1、盾构始发端头加固方案红旗南路站育梁道站区间始发端头加固施工方案1 编制依据 1.1 编制依据1、红旗南路站育梁道站区间排版图；2、天津地铁6号线工程岩土工程勘察报告理工大学站；3、地下防水工程质量验收规范GB50208-2002；4、建筑地基处理技术规范（JGJ792002）；5、建筑基坑工程技术规范（YB9258-97）；6、建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2001）；7、天津市地下工程型钢水泥土搅拌墙施工技术规程（DB/T29-145-2010）；8、国家现行的有关法律、法规、规程；9、天津市轨道交通建设有关规程、规定，安全、质量、文明施工管理文件等。2 工程概况2.1工程概况红旗南
2、路站育梁道站区间北起红旗南路与迎水道交叉口的红旗南路站，沿红旗南路南行，最终到达位于红旗南路与育梁道交叉口的育梁道站。区间左线起点里程：DK24+279.545，终点里程DK24+756.593，区间长477.048m，其中短链0.0012m；区间右线起点里程：DK24+279.545，终点里程DK24+756.600，区间长477.055m。区间左线、右线均设有半径2000m平曲线两处，区间间距1315.7m变化。区间纵断面为单向坡，红旗南路站和育梁道站范围内纵坡坡度为2，区间左线的纵坡坡度分别为10.55、15；区间右线的纵坡坡度分别为-2、10.549、15、2，区间顶部覆土均为10.5
3、016.26m。因区间长度小于600m，其纵坡为“一”字坡，故区间不需设置联络通道和泵房。本区间采用两台盾构机从育梁道站北端始发，掘进至红旗南路站吊出。2.2加固范围1、设计方案红旗南路站育梁道站区间盾构始发端头采用三轴搅拌桩加固(850600)，加固体与地连墙的间隙采用高压旋喷桩加固(800500)。左、右线平面加固范围为11m12.2m，加固深度为隧道底部以下3m、顶部以上3m。加固平面图见图2-1，育梁道站始发端头加固深度为19.612m，剖面图见图2-2；搅拌桩平面示意图见图2-3。加固范围内主要地层为：1粉质粘土、3粉土、4粉质粘土、粉质粘土、1粉质粘土、2-1粉质粘土、2-2粉砂。
4、水泥搅拌桩及高压旋喷桩均采用P.042.5普通硅酸盐水泥。图2-1 始发端头加固平面图图2-2 始发端头加固剖面图图2-3 搅拌桩平面示意图2、施工方案原设计高压旋喷注浆加固深度为隧道底以下3m，标高-16.7m，而底部标高-16.6-19.1m为粉土层（2-1）、-19.1m-23.1m为粉砂层（2-2），2-1粉土层和2-2粉砂层透水性好、含水量大、为第一层承压含水层。为确保始发端头车站地下连续墙和三轴搅拌桩加固区域夹层中的土体加固效果，预防在洞门破除中隧道底部承压水层水土流失，优化补强原加固方案为：（1）将高压旋喷注浆加固深度调整至深度29.1m，调整后注浆加固至标高-26.1m，加固深
5、入粉质粘土（1）层3m。1层透水性差，为第一层承压水层的隔水层。（2）高压旋喷桩在东西侧地连墙形成包角，调整后数量为62根。见图2-4。图2-4 调整后的高压旋喷注浆平面图3 工程地质和水文地质3.1 工程地质天津地处华北平原，属海积冲积滨海平原地貌单元，育梁道站场地的特殊土主要为人工填土。人工填土主要由杂填土和素填土组成，杂填土成分复杂，土质不均，结构松散，工程性质较差，在表层普遍分布。素填土土质结构性差、不均匀。3.2 水文状况天津的地下水受基底构造、地层岩性和地形、地貌、气象以及海进、海退等综合因素的影响，水文地质条件复杂。其中水上西路站地下水埋深较浅，下挖两米便可见地下水，同时地层中存
6、在承压水，最浅埋深约在3m左右。天津地区在天然条件下，总的地下水补、径、排特点是：在水平方向上，浅层水和深层水由北向南形成补给，在垂向上，下伏含水岩组接受上覆含水岩组的渗透补给。3.3 加固区域土层状况表3-1 加固施工范围内主要地层表成因时代地层编号深度岩土名称含水层Qml1约1m杂填土潜水含水层2约3.3m素填土Q43al1约5.5m粉质粘土Q42m1约10.0m粉质粘土4约13.3m粉质粘土Q41h约14.8m粉质粘土隔水层Q41al1约19.5m粉质粘土2-1约22.0m粉土第一承压含水层2-2约26.0m粉砂4 施工部署4.1 施工准备工作1、临时用水（1）用水支管设置从车站主体施工
