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盾构始发井洞门加固方案

目录
1、工程概况 1
2、工程地质与水文地质 1
2.1工程地质概况 1
2.2水文地质概况 2
3、总体施工方案 4
4、主要施工人员及设备 4
4.1人员 4
4.2设备 5
5、施工工艺 5
5.1旋喷施工工艺流程 5
5.2主要施工参数确定 6
5.3浆液配比 6
5.4工艺要求 6
5.5施工注意事项 7
6、旋喷加固质量保证措施 7
7、安全施工 8
8、文明施工 8
8.1现场材料堆放 8
8.2道路、场地 8
8.3现场卫生管理 9

车公庄站～平安里站盾构始发井洞门加固方案
1、工程概况
车公庄站～平安里站区间线路由车公庄站向东，下穿地铁二号线车公庄站和人防工程后，左、右线沿平安里西大街南北侧非机动车道敷设，过育幼胡同路口后，右线线路逐渐偏向道路北侧，到达设于平安里西大街北侧地块内的平安里站。线路纵剖面为V字坡，区间隧道埋深18.88~23.37m。
区间采用盾构法施工，左线设计里程K7+028.843～左K8+152.775，长度约1124m。右线设计里程右K7+029.161～右K8+224.425，长度约1195m。区间在K7+685.000处设联络通道，盾构由平安里始发，在车公庄站右线设接收井。
2、工程地质与水文地质
2.1工程地质概况
区间隧道主要穿越卵石层，局部穿越粉质粘土层、细砂层。地层自上而下依次为：
(1)人工堆积层（Qml）层底标高49.15～42.67；层厚1.10～6.90m。
粉土填土①层：黄褐～褐色，中密，稍湿，含砖渣、灰渣。
房渣土①1层：杂色，稍密，稍湿，含砖块、碎石。
细砂填土①3层：黄褐色，中下密稍湿，含砖块、灰渣。
(2)第四纪全新世冲洪积层（Q4al+pl）层底标高46.59～37.32；层厚0.90～10.40m。
粉土③层：黄～褐色，中密～密实，湿，中高压缩性，含云母、氧化铁。
粉质粘土③1层：褐黄色，可塑，湿～饱和，中高压缩性，含云母、氧化铁，局部分布。
粉细砂③3层：褐黄色，中密，湿，低压缩性含氧化铁，局部分布。
细砂④层：褐黄色，中密，湿，低压缩性，该层底部含少量卵石，连续分布。
粉质粘土④3层：褐黄色，可塑，湿，中高压缩性，含云母、氧化铁。
(3)第四纪晚更新世冲洪积层（Q3al+pl）层底标高33.50～29.80；层厚3.70～10.20
卵石⑤层：杂色，中上密～密实，湿，低压缩性，卵石含量约60%，一般粒径2～4cm，最大粒径约20cm。中粗砂填充。
粉细砂⑤2层：褐色，中上密湿，低压缩性，含少量卵石，局部分布。
粉质粘土⑥层：褐黄色，可塑，湿，中压缩性，含云母、氧化铁。
粉土⑥2层：褐黄色，中上密湿，中压缩性，含云母、氧化铁。
卵石⑦层：杂色，密实湿～饱和，低压缩性，卵石含量约70%，一般粒径4～6cm，最大粒径约18cm，砾砂填充，连续分布。
细砂⑦1层：褐黄色，中上密湿～饱和，低压缩性，局部含少量卵石，局部分布。
中砂⑦2层：褐黄色，中上密湿～饱和，低压缩性，含少量卵石，局部分布。
粉质粘土⑦4层：褐黄色，可塑，湿～饱和，中低压缩性，含云母、氧化铁。
粉质粘土⑧层：褐黄色，可塑～硬塑，饱和，低压缩性含少量卵石，局部分布。
粉土⑧2层：褐黄色，密实，饱和，低压缩性，含云母、氧化铁，局部含少量卵石。
粉细砂⑧3层：褐黄色，密实，饱和，低压缩性，含氧化铁。
卵石⑨层：杂色，密实，饱和，低压缩性，卵石含量约75%，一般粒径4～6cm，最大粒径约18cm。砾砂填充，连续分布。
粉质粘土⑩层：褐黄色可塑，饱和，低压缩性，含云母、氧化铁、姜石，局部分布。
粉细砂⑩2层：褐黄色，密实，饱和低压缩性，局部含少量卵石，局部分布。
2.2水文地质概况
本区间范围地表以下赋存两、三层地下水, 主要为潜水（位于隧道顶附近）和层间潜水（位于隧道底附近）。地下水类型分别为上层滞水（一）、潜水（二）、层间潜水（三），在拟建区间连续分布，水位稳定。地下水详细情况如下：
第一层地下水为上层滞水，含水层主要为粉土③层，静止水位标高为44.24～43.90m（水位埋深为5.2～6.8m）。位于隧道上方，距隧道顶约8m。
第二层地下水为潜水，含水层为卵石⑤层，透水性好，静止水位标高33.95～31.7m(水位埋深16.2～17.7m)。位于隧道上方，距隧道顶约4.5m。
第三层地下水为层间潜水，含水层主要为卵石⑦层，静止水位标高23.9～21.87m （水位埋深25.6～27.6m）。大致位于底板以上1m处。

