高压旋喷止水帷幕方案计划

PAGE19PAGE19TOC\o"1-3"\h\u5088第一章工程概况 2117401.1、工程概况 2225931.2、地质、水文情况 2238621.2.1、地理位置及周边环境、地形地貌 2149391.2.2、地层岩性 213706第二章编制依据与原则 4184522.1、编制依据 54199第三章施工前的条件准备 5212613.1、施工准备 597083.2、高压旋喷桩主要工程量 6214533.3、施工安排 612769第四章高压旋喷桩施工工艺及技术要求 838184.1、高压旋喷桩 8180964.2、旋喷桩水泥用量理论计算 13216774.3、质量保证措施 14258444.4、质量检测 1514038第五章渗水处理措施及应急预案 15257875.1、防渗措施 15116145.2、渗水补救措施 15260345.3、施工监测 1610859第六章安全保证措施 16260676.1、安全目标 16242796.2、安全生产领导小组 16231106.3、建立各种安全管理制度 16153506.4、现场的安全措施 17第一章工程概况1.1、工程概况本站为地下三层站，5号线车站两端区间采用盾构法施工市域线车站两端预留明（暗）挖条件，车站底板埋深约26米，外包长度181.6米，标准段外包宽度为46.1米。本站支护形式采用一级放坡+φ1200@1400钻孔灌注桩，基坑外围设置三轴搅拌桩φ850@600止水帷幕，三轴搅拌桩按有效长度大小分为JBZ1、JBZ2，JBZ1有效桩长19.14米，JBZ2有效桩长为12.78米。由于施工现场不具备三轴搅拌桩施工条件，且由于5号线、市域线新郑州站站工程工期紧，要求与9月底封顶，时间上不允许三轴搅拌桩机来回装拆，将原1号线边坡上部分止水帷幕变更为双排双管高压旋喷桩。（φ850@600*600）。调整范围为5号线基坑西侧5-8轴南2.8m~5-11轴北1.3m，5-16轴南1.3m~5-18轴南1.5m，共43.9m；基坑东侧5-8轴南5.7m~5-11轴北1.3m，5-16轴南1.3m~5-18轴北1.5m，共46.8m。设计桩顶标高及设计桩底标高均同原设计桩顶、底标高。1.2、地质、水文情况1.2.1、地理位置及周边环境、地形地貌拟建场地局部为1号线新火车站站站基坑，地形起伏较大，站区处所处地貌单元为黄河冲积平原。1.2.2、地层岩性场地范围表层及其下各岩土层的地层岩性分述如下：杂填土：杂色，稍湿，松散，平均厚度1.50m；粉土夹粉砂：浅黄色～褐黄色，稍湿，稍密，平均厚度2.49m；粉质粘土夹粉土：灰色，软塑，平均厚度1.51m；粉土夹粉质粘土：灰色，湿，稍密，平均厚度5.44m；粉质粘土：灰色～黑色，软塑～可塑，平均厚度2.79m；粉土：灰色～灰黄色，湿，稍密～中密，平均厚度2.07m；粉砂：浅灰色，饱和，中密，平均厚度0.91m；细砂：灰黄色～黄褐色，饱和，密实，平均厚度7.25m；（8-1）粉土：褐黄色～棕黄色，湿，密实，平均厚度1.24m；（9）粉土：黄褐色，湿，密实，平均厚度4.33m；（10）细砂：黄褐色，饱和，密实，平均厚度2.93m；（11）粉质粘土夹粉土：黄褐色～黄色，可塑～硬塑，平均厚度7.28m；（12）粉质粘土：褐黄色，硬塑，平均厚度11.92m；（13）粉质粘土：棕黄色，硬塑～坚硬，平均厚度14.30m；（14）粉土：棕黄色，湿，密实，平均厚度6.92m；（15）细砂：棕黄色，饱和，密实，平均厚度4.13m；（16）粉质粘土：棕红色，硬塑～坚硬，最大揭露厚度3.00m；各岩土层主要物理力学及设计参数见表一层号土层名称状态平均厚度（m）密度ᵞ（kN/mm3)标贯