武汉市轨道交通土建盾构端头加固施工方案.doc

武汉市轨道交通27号线一期工程土建施工部分BT项目第一标段第一分部新路村站盾构端头井加固施工方案中国葛洲集团股份有限公司武汉轨道交通27号线一期土建施工第一标项目部二一六年二月 编 制： 审 核： 审 批： 目录1 编制依据12 工程概况12.1 车站平面位置12.2 车站结构12.3 主要工程数量22.4 不良地质与特殊岩石22.5 施工用水用电22.6 工程的特点及特殊性23 施工总体部署33.1 施工安排33.2 资源配置34 施工工艺与方法54.1施工准备54.2工艺试桩64.3施工工艺84.4 施工过程控制9第五章 质量标准及检查措施105.1 旋喷桩施工技术标准105.2 施工质量管理目标115.3 质量管理措施115.4施工技术、质量保证措施11第六章 质量、安全、环境保证措施126.1文明施工管理目标126.2场容场貌、文明建设保证措施136.3废土处理措施146.4其它文明施工保证措施14第七章 消防、保卫保证措施157.1 消防措施157.2 保卫措施151 编制依据（1）地铁设计规范(GB50157-2013)；（2）城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB50307-2012)；（4）混凝土结构设计规范（GB50010-2010）；（5）建筑基坑技术规范（JGJ120-2012）；（6）混凝土结构耐久性设计规范（GB/T5046-2008）；（7）现行有关法规、标准、技术规范及环保、水土保持方面的政策和法规；（8）类似工程的施工实践经验；（9）建筑工程施工质量统一验收标准（GB50300-2001）；（10）建筑地基基础设计规范（GB5009-2001）；（11）建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）；（12）建筑与市政降水工程技术规范（JGJ T11198）；（13）新路村站主体围护结构图纸。2 工程概况2.1 车站平面位置新路村站位于武汉市洪山区新路村村委会东南方向沿文化大道430m处，该处是文化大道与规划路交叉口，车站沿文化大道南北向跨十字路口布置。车站平面图见图2-1新路村站总平面图。图2-1 新路村站总平面图2.2 车站结构新路村站为地下二层岛式站台车站，总建筑面积为17356m2。本站近期共设4个出入口、2组风亭。外包总长261.20m，标准段总宽20.10m，站台宽度为11m，车站埋深约16.44m。车站两端各有两台盾构始发。2.3 主要工程数量北端头采用三轴搅拌桩地基加固。桩数工程量统计表如下表2-1：表2-1 三轴搅拌桩工程量统计表深度（m）桩径（mm）间距（mm)桩长实际桩长18.7312.28506002.4 不良地质与特殊岩石地层主要为杂填土、黏土、粉质粘土、含泥粉细砂、强风化泥质粉砂岩。本场区不存在滑坡、岩溶、崩塌、泥石流等不良地质作用，未发现特殊岩土。2.5 施工用水用电施工供水联系城市相关部门报装，在施工前由供水接入点引两根50主供水管至施工现场，主供水管每50m设置一阀门，接供水管至各作业面。另根据施工要求，在施工用水压力不足时，可在适当地点增设增压泵，以满足施工要求。目前在相关部门已完成报装工作，从新路村站北端接入一根10kV高压线路，在施工区域内南北两端各布置一台800kVA的变压器，并配备一台250kW和一台200kW的发电机作为备用电源。2.6 工程的特点及特殊性1、施工安全极为重要 新路村站新位于武汉市洪山区新路村村委会东南方向沿文化大道430m处，该处是文化大道与规划路交叉口，周边交通发达、外部施工干扰大。2、文明施工、环保要求高站址所属施工场区狭小，无论是施工噪音、材料搬运、加工，还是渣土倒运等，均会对周边环境造成一定影响，且三轴搅拌桩施工弃渣、泥浆池等，对施工场区安全文明施工也带来了一定的压力。4、地下管线保护因地处繁华区域，地下管线复杂，虽然施工开始前迁改出去，但很难确保大型机具再次破坏，故施工时对地下管线及光缆采取以下安全防护措施：1.