图2.2-1 盾构始发井右线地质图

图2.2-2 盾构始发井左线地质图
3、总体施工方案
车公庄站～平安里站盾构区间，自平安里站西端头始发至车公庄东端头站接收，为保证始发和接收部位的地层稳定，控制盾构机掘进精度，按照设计要求对盾构进出洞门处的地层进行地基加固。
根据设计图纸要求的加固范围，采用Φ600旋喷桩加固地层。加固区的范围为隧道上、下、左、右各3.0m，进、出洞加固长度不小于8.0m，加固后的地基，有良好的均匀性和自立性，无侧限抗压强度为0.5～0.8Mpa，渗透系数≤1.0×10-7cm/s。旋喷桩布置方式及洞门加固范围，详见图3-1、3-2。

图3-1 旋喷桩布置大样图

图3-2 平安里站西端盾构井土体加固平面示意图
4、主要施工人员及设备
4.1人员
现场负责人1名、技术工程师2名、安全工程师1名。
施工人员：双重管旋喷桩机操作员6名；浆液搅拌机操作员4名；泥浆输送泵操作员8名；普工16名。施工人员分两班倒，24小时连续施工。
4.2设备
高压旋喷桩主要施工机械设备表 表5-1
设备
型号及规格
单位
数量
高压旋喷钻机
G－2A
台
1
拌浆机
NJ－600
台
1
高压灰浆泵
30～40 MPa
台
1
空气压缩机
SA5150
台
1
配电箱

