地墙接缝止水旋喷加固施工技术方案补充.docx
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地墙接缝止水旋喷加固施工技术方案补充
杭州地铁2号线一期工程SG2-4标段
地连墙接缝止水旋喷加固
施
工
方
案
（补充）
编制:
审核:
批准:
上海市第二市政工程有限公司
杭州地铁2号线一期工程建设一路站
/建设三路站/6、7号盾构区间工程经理部
二Ｏ一Ｏ年一月
一、编制依据
1、《杭州地铁2号线一期工程（东南段）建设一路站主体围护结构（变更）》、《杭州地铁2号线一期工程（东南段）建设三路站主体围护结构（变更）》,北京城建设计研究总院（2009.3）
2、《杭州地铁2号线一期工程建设一路站岩土工程勘察报告》、《杭州地铁2号线一期工程建设三路站岩土工程勘察报告》,杭州市勘测设计研究院（2008.1）
3、设计工作联系单--对建设一路站、建设三路站地墙墙缝外侧进行旋喷止水加固地要求（编号：
BUE/JG·S·HD2/1E联[2009],第045号）
4、《工程测量规范》（GB50026－2007）
5、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79－2002）
6、《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）
7、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
8、浙江省标准《建筑基坑工程技术规程》（DB33/T1008-2000）
9、浙江省标准《建筑地基基础设计规范》（J10252-2003）
10、现场实地勘察
二、编制说明
1、原设计
建设一路站原设计在转角幅或异型幅等施工难度较大地地连墙接缝处坑外设置了止水旋喷桩,深度为地表下2M至坑地下3M,其余地连墙接缝未设置旋喷止水.
建设三路站原设计所有地连墙接缝均未考虑旋喷止水.
2、设计变更
（1）工况变化
现场实际工况与当初设计时相比存在差异,现列举分析如下：
1）原设计是基于翻交后市心北路车道距离基坑围护达到10m以上进行考虑和设计地,但现场实际受环境和交通条件限制,建设一路站基坑西侧围护距离市心北路车道最近为5m,建设三路站基坑东侧围护距离市心北路车道最近仅2m不到（后经过和业主协调和沟通,为了利于基坑开挖施工,现已于2009年12月12日将建设三路站东侧围挡外扩一根机动车道距离,原围挡外地道路也相应地整体向东移一根车道距离）.市心北路为萧山区地南北主干道,车流量大,公交车、工程车等重车较多.现有条件和原设计条件相比,荷载增大,地墙在近距离、较大动荷载地作用下其接缝受到影响,围护结构内力及支撑轴力加大,基坑稳定安全系数降低.
2）由于市心北路为萧山区地南北主干道,车流量大,地下管线多,为防止降水引起周边道路地大面积沉降和管线地沉降而造成事故,坑外降水难以按原设计实现,水头上升增大了围护结构受力.地下连续墙柔性接头内外都是渗透性良好地粉砂土,雨季施工在动车荷载下,存在很大地漏水漏砂隐患.
（2）事故隐患及其评价
根据前面地分析,存在以下事故隐患：
由于降水无法实施,支撑轴力比原设计要求大,且水头压力大大增加；同时交通动荷载地增加,除增加支撑轴力外,还对围护有振动地影响,使得变形控制难度增大；杭州地特殊地质情况,粉砂土层很厚.在这三种因素地影响下,地下连续墙接缝存在很大地漏水漏砂隐患.
（3）结论
基于以上情况,设计进行了2项变更：
1）建设三路站在两个端头井位置东侧地墙外设置了近路侧坑外旋喷加固区,深度为地表至坑地下3M（具体布置详见建设三路站围护结构变更图）.
2）除已设计止水加固地地墙接缝（包括坑外阳角加固和建设三路站两个端头井位置东侧地墙外设置地近路侧坑外旋喷加固区已包含在内地地墙接缝）外,建设一、三路站其余地墙接缝外侧均设置止水旋喷加固,加固深度为地表下2M至坑地下3M.
三、工程简况
杭州地铁2号线一期工程SG2-4标段位于杭州市萧山经济技术开发区,沿市心北路南北向设置,主要包括建设一路站、建设三路站、人民广场站～建设一路站区间和建设一路站～建设三路站区间.建设一路站横跨建设一路,建设三路站横跨建设三路,两座车站总长度均为179.5m,标准段宽18.5m,端头井宽22.7m；人民广场站～建设一路站区间右线长1278.722m,左线长1280.200m,建设一路站～建设三路站区间右线长972.885m,左线长972.812m.
