桥桩加固地面注浆施工方案.docx

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桥桩加固地面注浆施工方案

桥桩加固（地面注浆）施工方案

目录

一、编制依据

1.1编制依据

1）《XX地铁6号线一期工程土建施工04合同段合同文件》；

2）地铁6号线一期工程04标段施工组织总设计；

3）地铁6号线一期工程XX站单位工程施工组织设计；

4）现有XX地铁6号线一期工程土建施工04合同段设计文件，现有设计图纸见表1-1；

5）现行国家、行业及XX市的规范、规程、标准、图集、管理办法等，详见表1-2；

6）施工质量验收标准执行现行《轨道交通工程施工质量验收标准（土建工程篇）》；

7）施工现场调查资料；

8）我单位现有的施工技术水平、施工管理水平和机械设备配套能力。

现有设计图纸清单表1-1

序号

名称

1

主体建筑施工图（变更A版）

2

下穿XX桥桩专项设计

3

市政管线设计综合XX站

注：

根据施工的可行性和可操作性，设计单位对注浆孔位的布置和注浆深度进行了相关调整，见附图1。

相关技术标准、规范、规程表1-2

序号

名称

编号

1

工程测量规范

GB50026-2007

2

混凝土强度检验评定标准

GBJ107-87

3

混凝土质量控制标准

GB50164-92

4

建设工程施工现场供用电安全规范

GB50194-93

5

建筑桩基技术规范

JGJ94-2008

6

工程测量基本术语标准

GB/T50228-96

7

建筑变形测量规范

JGJ8-2007

8

建筑机械使用安全技术规程

JGJ33-2001

9

建筑施工安全检查标准

JGJ59-99

10

建筑工程冬期施工规程

JGJ104-98

11

建筑施工现场环境与卫生标准

JGJ146-2004

12

建筑施工土石方工程安全技术规范

JGJ180-2009

13

建筑施工作业劳动防护用品配备及使用标准

JGJ184-2009

14

XX市市政工程施工安全操作规程

DBJ01-56-2001

15

XX市建筑工程施工安全操作规程

DBJ01-62-2002

16

建筑工程施工技术管理规程

DBJ01-80-2003

17

建设工程施工现场安全防护、场容卫生、环境保护及保卫消防标准

DBJ01-83-2003

18

XX市市政基础设施工程暗挖施工安全技术规程

DBJ01-87-2005

19

地铁暗挖隧道注浆施工技术规程（试行）

DBJ01-96-2004

20

建设工程施工现场安全资料管理规程

DB11/383-2006

21

建筑施工测量技术规程

DB11/T446-2007

22

地铁工程监控量测技术规程

DB11/490-2007

23

绿色施工管理规程

DB11/513-2008

24

轨道交通工程资料管理规程（土建篇）

QGD-001-2008

25

轨道交通单位工程、分部工程和分项工程划分标准（修订版）

QGD-004-2005

26

轨道交通土建工程施工质量验收统一标准（修订版）

QGD-005-2005

27

轨道交通车站工程施工质量验收标准（修订版）

QGD-006-2005

28

轨道交通隧道工程施工质量验收标准（修订版）

QGD-007-2005

29

XX市工程测量技术规程

DB11/T339-2006

二、工程概况

2.1工程概况

XX站是XX市地铁6号线一期工程的一个中间站。

车站主体位于西三环XX主桥垮的下方，跨路口东西向设置。

XX西侧为玲珑路、东侧为车公庄西路，南北向为高架的三环主路。

车站周边有首都师范大学，市政管理公司潘庄管理所，XX外文出版纸张公司、XX水利水电干部管理学院、中咨大厦、市公交第四汽车保修厂等单位，还有部分住宅小区。

车站地理位置详见图2-1。

车站为明暗挖结合，西端明挖三层两柱框架结构，中部及东端暗挖（PBA工法）双层单柱双联拱结构，车站西段接盾构区间，车站提供盾构始发条件，东端接矿山法区间。

车站起止里程为K3+76.576～K3+309.176，总长233.6m，其中明挖段长43.6m，标准段宽度为26.35m，端头盾构井段宽度为28.1m；暗挖段长190m，标准段宽度为19.70m。

