高压旋喷桩专项施工方案修改.docx

深圳地铁 10 号线 1012-1A 标雪象主变电所旋喷桩施工方案深圳市城市轨道交通 10 号线工程主体工程 1012-1A 标雪象主变电所旋喷桩施工方案编制：审核：审批：中铁二十二局集团有限公司深圳地铁 10 号线 1012-1A 标项目经理部二零一八年三月深圳地铁 10 号线 1012-1A 标雪象主变电所旋喷桩施工方案目录1010101213131314161616161717171818181919192020202121212122目录- 01、编制依据 - 12、编制范围及原则- 12.1 编制范围 - 12.2 编制原则 - 13、工程概况及施工部署 - 13.1 工程概况 - 13.2 施工部署 - 94、施工准备 - 94.1 施工准备 - 94.2 施工前的工艺试验 - 95、工艺流程与施工程序 -5.1 工艺流程 -5.2 施工程序 -5.3 旋喷桩机械原理-6、施工工艺参数-7、质量控制及检验-7.1 质量控制 -7.2 质量检验 -8、施工组织 -8.1 劳动组织 -8.2 材料要求 -8.3 工期要求及设备机具配置 -9、安全措施 -9.1 安全要求 -10、环保要求 -10.1 施工废水 -10.2.施工粉尘-10.3 施工噪声 -11、旋喷桩施工预案 -11.1 固结体强度不均匀、缩颈 -11.2 压力上不去 -11.3 压力骤然上升 -11.4 钻孔沉管困难偏斜、冒浆 -11.5 固结体顶部下凹 -12、雨季施工措施 -12.1 雨季施工准备 -12.2 安全防护 -12.3 一般保证措施 -12.4 各部位具体措施 -0深圳地铁 10 号线 1012-1A 标雪象主变电所旋喷桩施工方案1、编制依据1.1 雪象北主变电站工程合同施工招标文件、施工图纸及后续更改文件；1.3雪象北电缆隧道施工图设计蓝图；1.5建筑地基处理技术规范(JGJ79-2012)；1.6混凝土搅拌用水(JGJ63-2006)；1.7建筑基坑支护技术规范(JGJ120-2012)；1.8地下工程防水技术规范(GB50108-2008)；1.9地下防水工程质量验收标准(GB50208-2011)；1.10国家有关方针政策，以及国家和地方的相关法律法规。2、编制范围及原则2.1 编制范围本方案适用于雪象北主变电站电缆隧道工作井双重旋喷桩指导施工。2.2 编制原则1、确保施工方案针对性强、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。2、技术可靠性原则根据本标段工程特点，依据深圳市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。3、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，从而使旋喷桩施工达到既经济又优质的目的。4、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，施工污水、废浆经沉淀并取得相关部门的批准后方可排放。施工过程实施 ISO9001:2008 标准，进行环境管理。建设“绿色工地”，实施“环保施工”。3、工程概况及施工部署3.1 工程概况1深圳地铁 10 号线 1012-1A 标雪象主变电所旋喷桩施工方案1、工程项目的基本情况序号123456789内容工程名称使用功能工程地点工程规模建设单位设计单位勘察单位监理单位总承包单位说明与要求雪象变电站工程地铁变电站深圳坂田区，东侧为山地，西临南方电网变电站，南靠坂李大道南靠。西北距 110kV 南方电网变电站约 59 米。主体结构 2620m2，深圳市地铁有限公司华东勘测设计研究院有限公司铁道第三勘察设计院集团有限公司广州轨道交通建设监理有限公司中铁二十二局集团有限公司2 承包范围及合同要求序号1234内容承包方式工期要求工程质量要求承包范围说明与要求施工总承包365 天合格地基与基础工程、主体结构、隧道工程、边坡治理工程。隧道设计概况一览表路径顶段及工作井数量地基基础设计等级围护安全等级钢材结构砼强度等级3 、现场基本情况线路总长 576.652m全线分为 3 个顶段，4 个工作井，2#3#为始发井，1#4#为接受井甲级一级钢筋：HPB300、HRB400；C30C50P82深圳地铁 10 号线 1012-1A 标雪象主变电所旋喷桩施工方案深圳属南亚热带季风气候，长夏短冬，气候温和，日照充足，雨量充沛。