盾构段始发及到达端头地基加固施工方案文档格式.docx
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软弱土
2.1
淤泥质中粗砂层
可塑
12.0
淤泥质粉细砂层
6.9
淤泥质黏性土层
中硬土
7.6
粉质粘土
硬塑
21.4
9.84
中粗砂层
27.7
砂质粘性土层
24.7
混合花岗岩全风化带
风化
坚硬土
40.9
各地层岩土特性如下:
素填土层
主要为素填土,部分为杂填土。
素填土的组成物主要为人工堆填的黏性土,粉细砂,中粗砂等,松散-稍压实;
部分地段以碎石、块石为主回填。
杂填土则局部夹杂有砖块、砼块等建筑垃圾,大部分稍压实~欠压实,稍湿~湿。
厚度为0.50~6.90m,平均厚度4.04m,标贯击数N=8~18击,平均14.8击。
海陆交互相淤泥层
主要由粘粒及有机质组成,局部含较多粉砂及贝壳碎片,饱和,呈流塑状,具滑腻感和腥臭味。
厚度为4.84m,标贯击数N=1~3击,平均2.1击。
海陆交互相(淤泥质)中粗砂层
粒径不均,局部含少量淤泥质土或粉粘粒,含量不均,局部夹少量贝壳碎片,饱和,松散状~稍密状,局部中密状,厚度为0.50~8.80m,平均厚度3.94m,标贯击数N=7~21击,平均12.0击。
海陆交互相沉积淤泥质粉细砂层
主要为淤泥质粉砂、淤泥质细砂,部分为粉细砂,不均匀,含淤泥质及少量有机质,局部有贝壳碎片,饱和,多呈松散状。
厚度为0.70~6.50m,平均厚度2.45m,标贯击数N=3~12击,平均6.9击。
海陆交互相沉积黏性土层
主要为粉质黏土,呈可塑状,厚度为0.70~9.00m,标贯击数N=4~13击,平均7.6。
冲积~洪积硬塑状黏性土层
主要由粉质黏土,黏土组成,含少量砂粒及粉粒;
主要呈硬塑状,局部坚硬状,摇振无反应,光泽反应稍有,干强度及韧性较高。
厚度为1.70~8.20m,平均厚度4.06m,标贯击数N=15~29击,平均21.4击。
冲积~洪积可塑状黏性土层
主要由粉质黏土,黏土组成,含少量砂粒和粉粒;
主要呈可塑状,局部软塑状;
摇振无反应,光泽反应稍有光滑,干强度及韧性中等。
厚度为1.25~13.50m,平均厚度6.60m,标贯击数N=5~14击,平均9.84击。
冲积~洪积中粗砂层
主要成分为石英,粒径不均匀,颗粒级配良好,含较多沾粒,饱和,呈稍密-中密为主,局部密实状。
厚度为0.60~6.80m,平均厚度3.18m,标贯击数N=15~40击,平均27.7击。
硬塑状砂质粘性土
硬塑-坚硬状,含风化残留石英颗粒,岩芯呈土柱状或散沙状,具有遇水崩解特点。
摇振无反应,光泽反应光滑,干强度及韧性高。
厚度为0.90~7.00m,平均厚度3.22m,标贯击数N=18~29击,平均24.7击。
混合花岗岩强风化带
原岩组织结构已大部分风化破坏,但尚可辨认,局部夹强风化岩碎块,岩芯呈坚硬土柱状,遇水易崩解。
厚度为1.10~12.00m,平均厚度4.77m,标贯击数N=31~50击,平均40.9击。
5.施工筹划
5.1施工组织管理
施工组织管理网络图见下图5-1。
图5-1施工组织管理网络图
5.2施工工期配置
端头加固计划工期如下表:
表5-1端头加固计划工期
施工部位
施工项目
开工时间
结束时间
工期d
备注
始发端
三轴搅拌桩
2014年11月16日
2014年12月15日
30
旋喷桩
2014年12月16日
2014年12月29日
13
素混凝土墙
2014年10月16日
2014年11月15日
到达端
2014年11月14日
2014年12月14日
31
2014年12月27日
2014年10月15日
5.3施工人员机械配置
5.3.1三轴搅拌桩安排
1、生产人员配置
拟投入本工程的生产人员配置安排如下表5-2。
表5-2生产人员配置表
工种
人数
浆液配制及输送
2
挖机司机
1
桩机操作工
4
合计
7
2、机械设备配置
拟投入本工程的主要机械设备配置详见下表5-3。
