12号线漕宝路站高压旋喷加固施工方案

上海轨道交通12号线漕宝路站基坑旋喷桩加固工程施工方案上海普盛建设工程有限公司2011年1月目录一、工程概况二、施工方案的编制依据三、施工平面图四、工程量五、施工步骤和方法六、质量保证措施七、安全生产与文明施工八、劳动力组织安排九、施工进度计划附图一、工程概况（一）工程概述地铁12号线漕宝站坐落在漕宝路和漕溪路路口、漕溪路西侧漕宝路北侧的上海地毯总厂下，呈东西走向。设计地面标高为+4.400m（绝对标高），主体结构基坑开挖面积约3610平方米。车站主体结构为地下四层岛式站，长宽净尺寸为150mX22.8m，站台长度中心线处基坑深度约28.375m。采用地下墙作为围护结构，且地下墙也作为主体结构的一部分。车站主体采用下二、三板层板逆筑法施工，附属结构除西端风井与主体一起施工外，其余均采用明挖顺筑法施工。其中地基加固包括车站，西端头风井，创新基坑等。车站坑内加固深度为下三层板底下2.5米、坑底下3米；西端头风井坑内加固深度为坑底下8.85米；创新基坑坑内加固深度为坑底下3米。坑内加固以裙边加固和抽条加固为主。地下墙外墙接缝处旋喷桩加固深度为地面以下2米至坑底下5米，水泥掺量30％，直径采用φ800。（二）、与本工程项目有关单位设计单位：上海市隧道工程轨道交通设计研究院总包单位：上海建工第二建筑施工单位：上海普盛建设工程有限公司二、施工方案的编制依据1、本工程施工的设计图纸和设计技术要求；2、本工程工作内容:包括基坑旋喷桩等施工内容；3、施工规范及标准：《市政地下工程施工质量验收规范》（DG/TJ08-236-2006）；上海市标准《上海市地铁基坑工程施工规程》（SZ-08-2000）；《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002）；三、施工总平面图（统一由总包实施、按排）1、旋喷桩施工机械进场后直接停放在加固范围内，压浆泵、拌浆机及拌浆筒、存浆筒设置在基坑靠地下墙外边的地方；水泥库就搭设在基坑相邻拌浆机旁，面积5*8米。2、施工用水：在施工场地内提供的2寸水管。按基坑边长每100米设置一个水龙头。3、施工用电根据本工程的实际情况，由总包提供用电量以满足施工所需。施工用电由现场箱变分三路接出，分别供给泥浆系统、旋喷桩机及临时用电。四、工程量1、旋喷桩：车站，西端头井，创新地基共计约24000m3。五、施工步骤和方法（一）围护高压旋喷根据现场施工条件和施工材料资源，施工机械等综合考虑，坑内加固采用φ1000旋喷桩，孔距800，水泥掺量按设计要求，建议不小于25％，其土体28天无侧限抗压强度不小于1.2Mpa。坑外加固采用φ800旋喷桩。1、施工技术参数：旋喷桩直径1.0m，孔距按800mm。气压：为保证旋喷桩直径，在规范的基础上适当调整压力，气压力控制在0.5~0.7Mpa以上；水泥浆液压力：因本工程旋喷桩桩径较大，为保证水泥浆液有足够的供应量，在不影响水泥浆液喷射效果的前提下，适当加大喷嘴直径，水泥浆液压力控制29Mpa；喷浆嘴：Φ8.0mm*2；喷气嘴：Φ10mm*2；提升速度：12~25cm/min旋转速度：12R/min浆液流量：＞50L/min水泥掺入量：400Kg/m3水灰比：1.0在旋喷桩施工的喷浆过程中，往往有一定数量的土粒，随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面，冒浆量一般为注浆量的20%左右，该部分冒浆在施工时采用泥浆固化后外运出工地。2、施工工艺流程（详见旋喷桩施工工艺流程图）3、高压旋喷桩施工方法（1）本工程根据工程进度要求安排若干台GPX-10高压旋喷钻机进行施工，施工范围为基坑加固，桩深度最深为32米，旋喷桩直径1.00m，孔距按800mm布置。（2）施工前提在施工场地平整，并清除障碍物后进行施工。（3）施工方法1）定位放线放样时由现场测量人员根据桩位布置图，并以原围护工法内边线，结合原始坐标点和出入口结构墙体接头进行测量放样，确定旋喷桩桩位，桩位放样误差小于5cm，并准确测量孔口地面高程，并报业主和监理检验复核。2）钻孔旋喷桩桩位放样并复核合格后，用GPX-10工程钻机成孔，钻头直径127mm，成孔深度大于设计深度0.2m，钻进过程中，须随时注意观察钻机的工作情况，用水平尺检查钻机机架垂直度，桩机垫平垫稳，钻进中不得发生倾斜和移动，垂直度偏差小于1/100（用水平尺检查钻机机架水平度开控制）。