设置醒目标志，防止车辆进入施工区碾压地下管线及光缆。2.在施工现场设专职安全员指挥施工，并来回巡视，监督检查。3.红线内管线走向设置标志牌，横跨管线采用枕木或钢板排在两端进行地基加固，保证管线不被直接碾压、冲击。3 施工总体部署3.1 施工安排根据实施性施工组织设计的工期要求及实际情况，本车站主体结构地基加固工程计划于2016年X月X日开工，于2016年X月X日前全部完成，工期为X天。按照每天完成至少X幅计算，并考虑机械磨合、维修、外部协调等因素，我部暂定采用X台三轴搅拌钻机进行搅拌桩的施工。3.2 资源配置3.2.1 劳动力计划劳动力具体分工见表3.2-1表所示。表中为每班组人员配置，工地施工采用3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3.2-1劳动力组织表序号工种人数（每班）职责备注1值班经理1做好施工管理工作，负责劳动力安排2机修工2负责排除机械故障和管路的清洗3钻工8负责三轴搅拌机的操作及注浆施工记录4制浆6负责浆液的配置5值班技术员1负责现场技术指导和管理6值班质检员3负责工程总体安排3.2.2主要施工机械设备根据施工工艺的要求，采用三轴深搅设备，根据工程的规模和工期的要求以及现场场地条件和临时用电等情况，合理确定设备的投入力量和机械的配套工具，详见表3.2-2：表3.2-2 主要机械设备配套表序号设备名称规格型号数量用电量1三轴搅拌钻机850ZKD85155千瓦2步履式桩架JB160自重190T190千瓦3搅浆系统 BW-200295千瓦4空压机9M31555挖掘机0.8M3HD82016吊 车25T14 施工工艺与方法4.1施工准备4.1.1材料备料本标段车站地基加固采用三轴水泥土搅拌桩采用42.5级普通硅酸盐水泥。在使用前，应按规定频率对水泥进行抽检，现场应搭设1个可储存60t水泥的水泥罐，以确保连续生产。4.1.2机械准备三轴搅拌桩地基加固主要机械有三轴深层搅拌机、灰浆泵、灰浆搅拌机，储浆罐、电脑流量计、所有计量设备均应通过检测机构标定合格后，方可用于生产。4.1.3加固体水泥用量的确定:根据地质报告确定被加固土体的性质，按设计要求水泥掺入比为实桩17% ,空桩7的水泥掺入量，计算出每延米的水泥用量。其常规计算方法为：水泥用量（t）加固体体积（m3）土的天然密度（t/m3）设计水泥掺量三轴搅拌桩每幅所加固的面积为1.495，但在设计和施工过程中每幅桩在横向和纵向都存在一定的搭接，以新路村站在设计上要求桩间搭接250mm。如果按照每幅桩1.495计算每幅桩的水泥用量，在250mm搭接处的水泥掺量由于搅拌成桩两次，在每一次成桩都掺入水泥，这样在搭接处的水泥掺量将大于设计水泥掺量，水泥用量就会相应的增加。在实际施工过程中，为了更好地解决该问题同时又保证被加固土体的质量，一般做法为首先按照施工图纸计算出被加固体的体积，然后根据加固体的体积计算出加固体总的水泥用量，在CAD图上按照比例画出桩位图，并计算出总的加固幅数。然后用总的水泥用量除以总的加固幅数，就是每幅桩所需的水泥用量，这样就能够保证地基加固所需总的水泥用量不超过总的设计用量。下图为三轴搅拌桩每幅纵横向搭接图：4.1.4水泥浆液的配制: 水灰比是影响工程质量的一个重要因素，过浓或浆液不足都会导致部分桩段少浆或缺浆；过稀，浆液冒出地表过多，不但浪费材料，而且影响桩身强度质量。两者都会造成质量下降。因此，合理地掌握浆液的水灰比是十分重要的，水灰比的调整按以下原则处理：1）在桩口有少量冒浆的前提下，应尽量采用浓度较高的水泥浆。2）当水灰比确定下来后，不应随便更改，每桶水泥浆液通过体积比计量注入清水，添加水泥、外加剂，经充分搅拌后方能使用。水泥浆液要严格按照设计控制水灰比,一般为0.450.55。要求配出的水泥浆具有较好的流动性、和易性。施工中可用泥浆比重计控制水泥浆稠度以保证最佳的水灰比。3）合理选好后台供浆位置,避免供浆线路过长，造成注浆压力损失及管道堵塞。