表5-3机械设备配置表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
三轴搅拌桩机
ZKD85-3
台
水泥搅拌注浆系统
ZYJ-60
套
含存浆桶,压浆泵,灰浆搅拌器
3
空压机
0.9MPa
挖掘机
PC200
5
吊车
25T
6
水泥罐
70T
个
与旋喷桩共用
5.3.2旋喷桩安排
拟投入本工程的生产人员配置安排如下表5-4。
表5-4生产人员配置表
人数(人)
钻机工
电工
制浆人员
拟投入本工程的主要机械设备配置详见下表5-5。
表5-5机械设备配置表
锚固施喷工程钻机
MG-50A
高压泥浆泵
LPB-90D
空压机
W-3/5-J
5.3.3素混凝土墙安排
表5-6生产人员配置表
岗位名称
岗位职责
管理人数
施工人数
施工队长
全面管理
技术负责
施工技术管理
连续墙工班
导墙及连续墙施工
16
人数合计
表5-7机械设备配置表
成槽机
SG35
钢筋切断机
GQ40B
钢筋弯曲机
GJB7-40B
钢筋调直机
GT8
直流电焊机
AX-320X1
12
插入振动器
Φ50
5.4施工布置图
始发端加固平面图详见附图一,到达端加固布桩示意图见附图二,加固剖面图见附图三。
6.主要施工方法及工艺要求
6.1三轴搅拌桩施工
6.1.1施工参数
端头加固内部采用Φ850mm咬合250mm的三轴搅拌桩,加固采用42.5级普通硅酸盐水泥,水泥掺量为22%,水灰比为0.55。
三轴搅拌桩采用两搅两喷工艺,施工过程中,钻杆下沉速度不大于1m/min,提升速度不大于0.8m/min。
每米水泥用量:
每米三轴搅拌桩桩体水泥用量为T=每米桩体体积(0.425*0.425*3.14*1*3-0.1037*2)m2*土体比重(1.76t/m3)*水泥掺量百分比(22%)=0.5785t。
空桩水泥掺量不低于5%,每米水泥用量:
T=每米桩体体积(0.425*0.425*3.14*1*3-0.1037*2)m2*土体比重(1.76t/m3)*水泥掺量百分比(5%)=0.1314t。
6.1.2施工工艺流程
三轴搅拌桩施工按加固平面布置图进行,始发端沿线路从西出入场线至广隆站方向进行,到达端沿线路从广隆站至西出入场线方向进行。
三轴搅拌桩施工工艺流程图如下图6-1所示。
图6-1三轴搅拌桩施工工艺流程图
6.1.1.1场地回填平整
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,部分绿化带区域原状土采用压路机压实,路基承重荷载以能行走步履式重型桩架为准。
现场场地有部分回填土,三轴搅拌机进场后,根据提供地下管线迁改情况,回填土部分应夯实,以能行走25T吊车及步履式重型桩架为准。
6.1.1.2测量放线
根据业主提供的坐标基准点,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,确认无误后进行施工。
6.1.1.3开挖导沟
根据端头加固区域内边控制线,采用挖掘机开挖导沟,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,待项目部向有关部门查清后,经项目部批准方可施工。
6.1.1.4桩基就位
三轴搅拌桩桩径850mm咬合250mm,轴中心间距为600mm,根据规定的尺寸在平行沟槽中线上用红漆划线定位。
(1)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,发现障碍物应及时清除,桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正。
(2)桩机应平稳、平正,并用2个线锤垂直定位观测以确保桩机的垂直度,钻机调平通过钻机四只脚撑上的液压油泵调整。
(3)三轴水泥搅拌桩桩位定位后再进行定位复核,偏差值应小于2cm。
6.1.1.5搅拌及注浆
(1)本工程三轴搅拌桩采用湿法工艺。
a施工时,开动电动机,搅拌机叶片相向而转,借设备自重,以不大于1.0m/min的速度下沉至要求的加固深度;