击数Nfak(kPa)压缩模量Es（MPa)抗剪强度渗透系数Kv(cm/s)qsik(kPa)qpk(kPa)Ck（kPa)φk(°）1杂填土稍湿，松散1.502粉土夹粉砂稍湿，稍密4.2918.56.91207.113.023.03.30E-03423粉质粘土夹粉土软塑1.5119.24.3903.523.013.01.75E-06404粉土夹粉质粘土湿，稍密5.4419.55.11207.115.022.05.11E-04455粉质粘土软塑~可塑2.7919.05.91204.625.013.02.00E-06406粉土湿，稍密~中密2.0719.514.116011.318.025.03.86E-04527粉砂饱和，中密1.9120.07.418016.53.026.05.50E-03558细砂饱和，密实7.2520.029.429026030.01.00E-027510008-1粉土湿，密实1.2420.529.424016.522.020.0729粉土湿，密实4.3319.69.52601818.024.06.00E-0470100010细砂饱和，密实2.9320.226.330028030.01.10E-0275100011粉质粘土夹粉土可塑，硬塑7.2819.416.131012.425.020.080120012粉质粘土硬塑11.9219.826.832012.727.018.080120013粉质粘土硬塑，坚硬14.3019.632012.7851300第二章编制依据与原则2.1、编制依据（1）、地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-2003）（2）、混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204-2002）（3）、建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）（4）、工程测量规范（GB50026-93）（5）、地下铁道、轻轨交通工程测量规范(GB50308-1999)（6)、建筑桩基技术规范（JGJ94-94）（7）、建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）（8）、建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2001）（9）、施工现场临时用电安全技术规范（JGJ56-2005）（10）、《原1号线边坡范围部分三轴搅拌桩止水帷幕调整方案》技术核定单2.2、编制原则2.2.1、安全第一的原则本方案的编制始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定施工方案。在安全措施落实到位，确保万无一失的前提下组织施工。2.2.2、确保工期的原则编制科学的、合理的、周密的施工方案，采用信息化技术，合理安排工程进度，实现网络控制，搞好工序衔接，实施进度监控，确保实现工期目标。第三章施工前的条件准备3.1、施工准备为使高压调整范围的高压旋喷止水帷幕能有足够的施工空间展开施工，开工前将基坑南北两侧B型桩平台上层土方开挖外运，用机械将场地平整、压实。3.1.1、材料准备利用现有拌和站旁的水泥储存罐，就近设置水泥浆搅拌系统，引入施工场地内。3.1.2、、施工用水源由降水井向外引Φ108供水管至用水点。3.1.3、施工用电采用施工场地的供电线路，分接到各用电设备上。3.2、高压旋喷桩主要工程量主要工程数量表序号项目名称单位数量备注1高压旋喷桩止水帷幕Φ850@600*600（根）m(151)19263.3、施工安排3.3.1、技术准备(1)、了解场地内的各种地下障碍物情况，作出妥善处理。