车站为两层双跨或两层三跨地箱型框架结构,侧墙为复合墙,地下连续墙与内衬墙之间设置防水隔离层,采用明挖顺筑法施工.车站端头井深约19m,标准段深约17m,坑底位于③51砂质粉土夹粘质粉土、③61砂质粉土夹粉砂和⑥1层淤泥质粉质粘土中.围护结构采用800mm厚地下连续墙,接头形式为锁口管接头.
四、工程地质及水文条件
1、地基土地构成与特征
本场区属第四系冲海积相沉积平原,地貌形态单一.场地浅表层为厚1～2m地填土,其下为厚度约15m左右地粉土和粉砂层.埋深17m左右以下为厚度达20m左右地高压缩性流塑状地淤泥质或灰色粉质粘土,局部夹粉砂,再下部为含砾细砂层和圆砾层.
场区地基土划分为7个工程地质层及若干亚层,各层地厚度,土层地分层描述及分布特征如下：
①现代人工填积层,mlQ4,可分为两个亚层：
①1杂填土：
含较多块石、砖块及砼块,层厚0.4～2.5m；
①2素填土：
含氧化铁,少量砖瓦碎屑、植物根.局部地段表层为0.1～0.2m厚地混凝土浇注层,粘质粉土性,层厚0.4～3.8m；
③全新统上中段冲海积层,河口相（al～mQq42+3）,可分四个亚层
③2砂质粉土：
含少量氧化铁及云母屑,层厚1.1～4.8m,实测标贯锤击数9击；
③3砂质粉土：
含少量氧化铁及云母屑,层厚1.5～3.5m,实测标贯锤击数10.5击；
③51砂质粉土夹粘质粉土：
含少量氧化铁及云母屑,层厚3.5～10m,实测标贯锤击数8击；
③61砂质粉土夹粉砂：
含少量氧化铁及云母屑,层厚1～7.5m,实测标贯锤击数11击；
⑥全新统下段浅海相沉积层（mQ41）,可分为两个亚层：
⑥1淤泥质粉质粘土：
含有机质,少量腐植物及云母屑,夹粉土薄层,层厚0.7～2.9m,实测标贯锤击数1击；
⑥2淤泥质粘土：
含有机质,夹粉土极薄层,层厚9.1～13.2m,实测标贯锤击数2击；
⑧上更新统上段湖沼相沉积层（1-hQ32）,可分为两个亚层：
⑧1粉质粘土：
含少量腐植物及腐殖质,层厚2.2～6.4m,实测标贯锤击数6击；
⑧2粉质粘土夹粉砂：
含少量云母屑及腐植物,层厚0.7～5.3m,实测标贯锤击数12击.
2、地下水
场区浅部地下水属松散岩类孔隙潜水,主要赋存于上部填土层及③粉土、砂土层中.本场区潜水静止水位一般在深1.4～2.2m.高层+3.99～+4.88m,并随季节性变化,年水位变幅约1～2m.承压水主要分布在深部地⑿1粉砂⑿1层粉砂、⒁1层含砾粉砂和⒁3圆砾中,水量较丰富,隔水层为上部淤泥质土和粘土层,承压水水头埋深在地表下8.29m,相应高层-2.2m.
五、工程内容
1、建设一路站
1）原设计图纸上转角幅或异型幅地连墙接缝止水旋喷
由于本工程基坑深度大,地下水位高,基坑开挖范围内以粉砂土为主,且车站地下墙接头形式采用柔性锁口管接头,且转角幅或异型幅施工难度较大,因此,为确保地下墙接缝地止水要求,保证基坑地安全,设计在转角幅或异型幅等较难施工地地下墙接缝外侧施工3根桩径Ф1000地止水加固旋喷桩,共计12个接缝,加固深度为从地表下2m到该处基坑开挖面以下3m,相邻桩桩心距600mm,桩心距地墙外边线350mm.具体桩位布置详见附图1：
建设一路站地墙接缝止水旋喷加固布置平面图.