再以不大于0.8m/min的均匀速度提起搅拌机,与此同时开动水泥浆泵,将水泥浆从深层搅拌机中心管不断压入土中,由搅拌叶片泥浆与深层处的软土搅拌,边搅拌边喷浆直到提至桩顶,即完成一次搅拌过程。
用同法再一次重复搅拌下沉和重复搅拌喷浆上升,成桩要控制搅拌机的提升速度和次数,使连续均匀,以控制注浆量,保证搅拌均匀,同时泵送必须连续。
b搅拌机预搅下沉时,不宜冲水,当遇到较硬土层下沉过慢时,方可适量冲水。
c所有使用的水泥都应过筛,制备好的浆液不得离析,泵送必须连续。
d拌制水泥浆液的罐数、水泥和外掺剂用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录,当水泥浆液到达出浆口后应喷浆搅拌30s,在水泥浆与桩端土充分搅拌后,再开始提升搅拌头。
(2)三轴水泥搅拌桩采用水泥和原状土均匀搅拌工艺,提升过程中为注浆搅拌。
在桩底部分适当持续搅拌注浆,做好每次成桩的原始记录。
详见下图6-2。
施工时间
深4
度1
3
桩底2
图6-2重复搅拌注浆图
(3)为控制搅拌的均匀度,采用复搅工艺,保证桩体每个搅拌点超过二喷二搅这一普遍施工工艺(限有效桩体搅拌)且要求注浆泵压力表显示压力数据基本一致,以便浆液均匀分布于桩体之中。
(4)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2个70T的水泥罐。
在开机前应进行浆液的搅制,开钻前对拌浆工作人员做好交底工作。
拌浆及注浆量以每钻的加固土体方量换算。
注浆压力为10Mpa以上,以浆液输送能力控制。
(5)为了确保桩体每米掺量以及水泥浆用量达到设计要求,每台机械均应配备专人记录。
同时现场应配备水泥浆比重测定仪,以备监理工程师和项目经理部人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。
(6)桩长控制
为控制好钻机钻入深度,钻机上应有显示钻杆下钻深度的罗盘,并在钻杆上表示出具体的长度尺寸,通过两者对照是否一致来控制钻机下钻深度。
6.2三轴搅拌桩检测及施工技术要求
施工完毕28天后,对加固体进行检验,采用随机钻孔取芯,取芯位置避开盾构隧道结构。
检测数量为施工总桩组数的0.5%,且不少于3组。
检测桩体无侧限抗压强度不应小于1.0MPa,渗透系数不大于1.0x10-7cm/s。
三轴搅拌桩施工技术要求应符合下表6-1规定。
表6-1三轴搅拌桩施工技术要求表
项目
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
数值
主控项目
水泥及外掺剂质量
设计要求
查产品合格证书或抽样检验
水泥用量
参数指标
查看流量计
桩体强度
按规定办法
地基承载力
一般项目
桩头提升速度
m/min
≤0.8
量水头上升距离及时间
桩底标高
mm
≤200
测机头深度
桩顶标高
≤100
水准仪(最上部500mm不计入)
桩位偏差
≤20
用钢尺量
桩径
<0.04D
用钢尺量,D为桩径
垂直度
%
≤1.0
全站仪
6.3旋喷桩施工
6.3.1施工参数
端头加固外部采用Φ600mm咬合150mm的双重管旋喷桩,加固采用42.5级普通硅酸盐水泥,水泥掺量为40%,水灰比为1。
旋喷桩施工过程中,空气压力不低于0.7MPa,注浆压力不低于20MPa,提升速度不大于0.2m/min。
每米旋喷桩桩体水泥用量为T=每米桩体体积(0.3*0.3*3.14)m2*土体比重(1.76t/m3)*水泥掺量百分比(40%)=0.199t。
6.3.2施工工艺流程
旋喷桩施工工艺流程如下图6-3所示。
图6-3旋喷桩施工工艺流程图
6.3.2.1测量放线
施工前用全站仪测放旋喷桩的控制点,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50mm。
6.3.2.2旋喷桩机就位
桩机就位后,对桩机进行调平、对中误差要小于50mm且垂直度偏差不于1%;
