吊出井洞门地基加固方案

/广州市轨道交通四号线大学城专线琶～仑盾构区间土建工程吊出井洞门地基加固方案编写：审核:批准：广东水电二局股份有限公司广州市轨道交通四号线大学城专线琶~仑盾构区间土建工程项目经理部2004年9月1０日目录概述加固方法选取单管高压旋喷桩的施工质量检验质量控制措施安全文明施工措施工程进度计划施工劳动组织1.工程概况本工程位于广州轨道交通四号线大学城专线琶洲塔站～官洲站之间，地处广州市中心区东南，沿线经过黄埔涌、环城高速公路南环段.盾构始发井位于琶洲塔站南侧,新港东路从盾构井北侧经过，交通条件便利。吊出井为仑头鱼具厂仑-大盾构始发井,位于仑头村内,吊出井洞门的高程为：左线▽—６。２65～▽-12。２65；右线▽—６．275～▽-12．275。吊出井的地层情况大致为：〈1>层素填土，标高▽+7.４0～▽+4。40;<2-1A〉淤泥,标高▽＋4。40～▽-４.9７；〈６〉层全风化泥质粉砂岩，标高▽—4。9７～▽-5。5７;<7〉、〈８>强~中风化中砂岩、泥质粉砂岩，标高▽—５.57～▽－13.45（未揭穿）。因此，洞身全部包含在<7〉、<8〉岩层内，洞顶以上〈6〉、〈7〉层厚度约1.3米，且〈6〉、<7>层抗压强度比较低.为使盾构机顺利掘进出洞以及吊出,需要对洞门部位做适当的维护,对吊出场地进行必要的硬化。2。加固方法的选取洞门维护结构前的地层稳定与否关系到破除维护结构时洞门的安全以及盾构机能否顺利推出洞口。地质勘探资料表明，洞身全部包含在〈7〉、〈8〉强~中等风化岩层内，地层比较稳定，地下水量小(从吊出井的开挖过程也可以得到证明）。因此,对吊出井洞门的加固拟采取以下方法。⑴维护结构凿除防护及加固采用素混凝土冲孔桩加单管高压旋喷桩在洞门外测一米的范围内形成一道1米厚的防渗维护墙,冲孔桩直径φ1０00，桩长23米,共1４根;防渗单管高压旋喷桩直径φ700,桩长２0米,共16根;加固场地单管高压旋喷桩直径φ700，桩长7米，共10２根.（见图2．1）。图2．1维护结构凿除防护及吊装场地加固图⑵吊装场地的处理及硬化根据设计技术要求,吊装场地超载不得大于７0Kpａ,按照始发井的实际情况和《盾构机吊装方案》的要求，吊出井加固后的复合地基承载力达到160Ｋｐa以上，因此对该部位软土地基需要作适当处理。根据现有的机具,采用单管高压旋喷桩复合地基,根据单管高压旋喷桩的水泥土和桩的力学特性，在本场地的工程地质条件下,单桩承载力（按桩长7m、桩径0．7m计算）可以达到17０KN，若桩间土的天然地基承载力为１０0Kpａ，按照有关的复合地基理论，复合地基承载力达到16０Ｋpa时置换率为２0％,这样,桩间距为14０0mm即可满足要求(见图1)。由始发井的经验，吊装场地浇注厚度为250ｍm的钢筋混凝土板即可满足吊装的要求。（如图2。2所示)图2．2吊装场地加固示意图3。素混凝土桩的施工钻孔灌注桩施工流程如图３。１所示。（1）施工场地准备、设备就位灌注桩施工前，对施工场地作统一部署、安排，将场地开挖或回填至符合灌注桩施工的高程.场地整平后,即按有关规范和要求测放各桩位的轴线，布设桩位，埋设长１。0～１。２ｍ的钢护筒，护筒内径比桩径大10～20ｃｍ.测放并设施工准备施工准备机械就位成孔清孔安装灌砼导管灌注砼完工清理泥浆制备不合格验孔合格 ﻩ图3.1灌注桩施工流程图立地面高程标志点；布设好的各部位桩轴线报请监理工程师复核并妥善保护.桩位测放完毕即进行桩机就位（本工程投入的机械设备见表3.1），接通水、电,进行机械安装、调试，准备造孔。