座
3
发电机
400KW
台
1
5、施工工艺
5.1旋喷施工工艺流程

图4-1 旋喷桩施工工艺流程
5.2主要施工参数确定
施工遵循逐渐加密的原则，采用从两边向中间跳孔作业，以利于浆液扩散及孔间封堵。在双重旋喷管下到设计深度后开动旋转钻机，边旋转边提升，必要时进行复喷。
主要施工参数如下（施工中根据实际效果进行调整）：
浆液压力：0.2MPa
空气压力：0.7MPa
提升速度：0.12m/min
旋转速度：7～10r/min
加固深度：12m
桩底深度：31m
5.3浆液配比
浆液采用R32.5普通硅酸盐水泥和自来水配制，水灰比1.5:1，加1%水玻璃采用立式搅拌罐搅拌。
5.4工艺要求
①施工前，对施工范围内的地下管沟、构筑物查明其准确位置，在钻孔施工时，如遇到不明硬物，必须马上停钻，待探明以后，方可进行继续作业，以免施工原因造成破坏。
②旋喷施工参数的选择，对施工质量的影响起着决定性作用。根据本工程的地层、地质特征，拟采用双重管旋喷。
③安排专人负责监控，随时了解各种设备的工作、运转状况以及水、气、浆的压力和流量，喷射的提升速度，进冒浆比重；对各项参数进行测量、记录，并整理分析；其钻孔深度及旋喷范围，非值班技术人员签字认可，不得终孔。
④下喷射管时，要求按一次喷射的参数下至设计深度。
⑤喷射时，要求水、气、浆满足一定参数规定，喷射1～3min，待注入浆液冒出时，按要求开始缓慢提升直至设计高度。
⑥喷射完毕后，及时清洗浆液系统以免残留浆液凝结堵塞管路。
⑦每次喷射完毕后，须随即在喷孔内进行静压充填灌浆直至孔口浆面不再下降为止，保证顶部不致因凝结体析水而出现凹陷现象。
⑧回浆浆液必须严格进行沉淀处理，澄清水排入附近排水管网，沉渣按余泥进行处理，及时清除。
5.5施工注意事项
①按有关旋喷施工规范及作业指导书进行，严格把关。
②施工中对孔位放样定位、钻机落地平实、立轴铅直要严格保证，防止因孔斜或孔距过大造成搭接不好，尤其是与工作井围护结构相临的一排旋喷桩。
③保证施工过程中，浆、气参数达到设计要求；喷嘴定向准确，如因泄漏、或设备故障、或停电、停水造成浆、气的输送量达不到设计要求时，立即检修，重新施工时，倒回已施工段的0.5m进行搭接，防止因此产生断桩或缩径。
④现场技术值班人员要积极进行监控，并根据土质及回浆情况及时调整施工参数保证喷入浆量，保证桩径及水泥含量，满足止水要求。
6、旋喷加固质量保证措施
对进出洞段的洞门土体进行旋喷桩加固。其施工质量对盾构机成功始发和安全接收起着至关重要的作用，因此采取如下措施保证其质量：
(1)定位准确
现场放线定出桩位后，要做好桩位的轴线标记。随后，会同有关人员进行复核，复核无误后挖探孔检查桩位下管线情况，然后进行钻孔施工，保证旋喷桩之间的搭接量。
(2)保证桩长
施工中要做好钻孔和成孔施工记录，钻孔孔底标高比设计孔底标高深20～40厘米。
(3)保证桩径
施工机械配备压力表，经常检查并测定压力表的读数及其准确性，控制好注浆压力和注浆量，保证成桩直径满足设计要求。
(4)安排好施工顺序
旋喷桩施工按先施工周边孔，后施工中心孔的顺序隔排进行，一方面控制材料的使用量，同时提高加固实施效果，确保加固体的密实度、强度及抗渗性满足设计要求。
7、安全施工
(1)对现场施工人员进行安全与文明施工的教育；
(2)现场安全员对施工人员进行安全技术交底，组织学习旋喷机械的安全操作规程；
(3)现场开挖探槽，探明地下管线的准确位置和埋深。在开挖过程中，现场安全员跟班作业，对已知地下管线，向挖探槽的施工人员进行详细的交底；
(4)现场管线在加固区域采用先暴露，再保护的方法，根据现场实测情况，位于加固区的管线有车站西端一趟南北向电信距离车站结构5m，埋深1m；一趟南北向电力，距离车站结构6m；车站北侧一趟东西向雨水，埋深1.8m，距离结构车站结构1.5m。
(5)对进入现场的施工机械进行检查，运转正常并附有合格证；
(6)现场所有临时用电的施工和维修工作由专业电工进行，电工持有专业上岗证书，用电操作时必须穿戴好绝缘用品、使用电工绝缘工具；
(7)施工现场的配电箱、开关箱按“一机一闸一保护”设置，漏电保护装置反应灵敏，由专人负责，定期进行检查和维护。检查、维修时，将前一级相应的电源开关分闸断电，并悬挂停电标志牌，严禁带电作业。
8、文明施工
8.1现场材料堆放
现场材料、成品、半成品和机具设备分类堆放、堆码整齐，并设置标识牌，不超出围蔽范围，不侵占场内道路和安全防护设施。废料及时清理出施工场地。
8.2道路、场地
施工前对场地进行硬化平整。确保现场无积水、无施工垃圾。施工现场天天清扫，保持整洁卫生。
运输车在运输过程中，做到不漏、不洒、不污染城市道路。
8.3现场卫生管理
施工现场划片设责任区，立标志牌注明责任人，责任人每天将垃圾按照规定的方法运往规定的地点进行处理，生活垃圾按城市规定每天集中，纳入城市垃圾处理系统。所有的废水、污水应按经过批准的方法处理后排入排污系统，不污染环境。