7、预留的接口接入。（2）施工排水布置满足文明施工需要，施工污水不得流出施工现场，污染周围环境，同时施工产生的污水必须经沉淀处理后方可排入城市下水道，不得回渗入施工场地下。污水经沉淀处理后用清水泵排入城市下水道。为防止施工车辆污染环境，施工车辆必须出入口处设洗车槽，冲洗干净后方可出施工现场。2、临时用电利用车站工区配置的独立供电变压器，工程总用电量包括动力用电与照明用电两部分，为保证在突然停电的情况下，车站施工现场使用双电源，配备1台250W的发电机组备用。施工用电配线采用埋地沿墙敷设方式，由高低压配电缆分路敷设到各分配电箱，再由各分配电箱用电缆分路敷设到各开关箱及用电设备。沿墙敷设的用电配线用绳
8、子固定。电缆穿过施工道路时，采用埋地敷设，敷设深度为0.7m，电缆外套防护套管，并在电缆上下各均匀铺设不小于50mm厚细砂。4.2 现场场地布置和安排水泥搅拌桩及高压旋喷桩施工主要设施为水泥棚、搅拌棚等，并根据施工阶段不同动态地优化布置场地，根据实际情况合理安排好工序，保证施工顺利进行。4.3施工机械计划结合本次工程实际情况及工期要求，我部对本工程拟订配备的主要施工机具如下表所示： 表4-1 施工机械设备表 序号设备名称规格型号数量用电量备注1三轴搅拌桩机JB160-42M1台180kw/台2高压旋喷桩机1台三重管双高压3环保型水泥自动搅拌注浆站MH-09R(09Q)1套105 kw/套含存浆
9、桶、压浆泵、灰浆搅拌机等设备4空压机0.9Mpa1台45 kw/台5吊车25T1台/6全站仪瑞士徕卡TCRP1201+1台/4.4 施工进度计划根据施工总体进度计划要求组织人力、材料、施工机械进场，并及时根据施工现场实际需要进行调整，各种施工人员要配备充足，保持施工机械工作正常，各专业工种协调施工。通过充足的人力、物力、财力的投入，保证整个工程优质快速、安全文明完成。表4-2 施工计划表序号项目工程量作业时间（天）备注1前期准备52三轴搅拌桩施工714根203高压旋喷桩62根104.5 施工劳动力安排表4-3 劳动力计划安排表序号职 名工 作 内 容人数备 注1专业班长抓生产进度、质量、全面组
10、织管理2二班2机 长负责本机施工、安全23钻 工搅拌、喷浆及文明施工24电 工负责现场用电安装及安全用电15桩机卷扬工负责桩机操作、移位26吊车司机型钢起吊、重物搬运17测量员放线定位28辅助工搅浆，搬运等杂物工作45、施工工艺5.1三轴搅拌桩施工参数表5-1 三轴搅拌桩施工技术参数表项目技术参数水灰比1.5(根据试验结果调整具体参数)下沉速度（m/min）0.51提升速度（m/min）12注浆压力（MPa）0.30.8水泥掺入量强加固区域水泥掺量20%、弱加固区域10%搅拌桩桩体垂直偏差1/2005.2三轴搅拌桩施工工艺 图5-1 三轴搅拌桩施工工艺流程图1、三轴搅拌桩施工顺序示意图三轴搅拌
11、桩施工顺序采用方式：跳槽式连接,施工顺序如下图。图5-2 跳槽式连接2、测量放线 根据甲方提供坐标基准点、总平面布置图、线路中线、围护结构施工图，按图放出桩位控制线，设立临时控制桩，做好技术复核单，提请监理工程师复核。3、障碍物清理因水泥搅拌桩要求连续施工，故在施工前应对围护施工区域地下障碍物进行探测清理，如遇地下障碍物，待地下障碍物全部清除后，应用素土分层回填压实，每回填50cm，碾压一次，确保水泥搅拌桩体质量。4、开挖沟槽根据基坑围护边线用0.4m挖机开挖槽沟，沟槽尺寸为宽950深1000mm,并清除地下障碍物，开挖沟槽土体应及时处理，以保证三轴搅拌桩正常施工。图5-3 沟槽开挖示意图5、
12、桩机就位由当班班长统一指挥桩机就位，桩机下铺设钢板，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正；桩机应平稳、平正，并用经纬仪或线锤进行观测以确保钻机的垂直度；三轴水泥搅拌桩桩位定位偏差应小于20mm。6、水泥土配合比根据三轴水泥土搅拌桩的施工特点, 水泥土配比的技术要求如下:（1）水泥掺入比的设计，必须确保水泥土强度，降低土体置换率，减轻施工时环境的扰动影响。（2）根据设计要求并结合工程实际情况确定其基本配合比为：水泥采用标号P.O42.5级普通硅酸盐水泥，强加固区水泥掺量20、弱加固区水泥掺量10。（3）三轴搅拌桩施工时每班组需做同条件试块
