新玉区间端头加固方案.doc

1、北京地铁六号线二期十三标项目经理部 新玉区间端头加固施工方案目 录一、编制依据 .1二、工程概况 .12.1 区间工程概况 .12.2 区间始发井结构概况 .12.3 区间接收井概况 .12.4 设计概况 .22.5 端头加固目的 .32.6 工程地质、水文地质、气候条件 .4三、施工部署 .53.1 施工准备 .53.2 施工工期安排 .6四、施工工艺及技术要求 .64.1 素混凝土桩施工方案 .64.2 深孔注浆施工方法 .84.3 加固效果的检测 .9五、保证措施 .105.1 质量保证措施 .105.2 工期保证措施 .105.3 安全保证措施 .11六、文明施工 .12北京地铁六号线

2、二期十三标项目经理部 新玉区间端头加固施工方案1新玉区间端头加固施工方案一、编制依据1、 地下铁道工程施工及验收规范 （2003 版） （GB50299-1999）2、 建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-99）3、 地下铁道、轻轨交通工程测量规范 （GB50308-1999）4、 建筑工程施工质量验收统一标准 （GB50300-2001）5、混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）6、我公司现有施工经验和技术。二、工程概况2.1 区间工程概况新华大街站玉带河大街站区间线路北起新华大街北侧、滨河北路以西 200m 的规划路环岛路口下的新华大街站，线路出站后下穿新华东街，沿滨

3、河北路西侧的规划道路向东南敷设，到达玉带河东街北侧、滨河北路西侧的玉带河大街站。设计里程范围：右K36+519.650右 K37+733.899，右线隧道长度 1214.249m；左 K36+519.650左K37+727.526，左线隧道长度 1207.876m。区间于右 K37+110.000 设置号联络通道，于右 K37+697.000 设置盾构始发井，兼做号联络通道，兼做玉带河大街站站端设的 1 号迂回风道，新华大街站盾构始发井区间段采用盾构法施工，覆土厚度约为 7.1m14.5m，盾构始发井玉带河大街站区间段采用暗挖法施工，盾构井覆土厚度约 3.0m，其余暗挖段覆土厚度约 10.40

4、m。2.2 区间始发井结构概况区间始发井起止里程为右 K37+689.699右 K37+704.300，盾构井中心里程为K37+697.000，平面外轮廓尺寸为 14.6x25.2m，高 15.5m，为二层矩形框架结构形式；明挖段基坑宽度 25.40m，基坑深度为 18.74m，采用桩+钢管内支撑围护结构形式。场地现状为空地，无需交通导改和管线改移。2.3 区间接收井概况区间接收井里程为 K36+519.650 位于新华大街站东端，盾构接收井处宽 45.8m，在新华大街站主体结构施工完后进行盾构接收。北京地铁六号线二期十三标项目经理部 新玉区间端头加固施工方案2根据总体施工筹划，新玉区间由 2

5、 台盾构机从始发井西端左右线先后始发，到达新华大街站东端吊出，完成区间掘进。为保证盾构始发、接收施工安全，需对盾构端头进行加固。始发、接收端头加固长度 6 米，盾构端头加固有效范围为区间结构上、下、左、右切线外侧各 3 米范围。根据本工程地质情况，总结以往端头加固成功经验，端头采用两根围护桩间补一根素桩结合 6 米范围内地表深孔注浆的施工方法。图 2-1 端头加固平面图2.4 设计概况1、始发、接收端头加固长度 6 米，盾构端头加固有效范围为区间结构上、下、左、右切线外侧各 3 米范围，见图 2-2。图 2-2 端头加固范围剖面图北京地铁六号线二期十三标项目经理部 新玉区间端头加固施工方案32