4.2工艺试桩按照设计要求、地质实际情况和机械设备性能进行工艺试验桩，数量不得少于2根，以保证搅拌桩达到设计所需要的桩长、直径及强度等要求。4.2.1 每根桩搅拌次数的确定深层搅拌桩施工是搅拌头将水泥浆和软土强制拌和,搅拌次数越多,拌和越均匀,水泥土的强度也超高。但是搅拌次数越多,施工时间也越长,工效也越低。试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、进尺速度,确定不同土层的水泥用量、水灰比、泵送压力及施工工艺等。以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。4.2.2 试桩要求试桩不少于2根,在成桩7 d后采取轻便触探法,根据触探击数判断桩身强度, 14 d后进行抽芯,观察搅拌和喷浆的均匀程度,判定各种水泥掺量及施工工艺的施工效果。图4.3-1 施工工艺流程图开挖向导清除地下障碍物、平整场地定位放线三轴深搅施工水泥土桩体设置定位架圈梁施工压浆注入水泥浆配置三轴深搅机架设三轴深搅机移余土处理三轴深搅机撤出4.3施工工艺4.3.1场地平整回填三轴搅拌机施工前，必须先进行场地平整，清除施工区域内的表层硬物，素土回填夯实，路基承重荷载以能行走步履式重型桩架为准。一般整平后地表高程须高出桩顶50cm左右,以便施工，并在地基加固范围内标出基坑内的障碍物，包括格构柱等。现场场地有部分回填土，三轴搅拌机进场后，根据总包提供地下管线搬迁情况，回填土部分应夯实，并铺设走道板及钢板。4.3.2测量放线根据提供的坐标基准点，按照设计图进行放样定位及高程引测工作，并做好永久及临时标志。放样定位后做好测量技术复核单，提请监理进行复核验收签证。确认无误后进行搅拌施工。4.3.3开挖沟槽根据基坑围护内边控制线，围护控制线宜外放10cm。采用0.8 m3挖土机开挖沟槽，沟槽宽度为1m、深度1m，并清除地下障碍物，开挖沟槽余土应及时处理，以保证设备正常施工，并达到文明工地要求。开挖沟槽若遇地下管线，应立即停止施工，待总包向有关部门查清后，经总包批准方可施工。4.3.4桩机就位钻机就位应满足图纸要求，垂直度偏差不大于1.0%(垂球法检测),为确保垂直度控制良好,在钻机四个支座处加设较大面积的钢垫箱,使钻机在钻进中保持平稳,钻进时要经常检查垂直度,如发现偏差则边钻进边调整,对于设计长度较长的水泥搅拌桩,在开始时保持较慢的钻进速度,待机身稳定后再加快钻进速度。桩的孔位置与图纸偏差不得大于50mm。4.3.5水泥浆液的配制水泥浆的制备须有充分的时间，要求大于3分钟，以保证搅拌均匀性。水泥浆从灰浆拌合机导入储浆罐时，必须通过过滤网，把水泥硬块剔出。浆液进入储浆罐中必须不停地搅拌，以保证浆液不离析。拌制浆液的时间超过两个小时的应作为废浆处理，施工时泵送水泥浆必须连续，水泥浆用量以及泵送水泥浆的时间应有专人纪录。4.3.6 喷浆钻头到桩底后搅拌喷浆12min、间歇后提钻，确保底部有足够的灰量，提钻速度不大于0.5m/min,确保搅拌均匀。喷浆量应由电子显示器和提升速度进行控制，水泥浆用量的误差不得大于5%。施工时应严格控制喷浆时间，停浆时间和水泥浆喷入量，确保水泥搅拌桩质量，发现喷浆量不足时，应整桩复打，因客观原因喷浆中断时，复打重叠段不应小于1.0m。4.3.7工艺试桩施工采用参数搅拌桩采用“二喷二搅”施工工艺，第一次喷浆量控制在60，第二次喷浆量控制在40；严格控制每桶搅拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采取总量控制，严禁桩顶漏喷现象发生。确保桩顶水泥土的强度控制下沉速度V1.0m/min,提升速度V0.5m/min,重复搅拌提升速度V0.8-1.0m/min,注浆压力:1.52.5Mpa,水灰比:0.450.55，搅拌速度:大于3050转/分。4.4 施工过程控制（1）三轴水泥搅拌桩施工过程中，应全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。