2号风井端头加固方案

1、一、编制依据建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)建筑基坑工程技术规范(YB9258-97)。混凝土结构设计规范(GB5010-2002)。建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)北京市轨道交通首都机场线工程施工设计一T2支线地下段2号风井兼盾构接力井结构图基础工程施工手册(第二版)二、工程概况2.1概况机场线工程10标段2号风井位于机场南一号路东侧绿地内，中心里程为右T2K4+109.5,兼做左线新增盾构始发井使用。距离建筑物最近20m,周围地势平坦,地面高程为32.1932.37。基坑开挖深度19.8m,内净空23mX15m。围护结构采用。800的钻孔灌注桩，间距1200mm,

2、内加型钢支撑系统。为了保证左线新增盾构机顺利始发，在2号风井南部施做15m的暗挖隧道。为保证盾构机到达、始发的安全，根据设计图纸，对左、右线盾构到达、始发洞口段土体地层釆用旋喷桩加固；旋喷桩直径6800,间距0.7m。加固范围为沿盾构隧道轴线纵向，盾构到达端头8.0m,始发端头5.0m；隧道中线外侧6.0m,盾构隧道结构外顶以上3.0m,结构外底下3.0m。左、右线隧道间土体全部加固，加固土体约3744m3o加固后的地层应有良好的均匀性和自立性，无侧限抗压强度：1.01.5Mpa,渗透系数l.OXlOWso2水文地质条件2号风井所处位置土层自上而下主要为：粉质粘土填土、粉质粘土1层、粉质层、粘

3、土2层、粘土1层、粉质粘土层、粉土2层、粘土1层、粉土2层、粉质粘土层、粉土2层、粉质粘土层、粉土2层、粉细砂层。加固土体地质剖面见附图一。本次水文勘探期间(2005年11月上旬中旬)，于勘察钻孔中实测到4层地下水，各层地下水类型及勘察实测水位参见下表。地下水类型及水位列表层序地下水性质水位埋深（m）水位标高（m）第1层台地潜水1.407.0024.5330.27第2层承压水7.3011.7018.5021.52第3层承压水（测压水头）14.3017.6013.9616.25第4层承压水（测压水头）28.5031.200.033.25三、旋喷桩施工3.1旋喷桩设置釆用水泥旋喷桩，桩径为800m

4、m,桩中心距为700mm。孔深20.5m,地表下空钻段长8.5m。跳桩隔排施工，桩互相咬合lOOmmo每排34根旋喷桩，到达端头13排，始发端头8排，共计714根。桩与桩成等腰三角形布置，具体布置见附图二。桩位及偏差满足高压旋喷桩施工技术规范要求，按设计桩位，两步跳跃式钻孔旋喷，保证桩与桩之间的咬合度。进钻压力35Mpa,退钻压力2230Mpa,最高不得超过32Mpa,浆液为水灰比为0.8：1的水泥浆（施工旋喷桩前进行浆液配比试验,具体参数根据现场试验调整）。为减少旋喷施工对风井维护结构的侧压力，南北两侧,临近风井的两排旋喷桩施工时采用速凝型浆液，在水泥浆中加入一定比例的三乙醇胺等促凝剂，并配

5、置1%水玻璃。旋喷桩施工完成57工作日，水泥达到一定强度后再进行盾构隧道洞门破除，确保控制地面沉降量不得大于0.003H。3.2设备、人员配备施工采用二重管旋喷，2号风井盾构到达、始发端头注浆加固使用两套旋喷设备施工，施工机具主要由钻机和空压机两大多数组成，见下页表。根据施工需要，派2名工程师现场负责；设两个班组，每个班组设1名技术员和1名安全员，机械操作工2人，电工1人，力工12人。视施工需要可增加班组数，操作人员是熟练的技术工人，接受过专业的培训，多次做过类似工程，能够保证施工质量。2号风井旋喷加固主要机械设备表序号名称规格单位数量功率1工程钻机GD-50型台213kw2高压注浆泵BWT台

6、23高压泥浆泵300kg/cm2台24浆液搅拌桶YJ-340套25泥浆泵6BS台26空压机8kg/cm26n?/min台17高压胶管中1922mm8二重旋喷管9装载机ZL40台110浆液比重计支211水平尺把212压力表50Mpa块33施工流程及施工参数工艺流程测量定点一钻机就位一钻孔一插管一喷射作业一冲洗机具一移动机具。第一阶段，完成部分桩旋喷施工；在第二阶段，完成全部桩旋喷施工，并进行质量检验工作。加固土体由水泥旋喷柱体互相咬合而成，在粘土和粉细砂层旋喷质量较好，固结体平均抗压强度接近C15等级混凝土，通过旋喷桩体加固，盾构机能安全地通过粘土层、含水粉砂层，能有效地控制渗水和地面沉降，确保

7、安全。因为旋喷桩的浆液局限在土体破坏的范围内，浆液的注入部位和范围是能够控制的，因而可调节注入参数（切削土体的压力、固化材的注入速度、注入量等参数），获得设计需求的（强度和抗渗性）固结体。施工参数旋喷施工参数如下：空气压力0.50.7Mpa,空气流量，0.82m3/min。浆液压力2230Mpa,浆液流量80120L/min,浆液比重1.55-1.69,水灰比0.8-1.0(根据现场试喷情况决定)；Po32.5普通硅酸盐水泥。注浆管外径50mm,提升速度约1222cm/min,旋转速度1016r/min。浆液注入量浆液注入量以单根旋喷桩为例，体积法进行计算。Q=n-De2KIhl(1+。)/4