13、，水泥掺量为20%的被加固土体，28天强度达到设计要求不小于1.0Mpa。（4）制备水泥浆液及浆液注入：a.在施工现场布置自动搅拌站及水泥桶，在开机前按要求进行水泥浆液的搅制。将配制好的水泥浆送入贮浆桶内备用。b.水泥浆配制好后，停滞时间不得超过2小时，若超过2小时应停止使用。搭接施工的相邻搅拌桩施工间隔不得超过24小时，若超过24小时，应采用局部补桩或注浆等补强措施。注浆时通过2台注浆泵2条管路同Y型接头从H口混合注入。7、钻进搅拌三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度，控制钻进搅拌速度不大于1m/min，提升搅拌速度不大于2.0m/min，在桩底部分重
14、复搅拌注浆时间不少于20S,提升速度减慢，避免出现真空负压、孔壁塌方等引起周边地基沉降。图5-4 单根桩搅拌时间关系图8、清洗、移位将集料斗中加入适量清水，开启灰浆泵，清洗压浆管道及其它所用机具，然后移位再进行下一根桩的施工。9、报表记录施工过程中由专人负责记录，记录要求详细、真实、准确。并按要求做好试块，试块制作好后进行编号、记录、养护。5.2 高压旋喷桩施工1、工艺流程放线定位地质钻机导孔施工旋喷桩机钻进下管水泥浆液制备旋喷提升施工移机至下一孔位利用部份回浆回灌前一孔位。2、技术参数高压旋喷桩直径800mm，间距500mm，采用P.O42.5水泥，施工参数见表5-1。表5-1 旋喷桩施工技
15、术参数表项目技术参数成桩直径800mm孔位偏差50mm,孔斜率1%。孔斜率1%水灰比1:1提升速度（m/min）0.15浆液压力（MPa）2530空气压力（MPa）0.60.8旋转速度（r/min）710水泥用量560kg/m水泥用量计算：水泥浆比重：2/(1+1/3.1)=1.51，水灰比1:1，水泥密度按3.1t/m计算；每方水泥浆水泥用量：1.51/2=0.755t；每米喷浆量：1m/0.15m/min*0.08m/min=0.53m，浆液流量为80L/min；每米水泥理论用量：0.53*0.755=0.4t；每米水泥实际用量：0.4*1.4=0.56t，损耗系数按1.4计算，水泥用量按
16、560kg/m进行控制，并根据实验结果进行调整。3、施工方法1、放线定位旋喷止水桩在钻孔灌注桩施工结束后开始施工，旋喷桩放线定位也是在钻孔灌注桩施工结束后开始。放线可根据场地钻孔灌注桩护筒的位置来进行放线，旋喷桩位于钻孔桩中心线中点向基坑外侧偏移150mm；施工放线位置偏差20mm；放线定位可用短钢筋或木桩标示。2、地质钻机导孔施工放线定位后导孔钻机可根据施工顺序移至桩位处，钻具对准标示钢筋或木桩，钻机开钻前应用水准尺测量使钻机机台处于水平位置、钻杆处于垂直位置并垫牢底座，避免钻孔时钻机晃动引起孔位偏移或偏斜，钻机调整完毕后拔去标示物开始钻进，钻进孔深按设计要求，达到孔深位置后提起钻杆，移开导
17、孔钻机，孔口用布团或盖板保护好。3、旋喷桩机钻进下管旋喷桩机移机就位后垫牢底座并将喷灌钻杆（注浆管）调整至垂直位置，下放钻杆至设计深度。4、水泥浆液制备注浆用水泥浆液为纯水泥浆，浆液制备时水泥与水按设计比例配料配好并搅拌均匀备用，进入泵送料筒前应用筛网过筛，避免水泥颗粒过大泵送至送浆管时引起堵孔。为改善浆液性能，根据水泥土特点通过室内配比试验或现场试验，可加入适量的外加剂和掺和料。5、旋喷提升准备就绪后钻机机台给泵送站发出指示，首先泵送高压水射流同时开启空压机输送气流，接着开始泵送浆液，等浆液泵送至旋喷钻机孔底位置后开始提钻，水压、浆压、气压、钻杆的提升速度及旋转速度严格按设计及工艺标准执行，
18、每次钻杆接卸或停止喷灌，恢复喷灌时应搭接0.5m，孔底及孔口还应复喷以保证桩身完整。6、施工移机至下一孔位旋喷提钻至孔口后，钻机移至下一孔位，同时应做好前一孔位的保护工作，每班最后一孔应冲洗输浆管路，避免输浆管堵塞。7、利用部份回浆回灌前一孔位旋喷桩施工完成后桩身会发生离析下沉，下一孔施工时的回浆应进行利用，下一孔的回浆上来时应进行返浆的回灌，用下一孔的回浆补满前一孔的桩顶位置，以使桩顶标高符合设计要求。5.3 加固效果检查在地层加固完成后进行加固效果的检查，检查项目包括两项，第一个为强度检查，第二个为防水检查，在开洞前全断面均布10个探孔检测渗透量和抗压系数。1、强度检查待所加固土体等强之后