所有施工机械均应编号，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人。（2）水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。（3）为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行垂直度控制。（4）重点检查每根成型的搅拌桩的确确水泥用量、水泥浆拌制的稠度、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。（5）为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。（6）为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30s，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30s。（7）施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。（8）施工中发现喷浆量不足，应要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12h 内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm，超过12h 应采取补桩措施。（9）现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：施工桩号、施工日期、天气情况；喷浆深度、停浆标高；灰浆泵压力、管道压力；钻机转速；钻进速度、提升速度；浆液流量；每米喷浆量和外掺剂用量；复搅深度。第五章 质量标准及检查措施5.1 旋喷桩施工技术标准三轴搅拌桩的施工技术要求见表5.01。表5.01 三轴搅拌桩施工技术检查表序 号项 目 名 称技 术 标 准检查方法1钻孔垂直度允许偏差1%实测或全站仪测钻杆2钻孔位置允许偏差50mm尺量3钻孔深度允许偏差200mm尺量4桩体直径允许偏差50mm开挖后尺量5桩身中心允许偏差50mm开挖桩顶下500mm处用尺量6水泥土强度qu(28)0.8MPa试验检验7水灰比0.45:0.55试验检验5.2 施工质量管理目标 三轴搅拌桩工程施工质量目标为达到“合格”。5.3 质量管理措施5.3.1加强技术管理开工前落实各级人员岗位责任制，做好技术交底；施工中认真检查执行情况，开展QC小组活动，做好隐蔽工程记录；施工结束后，认真进行工程质量检验（自检、互检、专检三结合）和评定，做好技术档案管理工作。 5.3.2 原材料的检验进场的水泥等材料，供货单位必须提供质量保证书等有关资料，工地按规定做好复检、抽检，待检验合格后方准投入使用。5.4施工技术、质量保证措施5.4.1 施工质量保证措施1. 测量放线由专职测量人员负责测量放线及桩位的定位。2. 桩机必须端正、稳固、水平、用经纬仪保持垂直度。3. 浆液配制必须按规定的配合比进行配制。4.为保证水泥土搅拌均匀，必须按要求控制好下沉提升速度。若出现堵管、断浆等现象，应立即停，查找原因进行处理，待故障排除后须将钻具提升或下沉1米方能注浆、防止断桩。5.4.2 施工技术措施1. 开挖面以上采用重复搅拌，保证开挖面以上止水效果。2. 减慢下沉速度、减少偏位。3. 严格控制定位及桩架的垂直度。4. 适当提高浆液的水灰比，延长搭接处搅拌体初凝时间，减少钻杆偏位。5. 派专人观察钻杆的偏向，如发现严重偏位时，则提杆重新搅拌。6.开挖沟槽及清障时，要控制好沟槽两边尺寸，以便设备的就位。7. 桩架下的路基箱铺设要平整，地基土要密实，以防钻进时，桩架倾斜。8.搅浆系统要保持完好，准备好备用泵等设备。9. 对开槽及溢出的泥土要及时清运，创造良好的施工环境。