旋喷加固施工方案(word03)

北京地铁15号线一期工程西段工程北沙滩站1第一章工程概括1.1工程概况北沙滩站位于八达岭高速北沙滩桥西侧，呈东西走向，车站主体位于清华东路现状车道下。车站东段道路北侧为绿地，南侧为清华东路小学；车站西段道路两侧多为1～2层房屋。车站中心里程为K7+023.000，总长为181.8m，西端设备用房区为双层三柱四跨矩型框架结构，宽度为32.7m；中间标准段为双层双柱三跨矩型框架结构，宽度为22.7m；车站东端设盾构始发井，宽度为26.6m。车站顶板覆土厚度平均约为4.5m，底板埋深约18.9m。整个车站从上至下主要位于粉土填土、粉土、粉质粘土、细中砂等地层中，车站结构底板坐落在粉质粘土层上。车站共设置3个出入口、2个风道。A出入口设置在车站西北侧；B出入口设置在车站东北侧，分为B1和B2两个出入口，B1在八达岭高速路西侧，B2位于高速路东侧红星美凯龙前广场；C出入口设置在车站东南侧，分为C1和C2出入口，C1在八达岭高速路西侧，C2在路东侧，位于八达岭高速与清华东路路口的东南角。1号风亭位于车站西北侧，2号风亭设置在东北侧与B出入口合建。附图2-1：北沙滩站总平面图。北沙滩站施工期间采用降水井进行地层降水施工，其中主体结构布置降水井70眼，井深27.0m，井号为ZT01-ZT70，1号风道及A出入口布置降水井15眼，井深19.0m，井号FT01-FT15，2号风道布置降水井11眼，井深19.0m，井号为FT16-FT26。标准井间距为6.5m（部分进行调整）。井号FT19、ZT36-ZT38、ZT41位于暗挖结构范围内，采用钢管井。主体基坑东西侧、中部北侧共布置三组水位观测孔，孔号为GC01-GC03，每组水位观测孔深分别为9.0m、16.5m、22.0m。降水井距离基坑结构外轮廓线2.0-3.0m。1.2工程地质及水文地质条件1.2.1工程地质条件按地层沉积年代、成因类型，车站主体阳角处工程场地土层划分为人工堆积层（Qml）、第四纪全新世冲洪积层（Q41al+pl）、第四纪晚更新世冲洪积层（Q3al+pl）三大类，本场区按地层岩性及其物理力学性质进一步分为6个大层及其亚层。整个车站从上至下主要位于粉土填土、粉土、粉质粘土、细中砂等地层中，车站结构底板坐落在粉质粘土层上。各地层特征自上而下依次见表2-1北沙滩站地层岩性特征一览表。1.2.2水文地质条件1、本场区范围内有三层地下水，地下水类型分别为上层滞水（一）、潜水（二）和层间水（三）。拟建场地内的地下水详细情况见表2-2北沙滩站地下水特征表。北京地铁15号线一期工程西段工程北沙滩站2北沙滩站地层岩性特征一览表表2-12、本场区范围内地下水腐蚀性：上层滞水（一）对混凝土结构具有微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水和干湿交替环境下均具有微腐蚀性；潜水（二）对混凝土结构具有微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水的环境下具有微腐蚀性，在干湿交替环境下具有弱腐蚀性；层间水（三）对混凝土结构具有微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水的环境下具有微腐蚀性，在干湿交替环境下具有弱腐蚀性。北沙滩站地下水特征表表2-21.2.3工程地质评价1、本场区除填土层外，无软土、湿陷性土、膨胀土、残积土的分布，也无滑坡、地裂缝沉积年代地层代号岩性名称颜色状态密实度湿度压缩性层底标高(m)分布情况人工填土层(Qml)①粉土填土黄褐色松散~中密稍湿~湿42.33~45.84连续分布①1杂填土杂色松散~中密稍湿~湿连续分布第四纪全新世冲洪积层(Q41al+pl)③粉土黄灰色~灰色密实湿~很湿中~低压缩性35.07~39.75连续分布③1粉质粘土黄灰色~灰色可塑~硬塑中高~中高压缩性透镜体分布④粉质粘土黄褐色可塑~硬塑中~中低压缩性27.75~33.10连续分布④2粉土黄褐色密实很湿中~中低压缩性透镜体分布第四纪晚更新世冲洪层(Q3al+pl)⑥粉质粘土黄褐色，局部黄灰色可塑~硬塑