19、对其钻孔取芯，并通过试验手段确定水泥土的强度是否达到设计强度，其中无侧限抗压强度为不小于1.0MPa,如未达标则进行二次加固。2、 防水检查从端头洞门处钻水平检查孔确定洞门端头地层透水情况，渗透系数小于10-8cm/s；如确定可能影响盾构始发，则对地层进行二次防水加固。6 质量保证措施6.1 工程质量目标 强度满足规范要求，且在盾构钻进的过程中有效防水。6.2 质量管理措施 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，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。进场的水泥等材料，供货单位必须提供质量保证书等有
20、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。6.3、施工技术、质量保证措施1、施工质量保证措施测量放线由专职测量人员负责测量放线及桩位的定位。桩机必须端正、稳固、水平、用经纬仪保持垂直度。浆液配制必须按规定的配合比进行配制。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。2、施工技术措施开挖面以上采用重复搅拌，保证开挖面以上止水效果。减慢下沉速度、减少偏位。严格控制定位及桩架的垂直度。适当提高浆液水灰比，延长搭接处搅拌体初凝时间，减少钻杆偏位。派专人观察钻杆的偏向，如发
21、现严重偏位时，则提杆重新搅拌。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。桩架下的路基箱铺设要平整，地基土密实，以防钻进时，桩架倾斜。搅浆系统要保持完好，准备好备用泵等设备。对开槽及溢出的泥土要及时清运，创造良好的施工环境。3、施工冷缝处理在三轴搅拌桩施工过程中，若因处理障碍物、机械设备坏修、断电等意外情况发生而造成施工时间过长出现超过24小时时，需在相邻两幅桩外侧进行的施工冷缝处理。具体处理方法如下图所示。（阴影部分为24h前施工的桩）图6-1 施工冷缝处理7、安全保证措施安全施工是关系到个人健康、家庭幸福、社会稳定、国家昌盛的大事。强化安全知识的宣传教育，提高施工人员的安全技术
22、素质，加强现场的安全管理力度，加强安全防范措施等构成了施工安全工作的几个重要组成部分。本工程的安全目标是在整个项目施工期间坚决杜绝各类重大责任事故、人身伤亡事故、消防事故、治保事故、交通事故、扰民事故及各类传染病发生。7.1 组织措施1、现场成立安全生产工作小组，设置专职安全员全面负责施工期间的安全工作，各班组设立兼职安全员负责具体检查监督工作，现场建立安全生产保证体系。2、坚持执行施工前的安全技术交底会议制度和开工前的安全教育制度，明确本工程的安全目标，落实各个岗位的安全职责。3、每周召开安全工作会议，进行安全工作的总结和布置。4、开展安全活动，在现场布置安全标语、横幅等，积极进行安全知识宣
23、传教育。5、认真执行安全规程和操作要求，严禁违章作业，杜绝各类事故发生。6、对于各类安全违章行为坚决进行处理，限期整改。7、做好每天的安全生产记录，并填写安全日记。7.2 用电措施1、开工前，专业电工和技术负责一起编制安全用电施工组织设计，以指导现场施工用电。2、所用配电箱采用建筑施工统一的配电箱，实行一机一闸一漏电保护装置。主要配电箱均作接地，以防止感应电伤人。3、照明线路不能与动力线路混用，钻机、输浆泵等使用的拖缆，必须严格检查，不能使用绝缘性能差的或有破损的电缆。4、机械设备（如钻机、电焊机等）移位、电器检修时必须断电操作，严禁带电操作，并挂上警示牌。移位时，须有专人指挥，专人照看电缆，
24、防止电缆压坏损伤。5、移动电器、修理电器由专业电工进行，非专业人员严禁操作。6、所用配电箱漏电保护装置每天由专业电工进行检查，并在相应表格上记录。7、施工现场用电严格遵守施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）。7.3 消防安全措施1、由项目经理、安全员组成现场消防安全领导小组，具体负责落实防火安全工作，以备突发情况下迅速采取行动，减小影响程度。2、健全消防制度，施工现场安排专人、专职负责，一旦发现隐患，立即进行消除。3、钻机、食堂、宿舍及材料仓库四周按照规定设置足够的灭火器，并由安全员检查落实到位。4、酸碱泡沫灭火器指定专人维护、管理、保养，定期调换药剂，标明换药时间，确保灭火器
