盾构端头及联络通道地基加固施工方案

第一章编制说明    - 1 -

1.1 编制依据    - 1 -

1.2 适用范围    - 1 -

1.3 编制原则    - 1 -

第二章工程概况    - 2 -

2.1 工程位置及设计概况    - 2 -

2.2 工程地质与水文地质条件    - 4 -

2.3 主要工程数量    - 4 -

第三章施工总体安排    - 5 -

3.1 总体施工方法    - 5 -

3.2 施工进度计划    - 5 -

3.3 资源配置    - 5 -

第四章施工方法    - 7 -

4.1高压旋喷桩施工    - 7 -

第五章质量、安全、环境保证措施    - 12 -

5.1 质量保证措施    - 12 -

5.2 安全保证措施    - 13 -

5.3环境保证措施    - 15 -

第六章防汛、消防、保卫保证措施    - 16 -

6.1 消防措施    - 16 -

第一章编制说明

1.1 编制依据

（1）贵阳路站～湖南路站区间、湖南路站～徽州大道站区间设计相关图纸；

（2）贵阳路站～湖南路站区间、湖南路站～徽州大道站区间岩土工程勘探报告；

（3）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）

《建筑基础地基处理技术规范》JGJ78-2002

《施工现场机械设备检查技术规程》JGJ160-2008

《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001

《施工企业安全生产评价标准》JGJ/T77-2010

《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005

1.2 适用范围

本施工方案适用于贵阳路站～湖南路站区间、湖南路站～徽州大道站区间盾构始发接收端头、联络通道地基加固施工。

1.3 编制原则

⑴确保技术方案针对性强、操作性强；施工方案经济、合理。坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性与实事求是相结合。根据工程地质、水文地质、周边环境及工期要求等条件选择最具实用性的施工方案和机具设备。

⑵技术可靠性原则

根据本标段工程特点，依据合肥及其周边地区类似工程施工经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工。

⑶经济合理性原则

针对工程的实际情况，本着可靠、经济、合理的原则比选施工方案，施工过程实施动态管理，从而使旋喷桩加固施工达到既经济又优质的目的。

⑷环保原则

施工前充分调查了解工程周边环境情况，紧密结合环境保护进行施工。施工中认真作好文明施工，减少空气、噪音污染。

第二章工程概况

2.1 工程位置及设计概况

2.1.1工程位置

本工程共两个盾构区间，分别为贵阳路站～湖南路站区间、湖南路站～徽州大道站区间，两区间中部均设置一个联络通道，地基加固分别位于贵阳路站南端头、湖南路站东、西端头、徽州大道站东端头及两个区间联络通道处。

贵阳路站～湖南路站区间联络通道位于荒地中，周边无重要建筑物及地下管线，为便于加固设备及材料进场，需在联络通道与湖南路站之间修筑施工便道。

湖南路站～徽州大道站区间联络通道位于徽州大道与丙子村施工通行便道南侧农田内，周边地势平坦开阔，无重要建筑物。

2.1.2设计概况

（1）盾构进出洞端头加固

盾构进洞加固宽度为12m，长度为6m，深度为12m，盾构出洞加固宽度为12m，长度为8m，深度为12m，采用Φ600@400双重管高压旋喷桩进行加固。具体加固范围如下图：

图2.1.2-1盾构进出洞端头加固平面图及剖面图

（2）联络通道加固

联络通道地基加固范围长度为左右线隧道外边缘外1m范围之间的土体，加固宽度为联络通道开挖面左右3m之间土体，加固深度为联络通道最大开挖面上下各3m之间土体。

其中贵阳路～湖南路站区间联络通道地基加固长25.55m、宽10.1m、高14.7m；湖南路站～徽州大道站区间联络通道地基加固范围长23m、宽10.1m、高14.7m。均采用Φ600@400双重管高压旋喷桩进行加固，具体加固范围如下图：

图2.1.2-2  联络通道地基加固平面图

图2.1.2-3  联络通道地基加固剖面图

2.2 工程地质与水文地质条件

2.2.1 工程地质

贵阳路站南端头、湖南路站东、西端头、徽州大道站东端头、贵阳路站～湖南路站联络通道及湖南路站～徽州大道站联络通道隧道洞身均位于③层粘土中，其下覆地层为④层粘土，上覆地层为②层粘土、①层粉质粘土填土，盾构进出洞加固区均位于③层粘土层中，联络通道地基加固涉及少量④层粘土。

