1、目 录一、编制依据和原则要求11.1 编制依据11.2加固原则和要求11.2.1端头土体加固原则11.2.2 加固要求1二 工程概况12.1 工程简介12.2施工情况简介22.2 工程重难点22.3工程及水文地质2三、施工总体部署63.1施工组织63.2 施工组织机构73.3加固方法7四、资源配置74.1 人员配置74.2 主要施工机械配置8六、施工方案86.1地下连续墙止水帷幕施工工艺86.1.1地下连续墙止水帷幕施工工艺流程96.2三轴深层搅拌桩施工工艺136.2.1施工参数选择136.2.2施工工艺流程146.2.3 施工方法156.2.4质量控制要点166.2.5施工要点176.2.6
2、 常见问题及处理措施176.2.7检验标准186.3 双重高压堵缝旋喷桩施工工艺186.3.1施工参数选择186.3.2施工工艺流程196.3.3施工工法196.3.5质量控制措施226.3.6 常见故障的处理246.2.7 场地清理及恢复246.2.8 检验标准24七、效果的检测257.1 检查内容257.2 检查方法257.2.1 强度检查257.2.2 地下含水量检查25八、质量保证措施26九、安全施工措施26十、文明施工及环境保护措施27十一、工期保证措施2732一、编制依据和原则要求1.1 编制依据1、 苏州市轨道交通四号线IV-TS-04标土建工程合同文件；2、苏州市轨道交通四号线
3、IV-TS-04标土建工程招标文件及投标文件；3、苏州市轨道交通四号线IV-TS-04标土建工程设计相关文件及设计图纸；4、 国家现行有关施工及验收规范、质量技术标准，以及苏州地区在安全文明施工、环境保护、交通组织等方面的规定；5、根据北寺塔站总体施工部署及施工围挡情况；6、我公司在华东地区地铁施工经验和研究成果及现有的施工管理水平、技术水平、科研水平、机械设备配套能力等；7、苏州市轨道交通四号线IV-TS-04标土建工程实施性施工组织设计。1.2加固原则和要求1.2.1端头土体加固原则1、 根据盾构隧道穿越地层的地质水文情况及设计要求，确定加固方法和范围。2 、结合施工情况，选用合理价格的方
4、法进行加固，选用合理的检测方法确定加固强度满足设计要求。1.2.2 加固要求1、 加固后的土体具有良好的均匀性和自立稳定性。2、 加固土体无侧限抗压强度达到0.5Mpa以上。3、 渗透系数1.010-8cm/sce。二 工程概况2.1 工程简介北寺塔站为地下二层三跨框架结构（换乘节点段为三层三跨），半盖挖顺做法施工。车站外包总长204.1m，标准段外包宽度21.7m，标准段基坑开挖深度18.46m，换乘段基坑开挖深度25.27m。北寺塔站盾构井两侧与周边房屋垂直距离不足1m，不满足三轴搅拌桩止水帷幕施工条件，调整为800厚素混凝土地下连续墙止水帷幕，与7m宽850600三轴搅拌桩加固体组成，止
5、水帷幕距端头边线11m，端头加固与地下连续墙冷缝采用600300单排旋喷桩进行加固处理，端头降水共设置4口降水井（具体见附图1）。2.2施工情况简介1、围挡及工序情况说明北寺塔站车站结构施工共分四期围挡及交通疏解，并且每期围挡相对均比较独立（施工场地比较狭小），在每期围挡中围护结构所有工序均要施工完毕，为缩短施工工序转换时间，确保节点工期施工要求，同时，北寺塔站位于人民路且靠近北寺塔，施工要求高、难度大，为确保盾构始发安全，采用800厚素混凝土地下连续墙进行施工。2、周边建筑物情况北寺塔站南端头盆盆酸菜鱼餐馆距车站基坑只有5.2m，若采用三轴搅拌桩止水帷幕施工（帷幕中心线距酸菜鱼馆约0.5m）
