盾构出入井加固施工方案Word文档格式.docx
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④砼浇注:
砼梁浇注采用C20砼,人工浇捣。
二)SMW工法桩施工
1、施工概况:
为了减小搅拌桩施工带来的土体隆起对管线的影响,在盾构出洞加固区采用SMW工法桩,SMW工法桩以日本进口设备Φ650三轴搅拌机(型号为PAS-120VAR)施工。
水泥土搅拌桩桩长18.0m,水泥采用变通硅酸盐P.O.32.5水泥,桩体间搭接长度20cm,水灰比约1.5,水泥掺量出洞口区域为16%,进洞口区域为12%,出洞口部份桩体内插H型钢(规格H500×
200×
10×
16),共23根,每根长度18m,计414m。
水泥搅拌桩距地下连续墙20cm,该区域土体采用密注浆方法进行加固,间距80cm,孔深18m,计30只孔。
为便于H型钢的拔出,需做一道600×
900钢筋砼圈梁。
在完成使用功能后,拟将H型钢拔回收。
2.水泥土搅拌桩施工(SMW工法)
本工程采用日本进口设备PAS-120VAR三轴搅拌机施工,部分桩体内插H型钢芯材。
2.1SMW工法施工工艺(工艺流程见附图)
2.1.1路面砼破除
利用带有破碎头的挖掘机对原有钢筋砼便道进行破除,并将所有凿除的废弃物清除干净。
2.1.2测量放线
根据甲方提供坐标基准点,按图放出桩位,设立临时控制桩,做好技术复核单,提请甲方验收。
2.1.3开挖沟槽
根据加固边线用挖机开挖槽沟,沟槽尺寸如图一,开挖沟槽土体应及时处理,以保证SMW工法正常施工。
图一:
沟槽开挖示意图
2.1.4定位型钢放置
在槽沟两侧平等槽沟方向放置两根定位型钢,长约7-12m,并将型钢固定,具体见图二。
图二:
定位型钢示意图
2.1.5三轴搅拌桩孔位定位
三轴搅拌桩孔间距为450mm,根据这个尺寸在定位H型钢表面划线定位。
2.1.6SMW工法三轴深层搅拌桩施工
2.1.6.1根据施工工艺的要求,采用日本进口的三轴深搅设备,机型号为PAS-120VAR,根据工程的规格和工期的要求以及现场场地、用电等情况合理确定设备的投入力量和机器的配套工具,详见下表:
SMW工法主要施工设备表
序号
设备名称
规格型号
数量
备注
1
三轴搅拌桩机
PAS-120VAR
1台
200Kw
2
桩机
DH-508
3
灰浆桶
0.7M3
3台
4
存浆池
2M3
5
压浆泵
UBJ-2
4台
1台备用
6
空压机
0.6-0.9
7
吊机
50t
8
经纬仪
2台
9
水准仪
10
路基箱板
2m×
6m
若干
11
挖土机
0.4m3
12
6m3
注:
根据图表中设备的总用电量约200Kw。
2.1.6.2施工顺序
三轴水泥土搅拌桩搭接20cm,采用逐排或跳排施工顺序进行,以保证桩体的连接及垂直度。
2.1.6.3桩机就位
由当班班长统一指挥桩机就位,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1cm。
2.1.6.4搅拌及注浆速度
2.1.6.4.1三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,根据有关技术资料下沉速度不大于1m/s,提升速度不大于2m/s,在桩底部分重复搅拌注浆,并做好原始记录,详见图三。
图三:
搅拌时间-下沉、提升关系图
2.1.6.4.2制备水泥浆液及浆液注入
在施工现场搭建拌浆施工平台,平台附近搭建水泥库,在开机前应进行浆液的搅制,水泥浆液的水灰比控制在1.5左右,土体加固后28天强度不小于0.8Mpa。
2.1.6.5H型钢插入
三轴水泥搅拌桩施工完毕后,吊机应立即就位,吊放H型钢。
型钢应预涂减摩剂,以便回收。
2.1.6.5.1起吊前在距H型钢顶端0.2m处开一个中心孔,孔径约4cm,装好吊具和固定钩,然后用50t吊机起吊H弄钢,必须保持垂直。
2.1.6.5.2在槽沟定位型钢上设H型钢定位卡固定(见图二),定位卡必须牢固、水平,然后将H型钢钢底部中心对正桩位中心并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土搅拌桩体内,用线锤或经纬仪控制垂直度。