粘土③层呈褐黄色～黄褐色，坚硬～硬塑，中低压缩性，含氧化铁、铁锰结核、钙质结核及灰白色高岭土，局部富集铁锰质结核，切面光滑、有光泽，干强度高。

粘土④层褐黄～黄褐色，坚硬～硬塑，中低压缩性，含铁锰结核，钙质结核及灰白高岭土，切面光滑、有光泽，干强度高。

经勘测③层粘土、④层粘土中不含地下水，强度较高，旋喷桩成桩难度较大，施工质量较难控制。

2.2.2 水文地质

本地基加固工程涉及到的地下水为上层滞水（一），主要位于粉质粘土填涂①层，水位埋深1.44～2.15m，水位标高为13.55～18.72m。 

上层滞水（一）主要接受大气降水、沟管渗漏、绿化灌溉补给，主要以蒸发方式排泄，本层水对地基加固影响较小。

2.3 主要工程数量

盾构端头及联络通道加固主要工程数量表2.3-1： 

表2.3-1 盾构端头及联络通道加固主要工程数量表

第三章施工总体安排

3.1 总体施工方法

本地基加固工程施工采用Φ600@400双重管高压旋喷工艺，因加固土体均为粘土层，且不含水，干强度大，施工时为防止水泥浆液喷射不均匀，采用跳桩的施工方式进行。

3.2 施工进度计划

为防止主体结构基坑开挖期间围护结构变形致使端头加固土体与围护桩之间存在缝隙，形成渗水通道，增大盾构始发及接收时洞门破除风险，本加固施工计划在盾构端头主体结构封顶后施作。计划开工日期为2013年11月20日，总共投入4套旋喷设备（施工期间可根据现场实际情况进行增减）。施工总工期定为137天，则计划完成加固时间为2014年4月5日。工程开工及竣工时间为相对时间，可根据现场实际情况进行调整。

施工安排具体如下：

①贵阳路站～湖南路站联络通道地基加固：2013.11.20～2014.1.18，工期60天

②湖南路站盾构东端头地基加固：2013.12.1～2013.12.25，工期25天；

③贵阳路站盾构端头地基加固：2014.1.1～2014.1.25，工期25天；

④湖南路～徽州大道站联络通道地基加固：2014.2.25～2014.4.5，工期60天；

⑤徽州大道站盾构端头地基加固：2014.2.5～2013.3.1，工期25天；

⑥湖南路站盾构西端头地基加固：2014.3.7～2014.3.31，工期25天；工期38天。

3.3 资源配置

3.3.1劳动力计划

劳动力具体分工如表3.3-1所示。表中为一套旋喷注浆设备单班人员配置，工地施工采用2班制，在施工中应各司其职，认真负责，相互协作，互相监督。钻孔人员必须作好现场钻孔记录，取得第一手地质资料，以便注浆技术人员根据地质资料及时调整注浆参数。注浆记录人员必须把当班的记录及时整理。司泵人员应随时注意注浆泵压力变化，值班技术员及时记录并根据地质情况调整注浆压力及施工工艺参数。

表3.3-1  劳动力组织表

旋喷加固设备共计4套，主要施工机械设备如表3.3-2所示：

3.3-2  主要机械设备配套表               

第四章施工方法

4.1高压旋喷桩施工

4.1.1施工原理及工艺流程

本工程施工采用二重管法，施工工艺流程见图4.1-1。

图4.1-1  二重管喷射注浆施工工艺流程图

图4.1-2 二重管旋喷注浆示意图

4.1.2施工工艺参数

施工工艺主要参数要求见表4.2-1

表4.2-1  旋喷桩施工主要技术参数参考表

本高压旋喷加固工程技术参数暂定见表4.2-2，数据根据试桩结果进行调整。

表4.2-2  高压旋喷桩注浆参数表

 Q=(H/v)q(1+β)