车站有效站台中心里程处覆土厚度为8.67m，明挖段顶板覆土厚度为4.5m，底板埋深25m。

车站共设置4个出入口通道及2组4个风亭。

1、2号出入口位于车站北侧；3、4号出入口位于车站南侧；4个风亭设置在拆迁后的空地上；两个无障碍电梯分别设置在西北象限和东南象限的空地上。

图2-1XX站地理位置图

2.2水文地质概况

XX站工程范围内地形基本平坦，自然地面标高为55.14～48.50m。

根据车站勘察资料显示，场地在地貌上属冲洪积平原，地层以第四纪冲积、洪积土层为主；控制性勘探孔最大深度为45.00m。

车站上部结构位于粉质粘土层和圆砾层中，中下部结构位于砂卵石层中。

详见表2-1。

XX车站地质剖面图详见图2-2。

XX站地层统计表表2-1

地质年代与成因

层号

岩土名称

人工堆积层Qml

①

粉土填土

①1

房渣土

第四纪全新世冲洪积层（Q4lal+pl）

③

粉土

③1

粉质粘土

③2

粘土

③3

粉细砂

第四纪晚更新世冲洪积层（Q3al+pl）

⑤

卵石

⑤2

粉细砂

⑥

粉质粘土

⑥1

粘土

⑥2

粉土

⑥3

粉细砂

⑥4

中粗砂

⑦

卵石

⑦1

粉细砂

⑦2

中粗砂

⑧

粉质粘土

⑧3

粉细砂

⑨

卵石

⑨2

中粗砂

图2-2XX站地质剖面图

根据勘察单位提供的成果资料，钻孔最大深度45m，在勘察深度范围内共发现2层地下水，第一层为潜水

（二），第二层为层间潜水（三），其中潜水

（二）埋深17.8～18.4m，位于结构底板以上，潜水

（二）隔水底板在部分钻孔缺失，使该层水向下越流排泄，导致该层水在本场地范围内仅局部分布，且水量较小，但考虑到地下水的季节变化，仍需考虑降排水措施。

层间潜水（三）目前最浅埋深28.5m（2008年12月量测），位于结构底板以下，考虑到年地下水季节变化，施工时须注意该层水的影响并采取有效的地下水控制措施。

经地下水影响分析，主体和风井受层间潜水影响，1、2、3号出入口通道受潜水影响，4号出入口通道不受地下水影响。

车站渗井降水已经完成，从竖井施工情况看，地下水对施工基本没有影响。

三、总体施工方法及施工部署

为保证XX桥桩的安全及正常运营，在车站施工前，应对既有XX现状进行全面的调查评估，并据此制定安全的施工技术措施，严格按照“先加固、托换，后施工”的顺序进行。

在既有四根桥桩的基础上再补两根托换桩，托换桩等效于4根既有桥桩，托换桩通过新建承台与既有有承台连接（新建承台与既有承台侧向通过值筋连接）。

托换桩底位于车站底板以下4.5米，以便施工过程中尽量减小对桥桩的影响。

在施做托换桩前，首先在地面对桥桩周围土体进行袖阀管注浆加固，拟采用跟管钻机钻进成孔。

3.1施工顺序

首先需进行现场放线、定位、探槽工作,以确定新承台、托换桩与既有承台、既有桩基平面、空间关系,检查各部尺寸是否合适,验算桩顶标高。

在钻孔后袖阀管注浆，1套钻机和1套注浆设备组织施工。

图1.现场设备分布图

3.2人员配备

3.2.1XX工区管理人员

XX站工区在项目部各个部室的领导和配合下，负责车站的具体施工管理和技术管理。

XX工区主要管理人员20人。

主要管理人员配备构成见表3-1。

表3-1XX工区管理人员配备构成表

职务

姓名

小计（人）

项目副经理兼工区长

周海冰

1

工区技术负责人

刘肖

1

注浆工长

徐明道康远清杨永

3

技术员

何福军蔡树森

2

质检员

卢良何伟

2

施工员

杨志昆

1

电工

王玉圣许长雨

2

安全员

耿训强刘国志胡书林

3

试验员

李勇军

1

资料员

罗辉

1

测量员

黄林张建松

2

机械员

盖世杰

1

总计

20

