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1、广州市轨道交通三号线北延段施工十标【高增-人和】盾构区间1#联络通道土层加固施工方案编 制： 审 核： 审 批： 中铁十一局集团有限公司广州市轨道交通三号线北延段施工10标项目部二零零九年三月目 录1编制依据12工程概况12.1工程简介12.2与招标设计和施工设计蓝图的不同点12.3工程地质情况13施工难点24联络通道土体加固施工方案34.1加固范围34.2土体加固工艺选择34.3加固土体渗漏检查45施工部署55.1工期55.2设备及人员配置56主要工序施工顺序及施工方法66.1施工安排及工艺流程66.2施工步骤66.3成桩质量检验86.4旋喷桩施工技术要求96.5技术措施96.6常见问题及处
2、理方法107联络通道土体加固施工注意事项118文明施工、环境保护措施118.1文明施工保证措施118.2文明施工保证措施12220中铁十一局集团广州轨道交通三号线10标工程1#联络通道土层加固施工方案1 编制依据（1）广州市轨道交通三号线北延段工程【高增人和盾构区间】土建施工项目招标文件(广州市地下铁道总公司2007年3月)；（2）广州市轨道交通三号线10标段详细勘察阶段高增至人和区间岩土工程勘察报告(广东省重工建筑设计院2007年4月)；（3）广州市轨道交通三号线10标段详细勘察阶段高增至人和区间补充岩土工程勘察报告(广东省重工建筑设计院2007年12月)；（4）广州市轨道交通三号线工程招标
3、设计高增人和盾构区间(广州市地下铁道设计研究院)；（5）1#联络通道地层加固图(3B239-S-QJ-01-732)；1#、3#联络通道结构设计图。（6）国家及广州市相关法规、技术标准、规范等。2 工程概况2.1 工程简介本标段共有联络通道4座，其中2#联络通道在中间风井内和废水泵房结合设置；4#联络通道在盾构始发井段的明挖结构内结合设置。1#联络通道位于广州市白云区人和镇科技园内空地处，中心里程YDK23+990.0（ZDK-23+985.906），周边房屋为空置三层门面房，房屋与1#联络通道距离最近处约20m。联络通道在左右两线盾构掘进通过前进行地表加固，加固完成后对加固体进行检验，满足2
4、8天后无侧限抗压强度和渗透要求及两线盾构掘进通过后，即可进行联络通道结构的施工。2.2 与招标设计和施工设计蓝图的不同点与招标设计相比， 1#联络通道北移42m，竖井直径由2m变为3.9m，竖井范围内旋喷桩间距由800mm减为600mm，竖井周围两排旋喷桩实桩桩长由11.85m变为13.574m，其他基本无变化。2.3 工程地质情况 2.3.1 工程地质联络通道所处位置，地下水位在地面以下约1.22.5m，随季节降雨量变化而升高降低。地质情况自上而下主要是：人工填土层（Q4ml）：主要为杂填土和素填土，部分地段地表为耕植土，颜色较杂，主要为灰黄色、灰红色、灰褐色、褐红色等，素填土组成物主要为人
5、工堆填的粉质粘土、中粗砂、碎石等，杂填土则含有砖块、砼块或生活垃圾，大部分欠压实稍压实，耕植土一般呈可塑状，含植物根，标贯击数为913击，平均9击。本层分布广泛，平均厚度2.0m。冲积洪积粉细砂层（Q4al+pl）：呈浅黄色、土黄色、灰白色等，组成物为粉砂、细砂，含粘粒，级配较差，饱和，主要呈松散稍密，局部中密状。标贯击数为529击，平均12击。钻孔揭露厚度为5.9m；冲积洪积中粗砂层（Q4al+pl）：呈灰白色、灰黄色、灰色等，组成物主要为中砂、粗砂、砾砂，含少量粘粒。局部为圆砾、卵石，呈稍密中密状，局部为松散状或密实状，标贯击数1317击，平均15击。本层分布较广泛，且厚度较大，钻孔揭露厚
6、度为7.9m。冲积洪积土层（Q4al+pl）：呈褐黄色、青灰色、灰白色等，主要由粉质粘土、粘土、粉土组成，含少量砂粒，粘性土呈可塑状，软塑状或硬塑状；粉土呈稍密状，局部中密状或密实状。标贯击数910击，平均击数为9击。本层分布广泛，层厚6.8m。岩石中等风化带：本层为第三系下统莘庄组地层，岩性复杂，主要为泥岩、粉砂质泥岩、钙质泥岩、泥灰岩、粉砂岩、粗砂岩、炭质页岩及炭质粉砂岩等，呈褐红色、青灰色、灰黑色等，陆源碎屑结构，薄层中厚层状构造，岩石结构部分破坏，矿物成分基本未变化，风化裂隙、节理发育，泥质、钙质胶结，岩芯呈短柱状、块状，岩质较软，本层分布广泛，层厚0.1012.90m，平均层厚3.5
7、2m。2.3.2 地质条件评价1#联络通道地层加固施工范围内为、地层，重叠构造，上部7.3m为地层、下部4.55m为地层。、砂层富含地下水，渗透性好，容易引起水、砂突出。因此，在施工联络通道时，必须对施工影响范围内的土体进行稳妥的加固处理措施。3 施工难点本联络通道全部位于、细砂、中粗砂层，含水量饱和，水源补充丰富。如果土体加固质量控制不好，旋喷桩可能出现桩与桩之间咬合不好或出现断桩现象，加固土体不能连成一体，在开挖过程中容易出现掌子面坍塌以及冒顶漏水等现象。4 联络通道土体加固施工方案4.1 加固范围1#联络通道所处位置，左右两线隧道中线间距15.706m，通道顶部覆土厚度11.10m。联络