(2)、根据基准桩、水准点及施工要求进行桩位放线及抄平。定出旋喷桩的中心点位。(3)、施工用水、临时用电的连接及临时设施的搭建。(4)、做好对施工人员的生产、技术、质量、安全等方面的交底。(5)、健全指挥系统及安全管理施工、工程质量及环境保障体系。(6)、控制好旋喷的施工技术参数，确保工程质量。(7)、方案编制人员及技术主管与现场技术人员、施工人员召开会议、做好详细的技术交底及总体施工规划。(8)、测量人员放出施工范围内的基准桩、做好现场桩位布置点，经验收符合确认后方可正式施工。(9）、高压旋喷止水帷幕在施工前进行试桩，复核各项施工参数能否满足设计要求，其试桩拟定1#帷幕桩进行试喷，试喷中将对各项技术参数（压力、水泥浆量、提升速度、旋转速度等）进行记录并及时反馈设计人员。试成桩后12h将进行桩头开挖，确定桩体直径、中心位置等进行检查。由于喷射压力较大，容易发生窜浆，影响邻孔的质量，应采用间隔跳打法施工，一般二孔间距大于1.5m。如1、3、5施工后进行2、4、6号桩的施工。3.3.2、设备准备根据旋喷桩的工程规模及施工工期要求，选定如下设备投入施工过程中。如下页表中所示：设备配置表序号设备名称型号单位数量状态1旋喷钻机XP-30B台1良好2高压泵SYC-40B台13搅拌机JB-100台24潜水泵台45高压管汇m若干6运输车台27旋喷钻头个若干8水平尺把19压力表50Mpa个210钢尺50.00m把211钢卷尺5.00m把23.3.3、队伍准备计划安排在旋喷桩方面有多年施工经验的队伍来完成，施工操作人员计划在16人，根据工程需要，再增减施工操作人员。3.3.4、施工工期安排旋喷止水帷幕拟定工期为15天，投入1台旋喷钻机及其配套设备，投入1台岩芯钻机辅助引孔，以满足施工要求。3.3.5、施工顺序首先施工5号线基坑东侧5-16轴南1.3m~5-18轴北1.5m范围，再施工基坑东侧5-8轴南5.7m~5-11轴北1.3m范围，其次施工西侧5-16轴南1.3m~5-18轴南1.5m范围，最后施工基坑西侧5-8轴南2.8m~5-11轴北1.3m范围。第四章高压旋喷桩施工工艺及技术要求4.1、高压旋喷桩4.1.1、高压旋喷桩施工原理高压旋喷桩的施工原理是利用钻机的钻具将带有喷嘴的钻头钻进至设计深度后，在高压泵高压的作用下，将一定水灰比的水泥浆液，通过高压管泵送至钻头，使所注入的高压水泥浆液经过喷嘴喷射出来，冲击、切割周围土体；同时钻具又以一定速度旋转并进行提升，这样水泥浆液强制搅拌周围土体形成圆柱体的桩体。由于浆液克服地层阻力而渗入周围地层孔隙中，依靠水泥浆液的特性，固化地层，使得地层强度得以提高。4.1.2工艺流程4.1.2.1施工前的准备工作(1)、熟悉旋喷桩加固施工设计图，了解现场的有关状况。(2)、根据施工作业面的具体情况布置设备安设位置，检查进场设备的完好情况及钻具配套的完整性。(3)、正式施工前必须进行试钻，通过试钻检查设备对地层的适应性，并核对地质资料，调整及确定施工的技术参数。(4)、施工前，技术负责人向监理提交方案报审表，重点控制桩位放线、成孔深度、提升速度等施工工序。各工序由专人负责，技术负责人全面负责现场施工、分项工程的质量验收、施工组织管理。上道工序验收合格后，方可进行下道工序的施工，确保工程质量。4.1.2.2工艺流程施工的工艺流程如下：4.1.2.3钻机就位对施工现场的临时坐标及水准点要求严加保护，便于施工进行复核及桩中心点的恢复，放出的桩位中心允许偏差小于2cm；放点采用钢尺拉线利用木桩插放作为桩位标志，放点完成后由专人进行复核，确认无误后由技术负责人员向监理工程师进行检查，插入的木桩点用白灰作好标记，以利于迅速找到中心点。