2.1.6.5.3当H型钢插放到设计标高时,用吊筋将H型钢固定。
溢出的水泥土必须进行处理,控制到一定标高,以便进行下道工序施工。
2.1.6.5.4待水泥土搅拌桩硬化到一定程度后,将吊筋与槽沟定位型钢撤除。
2.1.6.6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。
2.1.6.7每天要求做一组7.07×
7.07×
7.07cm3试块,试块制作好后进行编号、记录、养护,并及时送实验室做抗压强度试验。
2.1.6.8为确保桩身强度和均匀性要求做到:
2.1.6.8.1、严格控制设计要求配制浆液。
2.1.6.8.2、土体应充分搅拌,严格控制下沉速度,使原状土充分破碎以有利于同水泥浆液均匀拌和。
2.1.6.8.3、浆液不能发生离析,水泥浆液应严格按预定配合比制作,为防止灰浆离析,放浆前必须搅拌30秒再倒入存浆桶。
2.1.6.8.4、压浆阶段不允许发生断浆现象,输浆管道不能堵塞,全桩须注浆均匀,不得发生夹心层。
2.1.6.8.5、发现管道堵塞,立即停泵进行处理。
待处理结束后立即把搅拌钻具上提或下沉1.0m后方能注浆,等10-20秒后恢复下沉搅拌,以防断桩。
2.1.6.8.6、对溢出的泥土及时采用内驳车运到施工现场集土坑内,临时集中堆放,待达到一定强度后方能在组织土方外运。
2.1.7水泥土搅拌桩窗地下连续墙20cm,在该区域土体内进行压密注浆。
注浆深度18m,水灰比0.5,水泥掺量12%,注浆压力0.25~0.5Mpa,计30只孔。
2.2H型钢回收
在完成使用功能后,对H型钢进行拔除回收。
主要拔除设备有两台100t液压千斤顶、一台液压油泵、一台15t吊车以及自制顶升夹具装置等。
液压千斤顶冲程1m,对H型钢进行反复顶升,至到用吊车将H型钢拔除。
2.3施工质量保证措施
2.3.1由专职测量人员负责测量放线及桩位的定位。
2.3.2桩机必须端正、稳固、水平,用经纬仪或线锤保持其垂直度。
2.3.3浆液配制必须按规定的配合比进行配制。
2.3.4为保证水泥土搅拌均匀,必须控制好下沉提升速度。
下沉不大于1米/分,提升不2大于米/分。
若出现堵管、断浆等现象,应立即停泵,查找原因进行处理,待故障拔除后须将钻井具提升或下沉1米方能喷浆,以防止断桩。
2.3.5对溢出的泥土应及时处理,以保证SMW工法的硬化及下道工序的施工。
3.工程质量的保证措施
3.1贯彻“百年大计,质量第一”的指导方针,经常性地开展“质量第一”的教育活动,使每个职工都懂得工程质量是企业的生命。
3.2做好技术交底工作,组织职工学习操作规程和市政工程质量验收标准,确保在施工中各分部分项工程达到和超过设计质量要求。
3.3质量员要和公司工程师一起复核重要的内业数据。
3.4贯彻“三检制”原则,坚持实行自检,互检,专检相结合,建立交接制度,各道工序经查合格,签字验收后方可进行下一道工序和施工,并做好验收交接记录。
3.5在试验方面,材料供应部门在材料送至现场时,应同时提交材料质保单,水泥要做稳定性试验,测试报告应在正式施工前完成,按规定做好抗压试块,并按时送试验室试验。
4.安全施工措施
安全施工是工程施工得以正常进行的根本保证,为此在本工程施工时,采取以下安全措施:
4.1严格执行上级和公司有关劳动保护和安全生产制度。
4.2组织职工学习安全生产和安全操作规程,提高施工人员对安全生产和防火工作的认识,牢固树立“安全第一”的指导思想,确保生产的安全。
4.3加强电器和电线管理,施工现场电箱使用前必须经专职人员检查,防止电线、电器因磨坏与损伤发生漏电事故,电箱必须上锁,由专人负责管理。
4.4作业现场必须戴好安全帽。
4.5机械设备、电气设备应专人专职操作,杜绝无证上岗作业。
5.文明施工措施
5.1现场平面布置整齐、美观、合理,室内外保持清洁卫生,且由专人负责。
5.2保证生产的社会效益,尽力为附近居民、行人创造方便条件,搞好周边关系。
5.3施工现场做到“三清”、“五好”,即管理区域责任清,材料去向清,工程竣工现场清;
场地平面布置好,专项结合管理好,规章制度执行好,材料仓库保管好,定额用料计算好。