6、，施工难度大。2.2 工程重难点如何通过调整施工参数保证三轴搅拌桩在粉砂、粉质粘土等地层中的成桩质量，实现端头加固的目的，保证盾构机顺利安全始发。2.3工程及水文地质2.3.1 地形地貌与气象概况本标段经过区域为广阔的冲湖积平原，水系发育，地势平坦，系典型的水网化平原。沿线地面标高2.053.5m，交通便利。苏州市地处北亚热带海洋性季风气候区,四季分明，气候温和湿润，是典型的海洋性气候。多年平均气温15.9，极端最高气温28.2，极端最底气温3.6。多年平均降水量1110.6mm，最大降水量1782.9mm，日最大降水量604.2mm，降水主要集中在69月，多年平均蒸发量1322.6mm。苏州
7、地区50年一遇的基本风压值为0.45KN/m2。2.3.2 工程地质根据资料显示，标段范围内揭露的地基土除表层为全新统人工堆积物外，其下均为第四系全新统中更新统的冲湖积相、海陆交互相沉积物，岩性主要为粉土、粉质粘土、粉（砂）土等。按各土层的物理力学性质、沉积环境、成因类型，可分为7个工程地质层。地基土特征自上而下分述如下：（1）填土层1淤泥层：灰黑色，流塑，富含有机质，有腥臭味，有时含少量碎石及生活垃圾，主要分布在沿线各河道内，层厚0.302.50m，平均层厚1.09m，层底标高-6.57-0.38m，层顶标高-5.570.38m，压缩性高，工程特性极差。2杂填土层：褐黄灰杂色，松散，以水泥、
8、沥青路面为主，局部含较多碎石、混凝土块等建筑垃圾，局部有架空现象。属第四系全新统近代人工堆积物，层厚0.403.80m，平均层厚1.39m，层底标高-0.242.74m，该层压缩性不均，土质不均，沿线除河道外其余大部分地段均有分布。3素填土层：褐黄灰灰黄色，松散松软，以粘性土为主，含植物根茎，夹少量碎石砖，局部勘探点表层含建筑垃圾及夹淤泥层，属第四纪全新世近代人工堆积物，层厚0.308.40m，平均层厚2.63m，层底标高-5.182.47m，该层压缩性不均且高，土质不均，沿线除河塘部位外均有分布，局部厚度较大。（2）粘土，淤泥质粉质粘土层1粘土层：青灰灰黄色，可塑，含铁锰质氧化斑点。为第四纪
9、全新世冲湖积相沉积物，该层压缩性中等偏高。y淤泥质粉质粘土层：灰色，流塑，夹少量有机质及薄层泥炭质土。为第四纪全新世滨海湖沼相沉积物，厚度变化较大，该层压缩性高。（3）粘土，粉质粘土，粉土层1粘土层：褐黄灰黄色，可塑为主，局部硬塑，含铁锰质结核，夹灰色条纹。有光泽，干强度高，韧性高，无摇振反应。为第四纪晚更新世冲湖积相沉积物，层厚0.305.30m，层顶标高-9.912.47m，该层压缩性中等。2粉质粘土层：灰黄青灰，可塑为主。含铁锰质斑点及灰色团块，下部夹薄层粉土，局部粉土含量高。稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇振反应。为第四纪晚更新世冲湖积相沉积物，层厚0.408.40m，层顶标高-1
10、4.610.17m，该层压缩性中等。3粉土层：灰黄灰色，稍中密，饱和。夹少量薄层粉质粘土，含云母碎片，无有光泽，干强度低，韧性低，摇振反应迅速。为第四纪晚更新世冲湖积相沉积物，层厚0.807.60m，层顶标高-12.30-0.63m，该层压缩性中等。（4）粉质粘土、粉土、粉质粘土、粉土层1粉质粘土层：灰色，软流塑。薄层理发育，夹少量薄层粉土。为第四纪晚更新世海陆交互相沉积物，该层压缩性中等偏高。2粉砂或粉土层：灰黄灰色，中密为主，饱和。夹薄层粉质粘土，局部为粉砂，含云母碎片，标贯击数平均值N24.3。为第四纪晚更新世海陆交互相沉积物，该层压缩性中等。3粉土夹粉砂层：灰色，中密为主，饱和。夹少量