年平均气温 23.0，历史极端最高气温 38.7，历史极端最低气温 0.2；一年中 1 月平均气温最低，平均为 15.4，7 月平均气温最高，平均为28.9；年日照时数平均为 1837.6 h；年降水量平均为 1935.8 mm，全年86%的雨量出现在汛期（49 月）。春季天气多变，常出现“乍暖乍冷”的天气，盛行偏东风；夏季长达 6 个多月（平均夏季长 196 天），盛行偏南风，高温多雨；秋冬季节盛行东北季风，天气干燥少雨。气候状况深圳气候资源丰富，太阳能资源、热量资源、降水资源均居全省前列，但又是灾害性天气多发区，春季常有低温阴雨、强对流、春旱等，少数年份还可出现寒潮；夏季受锋面低槽、热带气旋、季风云团等天气系统的影响，暴雨、雷暴、台风多发；秋季多秋高气爽的晴好天气，是旅游度假的最好季节，但由于雨水少，蒸发大，常有秋旱发生，一些年份还会出现台风和寒潮；冬季雨水稀少，大多数年份都会出现秋冬连旱，寒潮、低温霜冻也是这个季节的主要灾害性天气。地形地貌电缆隧道主要沿宝吉路地下铺设，两侧建筑物较多，场地原始地貌为丘陵，地面高程一般为 83118m工程地质条场地揭露到的地层主要有新近人工堆积层（ Q4ml），），第四系全新件统冲洪积层（Q4al+PL)，第四系残积层（QEL),和燕山期（53)花岗岩。水文地质条件根据其赋存介质的类型，场地地下水主要有二种类型：一是松散岩类孔隙水，主要赋存于第四系松散地层中；另一类为基岩裂隙水，主要赋存于块状强风化、中等风化带的节理裂隙中，略具承压性。本工程旋喷桩用于 4 个工作井及顶管始发井、接收井进出洞口均采用 600 双重旋喷桩450×450 加固，加固范围为沿顶管顶进轴线方向 4m，顶管管道左右两侧 2m，上下两侧 2m 详见大样图。工作井平面布置图及旋喷桩平面大样图见下图3深圳地铁 10 号线 1012-1A 标雪象主变电所旋喷桩施工方案1-1 工作井平面布置图4深圳地铁 10 号线 1012-1A 标雪象主变电所旋喷桩施工方案1#工作井旋喷桩平面大样图2#工作井旋喷桩平面大样图5深圳地铁 10 号线 1012-1A 标雪象主变电所旋喷桩施工方案3#工作井旋喷桩平面大样图4#工作井旋喷桩平面大样图6深圳地铁 10 号线 1012-1A 标雪象主变电所旋喷桩施工方案1#工作井顶管机进出洞加固图2#工作井顶管机进出洞加固图7深圳地铁 10 号线 1012-1A 标雪象主变电所旋喷桩施工方案3#工作井顶管机进出洞加固图4#工作井顶管机进出洞加固图8深圳地铁 10 号线 1012-1A 标雪象主变电所旋喷桩施工方案3.2 施工部署由于本工程由 4 个工作井组成，现将 4 个工作井分为 2 个施工段，1#井、2#井可为一个施工段，3#井、4#井可为一个施工段。施工顺序：1#工作井与 2#工作井同时施工，待1#工作井旋喷桩与 2#工作井旋喷桩施工完成后再施工 3#工作井旋喷桩与 4#工作井旋喷桩。4、施工准备4.1 施工准备1、施工前技术、质检及现场施工负责人应组织班组作业人员熟悉图纸，学习规范、标准，以熟练掌握各种技术要求及施工方法。2、根据旋喷桩数量配备施工机械，旋喷浆液的原材料规格、质量必须符合设计要求，并有出厂合格证，现场按要求进行验收。3、按设计布桩形式，间距及维护结构范围按设计原则布置桩位，并绘制平面布置图，对各桩进行编号。4、对施工机械设备进行检修与维护，使其符合使用要求。5、 通过试喷校验施工设备的技术性能、工艺参数、试喷效果及其技术措施是否适宜。6、水泥进场前应见证送检合格后方可使用，机械应具有相关证件，不具有责令其退场。4.2 施工前的工艺试验旋喷桩正式施工前进行试桩。施工前的工艺试验主要是验证以下几个方面：1、试喷结果能否达到设计所提要求；9深圳地铁 10 号线 1012-1A 标雪象主变电所旋喷桩施工方案2、旋喷桩施工工艺参数；3、根据地质情况和设计桩径选择的施工机具、设备、施工工艺是否满足设计要求；注)：浆量计算以单位时间喷射的浆量及喷射持续时间，计算出浆量，计算公式为：Q=(H/v)q(1+)式中 Q浆量（m3）；H喷射长度（m）；q单位时间喷浆量（m3/min）；损失系数，通常 0.10.2；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。5、工艺流程与施工程序5.1 工艺流程施工工艺流程见“高压旋喷桩施工工流程图”。场 地 平 整泥 浆 配 置桩 位 放 样钻 机 就 位废 浆 排 放引 孔 钻 进合 格下 喷 射 管水 泥 浆 配 置废 水 排 放喷 射 提 升废 浆 沉 淀回 灌5.2 施工程序1、施工准备 场地平整正式进场施工前，进行管线调查后，清除施工场地地面以下 2 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”。