确保桩间距和相邻桩桩体搭接。为防止窜孔，采用跳跃式施工。3）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，下管前可用胶面包扎。下喷射管至设计喷射深度。4）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P.0.42.5普通硅酸盐水泥。根据地层条件，可以利用回浆与水泥料混合拌制水泥浆液，根据灰浆浆液比重适当调整水泥加入量。浆液比重控制在1.50~1.57。5）喷射提升喷射管下至设计深度，开始送入符合要求的气、浆。待浆液冒出孔口后，即按设计的提长速度、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。6）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。7）冲洗：喷射结束后，应及时浆管道冲洗干净，以防堵塞。（4）冒浆处理在喷浆过程中，往往有一定数量的土粒，随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面，冒浆量小于注浆量20%为正常，超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，采取相应措施。1）冒浆量过大减少冒浆量可采取下列措施：①减小喷射压力②适当缩小喷嘴孔径③加快提升和旋转速度。2）不冒浆地层中有较大空隙，出现不冒浆现象，则可采取的措施为：①掺入速凝剂，缩短固结时间，使浆液在一定土层范围内固结；②在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再继续继续正常喷浆。（5）施工要点1）钻机垂直度钻杆头对准孔位中心的同时应保证钻机的垂直度，以使钻孔达到设计要求垂直度。钻机就位后，必须作水平较正，使其钻杆轴线对信钻杆中心位置。喷射注浆管的倾斜度不得大于1%。2）钻孔钻孔方法很多，主要视地层中地质情况、加固深度、机具设备等条件而定。当遇到比较坚硬的地层时宜用地质钻机钻孔。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。3）插管将喷射注浆管插入地层预定的深度。使用76型振动钻机钻孔时，插管与钻孔两道工序合二而一。使用地质钻机时，钻孔完毕后必须拔出芯管，并将喷射注浆管插入预定深度。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水、边插管，水压力一般不超过1MPa，如压力过高，则易将孔壁射塌。4）喷射注浆当喷射注浆插入预定深度后，由下而上进行喷射注浆，注浆的技术参数见表5.2-33。注浆时应注意检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、旋转提升速度等是否符合设计要求，并且随时做好记录，绘制作业过程曲线。当浆液初凝时间超过20h时，应停止使用该水泥浆。一般水灰比为1∶1的浆液，初凝时间为15h左右。5）冲洗施工完毕，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。可浆浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵，注浆管和软管内的浆液全部排出。6）检查：施工后对喷射施工质量的检验，由于高压旋喷(喷射注浆)为起围护止水作用,因此不做固结强度、固结范围测试,以基坑不渗漏为准。不合格者应进行补喷。（6）施工注意事项1）设备安装平稳对正，开孔前须严格检查桩位和开孔角度。2）引孔钻具岩惦管长度不小于3m，同心度要好。3）确保引孔浓度达到设计要求4）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。5）高喷管下井前需在井口试验检查，防止喷嘴堵塞。6）高喷管下至距孔底0.5m时，应先启支浆泵送浆，同时旋转下放，下至于孔底（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。7）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。