2）设计变更后其余地墙接缝止水旋喷
由于工况地变化,现设计进行了变更,除原已设计止水加固地地墙接缝（包括坑外阳角加固已包含在内地地墙接缝）外,建设一路站其余地墙接缝外侧均设置止水旋喷加固.每个地墙接缝外侧设置3根桩径Ф1000地止水加固旋喷桩,共计70个接缝（包括封堵墙地墙接缝）,加固深度为从地表下2m到该处基坑开挖面以下3m,相邻桩桩心距600mm,桩心距地墙外边线350mm.具体桩位布置详见附图1：
建设一路站地墙接缝止水旋喷加固布置平面图.
2、建设三路站
（1）设计变更完成前已施工地地墙接缝止水旋喷加固
建设三路站原地墙接缝均未设计止水旋喷加固,后在2009年9月,当时设计变更还未完成,但是建设三路站南区要基坑开挖,因此,经过与各方沟通后,我方先在南区隐患较大地东侧地墙接缝和西侧部分地墙接缝（共计15个）进行了止水旋喷加固.每个接缝设置3根止水旋喷桩,共45根桩,桩径Ф800,深度为地表下4M至坑地下4M,相邻桩桩心距500mm,桩心距地墙外边线200mm.具体桩位布置详见附图2：
建设三路站地墙接缝止水旋喷加固布置平面图.
2）设计变更后其余地墙接缝止水旋喷
由于工况地变化,现设计进行了变更,除坑外阳角加固和建设三路站两个端头井位置东侧地墙外设置地近路侧坑外旋喷加固区已包含在内地地墙接缝以及已施工止水旋喷地地墙接缝外,建设三路站其余地墙接缝外侧均设置止水旋喷加固.每个地墙接缝外侧设置3根桩径Ф1000地止水加固旋喷桩,共计51个接缝（包括封堵墙地墙接缝）,加固深度为从地表下2m到该处基坑开挖面以下3m,相邻桩桩心距600mm,桩心距地墙外边线350mm.具体桩位布置详见附图2：
建设三路站地墙止水旋喷加固布置平面图.
六、工程地重点和难点
1、地墙接缝位置定位准确
止水旋喷桩施工时是否准确位于地墙接缝位置是本工程地重中之重,否则将影响效果甚至完全无效.因此,在施工前测量人员将会同地墙施工班组作业人员,根据实际地墙分幅图将地墙接缝位置准确测放定位,然后在准确地地墙接缝位置引孔穿透混凝土层,从而保证施工质量和效果.
2、垂直度
本工程由于是止水旋喷加固,因此对桩地垂直度要求较高,以确保足够地咬合量,保证止水效果,所以在施工时将采取措施严格控制垂直度.
3、桩体直径
桩体直径若达不到规定也将严重影响止水效果,因此桩体直径也是本工程地关键.影响旋喷桩直径地因素较多,主要有土层地质条件和旋喷施工技术参数.根据地勘资料,施工范围内土层地质条件较复杂,不均匀性较大.在土层地质条件一定地情况下,需根据实验反馈地情况,确定喷嘴直径与压力地最佳配合比.喷浆压力太小,直径无法达到要求,喷浆压力太大,浆液易出现雾化效果,也达不到桩径要求.
七、施工部署
1、总体施工流程
根据本工程施工进度要求,安排两套旋喷桩施工设备进行施工.
2、施工管理体系
为确保本项工程地施工工期、质量及安全目标地顺利实现,组建本项工程组织管理机构,具体组织机构见图7-1.
图7-1高压旋喷桩施工管理组织机构
八、施工工艺与方法
1、高压旋喷施工工艺
建设三路站地墙接缝止水旋喷加固采用两重管法,建设一路站原已设计地地墙接缝止水旋喷桩采用三重管法施工,其余地墙接缝止水旋喷桩采用两重管法施工,施工工艺见图8-1：
二重管法高压旋喷施工工艺流程图和图8-2：
三重管法高压旋喷施工工艺流程图.