式中 Q—浆量（m3）；

     H—喷射长度（m）；

q—单位时间喷浆量（m3/min）；

     β—损失系数，通常0.1～0.2；

v—提升速度（m/min）。

根据试桩参数计算所需的喷浆量，以确定水泥使用数量。

4.1.3旋喷桩施工方法

4.1.3.1施工准备

⑴场地平整

施工前应进行管线调查工作，并清除施工场地地面以下2-3米以内的障碍物，不能清除的做好保护措施，然后整平、夯实；同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”。

⑵桩位放样

施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签或短钢筋钉紧，一桩一签，保证桩孔中心移位偏差小于50mm。

⑶修建排污和灰浆拌制系统

施工前预先准备排浆沟及泥浆池，旋喷桩施工过程中将会产生10～20%的返浆量，将废浆液引入沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。

灰浆拌制系统主要设置在水泥罐附近，便于作业，主要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。

4.1.3.2钻机就位

钻机就位后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在10mm以内，钻孔垂直度误差小于1.5%；钻孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常；校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证孔底标高满足设计深度。

4.1.3.3引孔钻进

钻机施工前，应首先在地面进行试喷，在钻孔机械试运转正常后,开始引孔钻进。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确。

4.1.3.4旋喷提升

当钻杆钻进至设计深度后，由下向上旋喷，同时将泥浆清理排出。喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升旋喷管，以试桩确定的提升速度提升。为保证桩底端的质量，喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转10秒钟左右，待孔口冒浆正常后再旋喷提升。钻杆的旋转和提升应连续进行，不得中断，钻机发生故障，应停止提升钻杆和旋转，以防断桩，并立即检修排除故障，为提高桩底端质量，在桩底部1.0m范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。在旋喷提升过程中，可根据不同的土层，调整旋喷参数。

4.1.3.5钻机移位

旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。

4.1.4 旋喷桩施工技术标准

旋喷桩的施工技术要求见表4.1.4-1。

表4.1.4-1  旋喷桩施工技术检查表 

⑴施工前检查

在施工前对原材料、机械设备及喷射工艺等进行检查，主要有以下几方面：

①所用水泥的质量合格证及复验报告，拌和用水的鉴定结果；

②浆液配合比是否合适工程实际土质条件；

③机械设备必须送相关检查单位进行检验，检验合格后方可使用。在施工前应对高压旋喷设备、高压泥浆泵、空压机等作试机运行，同时确保钻杆、钻头及导流器畅通无阻；

④检查喷射工艺是否适合地质条件，在施工前也应作工艺试喷，试喷在原桩位位置试喷，试喷桩孔数量不得少于3孔，必要时调整喷射工艺参数。

⑤施工前还应对地下障碍情况统一排查，以保证钻进及喷射达到设计要求。

⑥施工前检查桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度。

⑵施工中检查

施工中重点检查内容有：

①钻杆的垂直度及钻头定位；

②水泥浆液配合比及材料称量；

③钻机转速、沉钻速度、提钻速度及旋转速度等；

④喷射注浆时喷浆（喷气）的压力、注浆速度及注浆量；

⑤孔位处的冒浆状况；

⑥喷嘴下沉标高及提升时的搭接长度；

⑦施工记录是否完备，施工记录应在每提升1m或土层变化交界处记录一次压力流量数据。

⑶施工后检查

施工后主要对加固土体进行检查，包括：

①固结土体的整体性及均匀性；

②固结土体的有效直径；

③固结土体的强度、平均直径、桩身中心位置；

④固结土体的抗渗性。

4.1.6 成桩质量检查

⑴质量检验时间、内容

对喷射施工质量的检验，应在高压喷射注浆结束后28天进行，检查内容主要为加固区域内取芯实验等。

(2)质量检验数量、部位

检验点的数量为桩总数的0.5%～1%，且每项单体工程不应少于3点，不合格者应进行补喷。检验点应布置在下列部位：荷载较大的部位、桩中心线上、施工中出现异常情况的部位。

(3)检验方法

旋喷桩的检验可采用钻孔取芯方法进行。

钻孔取芯：在已施工好的固结体中钻取岩芯，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度，及其抗渗能力。要求加固后土体28天无侧限抗压强度达到0.5～0.8mp。