6、、端头井土体采用地面加固方式,加固后的土体应满足：土体有良好的均匀性和自立性，掌子面不得有明显的渗水，其无侧限抗压强度为 0.50.8MPa，渗透系数不大于1.0x10 cm/s。2.5 端头加固目的1、防止开洞门时土体坍塌洞门支挡结构拆除前，端头加固的土体必须达到设计要求的强度、整体稳定性，使端头土体满足自立性要求。2、防止水土流失端头加固土体不仅要满足强度、整体稳定性要求，还必须满足均匀性、止水性要求。以防止在盾构始发时水土从盾尾流失、盾构到达时水土从刀盘处流失。3、满足端头土体地面活荷载承载力要求端头土体与盾构工作井紧邻，盾构重型设备的吊装及拆卸工作往往处在端头位置，这就要求端头土体有良

7、好的地面承载力，一方面可保障吊机的安全，另一方面可有效扩散附加应力，有利于深层端头土体的稳定。图 2-3 深孔注浆端头加固剖面图北京地铁六号线二期十三标项目经理部 新玉区间端头加固施工方案42.6 工程地质、水文地质、气候条件1、工程地质本标段位于北京市通州区。工程场地内地势平坦，本合同段在地质构造单元上处于顺义凹陷和大兴隆起，地貌单元位于北运河河谷及两侧级、级阶地上，第四纪覆盖层厚度 250350m。始发井基坑开挖深度范围内地层主要为：场地浅表层为厚 12m 的填土，其下为第四纪新近沉积层（Q2+3al+pl） ，沉积的粉土、粘土、砂层，以下为厚度较厚的第四纪全新世冲洪积层（Q4al+pl）

8、 ，为沉积的粘性土、粉土、砂土及卵砾石层，再以下为第四纪晚更新新世冲洪积层（Q3lal+pl） ，为沉积的粘性土、粉土、砂卵石互层，并以砂土、卵石土为主。新华大街站玉带河大街站区间隧道洞身穿越的地层主要为：本盾构区间隧道覆土7.114.5m，隧道洞身主要穿过的土层中有细粉砂3 层、粉细砂层、圆砾4 层、粉土2 层、细中砂层。结构顶板以上土层主要为粉细砂3 层。区间隧道基本在粉细砂、圆砾4 层、细中砂层中穿越。详见下图始发井、区间地质剖面图 2-3。XY182.50 C5821.70 XY21.79 XY21.08 C6021.7XYD012.8412.69(二 ) 9.4（ 四 ）121321

9、432562627272712.98(二 )1231435626772812355461712(二 )图 2-4 区间地质剖面图2、水文地质条件北京地铁六号线二期十三标项目经理部 新玉区间端头加固施工方案5根据勘察报告，本站基坑存在两层地下水，地下水类型分别为潜水（二）和承压水（四）。潜水(二)含水层岩性主要为粉细沙3 层、细中砂层及圆砾4 层，水位埋深为 6.09.2m，水位标高为 12.0714.13m，该层水属于中等强透水层，连续分布，主要接受降水入渗及侧向径流及越流补给，以侧向径流或越流方式排泄；承压水（四）含水层岩性为细中砂层水位埋深为 9.310.5m，水位标高为 10.9611.

10、99m，该层水属于强透水层，连续分布，主要接受侧向径流及越流补给，以侧向径流和人工开采的方式排泄3、工程地质条件及其评价本工程区各土层修正后围岩分级为级，土石可挖性分级为级，土体自稳能力较差。其中普遍存在的为粉细砂层、细中砂层等，其厚度较大，且为饱和状态，在地下水的作用下，会产生涌水、潜蚀、流砂等现象、极易导致隧道侧壁失稳。三、施工部署3.1 施工准备技术准备：1)、通过探沟了解地下障碍物情况，并妥善处理。2)、根据基准桩、水准点及施工要求进行桩位放线，定出素桩的中心点位。3)、做好施工用水、电的连接。4)、确定素桩施工技术参数，降水井避开加固区，因主体围护结构采用桩+钢管内支撑施工，待主体结

