旋喷桩墙和双重管注浆加固工程施工组织设计样本.doc

旋喷桩墙和双重管注浆加固施工组织设计　
北京城市铁路14标段区间隧道
(K39+302.59~K39+482.817 )
1. 工程概况
　　北京城市铁路14标段(里程K39+302.59~K39+482.817)隧道路径建材大厦主楼东侧，为了保障建筑物安全，需进行保护处理，即沿建材大厦全长拱型门两侧楼和隧道之间施作旋喷桩挡土防渗墙及冷却塔基础四面、拱型门头基础三侧进行二重管无收缩浆液加固处理，旋喷桩挡土墙宽0.89m、高8.0m、长157.627m。受中隧集团北京城铁14标段项目部委托，我企业将对上述工程内容进行施工。
2. 场地工程地质、水文地质条件
　　据北京市城建勘察测绘院提供《岩土工程勘察汇报》，该场地地层由人工堆积层和第四纪沉积层组成，现分述以下：
　　人工堆积层：
　　素填土①层：关键为粘质粉土和粉质粘土，暗褐黄色~黄褐色，可塑~软塑，夹薄层砂卵石填土，含少许灰渣及腐植物；
　　杂填土①1层：杂色，松散，关键成份为砖块、灰渣、碎石、建筑垃圾，局部为水泥路面，本场区填土最大厚度为7.0m。
　　第四纪沉积层：
粘质粉土粉质粘土③层：褐黄色~黄褐色，湿~饱和，可塑~硬塑，含云母、氧化铁；
重粉质粘土③1层：褐黄色~棕黄色，湿，可塑，呈透镜体分布，含氧化铁；
砂质粉土③2层：褐黄色~黄褐色，饱和，硬塑，呈透镜体分布，含氧化铁及少许砂粒；
粉细砂③5层：褐黄色，密实，饱和；该层层底标高为25.99~28.37m。
　　地下水：
　　上层滞水：实测水位标高为35.65~38.59m，水位埋深为2.5~6.35m，赋存于杂填土①1层、素填土①层、粘质粉土粉质粘土③层，关键补给起源为大气降水。
潜水：实测水位标高为37.29~35.04m，水位埋深2.98~7.54m，赋存于粉细砂③5层。
本场地上层滞水和潜水对砼结构无腐蚀性。
3. 高压旋喷桩施工
　3.1. 方案选择
　　北京城市铁路14标段在里程K39+302.59~K39+482.817处，沿建材大厦全长，在楼和城铁隧道之间、拱型门两侧施作一挡土防渗墙，该方案由北京市城建设计研究院设计，采取双排高压旋喷桩进行施工，设计桩径φ500mm，桩顶标高37.000m、桩端标高29.000m、地面标高41.800~43.490m，桩长8.0m设计总桩数638根（详见旋喷桩施工部署图 ）。
　3.1.1. 喷射方法：旋喷。
　3.1.2. 布孔位置
　　在楼和隧道之间、拱型门两侧，沿建材大厦全长，在污水沟和热力管线之间，呈三角形布双排旋喷桩，桩距450mm，排距346mm，如遇东西走向管线，桩位可略作调整。（参见旋喷桩施工部署图 ）
　3.1.3. 灌浆材料
　　采取425#一般硅酸盐水泥，水取用降水井抽出水，并补充一定量自来水。
　3.1.4. 关键技术参数
　　高压水：压力P=20~25Mpa，水量Q=60~70L/min。
　　压缩空气：压力P=0.5~0.7Mpa，风量Q=0.8~1.0m3/min。
　　浆液：压力P=0.3~1.0Mpa，浆量Q=70~80L/min，浆液比重1.65~1.67。
　　提升速度：10~20cm/min。
　　旋转速度：10~20rpm。
　　开工前，首先选一开阔地，按桩距450mm、排距346mm定出4个桩位，然后钻机钻孔，深5.0m，高喷设备就位以上述参数进行试喷试验，依据现场试喷开挖后搭接情况，确定合适施工参数。
　3.2. 施工工艺步骤（略）
　3.2.1. 步骤图　（略）
　3.2.2. 施工次序
　　§定位放线