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。
6.3.2.3旋喷下行
①旋喷桩机就位后,接通空压机和注浆泵(泥浆泵),调试空压机、泥浆泵,使设备运转正常,压缩空气压力应达到0.7Mpa以上,流量30L/min。
②调试完成后下沉到设计桩底标高。
喷浆时先送水泥浆,再送压缩空气。
6.3.2.4旋喷提升
①旋喷管达到孔底设计标高后,要先达到预定的喷射压力、喷浆量后再逐渐提升旋喷管,以防扭断旋喷管。
②在旋喷过程中,随时注意各设备的工作情况,以及气、浆的压力与流量,作好详实的施工记录。
旋喷提升过程中如中途发生故障,立即停止施工,等检查排除故障后再继续施工。
③旋喷时的技术参数为:
空气压力不低于0.7Mpa,流量大于30L/min;
水泥浆压力不低于20Mpa,水灰比为1,水泥浆比重为1.51kg/L;
旋喷管提升速度0.2m/min;
喷嘴直径:
Φ16mm。
在旋喷提升过程中,可根据不同的土层,及时调整旋喷参数。
④喷射管分段提升的搭接长度不小于100mm。
6.3.2.5机具清理,旋喷桩机移位,废浆外运
旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷,提升钻头出孔口,彻底清洗浆管和注浆泵,防止被浆液凝固堵塞(因故停工3h时,妥善清洗泵体和喷浆管道),然后将钻机移位,将废浆外运到指定位置,以免污染环境。
6.4旋喷桩检测及施工技术要求
检测数量为施工总桩数的0.5%,且不少于3根。
旋喷桩施工技术要求见下表6-2。
表6-2旋喷桩施工技术要求表
项目名称
技术标准
检查方法
钻孔垂直度允许偏差
≤1.0%
实测或经纬仪测钻杆
钻孔位置允许偏差
50mm
尺量
钻孔深度允许偏差
±
200mm
注浆压力
20Mpa
查看压力表
桩体搭接
100mm
旋喷管实桩提升速度
≤0.2m/min
通过桩长控制时间
水泥浆液初凝时间
不超过20小时
8
水泥土强度
Qu(28)≥1.0MPa
试验检验
9
水灰比
1.0
6.5连续墙施工
6.5.1导墙施工
连续墙施工前先进行导墙施工,导墙起锁口和导向作用,直接关系到连续墙顺利成槽和成槽精度,能有效防止孔口土体坍塌。
导墙采用“┓┏”型现浇钢筋混凝土,混凝土标号C30。
导墙翼面置于上部压实的填土上,以保证两侧导墙能紧贴地面并在地下连续墙施工前和施工中不产生内挤。
导墙的净距按照《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)的要求大于地下连续墙的设计宽度50mm,又地下连续墙设计宽度为800mm,故导墙净距为控制在850mm。
详见图6-4,连续墙导墙简图。
图6-4导墙简图
6.5.1.1导墙施工工艺流程
6.5.1.2导墙施工质量控制要点
6.5.1.3导墙施工主要技术措施
6.5.1.3.1导墙沟槽开挖
(1)导墙开挖前根据测量放样成果、地下连续墙的厚度(地下连续墙外放10cm),实地放样出导墙的开挖宽度(较连续墙宽5cm,即导墙净距85cm)。
(2)导墙分段施工,分段长度根据模板长度和规范要求,一般控制在30~50m,并不得与地下连续墙的分幅线重合。
(3)导墙沟槽开挖采用反铲挖掘机开挖,侧面人工进行修直。
(4)导墙必须筑于坚实的土面上,不得以杂填土为地基。
若遇暗浜土、障碍物和管线移位后的松散填土,原则上应挖除后浇混凝土垫层或将导墙加深至原状土基面。
6.5.1.3.2钢筋原材料
(1)钢筋根据施工图纸、施工说明及现行的国家标准的有关规定,钢筋应有出厂质量证明书和试验报告单。
进场钢筋应按有关标准的规定抽样试验合格。
(2)钢筋应分批堆放整齐,上架堆放,避免锈蚀污染,表面洁净无损。
不得使用带有颗粒状和片状老锈的钢筋。
6.5.1.3.3导墙的钢筋绑扎、模板支设及混凝土浇筑施工
(1)导墙沟槽开挖后立即将导墙中心线引至沟槽中,平整基面后绑扎导墙钢筋,本工程导墙钢筋采用单层钢筋网片,纵向筋采用HRB400Φ12@200mm配置,分布筋采用HPB300Φ12@200mm配置。