3.2.2劳务队管理人员

劳务队名称：

河南省建安防水防腐工程有限公司。

该施工队伍具有丰富的地铁施工经验，与我公司具有良好的长期合作关系。

劳务队主要管理人员6人。

主要管理人员配备见表3-2

表3-2XX工区劳务队主要管理人员配备构成表

职务

姓名

小计（人）

项目负责人

安声镛

1

项目现场负责人

安善福

1

项目技术负责人

赵成日

1

钻孔机师

王阔

2

质检员

赵国成

1

注浆技师

李栋

1

材料员

赵成日

1

总计

6

3.2.3主要劳动力计划

为确保顺利、高质高效地完成施工任务，我们将根据施工进度计划，合理、有计划地进行调动工力，分批进驻本工程施工现场。

在施工期间对所有施工作业人员进行培训、标识、持证上岗，确保其适合本工作岗位的要求。

施工工力组成在充分考虑合同条件和工作范围的基础上，根据本工程技术特点进行人力资源优化配置，其原则是一专多能。

根据工程的进展情况，按计划分期分批陆续组织足够的工人进场、退场。

施工劳动力按白、夜班两班倒进行施工，详见表3-3。

表3-3施工劳动力投入安排

袖阀管加工、安装班

成孔班

注浆班

管理人员

总计

2人

6人

6人

2人

14

3.3机械设备配备

由于XX站地质复杂，为防止在此段地层成孔过程中发生坍孔，拟采用SH5000全液压钻机成孔、注浆机采用能满足设计注浆压力的双液注浆机，机械设备投入见表3-4。

表3-4工程机械设备投入安排

序号

机械

名称

规格

型号

额定功率（Kw）或容量（m3）或吨位（t）

数量（台）

1

钻机

SH5000

2

2

灰浆搅拌机

SH-800

0.3m6/盘

1

3

液压注浆泵

KBY-50/70

11kw

2

3.4工期安排

进度指标：

4根/天·钻机。

暂定1月16日开工，3月15日竣工，共计60天。

施工期含春节假期。

施工进度安排见表3-5。

表3-5施工进度安排

工总

工期（天）

围挡

1

进场及准备

2

探槽

3

钻孔注浆

43

撤场

1

总计

50

四、袖阀管施工方案

工前施工人员及技术人员认真熟悉处理措施，消除疑问，做好各级技术交底。

根据工程开工日期做好各级进度计划和物资、机具需用计划，明确进场时间。

根据现场应做好“四通一平”工作，建立坐标控制网。

划分施工区域、机械、材料堆放区域，总体规划现场平面布置，做好开工前的准备工作。

地面加固施工总体部署如下：

首先对加固区周边区域进行物探，探明地下管线类型、规格、埋深及与隧道的位置关系。

并采用人工进行挖探，对挖探出的地下管线进行标示，之后将探槽回填密实。

再进行钻孔，并安装袖阀管，然后按先周边，后中间的施工顺序，跳孔进行袖阀管注浆。

根据XX桥底高度限制，采用塔高4.0m的SH5000全液压钻机套管跟进成孔，每钻杆长2米。

钻孔完成后钻杆内安装袖阀管，再拔出钻杆后进行先注套壳料再注浆。

采用每提1~2m的后退式注浆，最终达到设计要求。

4.1地下管线保护方案

施工期间为防止对地下管线造成破坏。

特采取具体保护措施如下：

1）挖探

钻孔施工前，首先在施工场地四周开挖探槽，探槽断面上口宽1m，下口宽0.8m，深2m，将施工场地范围内的地下管线全部揭露出来，测量其平面位置、高程，并做图分析管线对施工的影响范围，然后对探明的地下管线进行插牌标示。

探槽开挖平面图2。

图2a.探槽开挖平面图

图2b.I-I挖探剖面图

图2c.II-II挖探剖面图

2）标识

挖出管线后进行回填，并做好标记，沿管线走向在距离地下管线两侧200mm的地方垂直安插两排木楔子进行标示，木楔子间距0.5m，并露出地面200mm，作为钻孔施工边界红线。