8、通道中间设出渣圆形竖井，外径3900mm。其土体加固范围，沿盾构隧道线路方向长为7.560m，宽24.706m，加固深度为20.204m，其中实桩长11.850m，空桩长8.354m；竖井周边加固厚度为1.320mm。如图2所示，图中阴影部分为三管旋喷桩加固部分。4.2 土体加固工艺选择1、借鉴以往地铁施工经验，一般认为三管旋喷桩比双管及单管旋喷桩成桩质量好，在较深地层施工更能保证旋喷桩成桩质量。本1#联络通道土体加固选择采用800mm三管旋喷桩施工工艺，桩与桩之间咬合200mm。2、针对砂层的地质情况，结合我单位施工实际经验，采用双高压三管旋喷桩施工工艺。即先从设计桩顶标高采用高压水和压缩空
9、气旋喷下行切割松散桩周土体，直到设计桩底标高；然后采用高压水泥浆和压缩空气旋喷提升成桩。要求下行喷射的水压力和提升喷射的水泥浆压力均大于2530MPa。此工艺在砂层成桩质量较易保证。旋喷桩布置如图2所示。3、盾构隧道掘进通过联络通道时，必须严格做好钢管片背后的注浆，堵塞好钢管片与加固旋喷桩之间的缝隙。图2 土层加固三管旋喷桩平面布置520520600600本工程三管旋喷桩，共分为14排旋喷桩，每排41根。共计574根，除人工挖孔桩护壁部分以及三根试桩外，其余桩体实桩长11.85m，空桩长8.354m。人工挖孔桩周边1.32米范围内实桩长为13.574m。图三 旋喷桩布置详图4.3 加固土体渗漏
10、检查在盾构到达前应对联络通道加固土体进行渗漏水检查，以防止上部砂层失水或流砂，造成地面沉降或建筑物破坏。具体办法是从地面钻孔取芯检查旋喷桩成桩完整性，取芯位置避开盾构隧道结构，选取旋喷桩咬合部位，钻孔必须用水泥砂浆回填密实。对加固体质量检查有两个标准：一是对加固体取芯，芯样28天后其无侧限抗压强度应满足以下要求，否则应采取补救措施。粉土：0.81.1Mpa粘性土：0.81.0Mpa砂土：1.42.0Mpa渗透系数应小于1.010-5cm/s二是观察取芯钻孔内有无水渗流出，有无流砂等现象，以确认其防水效果是否达到要求，否则要补充加固。补充加固一般采用注水泥浆或双液浆的方法进行。注浆完成后再重复取
11、芯检查。直至满足要求。5 施工部署5.1 工期按三管旋喷桩成桩80m/台天、进场2台桩机作业进行计算，加上设备、物资进场及前期准备工作，同时考虑机器维修和阴雨天气的影响，预计工期如下：1#联络通道，三管旋喷桩574根，实桩总长6900m，施工工期为60天。施工时间：2009年4月2009年5月。5.2 设备及人员配置5.2.1 设备配置旋喷桩施工采用2台GD-2型地质钻机引孔，2台XP-300高压旋喷台车旋喷提升，喷浆采用三重管法、三喷嘴喷浆，设备配置见表1旋喷桩施工设备配套表。表1 旋喷桩施工设备配套表序号设备名称规格型号单位数量1地质钻机GD-2台22高喷台车XP-300台23高 压 泵3
12、D2-5Z台24灌 浆 泵HB-80台25空 压 机P-0.8MPa，Q-6m3/min台26泥 浆 泵BW-150台27拌 浆 机WJG-80台25.2.2 施工人员组织表2 主要施工人员组织表岗位名称岗位职责管理人数施工人数项目经理全面管理1技术负责施工技术管理1生产副经理负责班组间现场协调工作2旋喷桩工班旋喷施工216工程管理部技术交底、质量检查，测量放线、试验52安全环保部安全检查23设备物资部材料、设备管理22人数合计15236 主要工序施工顺序及施工方法6.1 施工安排及工艺流程旋喷桩施工采用2台GD-2型地质钻机引孔，2台XP-300高压旋喷台车旋喷提升，喷浆采用三重管法、双喷嘴
13、喷浆。施工工艺流程见图4旋喷桩施工工艺流程图。noyes桩机就位，调平、对中试 运 转泥浆配置钻 孔高喷台车就位、调试废浆排放下喷射管至设计桩顶标高停喷旋喷下行台车移位灰浆搅拌、过滤注 浆 泵高压清水泵空 压 机清洗注浆泵终孔检查沉 淀 池桩位测放回灌浆液旋喷提升泥浆清理排出图4 三管旋喷桩施工工艺流程图6.2 施工步骤6.2.1 测量放线施工前用全站仪测放旋喷桩施工的控制点，做好标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签钉紧，一桩一签，保证桩孔中心移位偏差小于20mm。6.2.2 场地布置施工现场应做到“三通一平”，严格按照场地规划布置搭建材料堆场及各种施工、生活、安全、保
14、卫和消防设施。6.2.3 修建排污系统旋喷桩施工过程中将会产生1020%的冒浆量，为此需要修建排污系统，将废浆液引入专设的沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。沉淀的泥土则在今后隧道掘进和碴土一并运走。6.2.4 机械设备进场机械设备进场要保证设备完好，机械性能良好，能够正常施工。平时要做好设备维修、保养，并储备必要的设备零件，维持施工的连续性。钻机跟机操作人员要求具备旋喷桩施工基本的专业常识和工作能力，并有一定的实践经验，能够保证安全施工。6.2.5 钻孔钻机就位后，对钻机进行调平、对中误差要小于20mm；校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证桩体顶底标高满足设计深度。钻孔时采用泥浆护壁，泥浆的主要性能指标控制为：比重1.21.3，粘度2530s，含砂