第六章 质量、安全、环境保证措施6.1文明施工管理目标本次工程施工，将严格执行国家、武汉市有关现行法规，确保符合当地的文明施工规定要求。 6.2场容场貌、文明建设保证措施1.工地进行围墙围设，实行封闭式施工管理。2.在施工现场主要通道附近设置“十牌一图”。3.建筑材料划区域按规格堆放整齐，施工区域与生活区域分隔，场容场貌保持整洁、有序、文明。4.施工现场设置环通的排水沟，如需通行车辆，则盖上铁盖板、钢筋盖板或混凝土盖板，以确保场地内无大面积积水。现场设置沉淀池，以便对排入下水道的污水进行沉淀处理。5.在现场四周的围墙建筑物、值班室外墙等地方，设置反映企业精神、时代风貌的醒目宣传标语。6.开展文明教育，施工人员均应遵守市民文明规范。7.加强班组建设，有良好的班容班貌。8.加强工地治安综合治理，做到目标管理、制度落实、责任到人。施工现场的治安防范措施有力，重点要害部位防范设施有效到位。9.做好与周边单位的协调工作，专人负责协调与市容、交通、环保、环卫、街道和当地警署等单位的横向关系。在开工前召开现场协调会，以后定期主动召开会议，听取他们对工程建设的有关意见和建议，保证工程文明、顺利施工。10.积极争取附近居民对本工程的支持，对施工给他们带来的不便争取得到他们的理解和谅解，积极推进工程的进展。11.现场施工人员统一佩带胸卡，着统一的工作服和安全帽，并统一进行编号、管理。6.3废土处理措施1.沟槽开挖挖起的沉淤、杂填土和深层搅拌桩施工产生的涌土以及施工场区内的废土废料集中堆置在场区内统一的堆放点，再进行外运处理。2.场区内的废土每天安排保洁人员进行清扫，及时处理。3.深层搅拌桩施工产生的涌土在施工后应立即进行铲除、平整，否则，等涌土硬化后就增加了铲除的难度，需加大人力、物力、财力的投入。4.废土外运时，在施工现场出入口必须安排保洁人员冲洗运输车辆，以防将废土带到马路上去。5.严格做到工地内污水不外溢，建筑垃圾集中堆放并及时清运。6.对渣土车辆做到持证经营，加强车辆车况的检查，提高车辆的完好率；对本工程外运的暴露垃圾确保不偷倒、不乱倒渣土和建筑垃圾，均将其倒入政府有关部门指定的卸点。7.工程竣工验收确保“场地清、无渣土垃圾”等。6.4其它文明施工保证措施1.各类机具、材料整理后统一堆放在指定的区域，不得占用基地以外的道路，并堆放整齐、有序。2.施工场区机台周围由机台负责清理，做到场区无弃土、无弃物。各机台、班组积极做好“落手清”工作，以创造一个整洁的工作面。3.机台使用的管材、器具各自堆放整齐，保持整洁。4.办公室，值班室及厕所等生活、办公区，设立卫生值班制度，派专人负责日常卫生管理，并实行卫生包干制度，明确保洁人员，积极做好整洁文明工作。5.现场配备医药箱，配备纱布、消毒水、红药水、紫药水、创口贴、红花油、绷带、止泻药、止痛药、感冒药、止痛膏、防暑药、消炎药等常用和急用药品。第七章 消防、保卫保证措施7.1 消防措施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。施工现场成立消防委员会、义务消防队，负责日常消防工作。对进场的操作人员进行安全防火知识教育，并充分利用板报和醒目标语等多种形式宣传防火知识，签订防火协议，从思想上使每个职工重视安全防火工作，增强安全防火意识。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。 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。施工中的电气设施的安装、维修，均由正式电工负责。严禁私自拉照明线、点电炉，避免电气引起火灾事故。材料库房内易燃、易爆物品与料具不能混放，完善领料手续，经常查看库房。严格控制施工区及附近生活区的吸烟等易引起火灾的行为，在安全地带设置吸烟区。7.2 保卫措施（1）现场成立治安委员会，负责现场治安工作。（2）建立保卫制度，加强夜间巡逻保卫工作，同时对在施人员进行遵纪守法教育，并与其签订治安协议。（3）职保卫人员要每天巡视保卫工作情况，做好治安记录。