城际隧道1#井洞内旋喷桩试验段方案

#井洞内旋喷桩试验段方案一、试验段工程概况及试验目的1.1工程概况莞惠城际GZH-4标DK19+780~DK19+885,隧道采用暗挖法施工,围岩等级为Ⅵ级，施工工法为中隔壁（CD）法，采用全断面注浆。该场地属剥蚀丘陵及丘间谷底地貌，地形略有起伏，标高在12.7~16.0m之间变化，本区间存在地表水，GDK19+780处有一沟渠由北向南流经区间隧道。光明二路附近地表有水塘。水塘底标高距离隧道初支顶面标高为4.22~4.76m。图1-1DK19+780~DK19+900段暗挖隧道平面图该试验段GDK19+780-GDK19+885段隧道穿越沙层，地质从地表往下为主要有素填土、淤泥质粉质黏土、砂层、粉质黏土、全风化混合片麻岩层，洞身主要位于砂层、粉质粘土以及全风化混合片麻岩层。填土层，结构不稳定，容易坍塌，属于不稳定土体；淤泥质黏土，含水量高，孔隙比大，渗透性低，承载力低，容易产生触变、流变，引起地基变形和失稳，属不稳定土体；砂层中富水，稍密，属较不稳定土体；残积土及全风化岩，浸水易软化，施工开挖容易坍塌，属较不稳定土体；全风化混合片麻岩层破碎。地质情况见下图图1-2GDK19+780~GDK19+900段暗挖隧道地质纵断面图本区间存在多处地表水，GDK19+800处有一沟渠由北向南流经区间隧道，沟渠内常年有水，水量随降水量变化。设计勘察期间GDK19+780～GDK19+885地下水位埋深0.80~2.0m，水位变幅5.2m。1.2试验目的由于本段隧道前期个别地段洞内全断面注浆效果未达到设计要求，施工存在在安全隐患；为消除此隐患，保证后续施工安全，特选取一段改用洞内旋喷桩超前加固试验，来指导下步施工。（1）确定洞内旋喷桩配套施工所需机械设备。（2）确定本段洞内旋喷桩施工参数（桩长、旋喷桩孔间距、旋喷压力、加固后土体的强度等）。（3）使所有的管理、施工人员详实、准确地掌握本段施工范围内旋喷桩的施工方法。（4）通过该试验段施工进行收集、整理、分析，形成一套完整的洞内旋喷桩施工工艺，并形成总结报告，报经监理及上级主管部门确认后进行下道工序施工。1.3洞内旋喷桩试验参数。拟在隧道开挖前对左线GDZK19+885~GDZK19+870区间隧道拱部180°范围采用周边单层咬合水平单管旋喷桩加固，旋喷加固体的直径为500mm,孔深15m,考虑不设扩大工作室,为减少周边破桩工作量,桩尾3.0m范围只成孔而不旋喷成桩,实际成桩长12m,纵向搭接长度1.5m。环向间距开孔处0.33m,终孔处0.4m,外插角5°～8°(视地质及线路坡度而定),相邻加固体咬合厚度10cm,施工一循环旋喷桩,开挖、初支进尺10.5m。为减少前方土体滑移引起掌子面失稳,加剧结构变形和地表沉降,掌子面亦设置洞内全断面注浆。图1-3洞内水平旋喷桩加固示意图（横断面）图1-4洞内水平旋喷桩加固示意图（纵断面）图1-5地面加固平面位置图1.4旋喷桩桩位布置旋喷桩孔位布置沿隧道拱部180°范围，孔口环向间距0.33m，布点位置类同于小导管,共53个孔，钻孔深度15m。掌子面方向从左到右钻孔编号依次为：X1~X53。图1-6洞内旋喷桩孔位置图1.5检查孔布置检查孔各区在旋喷咬合处取三个，分别在拱顶和两个拱脚处钻孔取芯，编号从左到右钻孔编号依次为：J1~J3。主要用于检查桩体的咬合情况，芯样强度、加固效果。二、洞内旋喷桩试验工作量及施工计划安排2.1工作量旋喷桩钻孔53个，钻孔总长度795m，实桩长度636m，空桩长度159m。2.2施工计划安排施工准备：2013年1月1日-1月5日；设备进场：2013年1月6日-1月7日；旋喷桩施工：2013年1月8日-1月11日；检查孔抽取：2013年1月21日-1月22日；试验段总结初稿：2013年1月24日-1月25日。三、洞内旋喷桩试验段施工方法、工艺3.1施工参数(1)钻杆钻进速度:0.25～0.35m/min(2)钻杆钻进转速:120～70r/min(3)喷浆提升转速:0.2m/min(4)提升转速:20r/min(5)水泥浆配合比W:C=0.7∶1(6)每延米水泥用量:150kg(7)钻杆每节3m,外径50mm,旋喷钻头外径90mm,单孔,孔径2mm(8)旋喷压力:20～25MPa3.2施工准备封闭上台阶和下台阶掌子面,喷混凝土厚度≮20cm。精确测量中线、水平,搭设工作平台,平台上铺设竹夹板和枕木,将钻机、高压泵及其它机具一字排列就位。设置临时边沟及废浆池。3.3工艺流程洞内水平旋喷桩工艺流程图详见下图。封闭掌子面封闭掌子面桩位测量钻机就位试运行钻水平孔泥浆配置终孔检查旋喷提升高压喷浆浆液配置旋喷提升距掌子面3m停喷清洗注浆泵及钻杆施工下一个旋喷桩图3-1洞内水平旋喷桩加固工艺流程图3.4浆液配制浆液严格按设计配合比配制,充分拌和均匀,拌合时间≮3min,水泥浆从搅拌机倒入贮浆桶前要经筛过滤,以防出浆口堵塞。3.5钻孔及旋喷周边按照每次间隔一孔,孔位从下到上左、右交替进行。跳跃式成桩,两边强度平衡,可以减少因钻杆偏移造成桩间咬合率低的问题。按设计外插角,分孔计算每根桩的偏角和仰角,利用三维坐标,使钻机精确定位。开孔时慢进,钻至1m后按正常速度钻至设计深度,当浆液从喷嘴喷出并达设计压力后开始旋喷,桩前端原地旋喷≮30s。