钻孔施工时，以地面标识作为管线保护警戒线，防止对地下管线造成破坏。

3）回填质量控制及验收

探槽的回填采用人工回填，回填土选用含水量在12%至15%之间的粉质粘土，进场的回填土必须经过现场试验人员进行含水量试验，对于不合格的应立即停止使用并退场。

回填用手推车送土，以人工用铁锹、耙、锄等工具进行回填土。

填土应由一端向另一端自下而上分层铺填。

每层虚铺厚度不大于200mm。

夯填土采用人工用60至80KG的木夯或铁、石夯，由4至8人拉绳，二人扶夯，举高不小于0.5m，一夯压半夯，夯夯相接，行行相连，两遍纵横交叉，分层夯打，每层填土压实4遍。

由于探槽面积较小，因此每层取样1组，取样部位在每层压实后的下半部。

回填土密实度要达到95%以上。

4.2施工围挡及交通导改方案

施工围挡占用原有桥墩北侧机动车道2m宽及南侧7m宽左右。

将北侧两个左转弯车道改成一个，北侧机动车道与非机动车道往北移2m。

采用带链反光锥形桶、护栏和警戒带进行标示和隔离机动车道，以确保安全。

施工围挡及交通导流布置具体见图3所示。

图3.交通导流布置图

4.3袖阀管施工方法及步骤

4.3.1工艺流程

袖阀管施工工艺流程见图4所示。

图4.袖阀管注浆施工工艺流程图

4.3.2设计参数

采用袖阀管注浆对地面桥桩周围土体进行加固，予以XX桥桩保护，钻头直径φ95mm，钻杆直径φ89mm，孔位间距800mm，孔深为27.5m。

加固范围为两桥墩为中心的各6.50m*11.0m。

注浆孔共计232根，其中98根注浆加固范围为10米（桥桩北部4排），134根注浆加固范围为20米（桥桩南部5排）。

XX桥桩平面布孔图5所示。

如个别孔位因现场条件限制不能施工，则由现场技术员调整位置，错开，但必须保证钻孔数量和质量。

4.3.3施工准备

1）施工围挡

在预定的加固区域，采用型钢和彩钢板，按XX市文明施工的要求进行施工围挡，并配合交管部门做好地面交通导流工作。

图5.XX桥桩平面布孔图

图6、钻孔顺序示意图

图7.XX桥桩立面图

2）地下管线调查

先清除设计加固范围内场地的杂物、障碍物，平整加固区南侧的人行步道。

采用挖探槽结合地质雷达探测的方法，探明加固区施工范围内的地下管线和构筑物，并插木楔子做好标记。

3）施工用水用电

施工用水可从附近的绿化带内接用绿化水或采用水罐车供水，施工用电使用现场380伏的工业用电。

4.3.4测量放线

由测量组根据设计图要求，放出注浆孔的点位，并埋设标记。

点位放线应避开地下管线和树木的位置。

4.3.5钻孔

钻孔使用进口SH5000全液压钻机成孔，该钻机具有液压全自动操作，作业扭矩大，能够克服各种地层，成孔效率高，定位快捷，准确。

本工程采用φ89钻杆钻孔，深度为27.5m。

图8.SH5000全液压钻机

桩孔按设计图纸编排划分，划分示意图见图6。

钻桩孔首先钻外围第1圈，然后依次往靠近桥桩的内侧推钻第2圈、第3圈等等。

钻孔时要钻一个孔跳两个孔再钻（间距2.4m）；待一圈第一批跳钻完成后，继续跳钻第二批次，依次类推钻完此圈全部孔位，再开始钻下一圈。

钻孔保证措施：

1）、应严格按照设计参数进行钻孔。

钻孔孔位及角度偏差符合相关规范规定，若现场钻孔孔位因为客观条件限制不能满足设计要求，应进行移位并进行计

算确定参数，必要时应进行补孔。

2）、在钻孔施工过程中要稳定钻机，稳步钻进,要求有丰富经验的钻机手进行操作，杜绝无经验的新手贸然进行操作。

3）、每班上班前对机械设备进行检查，严禁机械带病作业；同时对钻具进行检查，使用质量性能良好的钻杆和钻头，严禁使用有缺陷的钻具。

4.3.6注浆加固设计参数

钻孔后立即投放套壳料，24小时后开始注浆。

1）注浆管：

ф40PE管，27.5m，开6mm的花孔（根据注浆深度确定开孔位置），梅花型布置，间距为330mm。

2）套壳料的水：

水泥:

膨润土:

水比为1:

1:

2,24h强度为1.5~2Mpa。

3）注浆压力：

注浆终压为1.5~1.0Mpa，从下往上逐渐减压。

4）注浆浆液水灰比为1：

1。

5）水泥浆中添加8‰5040减水剂。

4.3.7材料性能

1）水泥浆配制

注浆浆液采用普通硅酸盐P.O425水泥,水灰比为1：

1，其中添加8‰5040减水剂。

2）浆材性能

配制浆液凝胶时间为12h～24h，水泥浆抗压强度为6MPa以上。

4.3.8注浆工艺

为了满足注浆固结的目的，需要按照一定的次序进行浆液配制。

1）水泥浆稀释

在搅拌桶中按每次搅拌体加入所需的水量，开动搅拌机，再加入水泥搅拌2分钟以上。

2）注浆泵试运转

确定注浆系统各部分连接无误后，开动注浆泵压水试验，检查注浆泵液压情况，系统管路有否漏浆，管路是否畅通。

3）浆液注入

系统就绪后，首先把注浆管放到袖阀管最前端的1m，紧固好止浆塞后注浆，达到设计注浆量或压力1.5MPa时，往上提1米，重复上面程序，达到注满为止。

4）压力、注浆量控制

通过压力表观察注浆压力，检查随注浆量的增加，压力变化情况。

注浆过程中采用双向控制，即达到设计注浆量后停注；或未达到设计注浆量但达到设计注浆压力，出现异常情况后停注。

5）异常情况处理

在注浆过程中经常会出现一些问题影响注浆效果，需要随时排除。

冒浆

注浆过程中要认真观察导洞内的变化情况，由于浆液的进入，引起地层变化，封闭强度较低的地方，首先可能会冒出浆液，这就需要在冒浆处加以堵塞，必要时采取间歇注浆方式，以保证浆液有效的注入地层固结淤泥层。

注浆压力变化：

注浆过程中，压力要在控制范围之中，过大或过小的注浆压力都不能满足施工需要，如果压力过低应该检查是否有漏浆之处，或浆液通过地下某些管道流走，压力过高应检查是否管路或混合器被堵塞。

一般来说，注浆开始压力较低，随着围岩空隙被填充，需要一定压力劈开裂隙才能继续进浆。

施工时需要观察好注浆终压不能高于规定的注浆压力值。

凝胶时间变化：

凝胶时间需要根据被加固土体的性质来调整。

地层含水量大时，浆液容易被地下水稀释，影响固结效果，需要缩短凝胶时间；含水量少，为了扩散一定范围，需要延长凝胶时间。

凝胶时间由速凝剂混合比例来控制。

需在现场根据地质情况调控，才能满足施工要求。

注浆量调整：

地层的注浆量是否合适是地层加固的效果的体现，采用隔孔注入方式，这样既避免注浆孔互相影响，又使后注孔起到补充先注孔的作用，保证土体浆液扩散均匀。

注浆泵异常：

在注浆过程中，不可避免的发生堵塞现象，此时注浆泵会由于管路故障而提高压力，机器发出异常的声音，压力表指示压力上升，如果不及时处理会产生高压伤人危险事故。

此时必须停泵卸下注浆高压软管，冲洗清理管路，或者清理混合器，检查出故障部位，并予以处理，冲洗干净，然后再继续工作。

注浆工作是由其专用设备来实现的，施工中利用注浆泵和高压管连接，注浆系统连接布置如下图。

图9.注浆系统布置图

图10.袖阀管注浆示意图

五、监控量测

1、桥墩沉降监测

基准点布置：

本车站选取地铁六号线一期工程施工控制点为基础建立，选择XX附近的一个地铁精密导线点及两个水准点DT[6]11及BM[6]07、BM[6]09为高程基准点，另外根据现场实际情况，为方便测点引测，在离车站50～70米处布设2个工作基点。

