盾构端头加固方案.doc

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端头加固方案

目录

一、编制依据 1

1.1、编制依据 1

1.2、加固原则和要求 1

二、工程概况 1

2.1、工程设计概况 1

2.2、工程地质概况 2

2.3、水文地质概况 2

三、施工方案 2

四、施工工艺 6

4.1、端头素地连墙施工 6

4.2、高压旋喷施工 14

4.3、洞门水平注浆 16

4.4、降水井施工工艺 17

五、施工质量保证措施 20

六、安全与文明施工 21

一、编制依据

1.1、编制依据

1、《区间平、纵断面图》；

2、《盾构吊出井结构施工指导图》；

3、《区间岩土工程勘察报告》；

4、行业标准《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）；

5、《建筑工程施工质量验收规范》（GB50300-2001）；

6、近似地层端头加固施工经验。

1.2、加固原则和要求

1.2.1、到达端头土体加固的原则

1、根据隧道埋深及盾构隧道穿越地层的地质水文情况，确定加固方法和范围。

2、充分考虑洞门破除的时间和方法，选择合适的加固方式、方法和范围，确保盾构机到达端的安全和洞门破除的安全。

3、施工方案应在不影响工程质量的条件下具备优化能力。

4、施工方案及措施必须满足城市环保及节能要求。

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1.2Mpa以上。

3、渗透系数≤1.0×10-8cm/sce，能够阻止地下承压水进入开挖面。

二、工程概况

2.1、工程设计概况

区间线路左线长为1195.408m，右线长为1188.321m，总长度为2383.729m。

设一个联络通道，与泵房合建，里程；设有三个曲线，曲线半径分别为700m、500m、700m，线间距13m，线路最大纵坡坡度17.89‰，最小坡度2‰，最大埋深15.94m，最小埋深9.1m。

区间隧道为外径6m，内径5.4m，管片拼装衬砌的单洞圆形隧道，管片环宽1.5m，管片砼C50，S12。

2.2、工程地质概况

该端头隧道断面内地层情况从上到下依次为：

（3-4）粉质粘土夹粉土、粉砂：

褐灰～深灰色，软～流塑，高压缩性，夹少许有机质土;垂直渗透系数1.2×10-5,水平渗透系数2.5×10-3，层厚3.0m；

（3-5）粉质粘土、粉土、粉砂夹层：

褐灰色，中压缩性，以粉质粘土、粉土为主，粉质粘土呈软塑状态，粉砂呈松散状态，垂直渗透系数1×10-5,水平渗透系数5×10-3，层厚2.4；

（4-1）粉细沙层：

灰色，稍～中密，中压缩性，层中多夹粉土、粉质粘土薄层，含长石、石英、云母等，层厚0.6；

隧道上部覆土情况为：

（1-1）杂填土：

松散，由粘性土、砂土与砖块、碎石、块石、片石、炉渣等建筑及生活垃圾混成，层厚1.1m；

（1-2）素填土：

松散，以粘性土及砂土为主组成，混少量碎石、砖瓦片等，层厚3.9m；

（3-1a）粘土：

褐黄色，软～可塑，中偏高压缩性，含铁锰氧化物，层厚1.3m；

（3-3）淤泥质粉质粘土：

褐灰～深灰色粉土层，软～流塑，高压缩性，夹少许有机质土，厚2.9m;

（3-4）粉质粘土夹粉土、粉砂：

褐灰～深灰色，软～流塑，高压缩性，夹少许有机质土;垂直渗透系数1.2×10-5,水平渗透系数2.5×10-3，厚0.4m；

端头土层分布情况

2.3、水文地质概况

此区间的地下水有上层滞水、孔隙承压水两种类型：

上层滞水主要附存于人工填土层，无统一自由水面，大气降水、地表水和生产、生活用水渗入是其主要的补给来源。

地下水位埋深在0.8m～4.5m之间。

地下承压水头在地下3.05m～4.65m之间。

三、施工方案

1、端头素混凝土地下连续墙

素地下连续墙采用C10混凝土，位于端头处，与车站地连墙紧贴，厚度为800mm，深入隧道以下3m，宽度为隧道左右各2米。

具体见附图。

2、高压旋喷桩

高压旋喷加固范围为：

盾构推进方向9m，隧道边界上下3m、左右2m；桩径800mm，咬合宽度300mm。

高压旋喷桩的施工参数见下表，高压旋喷桩的桩位平面布置见附图、断面图见下图。

高压旋喷桩施工参数表

项目

单位

参数

备注

浆液

材料及配方

以PO42.5硅酸盐水泥为主，水灰比为1:

1

压力

Mpa

28～30

浆量

L/min

60～70

灰浆比重

Kg/L

1.51

喷嘴直径

mm

1.8

每米水泥量

Kg/m

640

提升速度

cm/min

10

旋转速度

rpm

10～20

气压

Mpa

0.6～0.8

旋喷加固区断面图

3、降水井

根据我项目端头降水井施工经验，我们认为降水井深度不易过大，若井管穿透（4-2）强透水层则会导致抽水量极大但降水效果不明显。

钻探孔径为500mm，降水井（孔）深35.0m。

泵深27m,抽水量不低于每小时80吨较为合理，同时应将滤料回填至地面以下11m，抽取（3-4），（3-5）中的弱承压水，防止该层地下水对盾构接收造成不良影响。

降水井井管全部采用钢质焊管，管径250mm，壁厚≥3mm，上部井管管顶高出地面0.3m。

降水井平面布置图、结构图见下图。

降水井平面布置示意图

降水井结构图

4、洞门水平注浆

洞门水平注浆共布25个孔。

钻孔布置见图。

9~25#孔为斜孔，斜角是与洞门轴线交45°向周边放射外扩，其他为水平孔。

注浆布孔图

四、施工工艺

因端头已硬化，我部施工前需要先对其进行混凝土破除。

端头高压旋喷加固为两处长9.0m宽10m的区域，混凝土厚度为200mm；端头素地连墙为两处长10m宽800mm的区域，且要对原车站地下连续墙的导墙进行破除，导墙深2.0m、厚200mm。

另外端头处有一直径1000mm埋深1.5m的污水管，所以端头挖深至少2.0m，才能施工。

4.1、端头素地连墙施工

4.1.1、地下连续墙施工工艺流程

地下连续墙施工工艺流程如图所示：

测量放样

槽段挖掘

成槽质量检验

清沉渣换浆

施工准备

浇灌墙体混凝土

导墙制作

设置混凝土导管

挖槽机组装

泥浆系统设置

土方外运

新鲜泥浆配制

泥浆储存供应

泥浆复制再生

商品混凝土供应

沉淀池

回收槽内泥浆

劣化泥浆处理

地下连续墙施工工艺流程

4.1.2、测量放线

根据业主提供的基点、导线点及水准点，在施工场地内布设施工测量控制点和水准点，经监理单位验收无误后，对地下连续墙中心线进行定位放样。

施工过程中经常对基点桩位进行复测。

4.1.3、导墙制作

1、导墙结构

在地下连续墙成槽前，应砌筑导墙。

导墙制作做到精心施工，导墙质量的好坏直接影响地下连续墙的边线和标高，是成槽设备进行导向，是存储泥浆稳定液位，围护上部土体稳定，防止土体坍落的重要措施。

根据现场实际情况及考虑排水，以使导墙能和已经硬化的场地取齐，并保证钢筋搭接以形成一个整体，以增强导墙的整体性。

现有地面处的导墙采用“┏”型整体式钢筋混凝土结构，净宽比连续墙厚大5cm即导墙间净空宽度为850mm，导墙顶口与地面平，肋厚下口200mm、上口250mm，翼面长度为1.5m，深度为1.5m，开挖面两侧用灰土回填，导墙混凝土强度为C20，不得漏浆。