（2)泥浆制备为保证钻(冲）孔的安全和质量，护壁泥浆生产循环系统的质量控制，是关系到孔壁稳定、钻进速度、砼浇灌质量、防止钻头磨损的设备投入情况一览表表3.1序号型号规格数量功率(Ｋw）备注1冲击钻机GZ－22１台452泥浆泵3PNL２23清水水泵3。0备用1台4排渣汽车1辆5机1６T1必备条件。针对本工程施工特点，使用以优质泥粉为主要的泥浆制备材料。泥浆质量指标为：比重为１.1～1。3,粘度１8~25S，含砂率≤4%，胶体率≥90%，必要时,加适量的添加剂以改善泥浆性能；泥浆生产循环工序流程见泥浆生产循环工序图.沉渣外运沉渣外运泥浆制作泥浆沉淀泥浆储存钻孔施工泥浆回收水下砼浇筑水力旋流器分离弃碴图3．２泥浆生产循环工序图⑶造孔设备调试完毕,即启动钻机、泥浆泵进行钻进。成孔过程严格控制钻进速度，防止孔斜。终孔后请质检人员和监理工程师及时验孔。验收项目包括桩径、桩长、垂直度、桩位偏差和泥浆等。①桩径：不得小于设计桩径。②桩长:2３米.③桩身垂直度≤１％.④桩位偏差±50mｍ.⑷下入导管、清孔按要求下入导管,灌注导管直径φ2７3,法兰连接，导管下端口高出沉渣面30~50cm。下入导管后即启动泥浆泵向孔内注入新鲜泥浆，直到孔口返回的泥浆符合设计和规范要求.清孔工作完成后通知有关方面检验.⑸灌注水下混凝土清孔验收合格即进行水下混凝土灌注，混凝土由混凝土拌和车送至灌注漏斗内,第一斗（约1。５m3）混凝土采用剪塞法浇注(如下图3。3所示),然后连续注入混凝土，确保导管埋深1．5m以上。在灌注过程中应注意量测混凝土的灌注高度，以便于控制灌注质量。灌注混凝土面高程比设计桩顶高程高出０．5m，以保证设计桩顶的砼质量。图3．3水下混凝土浇注示意图⑺做好施工记录,每根桩均应按要求制作混凝土试件,测试并提交试验结果。4．单管高压旋喷桩的施工4。1施工技术要求根据洞门防水对加固体的要求和《建筑地基处理技术规范》(ＪGＪ79－2０0２）的规定，加固工程的施工技术要求作如下规定：⑴依据以往所做的相关工程经验，采取的施工参数为：水泥浆注入压力20~25Mpa，流量80～120l/min;喷嘴孔径1．8~2.３mm；喷射管的提升速度15～20cm/ｍｉn;④水泥浆重度1．4～１。5ｇ／cｍ3。⑵水泥浆水灰比0．8～１．3：1,使用３2.5Ｒ普通硅酸盐水泥，喷射凝结体28天龄期的无侧限抗压强度不小于2．0Mpa.⑶旋喷桩桩体的垂直度小于1%。⑷《建筑地基处理技术规范》（JＧJ79—2002)中符合本工程的有关技术规定。4.２。施工设备为保证高压旋喷桩的施工质量，本工程投入国内最先进施工设备，如PP12０高压注浆泵或GＰB高压泵、ZY10０型高喷钻机等。投入设备情况见表3。1。4。２施工工艺单管高压旋喷桩的施工工艺流程为：平整场地→布置孔位→钻机就位→高压喷水钻孔至桩底→高压旋喷注浆提升→成桩。表3.1设备投入情况一览表序号型号规格数量功率（Kw)备注1高压注浆泵PＰ—120(GPB)1台902高喷钻机ZY1001台15３搅浆机1台５4清水水泵2台３备用1台⑴平整场地：主要包括拆除围墙、挖除路面混凝土块、石块等。⑵布置孔位：按换刀位置里程测放高喷孔轴线，然后按规定的序号和孔间距布置桩位,设立桩位标志。⑶钻机就位:将钻机安放到选定的孔位上,使钻头对准孔位,调平并加以固定。钻杆垂直度应小于１％。⑷高压喷水钻孔至桩底：钻机就位调试完毕即可开钻,钻孔时,应先用低压水流使喷头钻入一定深度（通常大于１m)，然后逐步调高注入水压力，直至钻入至预定地层。