8、+兀-DO2-K2-h2/4Q需用的浆量(n?)；De旋喷体直径(0.8m)；K1填充率(0.750.9)；hl旋喷长度(12m)；P孙氏系数(0.10.2)；DO注浆管直径(0.05m)；K2未旋喷范围土的填充率(0.50.75)；h2未旋喷长度(8.5m)。Q=3.14X0.82X(0.750.9)X12X1+(0.10.2)74+3.14X0.052X(0.5-0.75)X8.5/4=4.986.52H?/根；每根每沿米用浆量0.42-0.54m3.4旋喷桩施工平整施工场地对施工区域内的建筑垃圾等必须进行清理，之后对场区内进行平整压实，并把水电引至现场。测量定位测量定位由项目部专业测量人

9、员进行。对施工区域内的所有桩进行测量定位，并做好明显、牢靠的桩位标志。此外，还要做好测量记录，以便复核。桩机就位钻机安放必须保持水平；钻杆保持垂直，其倾斜度不得大于1.5%。钻孔的位置与设计桩位偏差不得大于50mm。钻机与高压注浆泵的距离不宜过远。钻机钻杆釆用钻杆导向架进行定位。贯入注浆管钻孔一一钻孔釆用地质钻机钻孔。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm,垂直偏差不大于1%,成孔过程中应作好详细的钻进记录。插管一一插管是将喷射注浆管插入预定的深度。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，边射水、边插管，水压力一般不超过IMpao制备固化剂浆液在旋喷管贯入注浆孔的同时，后台拌制水泥浆液，待压浆前

10、将浆液倒入集料斗中。严格按设计要求和现场试钻情况配制浆液。旋喷注浆当喷射注浆管插入预定深度后，由下而上进行喷射注浆。旋喷过程中应严格按照设计与试桩参数进行施工，注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm。对洞口周围需要扩大加固范围或提高强度的部分，采取复喷的措施，并使实际桩顶标高高于设计标高0.30.5m,桩底标高低于设计0.30.5m。在旋喷桩施工的结合部位及桩身咬合比较薄弱的环节，根据现场情况，在原桩位的周围进行补桩，以保证咬合度。在高压喷射注浆过程中出现压力骤减、加大或冒浆异常（冒浆量大于注浆量20%或不冒浆）等异常情况时，应查明产生的原因并及时采取措施。浆液搅拌后不得超过4h；当超过时

11、，应经专门试验证明其性能符合要求后方可使用。对冒出地面的浆液，应经沉淀、过滤，除去杂质和调整浓度后，方可回收使用。旋喷施工中应作好施工记录，记录应详细准确。拔管与冲洗旋喷施工完毕，迅速拔出注浆管，并用清水冲洗机具管路，避免管路堵塞。桩机移位待旋喷桩机注浆管全部提出地面后，先关闭电机，然后将桩机移至新的桩位。5质量检验方法施工前，主要通过现场旋喷试验，了解设计参数、浆液配方和选用的外加剂材料是否合适，固结体质量能否达到设计要求。施工结束四周后，检验点的数量为施工注浆孔数的2%5%,不合格者进行补喷。通过在已旋喷好的固结体中钻孔取芯，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

12、度，是否符合设计要求，并出具相关实验报告。6工期计划据根业主施工协调，2号风井兼新增盾构接力井由九合同段负责施工，左、右线盾构到达、始发端头土体加固根据风井结构施工进度协调进行，具备工作条件即可开工。进场后先加固右线盾构到达、始发端头土体，后加固左线盾构到达、始发端头土体。计划工期40工作日。3.7用水、用电计划盾构到达、始发端头土体加固施工用水、用电均接自现场现有水源、箱变。本次施工计划使用两套旋喷设备，根据施工配备的机械设备和以往施工经验，旋喷加固施工用电约功率260kW,用水量9511?/天。四、安全质量保证措施1安全保证措施（1）临近风井结构的旋喷桩施工时，必须严格控制浆液压力，随时观

13、察盾构隧道洞口的浆液渗漏状况、风井防水层和风井二衬结构的状况，必要时通过降低旋喷浆液压力、增加提钻速度、减少浆液注入量等措施，避免旋喷浆液和空气压力压裂风井防水层、二衬结构或造成盾构隧道洞口大量渗浆。（2）特殊工种及相关的机械操作人员必须全部持证上岗，并配备劳保用品。（3）安全员每天对现场安全生产、安全用电和机具操作进行检查；发现违章违规及时纠正。开工前，向全体施工人员进行安全交底，并做好记录。（5）施工前，认真做好各种施工机具、仪器的检测校核工作。旋喷注浆前必须检查高压设备和管路系统。设备的压力和排量必须满足设计要求，管路系统的密封圈必须良好，管路连接必须牢固，各通道和喷嘴内不得有杂物。旋喷

14、注浆时，注意压力的变化，遇有压力骤变，应立即停止喷射，查明原因，采取措施。（6）进入施工现场的人员必须配备安全帽、安全鞋等劳动保护用品。现场的回流浆液及时清理，保持施工场地清洁。2质量保证措施（1）根据工程的实际情况，采用成熟的施工技术和工艺进行施工。（2）测量点须经专业人员严格复核签字后，方能施工；各部分的平面尺寸，标高要测量准确。（3）正式施工前，根据所做的现场试验，以选用合格的施工参数及考核施工工艺和设备的适合性，并认真做好各种施工机具、仪器的检测校核工作。施工前，应向全体施工人员进行技术交底，并做好记录。（5）水泥等材料必须有出厂合格证，并进行有关的质量检验测试，不合格的严禁使用。现场搭设放置水泥等材料的平台，备好雨蓬布等防雨材料，防止材料被雨淋或浸泡。（6）认真做好各工序的施工原始记录，严格签字验收。严格按有关规范及设计要求施工。（7）孔口浆液如有流失，及时补充，确保灌浆饱满。（8）旋喷桩重