伍的技術力量,機械設備的優勢,狠抓施工現場全面管理,精心組織,合理安排,保證日常施工有組織、有計劃、按步驟地順利進行。11.1組織措施項目部將抽調精干人員,統一指揮,協調華池街東端頭加固的施工。抽調較強的技術力量和先進的施工機械設備,組成專業施工隊伍投入中間風井的施工;抽調較強的工程技術人員投入中間風井的施工,以保證工期。11.2工程材料供應措施由材料供應部負責,組成專門的班子,加強對工程材料的采購、運輸、保管和供應,保證施工的需要,堅決杜絕停工待料現象的發生。根據施工需要,按照輕重緩急的原則進行采購。11.3計
57、劃安排措施按工期要求,各級均按上級的施工計劃按月制定詳細的實施方法和方案,各組長在制定施工計劃時,要留有余地,充分考慮節假日和氣候對施工的影響。重要的工序要做好詳細的施工組織設計和施工計劃,并報監理工程師審批,充分利用有利條件和時間,合理安排各項工程的施工順序,縮短流水作業步距,加快工程進度,以確保工期。11.4安全生產措施貫徹國家安全生產政策和各類安全法規,加強安全生產教育,增強職工安全法制觀念。在施工過程中,應特別注意用電安全,電工必須持證上崗,嚴禁在施工現場、辦公室、宿舍區亂拉、亂接電線,防止觸電事故的發生。經理部由質量安全部負責施工和日常檢查和監督,保證施工安全,以便施工順利進行,確保工期。附:附件一 北寺塔站端頭加固平面布置圖附件二 北寺塔站端頭加固剖面圖附件三 盾構井端頭加固平面布置圖附件四 盾構井端頭加固剖面圖