民航大学站勘探孔封堵方案2019.3.7

民航大学站天津地铁4号线南段工程土建施工第4合同段勘探孔封堵施工方案天津地铁4号线南段工程土建施工第4合同段天津地铁4号线南段工程土建施工第4合同段工程民航大学站勘探孔封堵施工方案编号：MF16-2019版本：第一版编制人：审批人：中国建筑第八工程局有限公司2019年3月编制目录第一章 编制说明 21.1 编制说明 21.2 编制依据 2第二章 工程概述 22.1 工程概况 22.2 水文地质概况 32.2.1 工程地质概况 32.2.2 水文情况 42.3 勘探孔概况 6第三章 封堵方案设计 73.1 封堵方案 73.2 施工准备 93.2.1 现场准备 93.2.2 施工人员准备 103.2.3 施工技术准备 103.2.4 施工物资准备 103.2.5 机械准备 113.2.6 作业条件 11第四章 施工工艺 124.1 工艺流程 124.2 施工工艺 124.3 施工要点 14第五章 质量保证体系及措施 155.1 质量体系 155.2 质量标准 165.3 质量保证措施 16第六章 安全管理及保证措施 17第七章 文明施工及成品保护措施 18编制说明编制说明本方案用于指导民航大学站基坑开挖范围内勘探孔封堵施工，具体施工方法及标准参照我项目航双路站基坑勘探孔封堵施工方案（已经过专家论证）。编制依据表STYLEREF2\s1.2SEQ表\*ARABIC\s21施工资料表序号内容1《围护结构施工图纸-民航大学站》2《民航大学站岩土工程详细勘察报告》表STYLEREF2\s1.2SEQ表\*ARABIC\s22地方标准序号名称编号1岩土工程技术规范DB29-20-20002天津市地基土层序划分技术规程DB/T29-191-20093天津市轨道交通地下工程质量安全风险控制指导书2009044天津市基坑工程技术规程DB29-202-20105天津市建设工程文件归档整理规程DB29/T-86-20116天津市建设工程施工现场安全管理规程DB29-113-2011表STYLEREF2\s1.2SEQ表\*ARABIC\s23主要国家、行业标准序号名称编号1地下铁道工程施工及验收规范GB50299-19992建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-20023地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范GB50307-19994地下防水工程质量验收规范GB50208-20115岩土工程勘察规范GB50021-20096建筑施工安全检查标准JGJ59-20117建筑地基处理技术规范JGJ79-2002工程概述工程概况民航大学站位于津滨高速公路及学府路南侧，沿津滨高速公路大致呈东西向敷设。车站起点里程为右DK40+830.181，终点里程为右DK41+114.440，计算站台中心里程为右DK40+966.180，车站长284.259m，结构标准段宽度为20.8m，标准段基坑深17.97m～18.48m；盾构段基坑深19.638m~20.21m。为地下二层岛式车站，标准段两柱三跨的现浇钢筋混凝土箱型框架结构，结构高度14.01m，底板埋深17.96m，标准段基坑宽20.7m。车站东西端头采用盾构法施工，大小里程均为盾构接收。车站共设两个出入口及两个风道，其中一号风道收入主体内。车站位于津滨高速公路及学府路南侧，沿津滨高速公路大致呈东西向敷设，车站基本位于绿化带内，南侧为民航小区及民航市局老年活动中心，航1、航3、航21楼距离车站主体围护最小净距为9.79m。图STYLEREF2\s2.1SEQ图\*ARABIC\s21民航大学站结构平面布置图水文地质概况工程地质概况根据勘察设计资料，勘察深度为现场地埋深55m范围内主要涉及土层分布情况如下表所示：表STYLEREF2\s2.2SEQ表\*ARABIC\s21土层分布状况序号土层名称土层编号埋深土性1人工填土层Qml0m-4.5m杂填土、素填土2全新统上组第Ⅰ陆相河床~河漫滩相相沉积层Q43al0.3m-3.5m黏土3全新统中组第Ⅰ海相浅海相沉积层Q42m3.7~13.8m粉质黏土、粉土4全新统下组第Ⅱ陆相沼泽相沉积层Q41h14.0~17.4m粉质黏土、粉土5全新统下第Ⅱ陆相河床~河漫滩相沉积层Q41al16.8~23.4m粉质黏土、粉土6上更新统五组第Ⅲ陆相河床~河漫滩相沉积层（基础底板所在层）Q3eal23.4~27.3m粉质黏土7上更新统四组第Ⅱ海相滨海潮汐带沉积层Q3dmc27.3~31.1m粉质黏土8上更新统三组第Ⅳ陆相河床~河漫滩沉积层（地下连续墙底所在层）Q3cal31.1~48.3m粉质粘土、粉土、粉砂9上更新统二组第Ⅲ海相浅海~滨海相沉积层Q3bm46.7~55m粉质粘土、粉砂水文情况根据地基土的岩性分析全、现场抽水试验结果，对本工程有直接影响的浅层地下水主要由以下两层：1、潜水含水层指埋深较浅的表层地下水，主要赋存于人工填土、第1陆相粉土层及第1海相粉土层、粘性土与粉土互层的空隙中。