第五章质量、安全、环境保证措施

5.1 质量保证措施

为保证旋喷桩的施工质量，根据施工条件、设计要求和相关行业规范，拟采取如下质量保证措施达到施工质量目标。

旋喷注浆前，先在地表进行射气实验，待气、浆压正常后，才能下注浆管施工。

⑵高喷施工南侧河堤止水加固时先施工外排桩，再施工内排桩，相邻的旋喷桩施工时间间隔不少于48小时，防止造成串浆，影响止水的效果。

⑶采用强度等级不小于32.5级普通硅酸盐水泥作加固材料，每批水泥进场必须出具合格证明，并按每批次现场抽样外检，合格后才能投入使用。施工中所有计量工具均应进行鉴定,水泥进场后，应及时打入水泥罐内。

⑷浆液水灰比、浆液比重、每米桩体掺入水泥重量等参数均以现场试桩情况为准。施工现场配备比重计，每天量测浆液比重，严格控制水泥用量。灰浆搅拌应均匀，并进行过滤。喷浆过程中浆液应连续搅动，防止水泥沉淀。

⑸施工前进行成桩试验，由设计、业主、监理、施工单位共同确定旋喷桩施工参数，保证成桩直径符合设计桩径。

⑹严格控制喷浆提升速度，其提升速度应小于0.3m/min 。喷浆过程应连续均匀，若喷浆过程中出压力骤然上升或下降，大量冒浆、串浆等异常情况时，应及时提钻出地表排除故障后，复喷接桩时应加深0.5米重复喷射接桩，防止出现断桩。

⑺高喷孔喷射成桩结束后，应采用含水泥浆较多的孔口返浆回灌，防止因浆液凝固后体积收缩，桩顶面下降，以保证桩顶标高满足设计要求。

⑻因地下孔隙等原因造成返浆不正常，漏浆时，应停止提升，用水泥浆灌注，直至返浆正常后才能提升。

⑼引孔钻孔施工时应及时调整桩机水平，防止因机械振动或地面湿陷造成钻孔垂直度偏差过大。

⑽现场技术人员随班作业，技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间，注浆流量、压力，旋转提升速度等参数是否满足设计要求，及时发现和处理施工中的质量隐患。当实际孔位孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与工程地质报告不符等情况时，应详细记录，认真如实填写施工原始资料，客观反映施工实际情况。

⑾根据地质条件的变化情况及时调整施工工艺参数，以确保桩的施工质量。调整参数前应及时向业主、监理、设计部门报告，经同意后调整。

⑿备用发电机。旋喷桩施工，进入旋喷作业则应连续施工。若施工过程中停电时间过长，则启用备用发电机，保证施工正常进行。

⒀施工现场配备常用机械设备配件，保证机械设备发生故障时，能够及时抢修。

5.2 安全保证措施

本次加固工期较紧，场地有限，同时施工机械较多，安全尤为重要，对此我部特此安排两名安全员，两班保证有一名安全员在场值班。根据作业的施工特点，按照国家《劳动保》发放相应的劳保用品：如安全帽、工作服、防护眼镜、橡胶手套、防尘口罩等。在岗前对员工进行安全知识教育培训，考试合格后，并持证上岗。

5.2.1施工现场

（1）加强对安全生产的管理，对职工进行安全生产教育，工地设置专职安全检查员，及时发现、处理安全隐患。

（2）制定各工种安全生产规章制度，严格施工程序，加强对桩机操作员的管理，施工机械由专人持证上岗，严禁串岗作业。

（3）严禁违规操作，不得违章指挥。

（4）定期或不定期组织安全大检查，及时发现、整改安全隐患，对违章作业人员进行一定的处罚。

（5）施工机械的转动部分有安全罩，配电箱开关有操作指示和安全警示。

（6）机械定期维修,确保作业安全。

（7）临时设施及变压器等供电设施，应按《施工现场临时用电安全技术规范》的规定，采取防护措施，并增设屏障、遮栏、围栏、保护网。凡可能漏电伤人或易受雷击的电器设备，均设置接地装置或避雷装置，并派专业人员检查、维护、管理。