为保证桩径和桩间咬合,弥补目前国内水平钻旋喷作业退进速度快的不足,采用复喷工艺(即退一次、进一次、再退一次,共计三次旋喷作业),以提高固结体的增径效果及咬合率。在桩前端受外插角的影响,为确保加固效果,前端旋喷时加大压力或降低喷嘴的旋转提升速度。当旋喷至孔口3m时停止,并立即退出钻杆,用棉纱塞堵孔口,以防浆液外泄。3.6冒浆处理工艺在旋喷过程中,往往有一定数量的土颗粒随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出。通过对冒浆的观察,可以及时了解地层状况,判断旋喷的大致效果和评定旋喷参数的合理性等。根据经验,冒浆量小于注浆量20%～30%为正常现象,超过30%或完全不冒浆时,应查明原因并及时采取措施。当旋喷流量不变而压力突然下降时,应检查各部位的泄漏情况,必要时拔出注浆管检查密封性能。出现不冒浆或断续冒浆时,若系土质松散则视为正常现象,可适当进行复喷。若系附近有空洞,则可继续注浆或拔出注浆管待浆液凝固后重新注浆至冒浆为止,或采用速凝浆液使浆液在注浆管附近凝固。冒浆量过大的主要原因是有效喷射范围内注浆量大大超过旋喷固结所需浆量,可采用提高喷射压力(喷浆量不变)或适当缩小喷嘴直径(喷射压力不变),加快提升和旋转速度等措施。四、劳动组织劳动力组织采用架子队组织模式，施工人员应结合试验段确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。表1每个作业工地人员配备表负责人1人技术主管1人专兼职安全员1人工班长2挖机司机2人技术、质检、测量及试验人员4人钻工3人注浆工4人普工2人其中负责人、工班长、技术人员、专兼职安全员必须由施工企业正式职工担任，并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。水平旋喷施工必须要有经验丰富的专业作业队来实施。五、材料要求原材料应符合设计要求，设计未明确时应符合以下要求：水泥应选用普通硅酸盐水泥，标号为P.O42.5，其指标应达到合格标准。施工用水的水质应符合工程用水标准。六、设备机具配置旋喷桩根据现场情况及其施工要求，考虑合理施工、节约成本、工序合理等因素，需配备的主要施工机械如下：表2主要施工机械设备配置表序号机械名称型号数量1高压旋喷机GMJ-5062高压泵BW250/50型63泥浆泵PN型64空压机螺杆空气压缩机45制浆机HQ2206七、质量控制及检验7.1做好钻机定位，钻机和高压注浆泵的距离不宜过远，要求钻机安放保持水平，钻杆保持垂直，其倾斜度不得大于1.0%。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。7.2施工前检查水泥，外掺剂的质量、桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度，高压喷射设备的性能等。7.3施工中应检查施工参数（压力，水泥浆，提升速度，旋转速度）的应用情况，施工程序。7.4质量参数表旋喷桩施工质量参数表如表3表3质量参数表检查项目单位允许偏差值钻孔位置mm≤50钻孔倾斜度%≤1.5孔深mm±200桩体直径mm≤50八、安全文明施工8.1凡进入施工现场的人员必须穿戴好安全帽。员工着装应符合施工规定，要求统一的工作服，施工现场主要出口、危险处和警戒区等处挂醒目的安全、防火标志提示牌。提醒每个人时时刻刻注意安全。8.2施工现场发现漏浆情况要及时清理，保持洞内干净整洁。

8.3搭设的施工平台应稳固，防止机械倾倒伤人。8.4有危险隐患的工作场所，应另加劳动防护；沾有易燃污渍的衣物不得继续使用。8.5特殊工种人员（电工、焊工、机械操作、架子工等）持证上岗，严禁无证上岗操作，防止机电事故的发生和伤害他人事故的发生。8.6对各种机具、控制箱、开关、阀门处设立“危险、勿动”字样挂牌，并采取专人挂牌制度。8.7试验期间加强对地面及洞内的监测，发生险情应及时启动应急预案。九、试验段施工成果编制经试验确定洞内旋喷桩径、钻孔间距、旋喷压力、加固后土体的强度、以及机械数量、施工工艺，将这些试验数据汇总,确定能达到规范和设计要求的指导性参数,形成书面材料(作业指导书),做为后续施工的指导文件。附：专业队伍施工资质基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现单片机嵌入式以太网防盗报警系统基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现单片机监测系统在挤压机上的应用MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用单片机在高楼恒压供水系统中的应用基于ATmega16单片机的流量控制器的开发基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发锅炉的单片机控制系统基于单片机控制的电磁振动式播种控制系统的设计基于单片机技术的WDR-01型聚氨酯导热系数测试仪的研制一种RISC结构8位单片机的设计与实现