含水层水平、垂直的渗透性差异较大，当局部地段夹有粉砂薄层时，其蓄水性、渗透性相应增大。补给方式主要有大气降水和地表水入渗，地下水具有明显的丰、枯水期变化，7、8月份丰水期水位上升，4、5月份枯水期水位下降，多年变化平均值在0.8m左右，由于含水介质颗粒较细，水力坡度小，地下水径流十分缓慢。排泄方式主要有蒸发、人工开采和向地表水体、下部承压水渗透。第二陆相沼泽相沉积粉质粘土层及第二陆相河床~河漫滩相沉积粉质粘土层属不透水~微透水层，可视为潜水含水层与其下承压含水层的相对隔水层。勘察期间测得场地地下潜水水位如下：初见水位埋深1.6~2.7m，相当于标高0.90~2.02m；静止水位埋深1.2~2.4m，相当于标高1.40~2.52m。本场地潜水水位一般年变幅在0.50~1.00m左右。2、承压水层第二陆相⑦2、⑧2粉土（局部粉砂）层，其透水性好，为承压含水层，以其下透水性较差的⑨1粉质黏土、⑩1粉质黏土层作为承压含水层隔水底板。根据在民航大学站抽水试验资料，该承压水水头埋深在4.00m左右，相当于标高-1.47m左右。民航大学站主站区基坑地质剖面图见下图所示。勘探孔勘探孔图STYLEREF2\s2.2SEQ图\*ARABIC\s21民航大学站地质剖面图勘探孔概况根据民航大学站岩土工程详细勘察报告，民航大学站主站区、附属结构、出入口周围勘探孔34个已全部完成勘探施工（剩余1个位于津滨高速路尚未勘探）。民航大学主站区、附属区勘探孔分部情况见下图所示，其中主站区基坑内部勘探孔6处，附属基坑内部勘探孔4处，基坑周边及过街通道勘探孔共25处。为降低降低基坑开挖过程中的风险，需对基坑内勘探孔进行二次封堵加固，主基坑内部勘探孔孔号为4MH-Z153.55、4MH-Z163.04、4MH-Z173.15、4MH-Z193.14、4MH-Z203.12、4MH-Z213.02勘探孔，附属基坑内部勘探孔号为4MH-Z15（D）、4MH-Z233.12、4MH-Z243.06、4MH-Z252.93。111111图STYLEREF2\s2.3SEQ图\*ARABIC\s21主基坑、附属基坑勘探孔分布情况封堵方案设计封堵方案结合水文地质概况，承压含水层位于⑦2、⑧2粉土（局部粉砂）层，车站主体及附属基坑内10处勘探孔洞最深孔位均穿透了承压含水层，在基坑土方开挖过程中，勘探孔处易出现突涌现象，对基坑风险影响颇大。为此，参照我项目航双路站基坑勘探孔封堵方案（已通过专家论证），民航大学站基坑内勘探孔采用三重管双高压旋喷桩进行加固处理，车站主体基坑内勘探孔处理深度为基坑底部以下10m，有效处理直径2.0m；附属基坑内勘探孔处理深度为基坑底部以下6.0m，有效处理直径为1.0m。其中，主基坑内高压旋喷桩采用7Φ850mm@700mm呈圆形布置，附属基坑高压旋喷桩采用1Φ1000mm，旋喷桩封堵采用的水泥参量30%，主站区内勘探孔封堵深度约为27.4m~29.07m；附属区勘探孔封堵深度约为为16.3m。具体各孔位封堵标高见下图所示。图STYLEREF2\s3.1SEQ图\*ARABIC\s21主基坑旋喷桩平面施工图图STYLEREF2\s3.1SEQ图\*ARABIC\s22附属基坑旋喷桩平面施工图封堵深度（-26.06封堵深度（-26.06）基础底板（-16.06）现状标高（+3.01）图STYLEREF2\s3.1SEQ图\*ARABIC\s23主站区4MH-Z153.55（55m孔）勘探孔封堵深度封堵深度（-24.4封堵深度（-24.4）基础底板（-14.4）现状标高（+3.01）图STYLEREF2\s3.1SEQ图\*ARABIC\s24主站区4MH-Z163.04（45m孔）勘探孔封堵深度现状标高（+3.01）附属结构区基础底板（现状标高（+3.01）附属结构区基础底板（-7.3）封堵深度（-13.3）图STYLEREF2\s3.1SEQ图\*ARABIC\s25附属结构区4MH-Z233.12（40m孔）勘探孔封堵深度施工准备现场准备平整场地、清除地面、地下障碍，当场地低洼时，回填粘性土料，但不得回填杂土，当地表过软时，应采取防止施工机械失稳的措施。2、布置开挖冒浆排放沟和集浆坑。3、对现场的平面控制网点进行交接，并根据需要进行导线点加密，对工程的轴线、标高与设计要求是否相符进行复验，并办理相应的手续。4、对现场的排水设施进行踏勘、交接。在施工区域地面处理平整坚实，以方便桩机施工。5、向业主索取现场地下及周边可能存在的管线设施资料。