11、薄层粉质粘土，含云母碎片，标贯击数平均值N30.4。为第四纪晚更新世海陆交互相沉积物，该层压缩性中等。（5）粉质粘土，粉砂层1粉质粘土层：灰色，软塑流塑。薄层理发育，夹少量粉土薄层。为第四纪晚更新世海陆交互相沉积物，该层压缩性中等偏高。2粉砂或粉土层：灰色，中密密实，饱和。夹少量夹薄层粉质粘土，主要矿物成分为石英、长石，含云母碎片，（6）粘土，粉质粘土层1粘土层：暗绿灰黄色，可塑硬塑。含灰色团块、条纹、铁锰质斑点，下部见铁锰质结核，偶夹薄层粉质粘土。有光泽，干强度高，韧性高，无摇振反应。为第四纪晚更新世（Q32-1）冲湖积相沉积物，层厚1.0011.50m，层顶标高-37.18-12.21m，
12、该层压缩性中等。2粉质粘土夹粘土层：灰黄青灰，可塑为主，局部软塑。含铁锰质斑点，局部粉粒含量高，下部夹少量薄层粉土。稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇振反应。为第四纪晚更新世（Q32-1）冲湖积相沉积物，层厚1.0015.60m，层顶标高-39.18-21.00m，该层压缩性中等。（7）粉质粘土，粉砂，粉质粘土，粉土层1粉质粘土层：青灰灰色，可塑软塑。薄层理发育，夹少量薄层粉土。为第四纪晚更新世冲湖积相沉积物，该层压缩性中等。2粉土或粉砂层：灰色，密实为主，饱和。局部为粉砂，偶夹夹少量薄层粉质粘土，主要矿物成分为石英、长石，含云母碎片，标贯击数平均值N40.4。为第四纪晚更新世（Q2-1/）
13、冲湖积相沉积物，该层压缩性中等偏低。3粉质粘土层：青灰灰色，软塑。薄层理发育，夹少量薄层粉土。为第四纪晚更新世（Q2-1/）冲湖积相沉积物，该层压缩性中等。4粉土或粉砂：灰色灰黄色，密实，饱和。夹少量薄层粉质粘土，主要矿物成分为石英、长石，含云母碎片，标贯击数平均值N54.8。为第四纪晚更新世（Q2-1/）冲湖积相沉积物，该层压缩性中等偏低。2.3.3 水文地质1、地表水工程沿线场区内各类地表水体密布，河港交叉、湖荡众多、水流串通。苏州市区现有苏州站、枫桥站两个水文观测站，苏州站设在觅渡桥北；枫桥站位于枫江桥上游约1.1km处。苏州站（觅渡桥）多年平均水位0.95m，汛期（510月）多年平均水
14、位1.06m，历史最高水位2.59 m ，历史最低水位0.01 m。枫桥站多年平均水位1.07m，汛期（510月）多年平均水位1.23m，历史最高水位2.62 m。苏州市区防汛警戒水位1.62m。2、地下水本区间地下水按埋藏条件主要为孔隙潜水、微承压水和承压水三种类型。（1）潜水潜水含水层主要由全新统填土层组成，勘察区域内均有分布，填土层由粘性土夹碎石组成，由于其颗粒级配不均匀，固结时间短，往往存在架空现象而形成孔隙，成为地下水的赋存空间，其透水性不均匀。主要接受大气降水的入渗补给，同时接受沿线污水、自来水的渗漏补给。其富水性受岩性和厚度控制，因含水层渗透性差，单井涌水量较小，为民井开采层位，
15、水质尚可，局部受污染。勘察期间苏州测得潜水稳定水位为地面下1.01.50m左右，标高1.461.48m，该层水对基坑开挖有直接影响。苏州地区降雨主要集中在69月份，在此期间，地下水位一般最高；旱季为12月份至翌年3月份，在此期间地下水位一般最低。据区域水文资料，苏州市历史最高潜水位为2.63m，近35年最高潜水位2.50m（1985国家高程基准），最低潜水位标高为0.21m，潜水位年变幅一般为12m。（2）微承压水微承压水含水层由晚更新世沉积成因的3、3粉土、2粉土或粉砂层组成，其隔水顶板为1、2粘性土层，隔水层底板为1、2粘性土层，具微承压性。据实测结果，微承压水水头标高在-0.201.90