11、构围护桩施工完成以后立即进行素桩施工。5)、做好对施工人员的生产、技术、质量、安全等方面的交底。6)、方案编制人员及技术主管与现场技术人员、降水施工单位、施工人员召开会议、做好详细的技术交底及总体施工规划。人员准备：组织有经验的管理人员、技术人员指导施工，根据工程需要，配备足够操作人员，保证满足施工生产要求。材料准备：制浆材料（膨润土） 、C10 商品混凝土、水泥、水玻璃机械设备准备：旋挖钻机 1 台，后退一体式注浆机 1 台，注浆泵 1 台，搅拌机 1 台，其余辅助设备若干。北京地铁六号线二期十三标项目经理部 新玉区间端头加固施工方案63.2 施工工期安排端头素混凝土桩加固在端头围护桩施工完

12、成后进行施工，计划工期为 2 天，投入 1台旋挖钻及其配套设备，计划每天施工 6 根，于 2012 年 5 月 9 日2012 年 5 月 10 日已全部施工完。地表深孔注浆投入两台注浆设备，工人配备两班，每天注浆加固 8 孔，计划 9 天完成，在工作井主体结构施工完开始暗挖施工时，即从 2012 年 7 月 23 日开工加固至 2012 年 7 月 31 日完工。四、施工工艺及技术要求4.1 素混凝土桩施工方案1、素混凝土桩设计素桩 8001500mm 穿插围护桩间缝隙，洞门范围内有 5 根 A 型桩，每个洞门打设 6根 C10 素桩。素桩长度为隧道洞门底下 3 米至围护结构顶，单根桩总长度

13、约为 17.35m。2、工艺流程及施工方法施工的工艺流程如下：测量放线定孔位钻机就位钻孔至设计深度水下混凝土灌注移位，进行下一根桩的施工。为防止塌孔，采取分批跳孔施作，钻孔桩施工时跳一打一，相邻两桩施工间隔时间不小于 24 小时。 钻 孔 桩 施 工 顺 序 ： 围 护 桩图 4-1 素混凝土桩施工顺序示意图3、素桩施工方案（1）测量放线根据施工图纸及现场导线控制点，使用全站仪测定桩位，根据地质情况直接定点或打入木桩定点，并以“十字交叉法”引到四周作好护桩点；（2）障碍物开挖拆迁区内可能存在老旧房屋基础，为保证顺利连续施工，钻孔施工前应挖探沟确北京地铁六号线二期十三标项目经理部 新玉区间端头加

14、固施工方案7保加固区无坚硬地下障碍物，反铲机械挖除障碍物后进行回填压实。（3）安装钢护筒钻孔采用钢护筒护壁，护筒安装深度以实际施工情况而定，保证钻孔施工孔口不塌孔。护筒安装高出地面 300mm，护筒直径大于钻头直径 100200mm，中心偏差不大于100mm。（4）泥浆制备钻孔施工时采用膨润土泥浆进行护壁。泥浆比重根据不同土层严格控制：粘性土中成孔，可注入清水，以原土泥浆护壁；砂土或较厚夹砂层中成孔，泥浆比重应控制在1.151.2。泥浆比重应经常检查。（5）钻进成孔钻孔采用旋挖钻孔设备，钻进时，边钻进边注入泥浆进行护壁，钻进过程中随时检测垂直度，并随时调整，钻进过程中做好记录。（6）成孔质量检

15、测桩孔质量参数包括：孔深、孔径、钻孔垂直度等。1）孔深：钻孔前先用水准仪确定人工挖探坑第一节护壁口标高，并以此作为基点，按设计要求的孔底标高确定孔深，以测锤确定孔深。2）垂直度：钻机开钻前检查钻机垂直度，可采用全站仪观测钻杆，调试合格后方能开钻。钻进过程中应经常进行复核。（7）清孔钻机成孔后，进行沉渣厚度量测，沉渣厚度小于 100mm，若沉渣厚度不满足要求，需进行清孔，清孔时应注意对成孔深度的控制，严禁出现成孔深度超出规范要求的现象。（8）水下砼灌注钻孔开始前应进行导管密闭性试验，试验合格后方可使用。清孔、导管安装完成后，立即灌注 C10 商品砼。为使砼有较好的和易性，砼拌和物从拌和机卸出到进