进行地下障碍物的触探，及时清除。7、刨验后，由建设单位经相关产权单位进行切改、移除，清除地下障碍物，施工前将场地平整。施工人员准备各专业施工队伍，根据施工进度与工程状况按计划分阶段进退场，保证人员的稳定和工程的顺利展开。根据工程量，确定分阶段施工人员数量及需用计划。检查施工人员资质情况，确保各工种持证上岗。施工技术准备1、熟悉和审查施工图纸：由项目总工程师组织项目部有关技术人员尽快熟悉图纸，提出图纸问题及在施工中所要解决的问题和合理化建议等，进行图纸会审。2、由项目部预算人员根据施工图纸所确定的工程量、施工组织设计拟定的施工方法和进度计划，向材料部门提供详细的材料计划，并作好劳动力、材料及机械台班需用量分析。3、进行施工技术交底：工程开工前由项目总工组织施工人员、质安人员对班组长进行交底，针对施工的关键部位、施工难点、质量和安全要求、操作要点及注意事项等进行全面的交底，各个班组长接受交底后组织操作工人认真学习，并要求落实在各个施工环节之上。4、资料准备：施工中严格按国家和行业现行工程规范、技术规程和质量验收标准进行施工和检查，且遵照天津市质量监督站有关规定，开工前准备好各种资料样表，施工中及时填写整理，分册保管，待工程竣工后装订成册。5、施工前要根据地质勘察报告对各施工部位地段进行详细的了解。6、搜集有关建筑物场地及附近地上、地下管线、建筑物、构筑物的资料，对可能受影响的要制定相应的保护措施。7、认真学习监理单位相关管理办法，积极配合好监理单位的工作，保证各项工作顺利进行。施工物资准备对于旋喷桩的主要原料水泥，以就近为原则选定合格供应商进行集中采购。材料员负责组织物资进场并负责做好物资进场的验收、入库及保管工作；并制定应急措施，对材料可能不能按时到场的情况事先确定应急方案。根据工程施工进度计划要求，安排专人制定工程主要材料、构件等招标、购买、进场计划，以保证施工的顺利进行。机械准备主要机具包括：液压钻机XUL-150、旋喷桩机、旋喷车、泥浆拌合机150L、灰浆搅拌机400L、泥浆泵90Kw、多级离心清水泵Φ150、泥浆排放设备、泥浆泵Φ50、液压注浆泵（扬程大于80m以上）、交流电焊机30KVA、电动空气压缩机6m3/min。三重管双高压旋喷机械组装和试运转应符合如下规定：1）机具组装=1\*GB3①机具就位，布置泥浆泵位置。=2\*GB3②安装水泥浆液制备系统。=3\*GB3③管线连接：用高压胶管连接三重管导流器输水口与高压水泵出水口；用中压胶管连接导流器输气口与空压机风管出口；用中压胶管连接导流器输浆口与泥浆泵出口。2）试运转高压水泵泵压保持38±2Mpa，空压机风压保持0.7Mpa，水泥浆泵泵压保持25Mpa，浆液射流同轴喷射。3）主要机具设备准备的高压旋喷注浆的施工机具和设备，应由高速浆液搅拌机，高压发生设备、钻机注浆、专用旋喷管及高压管路等部分组成。并应配备风压和风量计、流量计、压力表、配电装置和中、低、高压胶管快速接头等设备及水、浆的自动记录仪及相应的转速、提升速度自动记录仪。导流器在高压下应能旋转灵活，喷嘴材质应具有高耐磨性。作业条件1、场地应具备“三通一平”条件，旋喷钻机行走范围内场地必须平整，无地表障碍物。2、按有关要求铺设各种管线（施工电线，输浆、输水、输气管）。3、测量放线，并设置桩位标志。4、机具设备已配齐、进场，并进行维修、安装就位，进行试运转。5、根据物探资料进行地下障碍物刨验、确认。施工工艺工艺流程三重管法旋喷桩施工工艺流程图如下所示：图STYLEREF2\s4.1SEQ图\*ARABIC\s21三重管法旋喷桩施工工艺流程施工工艺1、钻机定位移动旋喷桩机到指定桩位，将钻头对准孔位中心，同时整平钻机，放置平稳、水平，钻杆的垂直度偏差不大于1%～1.5%，校直纠偏检查中，利用垂球（高度不得低于2m）从垂直两个方向进行检查，若发现偏斜，则在机座下加垫薄木块进行调整。就位后，首先进行低压（0.5MPa）射水试验，用以检查喷嘴是否畅通，压力是否正常。2、制备水泥浆桩机移位时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。首先将水加入桶中，再将水泥和外掺剂倒入，开动搅拌机搅拌10～20分钟，而后拧开搅拌桶底部阀门，放入第一道筛网（孔径为0.8mm），过滤后流入浆液池，然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网（孔径为0.8mm），第二次过滤后流入浆液桶中，待压浆时备用。3、钻孔钻进成孔严格按已定桩位进行成孔，平面位置偏差不得大于50mm，采用原土造浆护壁。4、插管，试喷引孔钻好后，插入旋喷管，进行试喷，试确定施工技术参数。5、高压旋喷注浆A、施工前预先准备排浆管道及泥浆箱，施工工程中应将废弃的冒浆液导入或排入泥浆箱，沉淀凝结后集中运至场内临时堆土区；B、旋喷前检查高压设备和管路系统，其压力和流量必须满足设计要求。