中铁隧道集团有限公司二○一○年十二月
一 、设计概况
滨~五区间竖井周边地层主要为1-1杂填土、1-2b3稍密素填土、2-1b2-3软塑~可塑粉质粘土、2-2c2-3稍密~中密粉土、4-3b1-2可塑~硬塑粉质粘土、Z2d-3中风化灰岩。为增强临时施工竖井周边软弱地层的稳定性,控制临时施工竖井变形,确保竖井安全,在竖井周边施工3排φ800@600双管旋喷桩加固,旋喷桩进入4-3b1-2可塑~硬塑粉质粘土不小于1m。旋喷桩采用42.5级普通硅酸盐水泥,每米水泥掺量约250kg。加固体无侧限抗压强度≥1.0MPa,渗透系数不大于1*10-6cm/s。
二、编制依据
1、南京地铁三号线土建工程D3-TA05标招标文件。2、《地下防水工程质量验收规范》GB50208-20023、《地下工程防水技术规范》GB50108-20014、《混凝土拌合用水标准》(JGJ63-89)
5、《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)(2003版)6、《建筑基坑工程技术规范》(YB9258-97)三、总体施工方案
竖井加固在竖井锁口圈施工前进行,沿竖井开挖周边呈3排布置,施工时,先施工靠近竖井内圈孔,在逐层向外施工,施工缝相互错开。
四、施工方案4.1工艺流程
旋喷桩施工工艺流程见下图。
(1)测量放线:按设计图纸进行施工放样,并用红油漆标记旋喷桩桩位中心,并准确测量孔口地面高程,作好原始记录。
(2)就位对中:移动旋喷桩机到达指定桩位、对中,对中误差不大于2cm,垂直度偏差不大于0.5L%(L:旋喷桩桩长)。
(3)钻孔:钻进过程中,须随时注意观察钻机的工作情况,钻孔垂直度偏差控制在0.5%范围内。
(4)下喷射管:将高喷台车移至孔口,先进行地面试喷以调整喷射压力。为防止水嘴和气嘴堵塞,下管前可用胶布包扎,下喷射管至设计喷射深度。
(5)制浆:按设计要求制备浆液,并准确测量浆液比重。高喷灌浆采用42.5普通硅酸盐水泥。水灰比应根据土体强度的需要选为1:1~1.5。
(6)喷射提升:喷射管下至设计深度,开始送入符合要求的水、
气、浆。待浆液冒出孔口后,即按设计的提升速度、旋转速度,自下而上开始喷射、旋转提升,到设计的终喷高度停喷,并提出喷射管。
(7)回灌:喷射灌浆结束后,应利用水泥浆进行回灌,直到孔内浆液面不下沉为止。
(8)冲洗:喷射结束后,应及时将管道冲洗干净,以防堵塞。4.2旋喷桩施工技术要点
设备安装平稳对正,开孔前须严格检查桩位和开孔角度。 保持引孔泥浆性能,孔壁完整,不坍孔,确保高喷管顺利下至孔底。 高喷管下井前需在井口试验检查,防止喷嘴堵塞。 高喷管下至距孔底0.5m时,应先启动注浆泵送浆,同时旋转下放,下至孔底(开喷深度)后,再启动高压泵和空压机,各项参数正常后方可提升。 浆液配制必须严格按照配比均匀上料,经常检查测定浆液比重,并做好记录。 高喷作业中,必须注意观察水、气、浆压力和流量达到设计要求,发现异常,要立即停止提升,查明原因,及时处理。分节拆卸高喷管时,动作要快,尽量缩短停机时间。 持力层(较大砾石层或较硬地层)应降低提升速度,高喷参数孔段应进行复喷。 采用跳孔施工,防止串孔。 及时回灌,保持孔内浆满。连续施工时可采用冒浆回灌。 为确保回结体强度,冒浆不得回收和利用。 遇漏水、漏浆孔段,应停止提升,继续注浆,待冒浆正常后再提升;漏失严重时应采取堵漏措施,并做好记录。
4.3 旋喷桩施工质量检验标准
(1)施工过程中必须对每根桩的定位、桩长、垂直度、水泥用量、水灰比、喷浆的连续性、喷浆压力及浆液流量、喷浆提升速度、复搅等进行严格的控制和跟踪检查;
(2)应采用轻便触探器、静力触探。钻取土样等方法对桩身质量和桩身强度进行检验,检验点的数量为注浆孔数的2%~5%,不足20孔的工程,至少检验3个点。检测点位置应由监理工程师指定;
(3)所有的试验及检验报告应及时提交监理工程师审查,在得到书面许可后方可进行下一道工序的施工。
(4)固结强度、固结范围的测试及补救措施 由于高压喷射注浆所形成的旋喷桩为水泥土桩,强度低,钻孔取样成功率很低,故采用较易成功的孔内软取芯法,即在凝固前,取出孔内代表桩体成分的水泥土混合浆液,制成试块,在标准养护条件下进行养护,待达到龄期时进行强度试验。 补救措施:对于固结强度没有达到设计要求强度的部位,采用重新补桩措施,同时加大泥掺量。
五、施工组织5.1人员组织安排
桩机司机6人,普工8人,机修工4人,试验员1人,管理人员1名,技术人员2名,合计22人。
5.2机械组织安排
施工期间,由于变压器还未施工,故租赁柴油发电机保证施工需要,施工机械安排详见下表。
六、质量保证措施
1、旋喷桩施工质量保证措施
(1)施工前先进行场地平整,挖好排浆沟,并应根据现场和地下埋设物的位置等情况,复核高压喷射注浆的设计孔位。
(2)水泥在使用前需作质量鉴定。搅拌水泥浆所用的水,应符合《混凝土拌合用水标准》JGJ63-89的规定。
(3)做好钻机定位,钻机与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1.5%。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。