5.4现场施工用材料堆放整齐,各种型号、规格、品种来料加工分别堆放。
6.施工进度计划表
内容
3天
6天
9天
12天
15天
设备进场
SMW工法施工
设备出场
7.劳动力计划安排
一天分为两个班,每班人员计划安排如下:
电工1人、电焊工1人、机修工1人、浆液配制、输送6人、H型钢安装4人。
三)高压旋喷桩施工:
为了确保盾构出入井在加固过程中不触及管线,拟采用三重管喷射注浆法对未拆除管线底部的土体进行加固。
2、施工技术参数:
旋喷半径——0.8米;
压力——14-21Mpa;
旋转速度——18r/min;
提升速度——25-30cm/min;
水灰比——1:
1;
喷嘴——2φ2mm;
桩间距——1.2m
3、施工工艺
施工工艺流程见下图
旋喷桩施工工艺流程图
3.1施工方法
1、定位放线
按设计要求放线定孔位,误差不大于5cm,并准确测量孔口地面高程。
2、钻孔
采用XY-100型钻机钻进,钻进过程中,须随时注意观察钻机的工作情况,钻孔垂直度偏差控制在0.5%范围内。
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,下管前可用胶布包扎。
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.O.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1.65~1.67。
5、喷射提升
喷射管下至设计深度,开始送入符合要求的水、气、浆。
待浆液冒出孔口后,即按设计的提升速度、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,应及时将管道冲洗干净,以防堵塞。
3.2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提高喷射压力;
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,填满空隙后再继续正常喷浆。
3.3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,使其钻杆轴线对准钻杆中心位置。
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。
在二重管喷浆施工中,一般采用地质钻机钻孔。
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。
可将浆液换成水,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、检查检查采用静力触探、钻孔取芯检查及荷载试验等方法。
施工后对喷射施工质量的检验,应在高压喷射注浆结束4周后进行。
检验点的数理为施工注浆的2%~5%,对不足够20孔的工程,至少应检验2个点。
不合格者应进行补喷。
检验点应布置在下列部位:
①荷载大的部位;
②帐幕中心线上;
③施工中出现异常情况的部位;
④地质情况复杂,可能对高压喷射注浆质量产生影响的部位。
3.4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。
需用取心钻具,取心难入岩浓度确保喷底进入泥质髟岩隔水层>1m。
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。
连续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。
3.5固结强度、固结范围的测试及补救措施
1、由于高压喷射注浆所形成的旋喷桩为水泥土桩,强度低,钻孔取样成功率很低,故采用较易成功的孔内软取芯法,即在凝固前,取出孔内代表壮体成分的水泥土混合浆液,制成试块,在标准养护条件下进行养护,待达到龄期时进行强度试验。
2、补救措施:
对于固结强度没有达到设计要求强度的部位,采用重新补桩措施,同时加大水泥掺量。
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