根据桥墩分布，高程基准点、工作基点同监测点一起布设成本车站独立的闭合网、或形成由附合路线构成的结点网。

桥墩沉降点的埋设：

测采用冲击钻在桥墩上钻孔，然后放入长200～300mm，20～30mm的半圆头弯曲钢筋，四周用水泥砂浆填实。

测点的埋设高度应方便观测，对测点应采取保护措施，避免在施工过程中受到破坏。

每个桥墩上一般布置不少于2个观测点，根据现场情况可加密桥墩沉降监测点。

观测方法：

布设水准网增加水准基点2至4个，以便进行平差处理，提高观测精度，然后按照测站进行平差，求得各点高程。

施工前，由基点通过水准测量测出隆陷观测点的初始高程H0，在施工过程中测出的高程为Hn。

则高差△Ｈ＝Hn－H0即为累计沉降值。

初始值的确定：

观测方法采用精密水准测量方法。

基点和附近水准点联测取得初始高程。

观测时各项限差宜严格控制，每测点读数高差不宜超过0.3mm，对不在水准路线上的观测点，一个测站不宜超过2个，超过时应重读后视点读数，以作核对。

首次观测应对测点进行连续两次观测，两次高程之差应小于±0.5mm，取平均值作为初始值。

初始值一般在开工前一周或者两周，测点稳定后进行测读，取三次观测数据的平均值作为初始观测值。

监测周期：

桥墩沉降监测随施工进行，从施做围护桩至车站施工完毕这过程当中都应对桥墩进行沉降观测，直至桥墩沉降趋于稳定。

具体量测标准、频率及周期详见下表5-1：

数据的处理：

将桥墩各沉降点每期变化量、累积量、差异沉降值计算出来，并根据变化量绘制成沉降变化曲线图、沉降变化速度图、沉降波动曲线图。

数据的分析：

①监测点的稳定性分析基于稳定的基准点进行；②相邻两期监测点的变动通过比较相邻两期的最大变形量与最大测量误差（取两倍中误差）进行，当变形量小于最大误差时，可认为该监测点在该周期内没有变动或变动不显著；③对多期变形观测成果，当相邻周期变形量小，但多期呈现出明显的变化趋势时，应视为有变动。

观测注意事项如下：

①使用仪器必需定期进行检验。

当观测成果异常，经分析与仪器有关系时，应及时对仪器进行检验与校正；②观测应做到五固定，即固定人员、固定仪器、固定测站、固定路线、固定时间；③观测时，必需保证良好的观测环境及成像条件；④观测前应正确设定记录文件中各项控制限差参数，观测完成需现场检核闭合或附合差情况，确认合格后方可完成测量工作；⑤观测时应满足水准观测各项相关技术要求。

2、桥墩倾斜监测

测点埋设在桥墩的上、下部，桥墩上部贴棱镜反射片，建立上、下两观测点，并在大于桥墩高度两倍距离的位置建立观测站，采用全站仪（1"2mm+2ppm）按国家二级位移观测要求，对测桥墩上、下观测点的坐标进行测试，两次观测座标差值即可计算出桥墩的倾斜变化量。

具体量测标准、频率及周期详见下表5-1：

表5-1量测标准及频率表

监测对象

监测项目

控制标准

变速控制标准

量测频率

XX监测

桥墩沉降

≤±8mm

平均：

≤1mm/d

最大：

≤1.5mm/d

全过程，1次/天

情况异常时，加密监测频率

桥墩倾斜

纵桥向≤±7.66mm

横桥向≤±6.75mm

平均：

≤1mm/d

最大：

≤1.5mm/d

3、信息反馈分析

寻找一种能够较好反映监测数据变化规律和趋势的函数关系式，对下一阶段的监测物理量进行预测，防患于未然。

如预测最终位移值，预测结构物的安全性，并据此确定工程技术措施等。

因此，对每一测点的监测结果要根据管理基准和位移变化速率等综合判断结构和建筑物的安全状况，并编写周、月汇总报表，及时反馈指导施工，调整施工参数，达到安全、快速、高效施工之目的。

根据我单位施工监测的成功经验，我们拟采用Ⅲ级监测管理并配合位移速率作为监测管理基准，即将允许值的三分之二作为警告值，允许值的三分之一作为基准值，将警告值和允许值之间称为警告范围，实测值落在此范围，应提出警告，说明需商讨和采取施工对策，预防最终位移值超限，警告值和基准值之间称为注意范围，实测值落在基准值以下，说明隧道和围岩是稳定的。

监测信息化施工流程图见图5-1所示。

当施工中出现下列情况之一时，应立即停止施工，采取措施处理。

1）初支结构有较大开裂。

2）监测数据有不断增大的趋势。

3）时态曲线长时间没有变缓的趋势等

六、质