(4)当注浆管贯入土中,喷嘴达到设计标高时,即可喷射注浆。在喷射注浆参数达到规定值后,随即分别按旋喷的工艺要求,提升注浆管,由下而上喷射注浆。注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm。
(5)制备好的浆液不得离析,泵送必须连续,拌制浆液的箱数、固化剂的用量以及泵送浆液的时间等有专人记录。
(6)在高压喷射注浆过程中出现压力骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况时,应停止提升和喷射注浆以防桩体中断,同时立即查明产生的原因并及时采取措施排除故障。如发现有浆液喷射不足,影响桩体的设计直径时,应进行复喷。
a.压力下降原因及处理
压力下降的原因主要有:①安全阀和管路接头处密封圈不严而有泄
漏现象;②泵阀损坏,油管破裂漏油;③安全阀的安全压力过低,或吸浆管内留有空气或密封圈泄漏;④栓塞油泵调压过低。
处理方法为:停机检查,经检查后压力自然上升,并以清水进行调压试验,以达到所要求的压力为止。
b.压力骤升的原因及处理
压力骤升的原因主要有:①喷嘴堵塞;②高压管路清洗不净,浆液沉淀或其他杂物堵塞管路;③泵体或出浆管路有堵塞。
处理方法为:①停机检查,首先卸压,如喷嘴堵塞,将钻杆提升,用铜针疏通;②其他情况堵塞应松开接头进行疏动,待堵塞消失后再进行旋喷。
c.冒浆原因及处理
冒浆量过大的主要原因是有效喷射范围与注浆量不相适应,注浆量大大超出喷浆固结所需的浆量所致。减少冒浆量采取的措施为:①提高喷射能力;②适当缩小喷嘴孔径;③加快提升和旋转速度。
不冒浆若系地层中有较大的空隙,可采取的措施为:①在浆液中掺入适量的速凝剂,缩短固结时间,使浆液在一定土层范围内凝固;②在空隙地段增大注浆量,填满空隙后再继续正常喷浆。
(7)当高压喷射注浆完毕,应迅速拔出注浆管,用清水冲洗管路。为防止浆液凝固收缩影响桩顶高程,必要时可在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆等措施。
2、注浆施工质量保证措施
1、在注浆施工中应通过现场试验对布孔方式、注浆参数及浆液配比作进一步试验调整,并在以后注浆施工过程中根据现场实际情况进行适当调整,以确保注浆效果。
2、如出现堵管,堵管的处理要快速及时,不能慌乱,按顺序尽快拔出注浆管,然后用清水冲洗,重新下管再进行注浆。
3、注浆过程中要采取相应的措施来防止堵管,如多做试验选定合理的凝结时间,注意压力的变化,如压力升高要及时提升锌管。
4、水泥浆液若发生沉淀、离析现象,应进行二次搅拌。
5、施工过程中做好注浆施工的各种记录,及时了解注浆压力和流量变化情况并进行综合分析,判断注浆效果是否满足设计要求,注浆作业时,每500 mm记录一次注浆参数。
6、注浆水泥用量在注浆时应按双控施工①冒浆②压力,压力上升,可停止该孔注浆,进行下一孔注浆。
七、安全施工技术措施
1、落实安全责任制,形成“行政管理安全、技术保安全、部门促安
全”局面,真正做到人人事事保安全。
2、加强施工现场安全教育。项目部坚持周一安全学习制,班组作业必须进行“三上岗一讲评”,不断提高安全意识与安全综合素质。
3、加强施工现场安全培训,提高操作者的安全意识和自保互保能力。特殊工种必须持证上岗。
4、施工安全检查制度化。项目部对生产中的安全工作,组织定期和不定期检查,工班做到班前、班中、班后检查。
5、在施工通道和作业面,挂设醒目的、具有针对性的警示牌、安全标志,如指令标志、提示标志、警告标志、禁止标志、高处作业标志等。工地主要出入口设置交通指令标志和警示灯,保证车辆和行人安全。
6、严格遵守高空作业、垂直运输、设备吊装、施工用电等特种作业的作业规程,作业人员必须持特种作业证上岗。
7、电缆线路应采用“三相五线”接线方式,并安装漏电保护装置,做到用电设备“一机、一闸、一漏保”;防火设备及放火须知牌。
8、开挖导沟前进行管线探测,开挖时派专人指挥,不得在无人指挥下施工。
9、施工人员进入现场必须戴安全帽,不准穿拖鞋,不准酒后上班。
10、在钻孔和注浆施工过程中,要做好各种机械设备和电路的检查工作,消除各种不安全因素的存在。
八、文明施工及环境保证
1、学习贯彻地方政府环保法规及有关规定,制定本项目环保措施并严格执行,项目部指派专人负责日常检查、监督和与相关部门的协调工作。
2、旋喷钻机的喷嘴在地面以下时才可进行高压喷射注浆,防止高压喷射出的浆液伤人。
3、落实“门前三包”的环境保洁责任制,保持施工区和生活区的环境卫生,及时清理垃圾,并按批准的方法进行处理。
4、夜间施工按南京市有关规定办理夜间施工许可证,施工噪声和施工振动满足相关标准;合理安排施工,选用低噪音设备,采用消音措施降低施工过程中的施工噪音,夜间尽量避免使用噪音设备。
5、搞好现场的文明施工,及时做好泥浆清理工作,不得直排入市政管道,施工完毕及时清理现场。
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