16、m，该层为对车站基坑开挖有直接影响的含水层。富水性主要受含水介质厚度制约。该含水层的补给来源主要为潜水和地表水。（3）承压水承压水主要赋存于深部的粉（砂）土层中，埋深大于25米，赋水性中等。具有相对较好的封闭条件，其补给来源为其上部松散层渗入补给、微承压水（B层砂）与之联通补给、越流补给及地下迳流补给，其排泄方式主要是人工开采，其次是对下部含水层的越流补给及侧向迳流排泄。据区域资料，苏州市历年最高微承压水头标高为1.74m，近35年最高微承压水水位为1.60m左右，年变幅1m左右。三、施工总体部署3.1施工组织根据业主要求及项目部整体施工组织安排，在进行各期围挡内车站结构施工时，各期围挡内能够
17、进行施工的端头加固必须全部施工完毕（各期围挡均是独立的），所以北寺塔站各期围挡内端头加固施工顺序为：场地平整（管线改移）端头止水帷幕施工（800厚素混凝土地下连续墙施工）端头加固（三轴搅拌桩施工）冷缝处理（旋喷桩）降水井施工。图3.1-1 北寺塔站站端头加固平面图具体加固区域见“附图 北寺塔站端头加固平面图”；3.2 施工组织机构选择参加过地铁施工，施工经验丰富，年富力强、有责任心的中青年骨干，成立以项目经理为中心的领导班子，下设施工技术部、物设部、安质部、财务部、计合部、综合部。现场管理组织机构见图3.2-1。项目经理：曾益平项目安全总监:汤建军项目总工: 邓剑峰项目副经理: 万 凯项目副经
18、理: 王小军计 合 部：史 博合 部：张 令 权财 务 部：刘 志 宏 施 技 部：阿 继 盛安 质 部：贾 松 物 设 部：邱 家 松综 合 部：任 建 伟施工队图3.2-1 现场管理组织机构见图3.3加固方法根据工程地质、水文情况及本工程施工特点，北寺塔站南北两个端头均为始发端，端头加固采用850600三轴深层搅拌桩，加固范围为7m27.39m12.2m（长宽高），盾构（左右线）外径外侧2.4m,底、顶部各3.0m范围内为加固区。端头止水帷幕采用800厚素混凝土地下连续墙进行施工，地下连续墙止水帷幕比端头加固底深3m，宽11m。采用600300双重管高压旋喷桩进行冷缝处理，并在加固区外侧布
19、设4口降水井备用。四、资源配置4.1 人员配置现场组织机构人员具体分工如下表所示。在施工中应各司其职，认真负责，相互协作，互相监督。表4.1-1 人员配置表序号职务、职责人数(人)备注1现场管理人员32名专业工程师1名安全质量工程师2三轴深层搅拌桩施工20一组两班3双重管高压旋喷桩施工16一组两班4地下连续墙止水帷幕20一组两班5合计59一组两班4.2 主要施工机械配置表4.2-1主要施工设备表设备名称规 格 性 能数量用 途深层搅拌设备JB160A 1套深层搅拌桩施工旋喷桩设备XPL-201套冷缝处理及补强泥浆泵BW250/50，压力35MPa2台旋喷注浆空压机压力0.550.70MPa1台
20、旋喷用气高压胶管工作压力31MPa，内径19mm若干高压水泥浆用挖掘机EX-3001台场地平整、开挖导沟等其他搅拌管、各种压力流量仪表等若干控制压力流量抓斗式成槽机SG40A台成槽履带吊100t台锁扣管吊装六、施工方案6.1地下连续墙止水帷幕施工工艺6.1.1地下连续墙止水帷幕施工工艺流程施工准备测量放样导墙施工槽段挖掘成槽质量检验吊装接头管安装混凝土导管浇筑墙体混凝土拔出接头管6.1.2 导墙结构设计导墙是地下连续墙挖槽之前修筑的临时构造物，它起着连续墙平面位置控制、垂直导向、水平定位、及挡土与稳定护槽泥浆液面的作用。导墙在制作时，根据设计及施工要求。导墙采用倒“L” 型C20现浇钢筋砼结构