中~中低压缩性14.66~20.91连续分布⑥2粉土黄褐色，局部黄灰色密实很湿中~中低压缩性透镜体分布⑥3细中砂黄褐色中密~密实饱和低压缩性透镜体分布⑦3粉土黄褐色密实很湿中低压缩性紧部分钻孔穿透该层透镜体分布⑦4粉质粘土黄褐色硬塑中~中低压缩性连续分布⑧粉质粘土黄褐色，局部灰色可塑~硬塑中~中低压缩性紧部分钻孔穿透该层连续分布⑧2粉土黄褐色，局部灰色密实饱和中低压缩性连续分布⑧3细中砂黄褐色，局部灰色密实饱和低压缩性透镜体分布地下水性质水位/水头埋深(m)水位/水头标高(m)观测时间主要含水层上层滞水（一）2.27~4.9041.97~44.7710.10.15-10.11.粉土③层潜水（二）10.59~13.1034.26~36.4910.10.15-10.11粉土④2层层间水（三）16.94~18.5827.79~30.0010.10.15-10.11粉土⑥2层、细中砂⑥3层，具承压性。北京地铁15号线一期工程西段工程北沙滩站3等不良地质作用。场地地面沉降现象较突出，设计时应给予关注。从区域地质构造特征、新构造运动、历史地震背景等分析，拟建场地区域稳定性、场地稳定性均良好。2、本场区位于抗震设防烈度8度区内，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.2g，设计特征周期为0.45s。建筑场地类别为Ⅲ类，20m深度范围内的饱和砂土、粉土不液化。3、拟建车站主体基底以下土层主要为粉质粘土⑥层、粉土⑥2层和细中砂⑥3层，为中低～低压缩性土层，地基土整体稳定性好，可视为均匀性地基；其地基土的承载力特征值kaf为180～240kPa，在荷载满足上部结构要求时可考虑采用天然地基。根据设计桩长，桩尖持力层为粉质粘土⑦4层，建议采用大直径钻孔灌注桩，桩的极限端阻力标准值按1000kPa考虑。4、本场地浅层土对混凝土结构具微腐蚀性；对钢筋混凝土中的钢筋具微腐蚀性；对钢结构具微腐蚀性。北京地铁15号线一期工程西段工程北沙滩站4第二章施工总体安排2.1总体施工方法2.1.1加固范围车站主体基坑标准段宽度22.7m，西端扩大段宽度32.7m，加固范围为两段的阳角处，加固尺寸为9000mm×9800mm。加固深度由地面至基坑底部。如图2-1：阳角土体加固平面图。图2-1阳角土体加固平面图2.1.2施工顺序车站主体阳角处土体加固采用φ850@600旋喷桩施工、二重管旋喷法，为防止旋喷桩施工时由于相邻两桩施工距离太近或间隔时间太短，造成相邻高压喷孔施工时串浆，采取分批跳孔施作，钻孔施工时按每间隔两孔施作，具体施工顺序依据现场实际情况确定。具体位置详见图2-2：旋喷桩平面布置图。图2-3：旋喷桩平面布置图详图。北京地铁15号线一期工程西段工程北沙滩站5图2-2旋喷桩平面布置图图2-3旋喷桩平面布置图详图2.2施工进度计划根据实施性施工组织设计的工期要求、现场施工安排计划及实际情况，车站主体基坑中段阳角加固区域基底旋喷桩加固处理在车站主体围护桩施工完毕后开始施工。2.3资源配置2.3.1劳动力计划劳动力具体分工如表3.1所示，表中为每班组人员配置，工地施工采用2班制，在施工北京地铁15号线一期工程西段工程北沙滩站6中应各司其职，认真负责，互相协作，互相监督。桩机作业人员必须做好现场施工纪录，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，交资料员。司泵人员应随时注意注浆泵压力变化，注浆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2-1劳动力组织表序号工种人数（每班）职责备注1机修工2负责排除机械故障和管路的清理2制浆4负责浆液的配置及调整3桩机操作8负责旋喷机的操作及注浆施工记录4工长1负责现场技术指导和管理5资料员1负责资料的收集6技术负责1负责工程总体安排合计172.3.2主要施工机械设备车站主体阳角处旋喷桩施工采用XT-30B型全液压旋喷台车作业，主要施工机械设备如表2-2所示，本表暂定为一个工作面设备配置，根据施工进度及现场实际情况，及时调整设备。