4.1.2.4钻孔钻进过程中，应保持钻杆垂直，偏差不大于1.0%，并要求准确控制好钻进及喷浆的深度或高程。当施工中遇到不明障碍物时，应立即停钻，待查明原因并得到妥善处理后方可继续进行。4.1.2.5高压旋喷钻孔达到设计深度后，提拔钻具，换喷射钻头及钻具（两道工序可合二为一），下放喷头至设计位置后即可进行高压旋喷。在旋喷过程中，控制好浆液的水灰比，对工序的作业时间做好记录，并及时填写相关现场记录。地面试喷：钻孔验收、高喷台车就位并对准孔口后，为了直观检查高压系统的完好性以及是否能够满足使用要求，首先应进行地面试喷。开喷：喷管先至指定深度后，拌制水泥浆液，即可供浆、供风、供水开喷。待各压力参数和流量参数均达到要求，且孔口已返出浆液时，即可按既定的提升速度进行喷射灌浆。注浆管分段提升,旋喷冒浆量应控制在10%～25%,相邻两桩施工间隔时间≮8h,间距应≮1m。4.1.2.6提拔冲洗高压管在旋喷施工过程中，可能因某种原因导致工程暂停，遇此情况时，喷射补接搭接长度不小于15cm。单孔注浆效果满足设计要求后，将钻具提至地面，该孔施工结束。将钻具逐节拆下，进行冲洗，以备下次使用。4.1.2.7清理冒浆旋喷结束后，若孔口出现大量冒浆，应待浆液初凝后及时清理出现场。4.1.3施工工艺参数高压喷射注浆种类二重管法水压力（Mpa）-流量（L/min）-空气压力（Mpa）0.7-0.8流量（m3/min）1-2浆液压力（Mpa）20-40流量（L/min）80-120注浆管外径（mm）42,50,73提升速度（cm/min）25旋转速度（r/min）10引孔钻机开孔直径（Фmm）92水灰比1:14.1.4质量检测质量检验在旋喷桩施工完毕后28天取芯，送往试验室做抗压强度试验。抽检试验的数量为钻孔总数的1%且不少于3组。4.1.5质量检验标准质量检查标准项目序号检查项目允许偏差检查方法单位数值主控项目1水泥及外掺剂质量符合出厂要求产品合格证或抽样送检2水泥用量设计要求察看流量表及水灰比3桩体强度或完整性设计要求按规定方法4地基承载力设计要求按规定方法一般项目1钻孔位置mm≤50钢尺丈量2钻孔垂直度%≤1.5经纬仪或水平尺测3孔深mm+200～400钢尺4注浆压力按设定参数指标查看压力表5桩体搭接mm>150钢尺丈量6桩体直径mm≤50开挖后钢尺丈量7桩身中心允许偏差≤0.2D钢尺丈量4.1.6旋喷桩常见问题及解决措施通病现象原因分析预防措施桩位不垂直桩机没水平放置及下钻时桩机下沉做实基础及做水平垂线检测桩径不足压力过小，提升过快，土质特殊增大注浆压力，降低提升速度，上下反复喷射桩身有夹层，断桩没有一次成桩或中间机械停歇应确保一根桩一次成型，机械中间不停歇4.1.7、当孔内出现严重漏浆，拟采取以下措施进行处理：1、降低喷射管提升速度或停止提升；2、降低喷水压力、流量进行原地灌浆；3、喷射水流中掺加速凝剂；4、加大浆液密度或灌浆水泥砂浆、水泥粘土浆；5、向孔内冲填砂、土等堵漏材料。在高压喷灌浆过程中，水泥用量根据现场土层情况确定；6、供浆正常情况下，孔口回浆密度变小、不能满足设计要求时，拟采取加大进浆密度或进浆量的措施予以处理；7、装、卸喷射管时，采取措施密封、加快装卸动作以防止喷嘴堵塞；8、高喷灌浆结束后，充分利用孔口回浆或水泥浆液对已完成孔进行及时回灌，直至浆液面不下降为止。4.2、旋喷桩水泥用量理论计算浆液配比：采用经计量准确的计量工具，按照设计配方配料。浆液和水泥材料：高喷灌浆采用42.5普通硅酸盐水泥，浆液水灰比为1∶1～1.5∶1，本方案取水泥浆的水灰比为1：1，拌合时候采用高速搅拌机搅拌，纯拌合时间不少于1min，且应连续制浆。