由于钢筋直径型号较小,间距较小,按梅花型绑扎。
(2)浇筑混凝土时预留钢筋接头,保证本段导墙与相邻段导墙钢筋的搭接长度。
采用砂浆垫块控制钢筋保护层厚度,纵横向均间距1000mm设置一块垫块。
腹板、翼缘保护层厚度均为25mm。
钢筋间距允许偏差:
10mm,保护层厚度允许偏差:
5mm。
(3)进行导墙侧模施工时,根据现场施工条件及经验,导墙侧墙模板外模采用竹胶板,内模用土模。
导墙模板安装前应对其轴线标高进行校核;
检查竹胶板的平整度,不符合要求的废弃不用。
模板在使用前需将模板清理干净并涂抹脱模剂(严禁使用废机油)。
模板接缝处平整,不出现错台现象;
漏洞接缝处用胶带等措施防止漏浆产生。
模板加固采用方木及自制H型支撑,模板应加固牢固,并保证轴线和净空的准确。
混凝土浇注前先检查模板的垂直度和中线是否符合要求;
将导墙顶面标高放样于模板上,以控制导墙顶面标高。
检查合格后方可进行混凝土浇注。
(4)混凝土浇注使用商品混凝土,强度等级C30,坍落度为100±
20mm。
采用人工配合挖机浇筑,两边对称交替分层下料,分层厚度为50cm,利用插入式振捣器振捣,振点间距为500mm左右。
施工时如发生走模,应立即停止混凝土的浇注,重新加固模板,并纠正到设计位置后,方可继续进行浇注。
(5)混凝土浇注完24小时后才能拆除模板,期间注意保湿养护,养护时间为7天。
拆模时以能保证不损伤构件棱角为原则。
拆模后应立即再次检查导墙的中心轴线和净空尺寸以及侧墙混凝土的浇筑质量,如发现侧墙混凝土侵入净空或墙体出现空洞应及时修凿或封堵,并召集相关人员分析讨论事故发生原因,制定出相应措施,防止类似问题再次发生。
(6)模板拆除后立即架设支撑,支撑为12cm圆木撑,水平间距1.5m,纵向设置两道。
经检查合格后立即进行回填,采用挖机回填,人工配合的方法,防止导墙内挤。
同时在导墙顶翼面上用红油漆作好分幅线并标上幅号。
6.5.2施工质量控制
导墙采用挖掘机开挖,人工配合清底、夯填、整平,侧墙采用组合钢模,H型成品钢管支撑。
混凝土浇筑采用人工配合挖机入模,插入式振动棒振捣。
混凝土浇筑完成24小时后拆模,立即加对口撑,保证顶面高程、内外墙间距、垂直度满足设计要求。
6.5.2.1严格控制导墙施工精度
表6-3导墙施工允许偏差
质量标准
内墙面与地下连续墙纵轴线平行度
10mm
内外导墙间距
导墙内墙面垂直度
5‰
导墙内墙面平整度
3mm
导墙顶面平整度
5mm
6.5.2.2导墙施工过程中的质量保证措施
1、测量
(1)所有测量计算值均应立表,并应有计算人、复核人签字。
测量完成后提交监理复核,复核认为准确无误后方可使用测量成果。
(2)对易产生位移的控制点,使用前应进行校核,地面高程临时点应远离施工区域。
(3)在需要用水准仪和全站仪定位的地方不能以卷尺代替测量。
(4)混凝土浇筑前应再次校核导墙中心线。
2、开挖
沟槽开挖采用PC200挖机机械开挖,人工予以配合。
开挖过程中,应严格按照灰线进行开挖。
导墙开挖时,应严格控制垂直度,防止超挖欠挖。
密切注意土体稳定性,发现有异常现象应立即停止开挖。
3、导墙制作
(1)模板及其支架必须具有足够的强度刚度的稳定性,能可靠承受施工过程中的混凝土自重、侧压力及施工荷载。
(2)所有模板应构造简单、装拆方便、易于钢筋绑扎、安装和浇注混凝土、养护等要求。
模板安装之前应在模板上涂刷脱模剂。
模板拆除后要养护,铲除模板上的水泥浆,然后涂脱模剂。
(3)混凝土的浇筑应分层连续进行,分层厚度30cm,利用插入式振捣器振捣,且应快插慢拨,插点均匀排列,间距50cm左右,逐点移动,顺序进行,不得遗漏。
振捣时间20~30s,振捣密实,确保浆液上翻,表面无气泡。
(4)浇筑混凝土时,应经常注意观察模板、支架有无走动情况。
当发现有变形、位移时,应立即停
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