表2-2主要机械设备配套表序号设备名称用途单位数量1XT-30B型全液压旋喷台车旋喷台12XTB-90E型注浆泵注浆台13VF-6/7-A空压机压缩空气台14高压水泵高压水台15浆液搅拌机拌浆台2北京地铁15号线一期工程西段工程北沙滩站7第三章施工方法3.1施工原理及工艺流程二重管旋喷法是一种用同轴双通道二重注浆管复合喷射高压水泥浆和压缩空气二种介质，以浆液作为喷射流，但在其外围裹着一圈空气流为复合喷射流，通过复合喷射流切割地基土体，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，具有一定强度的圆柱体，从而使地基得到加固的方法。其成桩强度约0.5～8.0MPa，成桩直径可达到1.0m左右。高压喷射注浆的施工工序为机具就位、钻孔至设计标高、喷射注浆、拔管及冲洗等。采用二重管法旋喷，应先送压缩空气，后送浆；喷射时先应达到预定点喷射压力、喷浆量后，再逐渐提升注浆管，注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm，钻孔时可用注浆管射水成孔至设计深度后，再一边提升一边进行喷射注浆。二重管旋喷法是将水泥浆与压缩空气同时喷射，可延长喷射距离、增大切削能力，旋喷桩施工工艺流程见图3-1图3-1双管旋喷桩施工工艺流程图3.2施工工艺参数车站主体阳角处旋喷桩采用采用∅850@600二重管旋喷桩进行基底加固处理，水泥水灰比为0.8左右，采用42.5级普通硅酸盐水泥。具体施工工艺参数见表3-1。北京地铁15号线一期工程西段工程北沙滩站8表3-1旋喷桩施工主要技术参数参考表项目技术参数压缩空气气压（Mpa）0.7气量（m3/min）1～3水泥浆压力（Mpa）20流量（L/min）80～200水灰比1.0～1.5提升速度（cm/min）7～20旋转速度（r/min）5～16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-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，通常取0.1～0.2；v提升速度（m/min）。根据实际情况计算所需的喷浆量，以确定水泥使用数量。3.3旋喷桩施工方法3.3.1施工准备(1)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2m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”。(2)修建排污和灰浆拌制系统旋喷桩施工过程中产生的废浆液和污水应经三级沉淀后方可进行无公害排放，沉淀和排污统一纳入现场污水处理系统。灰浆拌制系统主要设置在水泥存放区附近，便于作业，灰浆拌制系统主要由灰浆拌制设备、灰浆输送设备组成。(3)桩位放样与桩机定位①按照桩位平面布置，采用竹签放出桩位。注意引出控制基线，经常核对，保证桩位、北京地铁15号线一期工程西段工程北沙滩站9桩身搭接符合设计要求。确定合理的施工顺序及配套机械，水泥材料堆放及制浆场等布置在桩群范围之外。②每根桩施工前，都要从两个相互垂直的方向校正搅拌轴，确保桩身垂直度偏差不超过1%。③将钻机移到桩位，定位对中，桩位偏差不超过5cm。(4)制浆：①选用42.5普通硅酸盐水泥进行水泥浆配置。②浆液水灰比为0.8~1.0。③制浆采用二级搅拌系统，即下料、搅拌在一个搅拌罐（箱）里为一级，按定制配比配制出来的水泥浆流放至另一储料罐（箱）保证水泥浆输送泵的连续泵送，不发生供料中断的现象；储料罐（箱）内不间断进行搅拌，防止水泥浆发生分离。在配制浆液时，应先在搅拌桶内注入部分清水，然后倒入水泥搅拌均匀，搅拌后的浆液必须满足设计水灰比要求。④浆液过筛后再送浆，保证正常输浆，浆液在旋喷前1小时内配置。(5)贯入注浆管：钻孔置管时可喷少量浆液或喷水润滑土体。在较硬土层下沉较慢时，转速要减缓，以利于钻进。(6)提升、旋喷注浆：当喷管到达预定深度后，由下而上进行喷射作业，由空气压缩机输送0.7至0.8Mpa压缩空气，由泥浆泵注入压力为20Mpa的水泥浆液切割土体并填充，边旋转边徐徐提升至地面。由于旋喷桩止水的效