浆液搅拌及浆液质量控制：选用高速搅拌机，进行浆液搅拌，由送浆工对浆液浓度、密度、温度和时间等进行检测和记录，据此控制浆液质量。在浆液用量计算中有体积法和喷量法两种方法，本方案采用喷量法公式进行计算：水泥浆液的用量计算公式:Q=Hq（1+β）/V式中Q—需用浆m3；H—喷射长度m；q—单位注浆量m3/min；β-作业损失系数按0.1—0.2计算v—提升速度m/min根据二重管机械实际工作情况：单位喷浆量为99.5L/min；提升速度0.25m/min；喷射长度取12.78米，β取0.2，经过计算得 Q=6.1m3浆液用量计算出后，可根据浆液的配合比求出水泥的用量：Mc=ρwdcQ/(1+αdc)式中Mc—水泥用量kg；dc—水泥的相对密度，普通水泥取3.05—3.2.计算时候取3.0；ρw—水的密度kg；α—水灰比，本方案定水泥浆的水灰比为1：1。则经过计算Mc=4.57t水泥。止水帷幕桩长12.78米，每延米用水泥量约350kg。4.3、质量保证措施4.3.1、设备安装平稳对正，开孔前须严格检查桩位和开孔角度。施工时应控制好高喷桩的标高。4.3.2、保持引孔泥浆性能，孔壁完整，不坍孔，确保高喷管顺利下至孔底。4.3.3、高喷管下井前需在井口试验检查，防止喷嘴堵塞。4.3.4、高喷管下至距孔底0.5m时，应先启动浆泵送浆，同时旋转下放，下至于孔底（开喷深度）后，再启动高压泵和空压机，各项参数达到要求后方可提升，提升速度控制在25cm/min。4.4、质量检测质量检验在旋喷桩施工完毕后28天取芯，送往试验室做抗压强度试验。抽检试验的数量为钻孔总数的1%且不少于3组。4.4.1、为确保回灌体强度，冒浆不得回收和利用。4.4.2、遇漏水孔段，应停止提升，继续注浆，冒浆后再提升；漏失严重时应采取堵漏措施，并做好记录。4.4.3、质量检测前将旋喷桩挖出直接检验质量,或用钻机在旋喷柱上垂直钻孔取芯样检查内部桩体均匀程度,或进行平板荷载试验测定单桩承载能力.第五章渗水处理措施及应急预案5.1、防渗措施结合其他标段采用高压旋喷桩止水帷幕的情况来看，止水效果不是很理想。对于可能出现的渗水情况必须要有充分的认识和准备，保证高压旋喷桩施工质量是防止出现渗水情况的最好方法。在高压旋喷桩止水帷幕施工范围，在基坑外侧2m的位置间隔10米增设坑外降水井，一侧设置4口。降水井平时可做观测井，及时了解地下水位情况。在紧急情况下可做工作井，以减小高压旋喷止水帷幕范围内地下水位及水压力。5.2、渗水补救措施对局部渗水较小的部位，先用防水材料“水溶性H1型聚氨酯”及棉絮进行封堵渗漏点，再用防水材料“堵漏灵”大面积封堵。然后挂筋板网片喷射10cm厚C20砼进行封堵，挂网膨胀螺栓固定于两侧钻孔桩砼桩身上，间距为20cm。对发生涌砂的部位缝隙较小处，采取内侧封堵的办法，内侧封堵主要采取钢筋进行封堵，钢筋封堵具体的做法是在发生涌砂处，把两侧钻孔桩主筋凿开，把钢板焊接在钻孔桩主筋上进行封堵；在发生涌砂处两侧钻孔桩打φ20的膨胀螺栓，用φ20@100，L=2.0m的钢筋倾斜打入涌砂处，钢筋与膨胀螺栓焊接，钢筋与旋喷桩之间填塞棉絮，边开挖边封堵。若渗水面积较大时，利用挖机取基坑内土将渗水范围全部封堵，采用注浆管注水灰比为0.55的水泥浆加固桩背体，以达到止水目的。5.3、施工监测土方开挖前，在变更高压旋喷止水帷幕范围内加密监测点，加大监测频率，及时了解基坑变形情况。在监测数据出现报警值时，减慢施工速度；在监测数据出现危险值时，停止施工，通知业主、设计、监理、第三方监测单位等共同商讨处理方案。第六章安全保证措施6.1、安全目标杜绝死亡、重伤事故，杜绝重大交通事故、重大火灾事故，轻伤率控制在5‰以内，