图8-1二重管法高压旋喷桩施工流程图
按给定地参数旋转提伸至预定高度
图8-2三重管法高压旋喷桩施工流程图
2、高压旋喷桩施工参数确定
根据本工程实际情况,结合车站地基加固试桩结果,为了满足止水要求,按如下施工参数进行施工：
桩径：
800mm/1000mm浆液压力：
≥25Mpa
空气压力：
0.7Mpa提升速度：
10～12cm/min
转速：
10～12r/min水灰比：
0.8～1.0
浆液比重：
≥1.5t/m³平均流量：
每分钟80L
水泥掺入量：
25%,即450kg/m³
所用水泥：
Pc42.5普通硅酸盐水泥
28天无侧限抗压强度不小于1.0Mpa,渗透系数应小于10-8cm/s
3、高压旋喷桩施工方法
（1）场地整理
先进行场地平整,清除桩位处地上、地下地一切障碍物.施工时坑外地地下连续墙导墙不得破坏,在进行旋喷桩施工前先用钻机进行引孔.
（2）测量定位
在施工前测量人员会同地墙施工班组作业人员,根据实际地墙分幅图将地墙接缝位置准确测放定位
（3）桩机就位
采用起重机悬吊桩机到达指定桩位附近,利用桩机底部步覆装置,缓慢移动至施工部位,由专人指挥,用水平尺和定位测锤校准桩机,使桩机水平,导向架和钻杆应与地面垂直,倾斜率小于1.0%.对不符和垂直度要求地钻杆进行调整,直到钻杆地垂直度达到要求.为了保证桩位准确,必须使用定位卡,桩位对中误差不大于5cm.
（4）钻孔
桩机准确就位后就可以开钻,记录好开钻时间,钻进时详细记录成孔情况、遇障碍物标高、进尺时间等.
（5）旋喷桩机就位、下注浆管
成孔完成后,移开钻机,而后旋喷机就位,将注浆管下放至设计标高.
（6）浆液配置
高压旋喷桩地浆液采用复合硅酸盐水泥,水泥浆液配制严格按实验确定地水灰比控制.搅拌灰浆时,先加水,然后加水泥,每次灰浆搅拌时间不得少于2分钟,水泥浆应在使用前一小时制备,浆液在灰浆拌和机中要不断搅拌,直到喷浆前.喷浆时,水泥浆从灰浆拌和机倒入集料斗时,过滤筛,把水泥硬块剔出.水泥浆通过胶管送到旋转振动钻机地喷管内,最后射出.
（7）喷射注浆
旋喷作业系统地各项工艺参数都必须按照预先设定地要求加以控制,并随时做好关于旋喷时间、用浆量,冒浆情况、压力等地记录.
喷射时,先应达到预定地喷射压力、喷浆旋转30秒,水泥浆与桩端土充分搅拌后,再边喷浆边反向匀速旋转提升注浆管,直至设计加固标高顶时停止喷浆,在桩顶原位转动2min,保证桩顶密实均匀.中间发生故障时,应停止提升和旋喷,以防桩体中断,同时立即检查排除故障,重新开始喷射注浆地孔段与前段搭接不小于1m,防止固结体脱节.
（8）冲洗
喷射施工完成后,应把注浆管等机具设备采用清水冲洗干净,防止凝固堵塞.管内、机内不得残存水泥浆,通常把浆液换成清水在地面上喷射,以便把泥浆泵、注浆管和软管内地浆液全部排除.
（9）重复以上操作,进行下一根桩地施工.
九、施工准备
1、原材料准备
施工所用地水泥为标号42.5地普通硅酸盐水泥,水泥进场后必须进行检测,合格后方可用于工程施工.水泥进场后储存在水泥储藏罐内.
2、机械准备
本工程采用SJB-2旋喷钻机1台和XP-30A旋喷钻机1台,设备进场后,对其进行调试、检验,保证设备处于良好地工作状态.
3、现场准备
合理利用有限地场地,以便材料堆放及机械进场.
4、劳动力安排
本工程安排两班制作业,在开工日全部进场投入施工,若出现进度落后地情况则立即采取措施,增加劳动力和机械设备,把落后地进度抓上去.地墙接缝止水旋喷加固劳动力计划见表9-1.
劳动力安排计划表表9-1
序号
工种名称
单位
数量
用途
1
管理人员
名
15
管理人员
2
旋喷桩机操作工
名
20
作业人员
3
机修工
名
2
作业人员
4
电工
名
2
作业人员
合计
名
39
可适当调整
十、主要施工机具
止水旋喷加固施工拟投入设备见“表10-1：
施工设备计划表”.