导墙在施工期间，应能承受施工载荷。

导墙结构示意图如图：

导墙结构示意图

2、导墙施工工艺

测量放样→开挖导墙土体→底模安装定位→绑扎钢筋→立侧墙钢模→加固钢模→混凝土浇筑→拆模及加撑→施工缝凿毛，增加钢筋插筋→导墙养护→导墙分幅

3、导墙施工具体步骤

测量放样：

根据地下连续墙轴线定出导墙挖土位置。

挖土：

测量放样后，采用机械挖土和人工修整相结合的方法开挖导墙，挖土标高由人工修整控制。

底模安放定位：

挖土休整结束后，将木制底模框架放置到开挖面，将导墙中线引入导墙沟槽内，将底模的中心与导墙中心重和，固定到底模。

底模座在老土上，下部不需要做素混凝土垫层。

钢筋绑扎：

在固定好的木制底模上按要求绑扎钢筋。

立模：

钢筋绑扎结束后，在钢筋内侧立钢模，导墙外侧以土代模。

导墙施工现场条件均为粘土，只需做单面模板。

若开挖过程中，出现局部塌孔，可用土袋人工回填。

加固：

钢模架设结束后，用钢管进行加固，使钢模的中心与导墙设计中心在一条线上。

为防止混凝土浇注时模板移位，对钢模须加设钢管支撑。

混凝土浇注：

待上述工作结束后，报技术负责人及监理验收合格后开始浇筑混凝土，混凝土浇筑时确保两边均匀浇筑，使模板受力均匀，防止浇筑时模板移位。

拆模及加撑：

混凝土达到一定强度后可以拆模，同时在内墙上面分层支撑100×100mm方木，防止导墙向内挤压，方木水平间距1.0m，上下间距为0.8m。

施工缝：

导墙施工缝处应凿毛，增加钢筋插筋，使导墙成为整体，达到不渗水的目的，施工缝应与地下连续墙接头错开。

导墙养护：

导墙制作好后自然养护到70%设计强度以上时，方可进行成槽作业，在此之前禁止车辆和起重机等重型机械靠近导墙。

4、导墙施工允许偏差

导墙施工允许偏差表

序号

项目

单位

允许偏差

1

内墙面与连续墙的纵轴线平行度

mm

±10

2

内外导墙间距

mm

±10

3

导墙内墙面垂直度

5‰

4

导墙内墙面平整度

mm

3

5

导墙顶面平整度

mm

5

4.1.4、泥浆工艺

1、泥浆系统施工工艺流程图

新鲜泥浆贮存

泥浆净化装置

劣化泥浆废弃

新鲜泥浆配置

调整泥浆的指标

循环泥浆贮存

施工槽段

回收槽内泥浆

沉淀池分离泥浆

泥浆系统工艺流程图

2、泥浆性能

根据本工程的地质情况，拟采用钠基膨润土、纯碱、高浓度CMC和自来水为原材料搅拌而成。

在拌制泥浆前，钠基膨润土需先发泡24小时，泥浆性能指标要求详见下表。

成槽护壁泥浆性能指标要求

泥浆性能

新配置泥浆

循环泥浆

废弃泥浆

检测方法

粘性土

砂性土

粘性土

砂性土

粘性土

砂性土

比重（g/cm3）

1.04～1.05

1.06～1.08

＜1.1

＜1.15

＞1.25

＞1.35

比重计

粘度（s）

20～24

25～30

＜25

＜35

＞50

＞60

漏斗计

含砂率（%）

＜3

＜4

＜4

＜7

＞8

＞11

洗砂瓶

PH值

8～9

8～9

＞8

＞8

＞14

＞14

PH试纸

护壁泥浆在使用前，应进行室内性能试验，施工过程中根据监控数据及时调整泥浆指标。

如果不能满足槽壁土体稳定，须对泥浆指标进行调整。

3、泥浆配制

泥浆配合比、施工过程中泥浆控制指标见下表：

泥浆材料配比情况

地墙施工泥浆配比和控制指标

泥浆材料

膨润土

纯碱

CMC

自来水

每m3含量

80KG

4KG

0.8KG

1000KG

施工过程中泥浆控制指标

项目指标

粘度（s）

比重（（g/cm3））

PH值

失水量（cc）

含砂量（%）

虑皮厚（mm）

新鲜泥浆

18～22

1.02～1.05

7～9

<10

<1

<1.5

再生泥浆

20～25

1.08～1.25

7～9

<15

<4

<2

挖槽时泥浆

20～28

1.10～1.28

7～11

<20

可以不测

可以不测

清孔后泥浆

22～30

1.08～1.25

7～11

<20

<4

<2

废弃泥浆

>60

>1.30

>14

>30

>10

>3

4、泥浆储存

泥浆储存采用泥浆池作为泥浆储存系统。

盛装泥浆的泥浆池的容量应能满足成槽施工时的泥浆用量。

泥浆池的容积计算：

Qmax＝n×V×K

Qmax：

泥浆池最大容量

n：

同时成槽的单元槽段，数量为1.0；