21、。结合实际施工情况，导墙高度采用1.5m。导墙结构详见导墙施工结构图6.1-1。 图6.1-1 导墙结构示意图6.1.3 成槽施工1、槽段划分：根据图纸跟现场实际施工情况将地下连续墙进行分幅，施工前对槽段进行编号，标明方位与顺序，并标记在导墙上。2、槽段放样：根据设计图纸和导线控制点及水准点，在导墙上精确定位出每幅地下连续墙设计位置，标出接头位置，标注完毕后报监理工程师审核批准。3、槽段开挖：采用液压式成槽机，该机配有垂度显示仪表和自动纠正偏差装置。1）成槽垂直度控制：成槽前利用水平仪调整成槽机的平整度，利用经纬仪控制成槽机抓斗的垂直度。成槽过程中，利用成槽机上的垂直度仪表及自动纠偏装置来保证
22、成槽垂直度，精度不得大于3/1000。2）成槽挖土顺序：根据槽段的宽度尺寸，决定每幅槽段的挖槽次序，不论槽幅多宽，均采用“跳槽”开挖方法，先施工1、3 、5等奇数槽段(称为一期槽段),后施工2 、4 、6等偶数槽段(称为二期槽段)。待单孔和孔间隔墙都挖到设计深度后，再沿槽长方向套挖几斗，把抓斗挖单孔和隔墙时，因抓斗成槽的垂直度各不相同而形成的凹凸面修理平整，保证槽段横向有良好的直线性。在抓斗沿槽长方向套挖的同时，把抓斗下放到槽段设计深度挖除槽底沉渣。3）成槽挖土：挖槽过程中，抓斗入槽、出槽应慢速、稳当，根据成槽机仪表及实测的垂直度及时纠偏。在抓土时槽段两侧采用双向闸板插入导墙，使导墙内泥浆不受
23、污染。挖槽时，应防止由于次序不当造成槽段失稳或局部坍落.在泥浆可能漏失的土层中成槽时，应有堵漏措施，储备足够的泥浆。挖槽作业中，要时刻关注侧斜仪器的动向，及时纠正垂直偏差。单元槽段成槽完毕或暂停作业时，即令挖槽机离开作业槽段。4、槽段检验：槽段检验的内容主要包括槽段的平面位置、槽段的深度、槽段的宽度、槽段的壁面垂直度、槽段的端面垂直度等内。槽段检验工具及方法如下：槽段平面位置偏差检测：用测锤实测槽段两端的位置，两端实测位置线与该槽段分幅线之间的偏差即为槽段平面位置偏差。槽段深度检测：用测锤实测槽段左中右三个位置的槽底深度，取平均值为该槽段深度。成槽质量评定：每幅槽段在成槽(包括清底)完成后需采
24、用超声波进行探测其垂直度，及时判定成槽质量，对成槽的宽度、垂直度、深度进行检测；对不合要求的槽段需重新进行修正；若有塌方现象，则需对以后成槽所需的泥浆及时进行调整。每幅测两点，扫描记录中壁面最大凸出量或凹进量(以导墙面为扫描基准面)与槽段深度之比为槽壁垂直度。槽段开挖精度应符合成孔的质量标准，见表6.1-1。表6.1-1 槽段开挖精度质量标准表序 号项 目单 位质量标准1垂直度% 1/3002槽 深mm+100 -2003槽 宽mm0504沉碴厚度mm1005、刷壁及清孔：单元槽段开挖结束之后，先用抓斗对槽底进行清理，再用特制钢丝刷刷壁器刷壁，反复刷数次，直至刷壁器上不粘泥为止，刷完壁后用砂石
25、泵至少分三点定位法进行清孔。为控制槽底沉碴厚度满足设计要求，选用沉渣测定仪，可以相对精确的测定槽底的沉碴厚度。清槽的质量要求为：清底及换浆结束后测定槽底沉淀物淤积厚度不大于10cm，槽段泥浆比重不大于1.10，粘度25S，含砂率4%。6.1.4 泥浆工艺泥浆系统工艺流程见图6.1-2。1、泥浆材料为解决常规泥浆在地下墙施工中，尤其是在超深地下墙施工中其护壁性能、携渣能力、稳定性、回收处理等种种方面的不足，我们选用新型的复合钠基膨润土（优钻100）泥浆。该膨润土是一种高造浆率、添加特制聚合物的200目钠基膨润土，适合于各种土层，尤其是超深地下墙和砂性土层的护壁要求。2、泥浆配制加入优钻100至喷