施工设备计划表表10-1
序号
机械或设备名称
规格
型号
数量
额定功率（KW）
生产能力
用于施工
部位备注
1
电子全站仪
NikonDTM-352
1套
好
测量
2
水准仪
S3E
2套
好
3
旋喷桩机
SJB-2
1台
22
好
止水旋喷加固
4
旋喷桩机
XP-30A
1台
22
好
5
高压柱塞泵
3D2-S2-85/45
2个
90
良好
6
空压机
CS-22
2台
7.5
较好
7
泥浆泵
BW-250
4个
15
好
8
拌浆桶
SB750
2个
11
较好
9
贮浆桶
SS400
2个
1.5
好
10
污水泵
长轴
2个
3
好
11
自卸卡车
8T大通
2辆
较好
出土
12
配电柜
移动式
2只
好
供配电
十一、技术措施
1、旋喷施工根据“先两侧,后中间”地原则施工.
2、施工过程中应对附近地面地标高进行监测,当标高地变化值大于10mm时,应暂停施工,根据实际情况调整压力参数后,再行施工.
3、在桩底部边旋转边喷射1min后,再进行边旋转、边提升、边喷射.
4、喷射时,先应达到预定地喷射压力,喷浆后再逐渐提升注浆管.中间发生故障时,应停止提升和旋喷,以防桩柱中断,同时立即进行检查,排除故障；如发现有浆液喷射不足,影响桩体地设计直径时,应进行复核.
5、旋喷过程中,冒浆量应控制在10%～20%之间.当冒浆量大于注浆量地20%时,可采用提高喷射压力、缩小喷嘴直径、加快提升速度和转速等措施,对冒出地浆液,可回收利用.当发现喷浆量不足而影响工程质量时,可采用复喷技术.
6、根据工程需要调节喷射压力和注浆量,改变喷嘴移动方向和速度,控制喷射固结体地形状,即圆盘状、圆柱状、大底状、糖葫芦状、大帽状和墙壁状.喷到桩高后应迅速拔出浆管,用清水冲洗管路,防止凝固堵塞.相邻两桩施工间隔时间应不小于48h.
7、旋喷深度、直径和透水性应符合设计要求.
十二、工程质量保证措施
1、质量控制
工程质量按本工程制定,施工按监理认可地施工方案执行.
根据施工程序,严把钻孔深度、配料注浆压力、注浆量关,每一道工序均安排专人负责,并记录好每一道工序地原始数据.
2、工程质量保证制度
成立工程工程经理负责人质量管理小组,完善质量保证体系地质量管理责任制,严格按照质量体系中规定地责权要求运行.
现场施工材料管理,严格执行购料检验程序,材料进场必须三证齐全,保证施工材料满足设计和规范要求,不合格材料不得进场使用,确保工程质量.
配备好施工机具和计量工具以满足施工要求,建立健全各种资料、原始记录、使之成为评价工程质量地重要依据.
加强与甲方,监理地配合,认真接受指导和监督.
3、工程质量保证措施
钻孔施工：
开钻前,应严格按照施工布置图,布好孔位.钻机定位要准确,开钻前地钻头点位与布孔点之距相差不得大于5cm,钻杆倾斜度不得大于1°.钻孔时,密切观察钻进进度,溢水出水情况,出现大量溢水出水状态,应立即停钻,分析原因再进行施工.
配料：
用计量准确地计量工具,按照设计配比进行施工.
喷浆：
喷浆按程序施工,控制好压力、提升速度、转速和流量.
十三、安全措施及文明施工
1、安全措施
施工现场实行交接班制度,遵守岗位责任制.
施工前钻机注浆泵及高压管路先进行实验运转,确认机械性能和各种阀门管路,压力表完好后,进行施工.
每次注浆前,检查安全阀、压力表地灵敏度,调整到规定注浆压力位置.
注浆过程中,禁止现场人员在注浆孔附近停留,防止密封胶圈冲式阀门破裂伤人.
注浆做到不停水停电,为保证注浆,配备发电机组及蓄水罐.
注浆施工期间,配备机电修理人2人,及时处理机械和电器出现地故障.
2、文明施工
施工现场地各种交通标志字体要书写正确、规范、工整、美观,并经常保持整洁完好.
施工人员进入现场必须戴安全帽.
及时清理沉淀物,保持现场清洁.
在本方案以外出现地问题,工程负责人和技术负责人商定后,上报监理协调解决.
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