注浆管及喷嘴内不得有任何杂物。注浆管接头的密封圈必须良好。C、做好每个孔位的记录，记录实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、注浆量等资料；D、当注浆管贯入土中，喷嘴达到设计标高时，即可按确定的施工参数喷射注浆。喷射时应先达到预定的喷射压力，量正常后再逐渐提升注浆管，由下而上旋喷注浆。E、每次旋喷时，均应先喷浆后旋转和提升，以防止浆管扭断。F、配制水泥浆时，水灰比要求按设计规定，不得随意更改，在喷浆过程中应防止水泥浆沉淀，使浓度降低。每次投料后拌合时间不得少于3min，待压浆前将浆液倒入集料斗中。水泥浆应随拌、随输送、随用。G、高压喷射注浆过程中出现骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况时，应查明产生的原因并及时采取措施。H、一旦出现中断供浆、供气，立即将喷管下沉至停供点以下0.3m,待复供后再行提升。I、当提升至地坪标高下3.0m深度时,放慢提升速度至设计高程。J、喷射作业结束后，用冒出浆液回灌到孔内，直至不下沉为止。6、冲洗机具当高压喷射注浆完毕，应拔出注浆管彻底清洗浆管和注浆泵，防止浆液凝固堵塞。图STYLEREF2\s图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s21高压旋喷桩施工方法示意图施工要点1、场地平整：三重管旋喷桩施工前应按设计要求进行三通一平，清除地下障碍物，回填整平并碾压密实，挖好排浆沟。2、测放桩位：按图纸要求进行，在确定桩位时，应力求准确，并进行复核，桩位必须打入木桩或短钢筋作标记。3、钻机安装：钻机安装后必须稳固周正，安置在标定的桩位上，使钻头中心对准桩中心，桩位偏差不得超过50mm，用水平尺调整钻机水平及钻杆垂直，确保孔斜率不大于1%。在钻进过程中，经检查发现孔斜过大，应及时调整桩机水平度及钻杆垂直度，终孔后校量钻具，孔深精度控制在±10cm以内。4、地面试喷：下钻前应进行地面试喷防止堵管，以及检查各项技术参数是否达到设计要求。5、浆液配制：以1：1的水灰比用灰浆搅拌机拌制水泥浆液。6、旋喷注浆：将钻杆下置至设计深度后，启动高压泥浆泵、空压机进行旋喷作业，在桩底停浆约半分钟后按100mm/min的速度徐徐提升钻杆，借喷射旋转提升的协调作用，将水泥浆和原土中的粗颗粒及新的冲切体旋转成一体，固化后成桩。7、在注浆过程中，施工人员必须认真检查水泥浆的水灰比和流量、高压泵压力和钻杆的提升速度及回转速度等施工参数，并及时作好现场施工记录。8、高压旋喷注浆参数可按下表7选用，并在施工中优化。表STYLEREF2\s4.3SEQ表\*ARABIC\s21三重管双高压旋喷注浆技术参数表旋喷注浆方法双高压法备注水压力(Mpa)38流量(L/min)60～80喷嘴孔径(mm)及个数1.7～1.9(2个)空气压力(Mpa)0.6～1.2风量(m3/min)0.8～1.5喷嘴间隔(mm)及个数1～2(2个)浆液压力(Mpa)25流量(L/min)130～150提升速度(cm/min)8～10旋转速度(r/min)10～12每米高压旋喷桩水泥掺量（kg）800～900水泥用量30%质量保证体系及措施质量体系在施工过程中以设计文件及现行规范标准为依据，严格贯彻执行ISO9001-2000质量标准，遵循既定的质量方针，建立更完善的质量保证体系，切实发挥各级管理人员的作用，使施工过程中各道工序质量均处于受控状态。通过对质量要素和质量程序的控制，切实落实质量责任制，做到分工明确，责任到人。图STYLEREF2\s5.1SEQ图\*ARABIC\s21质量管理体系组织机构图质量标准表表STYLEREF2\s5.2SEQ表\*ARABIC\s21高压喷射注浆地基质量检验标准项序检查项目允许偏差或允许值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查产品合格证书或抽样送检2水泥用量设计要求查看流量表及水泥浆水灰比3桩体强度或完整性检验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用钢尺量2钻孔垂直度%≤1.5经纬仪测钻杆或实测3孔深mm±200用钢尺量4注浆压力按设定参数指标查看压力表5桩体搭接mm＞200用钢尺量6桩体直径mm≤50开挖后用钢尺量7桩身中心允许偏差≤0.2D开挖后桩顶下500mm处用钢尺量，D为桩径质量保证措施1、必须根据可靠的水准点或控制桩，进行平整场地及放样，钻机应按设计桩位准确定位，并必须作水平校正，钻杆头对准桩位，精确控制桩机对中位置，允许偏差为50mm。