25、效能正常。5、场区或生活区，禁止私接电线，私接违章电器；严禁使用煤油炉、电炉烧煮。6、进行电焊、气割作业人员必须持证上岗，并实行动火申报制度，动火必须具有“二证一器一监护”才能进行。7、现场电焊、气割作业必须符合防火要求，严格执行“十不烧”规章制度。8、工地中的易燃易爆物品（如汽油、氧气瓶、乙炔瓶等）都必须按照规定设置，妥善保管。9、调查清楚施工现场周围道路两侧的城市专用消防龙头；进入工地的道路保持畅通，宽度不小于3.50m。10、加强警卫人员上岗责任心，每天上班后对工地临时设施进行一次防火巡查，消灭事故隐患。7.4 施工现场防护措施1、搅拌桩钻机卷扬机滚筒系统设置封闭式防护罩，空压机皮带盘区
26、域也必须设置封闭式防护罩。2、上钻塔操作必须配带安全带，塔上作业，塔下禁止站人，塔上作业时必须有人监护。3、吊车作业时，起重臂下严禁站人，并有专人统一进行指挥、调度。4、栏杆材料选用脚手架或16以上钢筋，防护高度应有1.20米左右；并用黄黑油漆进行标注，设置醒目的安全标志。5、搅拌桩沟槽开挖后在两边设置红白三角期防护带。7.5 操作措施1、搅拌桩第一次下沉预搅时，必须密切注意钻杆和电动机的负荷情况，遇到障碍物后，不得强行下钻，应注意操作方法，可通过转动一根钻杆来避开障碍物。如仍不行，则停钻，分析原因，查明情况后再进行处理。2、起重、吊放必须采用无损钢丝绳，并用U形环十字卡牢固定部位，以防止滑扣
27、。3、上塔进行动力头维修时，必须将刹车抱闸卡死，以防松动造成事故。4、忌用手直接搬运、移动滚筒和钢梁，必须采用撬棍、麻绳等工具，以防压伤。钻孔桩施工搬运、拆卸导管，必须采用套圈（车胎或三角皮带）。5、搅拌桩输浆胶管下必须垫铺柔软物品，如草包、塑料袋等，以防输浆震动胶管摩擦造成胶管破裂。6、施工中任何操作者均不能擅自离开各自的操作岗位。7、灰浆台操作人员务必戴好防尘防护用品，扎紧裤口、袖口和领口，以免粉尘粘附皮肤。8、现场材料运输车辆出入口设立专人指挥车辆进出，以免交通事故的发生。9、施工现场特别是水泥仓库出入口周围，应有一块比较大的空地，以利于材料运输车辆转弯、调头、进出。7.6 夜间施工措施
28、1、在现场四周设置2个镝灯和各类照明灯具，使任何一个操作和人行范围都有足够的亮度。 2、进行夜间施工前到环保局办理夜间施工许可证，经批准后再安排夜间作业。3、在夜间施工期间，注意降低噪音，杜绝使用空气压缩机，避免机具猛烈撞击，严禁大喊大叫等。8 文明施工措施文明施工是建设单位、施工单位共同企望的，也是社会各界所关注的，是评判施工企业整体素质和管理水平的重要依据。本工程施工期间将严格采取以下文明施工措施。8.1 场容场貌、文明建设措施1、工地已经进行了围墙围设，实行封闭式施工管理。2、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。3、施工现场设置环通的排水沟
29、，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。4、在现场四周的围墙建筑物、办公室外墙等地方，设置反映企业精神、时代风貌的醒目宣传标语。5、开展文明教育，施工人员均应遵守市民文明规范。6、加强班组建设，有“三上岗一讲评”的安全记录，有良好的班容班貌。7、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。8、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
30、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。9、与当地街道进行社区共建，签订共建协议，积极帮助街道开展工作，为社区居民服务。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。8.2 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、严格执行