26、射混合器中，喷射循环一个以上的体积循环周期。混合比率以使用淡水为基础，配浆用水的纯净度将影响膨润土的性能，因此，在配浆前，可加入适量纯碱将酸性水或硬水的PH值调到89，以达到最佳配浆效果。图6.1-2 泥浆系统工艺流程图3、泥浆性能指标及配合比设计表6.1-2 护壁泥配合比泥浆材料膨润土重质纯碱中粘CMC自来水每立方米含量120kg4kg1kg960kg4、其他相关指标控制泥浆回收利用率:优钻100（Drill Gel）新浆废弃率，设计为40%左右。新浆配制完成后，循环使用过程中采用泥浆分离系统进行除砂回收，以达到较好的除砂效果，提高泥浆循环使用效率。表6.1-3 泥浆性能指标表泥浆性能新配制
27、循环泥浆废弃泥浆检验方法粘性土砂性土粘性土砂性土粘性土砂性土比重1.041.051.061.081.151.251.35比重计粘度（s）20242530255060漏斗计含砂率（%）344811洗砂瓶PH值898981414试纸5、泥浆储存场地设可储浆200m3的泥浆系统。6、泥浆循环泥浆循环采用BW250/50型泥浆泵输送和回收，由泥浆泵和软管组成泥浆循环管路。7、泥浆的再生处理清孔泥浆和浇灌混凝土过程中回收泥浆必须通过泥浆分离系统进行分离后再经过调浆后方可继续使使用，循环泥浆经过分离净化之后，还需调整其性能指标，恢复其原有的护壁性能，这就是泥浆的再生处理。8、劣化泥浆处理在通常情况下，劣化
28、泥浆先用泥浆箱暂时收存，再用罐车装运外弃。在不能用罐车装运外弃的特殊情况下，则采用泥浆脱水或泥浆固化的方法处理劣化泥浆。9、泥浆施工管理1）各类泥浆性能指标均应符合国家规范规定，并需经采样试验，达到合格标准方可投入使用。2）新泥浆的配制需严格按配合比进行配制，配制好的泥浆各项性能指标经自检合格后，静置24小时以上，经监理同意后即方可投入使用。3）泥浆配制池顶需搭设遮雨蓬，防止下雨破坏配制好的泥浆。4）在成槽过程中，由于泥浆会受到各种因素的影响而降低质量，为确保护壁效果及墙体混凝土质量，必须对被置换后的泥浆进行测试，及时处理不合格的泥浆，直至各项技术指标都符合质量要求后方可使用。质量员随时进行泥
29、浆指标的抽查，对不能再利用的泥浆坚决废弃。5）对严重遭污染坚决作废浆处理，严重超比重的泥浆用泥浆分离器分离后，收集到并采用全封闭式泥浆运输车外运至规定的泥浆排放点弃浆。6）成槽作业过程中，槽内泥浆必须高于地下水位0.5m以上，而且不低于导墙顶面0.3m，在容易产生泥浆漏水时，应及时堵漏和补浆，使槽内泥浆液面保持正常高度。6.2三轴深层搅拌桩施工工艺6.2.1施工参数选择端头加固区上部的水泥掺入比为7以满足机械施工的需要，为了保证施工质量，施工中必须加强主要技术参数的控制，并要求在施工现场做到挂牌施工。三轴搅拌桩主要参数详见下表：表6.2-1三轴搅拌桩主要技术参数表序号技术参数项目参数指标1水泥掺入比实桩=15%空搅=7%2供浆流量100130L/min3浆液配比水：水泥=1.444泵送压力0.52.5Mpa5下沉速度75cm/min6提升速度（-15.788-12.788）25cm/min提升速度（-12.788-3.588）3040cm/min7复搅提升速度（-3.588-14.88）150cm/min828天无侧限抗压强度1