8）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。9）分节拆卸高喷管时，动作要快，尽量缩短停机时间。10）因故停机（卸管或处理故障）时，需将近高喷管下放至超过原高喷深度0.1-0.5m处，重新开机作业，以避免回结体出现新层。11）持地层（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。12）采用两序施工（间隔一个）防止串孔。13）及时回灌，保持孔内浆满。边疆施工时可采用冒浆回灌。14）为确保回结体强度，冒将浆不得回收和利用。15）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。（7）固结强度、固结范围的测试及补救措施1）由于高压喷射注浆为止水用,不做固结强度、固结范围测试,以基坑不渗漏为准。2）补救措施：对于固结强度、范围没有达到止水要求的部位，采用重新补桩措施，同时加大水泥掺量。（8）排污：旋喷桩废浆排至坑外，待固化后时外运出工地。4、高压旋喷机械配备序名称型号数量（件）功率（KW）备注1工程钻机GPX-107.52旋喷台车CYP-50223上料机SLT-13.54空压机V3/7225空压机0.9m37.56电焊机AXL-165117泥浆机7.5DPN7.58拌浆机WJG80159高压水泵D-27510水准仪NA2注意：1.一套旋喷桩施工至少需用电量180KW。2.一套旋喷桩施工至少需用一根Φ50供水管，并要有足够的水压。3.旋喷桩机械数量根据现场实际情况进行安排。六、质量保证措施（一）高压旋喷桩施工技术措施及控制方法1、必须预先摸清地下管线和其它障碍物，并做好有效标志，后才能施工；2、根据图纸尺寸和线位控制点测放好桩位，根据高程点引测好标高，并做好标志，同时做好测量放线技术复核单，提清监理复核，验收签证，确认无误后方可进行高压旋喷桩施工；3、孔位施工放样误差应小于1cm，钻孔误差应在±5cm以内；4、严格控制浆液配比，做到挂牌施工，并配有专职人员负责管理浆液，严格控制钻进下沉速度和旋转提升速度，钻进速度不大于0.5m/min，旋转提升速度不大于0.2m/min；5、水灰比应控制在1.0，即浆液比重控制在1.57-1.5之间，水泥采用普通硅酸盐42.5级水泥，水泥必须要有质保书，交易凭证等相关手续。水泥进场复试合格后方允许使用，严禁使用过期水泥，受潮水泥；6、施工前对高压旋喷桩机器进行维护保养，尽量减少施工过程中由于设备故障而造成的质量问题，设备由专人负责操作，上岗前必须检查设备的性能，确保设备运转正常；7、喷气、喷浆的压力控制，气压力应在0.7Mpa，提升喷浆压力应在29Mpa之内，所有的压力大小都必须要根据桩径的大小进行调整，确保施工质量；旋喷注浆：作业下旋喷先检查和调试气嘴及喷浆口是否完好畅通，下喷管必须垂直对准孔心，保证喷管提升和旋转，当喷管下至深度以下10cm左右开始拌送水泥浆，然后开启高压水和压缩空气，待松浆30秒后且孔口冒浆正常时方可旋喷提升，成桩结束后及时做好桩顶回灌和废浆处理。因旋喷桩成桩后桩顶可能有一个收缩过程，喷射灌浆完毕后，应继续向孔内灌注浆液，直至液面不再下沉为止，保证桩顶标高；8、水泥用量、单桩水泥用量的偏差应和理论单桩水泥用量相差不超过5%，理论水泥用量主要根据桩径大小、桩身长度、水泥掺量来确定；9、场地布置应综合考虑各方面因素，避免设备多次搬迁、移位减少桩与桩之间的间隔时间，尽量保证施工的连续性；10、在施工前应测量好机台标高，计算好钻杆的长度，使得打桩长度不小于设计桩长。11、检测方法：以基坑不渗漏为准；根据有关规定每台班做一组7.07×7.07×7.07cm3水泥土试块，一组六块试块。试样来源于沟槽中的置换出的水泥土，按规定条件养护，到达龄期后送三块水泥土试块做抗压强度试验，试验报告及时提交监理与甲方。(五)、一般应急预防技术措施1、地下障碍物应急措施如在施工范围内碰到的地下障碍物，应及时用镐机凿除，确保旋喷桩机顺利施工，对于长度超过15m的障碍物，需先凿除一段后，打下钢板桩将其隔断，进行工法施工，凿除范围应不大于10m。七、安全生产与文明施工（一）安全技术措施：1、加强对现场施工人员的安全、文明施工的宣传教育，提高其安全文明施工及自身保护意识。2、施工现场应由专人负责清扫，加