10深圳地铁 10 号线 1012-1A 标雪象主变电所旋喷桩施工方案 桩位放样施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点，埋石标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签钉紧，一桩一签，其误差不大于2cm，。在高喷灌浆轴线拐弯处应设固定桩，同时在施工轴线 510m 范围设控制桩。 修建排污和灰浆拌制系统旋喷桩施工过程中将会产生 1020%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。2、钻机就位拟采用 2 台 MGJ-50 钻机引孔造孔, 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 0.5%；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。3、引孔钻进把钻机移至钻孔位置，对准孔位用水平尺掌握机台水平，立轴垂直、垫牢机架、钻机的垂直度满足精度要求，经技术人员验测合格后方可开钻。如发现钻机倾斜，则停机找平后再开钻。钻进过程中，遇到异常情况及时查明原因，采取相应措施，对地层变化、颗粒大小、硬度等要详细记录，钻孔结束后，由技术人员进行质量检查，合格后方可移位进行下一个孔的钻进。4、下喷射管本项目拟采用 2 台 XPB-900 喷射台车，将喷射台车移至成孔处，先在地面进行浆、气试喷，检查各项工艺参数符合设计要求后将喷射管下至设计深度，经现场质检人员检查认可后方可进行高喷灌浆施工，喷射过程中如遇特殊情况，如浆压过高或喷嘴堵塞等，应将喷射管提出地面进行处理，处理好后再进行施工。5、喷浆材料及制浆采用 42.5 普通硅酸盐水泥搅制浆，水泥应为新鲜无结块，通过 0.08mm 方孔筛的筛余量为5%，每批次进场水泥必须有生产厂家产品合格证，并根据有关规定进行抽查检验。旋喷桩必须满足建筑地基处理技术规范 (JGJ79-2012)，旋喷桩用水满足混凝土搅拌用水(JGJ63-2006)要求，水灰比为 0.8。按设计配比进行浆液搅制，在制浆过程中应随时测量浆液比重，每孔高喷灌浆结束后要统计该孔的材料用量。浆液用高速搅拌机搅制，拌制浆液必须连续均匀，搅拌时间不小11深圳地铁 10 号线 1012-1A 标雪象主变电所旋喷桩施工方案于 30S，一次搅拌使用时间亦控制在 4h 以内。6、喷射提升当喷射管下至设计深度，开始送入符合要求的浆、气，待注入浆液冒出孔口时，按设计的提升方式及速度自下而上提升，直至提升到设计的终喷高程。喷射过程中，值班技术人员应随时检查各环节的运行情况，并根据具体情况采取下列措施：(1)接、卸换管要快，防止塌孔和堵嘴；(2)喷射因故障中断，应酌情处理:a、因机械故障，要尽力缩短中断时间，及早恢复灌浆；b、如中断时间超过 1 小时，要采取补救措施；c、恢复喷射时，喷射管要多下至少 0.3m，保证凝结体的连续性。7.回灌喷射结束后，随即在喷射孔内进行静压充填灌浆，直到浆面不再下沉为止，保证高喷防渗墙固结后墙顶标高，回灌浆液一般采用邻孔高喷冒浆静压充填。8.记录施工中钻孔、高喷灌浆的各道工序应详细、及时、准确记录，所有记录需按要求使用统一表格。5.3 旋喷桩机械原理旋喷法施工是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至地层的预定位置后，用高压脉冲泵，将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置，向四周以高速水平喷入土体，借助流体的冲击力切削土层，使喷流射程内土体遭受破坏，与此同时钻杆一面以一定的速度旋转，一面低速徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后即在地基中形成直径比较均匀，具有一定强度的桩体，从而使地层得到加固。二重管是以二根互不相通的管子，按直径大小在同一轴线上重合套在一起，用于向土体内分别压入气、水、浆液。内管由泥浆泵压送25Mpa 左右的浆液；中管由高压泵压送 20Mpa 左右的高压水；外管由高压机压送 0.7Mpa 的压缩空气。空气喷嘴套在高压水嘴外，在同一圆心上，二重管由回转器、连接管和喷头三部分组成。