2、采用垂球悬挂方法控制导向架垂直度，导向架倾斜度控制在小于1.5%的范围内。

3、管路系统的密封必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物。倒入灌浆机的水泥必须经过筛网，以保证无碎纸和其它杂物，防止堵塞管道，中断罐浆，影响成桩质量。

4、水泥浆液应严格按预定的配合比拌制。制备好的浆液不得离析，不得停置过长，超过2小时的浆液应按废弃处理。

5、根据成桩试验确定的技术参数进行施工。操作人员应记录钻进开始时间、钻进停止时间、送浆时间、停浆时间、浆液比重、注浆泵压力、钻杆提升速度、旋转速度等有关参数的变化。供浆必须连续，拌和必须均匀。一旦因故停浆，为防止断桩和缺浆，应使浆搅拌机下沉至停浆面以下0.5m，待恢复供浆后再喷浆提升。如因故停机超过3h，为防止浆液硬结堵管，应先拆卸输浆管路，清洗后备用。

6、旋喷作业过程中，应经常测试水泥浆液比重，浆液比重应为1.5，当浆液比重与上述规定值的误差超过0.1时，应立即重新调整浆液水灰比。

7、旋喷作业过程中拆卸注浆管节后重新进行旋喷作业的搭接长度不应小于0.3m。旋喷过程中应经常检查、调整高压泥浆泵的压力、浆液流量、钻机旋转和提升速度以及浆液的耗用量。

8、在旋喷注浆中冒浆（内有土粒、水及浆液）量小于注浆量的20%者为正常现象，但超过20%或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应的措施。

9、喷射施工完毕后，应把注浆管机具设备冲洗干净，管内、机内不得残存水泥浆。做好施工记录。机械操作手施工员应据实填写施工记录表，施工记录在现场如实填写，对原始数据负责，技术负责人每天抽查，出现问题现场及时解决，解决不了时及时上报项目部，查明原因解决问题。现场施工前密切关注天气情况，避开下雨天气。安全管理及保证措施1、高压旋喷桩操作人员上岗前，须进行安全培训，特殊工种如：电工必须持证上岗，临时只准做辅助工作，高压泵、钻机司机必须熟悉机械性能、操作熟练、能排除故障并能进行机械维修与保养。

2、作业人员要严格遵守劳动纪律，覆行自己的岗位职责，工作中不擅自脱岗、不打闹、不睡觉、上班前不喝酒。

3、作业人员进入施工现场必须穿戴劳动保护用品，严格执行职工安全规则。

4、高压泵、水泥浆制作