（8）调制水泥浆时，应戴好防尘口罩。

5.2.2机械操作安全技术要点

⑴高压泥浆泵

①泵体内不得留有残渣和铁屑，各类密封圈套必须完整良好，无泄漏现象。

②安全阀中的安全销要进行试压检验，必须确保在规定达到最高压力时，能断销卸压，决不可安装未经试压检验的或自制的安全销。

③指定专人司泵，压力表应定期检修，保证正常使用。

④高压泵、钻机、浆液搅拌机等要密切联系配合协作，一旦某部发生故障，应及时停泵停机，及时排除故障。

⑵钻机

①司钻人员应具有熟练的操作技能并了解旋喷注浆的全过程和钻机在旋喷注浆的作用。

②钻孔的位置需经现场技术负责人确认，确认无误后方可开钻。

③人与喷嘴距离应不小于600mm，防止喷出浆液伤人。

⑶管路

①高压胶管：在使用时不得超过容许压力范围。

②胶管：弯曲使用时不应小于规定的最小弯曲半径。

⑷清洗及检修

①喷射注浆施工结束后，应立即将钻杆、泵及胶管等用清水清洗干净，防止浆液凝结后堵塞管道，造成再次喷射时管道内压力骤增而发生意外。

②施工中途发生故障，必须卸压后方可拆除连接接口，不得高压下拆除连接接口。

5.2.3施工用电安全保证技术要点

⑴严格执行《施工现场安全生产保证体系》、《施工现场临时用电安全技术规程》相关规定。

⑵电缆接头不许埋设和架空，必须接入线盒，并固定在开关箱上，接线盒内应能防水、防尘、防机械损伤，并远离易燃、易爆、易腐蚀场所。

⑶所使用的配电箱必须符合JGJ46-88规范要求的电箱，配电箱电气装置必须做到一机一闸一漏电保护。

⑷开关箱的电源线长度不得大于30m，并与其控制固定式用电设备的水平距离不超过3m。

⑸所有的配电箱、开关箱必须编号，箱内电气完好匹配。

⑹所有电机、电器、照明器具，手持电动工具的电源线应装置二级漏电保护器。

⑺施工现场的电器设备设施必须有有效的安全管理制度，现场电线电气设备设施必须有专业电工经常检查整理，发现问题及时解决。

5.3环境保证措施

环境问题日益受到全社会的普遍关注，为了适应当今社会的潮流，实现社会经济的可持续化健康发展，在本工程施工的全过程中，系统地采用和实施一系列环境保护管理手段，以期得到最优化的结果。根据客观存在的粉尘、污水、噪声、废气和固体废物等环境因素，实施全过程污染预防控制，尽可能地减少或防止不利的环境影响。

5.3.1 施工废水

⑴所有施工、生活废水在排放前必须取得相关部门的批准、同意。

⑵施工中产生的废弃泥浆必须经过沉淀池沉淀处理后，方可排入市政污水管，严禁直接排入市政污水管。废浆沉碴必须用密封的槽车外运，送到指定地点处置。

⑶各类土方、建筑材料运输车辆在离开施工现场时，为保持车容应清洗车辆轮胎及车厢，清洗废水应接入施工现场的临时排水系统。

5.3.2施工粉尘

⑴在水泥搅拌过程中，水泥添加作业应规范，搅拌设施应保持密闭，防止添加、搅拌过程中大量水泥扬尘外逸。

⑵运输车辆进出的主干道应定期洒水清扫，保持车辆出入口路面清洁，以减少由于车辆行驶引起的地面扬尘污染。

⑶装有建筑材料、渣土等易扬撒物资的车辆，车厢应用覆盖封闭起来，以避免运输过程中的扬撒、飘逸，污染运输沿线的环境。

⑷施工场地硬及时洒水防止扬尘，遇大风天气，场地内渣土应该覆盖。

第六章防汛、消防、保卫保证措施

6.1 消防措施

⑴治安消防工作必须坚持“预防为主、以消为辅”的指导思想，保证本工程建设过程和安全。

⑵本加固区距机场加油站近，因此对进场的操作人员进行安全防火知识教育，现场禁止吸烟，增强安全防火意识。

⑷施工现场应配备充足的灭火器，消防物品周围不得堆放其它材料，以保持消防道路畅通。在附近要写上119火警电话醒目标志。 

⑸专职消防员要每天巡视现场情况，做好消防记录，经常检查消防器材，以保证其使用时的灵敏有效。

⑹施工中的电气设施的安装、维修，均由电工负责。严禁私自拉照明线、点电炉，避免电气引起火灾事故。

合肥市轨道交通1号线土建10标

项目经理部

　　　　　　　　　　　　　　　　                   2013年6月11日