16、入导管时的坍落度为 17cm21cm，灌注应尽量缩短时间，连续作业。北京地铁六号线二期十三标项目经理部 新玉区间端头加固施工方案81）导管安装首先安设导管，用 25t 吊车将导管（直径不小于 250mm）吊入孔内，位置保持居中，导管下口与孔底留 3050cm 左右。混凝土浇注过程中应连续，浇注砼时，导管埋入砼内深度 26m，拆卸导管时详细测量导管埋深，防止因拔导管时将导管拔出混凝土面造成断桩事故。2）混凝土试件制作按规范要求制作混凝土试件，并做好养护。表 4-1 素混凝土桩质量验收标准及检验方法允许偏差或允许值序号 检查项目单位 数值检验方法1 桩身垂直度 % 5 吊线测量计算，测斜仪2 桩径

17、 5 用钢尺量3泥浆比重（粘土或砂性土）1.151.20用比重计，清孔后在距孔底 50处取样4泥浆面标高（高于地下水位） m 0.5-1.0目测5 沉渣厚度 cm 10 用沉渣仪或重锤测量6 混凝土坍落度 160-210 坍落度仪7 钢筋笼安装深度 50 用钢尺量8 混凝土充盈系数 1 检查每根桩的实际灌注量9 桩顶标高 30/50 水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体4.2 深孔注浆施工方法1、施工前在施工区域内探查管线，如遇管线，注浆孔应避开管线，确保管线安全。2、在隧道外侧 6m 范围内进行 42 深孔注浆，注水泥浆，孔间距 1.5m，呈梅花型布置，两侧共 72 孔，深 12m，注浆顶标高

18、为 13.595。3、深孔注浆主要参数：深孔注浆采用钻注一体式钻机后退式注浆，采用水泥浆注浆。北京地铁六号线二期十三标项目经理部 新玉区间端头加固施工方案9水泥浆水灰比 1:1.21:1.5。注浆压力控制在 1.01.5MPa。注浆参数可根据现场注浆效果做适当调整。注浆参数根据现场试验效果来确定，先进行水泥单液浆注浆，如注浆效果达不到要求，则改用双液浆注浆。4、注浆施工工艺：（1）施工准备1)配齐钻机、搅拌机、注浆泵、管路、储浆桶，各种应急材料。2）对注浆泵进行试运转，并对操作人员进行上岗培训。3)按每循环使用量配齐所有注浆材料。4)对注浆施工人员进行技术交底、技术培训以及安全教育。（2）配浆

19、浆液配合比按上述参数配置，具体配比根据注浆时的具体地质状况调节。原则上，开始只注单液水泥浆，如果注浆压力上不去且浆液用量过大，可改用双液浆，浆液浓度初步确定为 C:S=1:(0.61.0)(体积比)，水泥浆水灰比 0.8:11:1,水玻璃模数2.62.8，水玻璃浓度 3040Be。以达到注浆压力控制要求。（3）钻孔注浆1)钻孔：采用钻注一体式钻机后退式注浆。2)注浆：注浆前应进行注浆试验，确定最佳的注浆压力、扩散半径、单孔注浆量及合适的浆液配合比。按注浆要求安设注浆设备，注浆管路和制作注浆泵站。关闭孔口阀门，开启注浆泵，进行管路压水试验，如有泄漏及时检修，试验压力等于注浆终压。然后将注浆泵吸管放入浆液中（吸头有 D80 滤网包紧） ，进行正式注浆。注浆时，采取低压力中流量注入，注浆过程中压力逐步上升，流量逐渐减少，当压力升至注浆终压时，继续压注 5min，即可结束注浆。注浆时通过控制注浆压力控制注浆量。当注浆压力较小，而注浆量较大时增大水泥浆的浓度，直至终压达到 1.5MPa，持续注浆至设计孔位深度。4.3 加固效果的检测深孔注浆的施工作业过程质量检验包括孔位、孔斜、注入的浆液性能检验，回浆的浆液性能检验，喷嘴下入孔底深度检验，喷浆作业过程的压力、转速提升速度检验等每孔施工作业全过程的检验。