⑸高压旋喷注浆提升：根据设定的参数开始摆动提升喷射。注浆范围从孔底开始，一旦达到设计高程立刻停止喷射注浆，使注浆管空转出地面（为保证浆管不被堵塞，可注入少量浆液)。⑹冲洗：高压喷射注浆施工完毕后,及时把注浆设备冲洗干净，摆放整齐以备下一个孔使用.５。质量检验主要是对施工过程对素混凝土桩的桩径、桩长、偏差以及单管高压旋喷桩的桩长、注浆压力、流量等进行控制,有条件的情况下，可以对钻孔桩和单管高压旋喷桩随机抽取1～2根做抽芯检验，以检验桩身混凝土和水泥土的强度是否达到要求。６。质量控制措施⑴素混凝土桩①严格质量负责制，做到分级、分层负责，各个工序、环节谁主管谁负责，机长、班长对本机组、班组的施工质量负责，专业技术人员检查督促，技术负责人对桩基施工质量负责，并为质量责任的执行人,项目经理对整个工程质量负全责.严格按设计要求及相关施工规范的要求施工.②桩基施工以创优质工程为目标，做好内部技术交底工作，做好技术经济资料的及时收集、整理、上报工作。③水泥必须有出厂合格证,且做好现场抽样检查工作，砼必须按设计配合比配制，做好现场检验、砼取样工作.④每个钻孔桩的技术资料必须分清楚、齐全。⑵单管高压旋喷桩①开工前，必须根据施工详图测量放样，把桩位编号认真检查确认后方可开工。②旋喷桩使用的水泥品种、规格必须满足加固技术要求,严禁使用受潮、结块、变质的水泥。③钻机就位应平整、稳固，确保施工中不发生倾斜、移动.钻机钻杆垂直偏差不得大于1％，孔位偏差不应大于５0mm；钻孔深度满足加固要求,桩体无侧限抗压强度不得小于设计规定。④注浆开始,应待到施工参数正常后方可提升。施喷过程必须连续,短时间中断正常后应对中断处以下0.3m进行复喷,长时间中断必须重新钻孔注浆。⑤在施工过程中,必须加强施工监督.７。施工安全文明措施7。1.施工现场安全措施⑴所有进入现场的人员，必须按有关规定穿着工作服、劳保鞋、配带安全帽，特殊工作人员要配带专门的防护用品，如电焊工要配带面罩和目镜.⑵施工现场和各种施工设施、管道线路等，要符合防洪、防火、防砸、防风以及工业卫生等安全要求。⑶施工现场存放的设备、材料,应做到场地安全可靠,存放整齐,通道畅通。⑷施工现场的洞、坑、沟、井口等危险处，应有安全设施或明显标志。⑸全体施工人员必须严格遵守岗位责任制和交接班制度,并熟知本工种的安全技术操作规程，在生产中坚守岗位，严禁酒后上岗。⑹电工、焊工和各种机动车辆司机,必须经过专门培训，考试合格后发给操作证，方准独立操作。⑺搞好工人宿舍周围环境卫生，同居民及有关各方处好关系，严禁打架、斗殴及“黄、赌、毒”活动,服从有关方的指挥协调、管理.7.２．供电及照明安全措施⑴施工现场及作业地点应有足够的照明.⑵现场照明线路必须绝缘良好，布线整齐且应相对固定,并经常检查维修,照明灯悬挂高度应在2。５m以上，经常有汽车通过之处，灯线悬挂高度应在5m以上。⑶严禁将电源线芯弯成裸钩挂在电源线路或电源开关上通电使用。⑷照明线路拆除后，不得留有带电的部分，如必须保留时，则应切断电源，线头包以绝缘,固定于距地面2.5m以上的适当处.⑸施工现场电气设备和线路等应装漏电保护器，做到一机、一闸、一漏电保护，以防止因潮湿漏电和绝缘损坏引起触电及设备事故。8。工程进度计划维护结构防护素混凝土桩的施工安排1台ＧＺ-2２型系列冲击钻机,按日(24小时）平均完成1根桩计,共需14天完成;单管高压旋喷桩的施工,安排1台套设备进行，约需１5天完成，地面硬化约需要