12深圳地铁 10 号线 1012-1A 标雪象主变电所旋喷桩施工方案6、施工工艺参数施工工艺参数见表 6.01表 6.01 旋喷桩施工主要技术参数参考表项目空气压力（MPa）注浆压力（MPa）提升速度（cm/min）旋转速度分段提升搭接长度（cm）水灰比技术参数0.720301020152010150.8注：该表数据只作为参考，最终数据应由施工单位根据实桩情况而定。1#工作井旋喷桩止水帷幕嵌入至砾质粘性土不小于 2.0m。2#工作井及 3#工作井旋喷桩止水帷幕嵌入深度为坑底 3.0m。4#工作井旋喷桩止水帷幕应穿投填土层。7、质量控制及检验7.1 质量控制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。1、放注浆管前，先在地表进行射水实验，待气、浆压正常后，才能下注浆管施工。2 高喷施工时隔两孔施工，防止相邻高喷孔施工时串浆。相邻的旋喷桩施工时间间隔不少于48 小时。2、采用 42.5 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，应垫高水泥台，覆防雨彩布，防止水泥受潮结块。3、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。运灰小车及搅拌桶均做明显标记,以确保浆液配比的正确性 .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。4、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，13深圳地铁 10 号线 1012-1A 标雪象主变电所旋喷桩施工方案保证成桩直径不小于设计桩径。5、严格控制喷浆提升速度，其提升速度应小于 0.20m/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 0.3 米重复喷射接桩，防止出现断桩。6、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。7、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。8、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。为保证顺利安放注浆管，引孔直径采用150mm 成孔。穿过砂层时，采用浓泥浆护壁成孔，必要时可下套管护壁，以防垮孔。9、实行施工员随班作业制，施工员必须时刻注意检查浆液初凝时间，注浆流量，风量，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，认真如实填写施工报表，客观反映施工实际情况。10、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。11、配备备用发电机组。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。12、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。7.2 质量检验1、旋喷桩施工技术标准旋喷桩的施工技术要求见表 7.01。表 7.01 旋喷桩施工技术检查表序 号12345项 目 名 称钻孔垂直度允许偏差钻孔位置允许偏差钻孔深度允许偏差桩体直径允许偏差桩身中心允许偏差技 术 标 准0.5%20mm±200mm50mm0.2D检查方法实测或经纬仪测钻杆尺量尺量开挖后尺量开挖桩顶下 500mm 处用尺量，D 为设计桩径14深圳地铁 10 号线 1012-1A 标雪象主变电所旋喷桩施工方案67水泥浆液初凝时间水灰比不超过 20 小时0.8/试验检验82、施工检查内容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：原材料（包括水泥）的质量合格证及复验报告，拌和用水的鉴定结果；浆液配合比是否合适工程实际土质条件；机械设备是否正常，在施工前应对高压旋喷设备、地质钻机、高压泥浆泵、水泵等作试机运行，同时确保钻杆（特别是多重钻杆）、钻头及导流器畅通无阻；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。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。施工前检查桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度。施工中检查