　　按设计要求放线定孔位，反复丈量孔距，每孔误差小于5cm，用钢筋固定，并正确测量孔口地面高程，经甲方、设计、监理多方核验认可。
　　§钻孔
　　采取XXY-100型钻机钻进，泥浆护壁，钻进过程中，须随时注意观察钻机工作情况，钻孔不垂直度控制在0.5%范围内。
　　§下喷射管
　　将高喷台车移至孔口，优异行地面试喷以调整喷射压力，为预防水、气嘴堵塞，下管前可用胶布包扎，下喷射管要下到喷射深度。
　　§制浆
　　按设计要求制备浆液，并正确测量浆液比重。
　　高喷灌浆采取425#一般硅酸盐水泥，依据地层条件，能够利用回浆和水泥料混合拌制水泥浆液，依据灰浆浆液比重合适调整水泥加入量，浆液比重 控制在1.65~1.67。
　　§喷射提升
　　喷射管下到设计深度，开始送入符合要求水、气、浆，待浆液冒出孔口后，即按设计提升速度、旋转速度，自下而上开始喷射、旋转、提升，直到设计终喷高度停喷，并提出喷射管。
　　§回灌
喷射灌浆结束后，应利用水泥浆进行回灌 ，直到孔内浆液面不下沉为止。
　　§冲洗
　　喷射结束后，应立即将管路冲洗洁净，以防堵塞。
　3.3. 特殊情况处理
　　孔口不返浆时，应查明原因停止提升喷射管，经过停喷、静喷、或加大浆液稠度，数次反复直至返浆。
　　因停电、机械事故停喷后，继续喷射时，应将喷射管下插50cm，以确保板墙连续性。
4. 二重管无收缩浆液施工
　4.1. 施工方案设计
　　4.1.1. 注浆原理
　　注浆时在不改变地层组成情况下，经过地面注浆，使颗粒间空隙充满浆液并使其固化，达成改良土层性状目标。其注浆特征是使该土层粘结力 (c)、内磨擦角(j)值增大，从而使地层强度增加。
　　注浆达成一定压力后，在注浆孔周围会产生一定大小泡体。伴随压力不停增加，在浆液泡体上方土体会产生一个倒园锥形剪切面；其次，当浆液泡体直径（r）增大时，周围土体将提供越来越大阻力。
　　设浆液泡体向上总压力为Fy，浆液泡体水平总压力为Fx，园柱形浆液泡体平面投影面积为Ay，园柱形浆液泡体侧面面积为Ax。
　　则有：Ay= π×r2/4 Fy=σ×AyΔσπ
　　　　　Ax =2π×r2×l Fx=σ×Ax
　　因为σ值唯一，所以Fy增加和浆液直径r平方成正比，而Fx增加和浆液直径一次方成正比。所以浆液向上总压力增加幅度远大于总水平力增加幅度。在一定压下，浆液泡体直径达成了一个极限值R，和RL对应注浆压力设为 pn。足以使得地层加固密实。
　　4.1.2. 施工方法选择
　　本工程关键以改变土层密实度、渗透性及抗压强度为目标，使基础下土层增加粘结性及抗压强度，从而稳固基础、保护构筑物。
　　注浆施工时应结合现场条件，可采取二重管双液垂直及倾斜回抽注浆施工方法。
　4.2. 注浆加固
　　4.2.1. 注浆材料
　　其特征对地下水而言，不易溶解；
　　对不一样地层，凝结时间可调整；
　　对含砂层能控制浸透距离；
　　注浆材料配比：
　　　A液：水:水玻璃 =0.65:1
　　　C液：水:水泥:H剂:C剂=1:0.44:0.0168:0.0032
　　4.2.2. 注浆加固施工工序
　　　§钻注浆孔。
　　　§注入浆液。
　　　§每一注浆孔完成后，拔出注浆管，封堵注浆孔。
　　　§进行下一注浆孔施工。
　　4.2.3. 注浆范围设计
　　详见注浆施工部署图。
　　4.2.4. 注浆压力控制
　　施工时，若注浆压力不足，就达不到填充目标；若压力过高，就可能引发混凝土基础受损或隆起。所以，在注浆时要严格控制浆液注入压力，注浆压力0.3~0.6Mpa。
　　4.3. 注浆观察
　　4.3.1. 基准点、观察点布设
　　基准点应布设远离注浆处理区以外，通常布设2~3个；观察点应布设在预处理冷却塔基础及门头基础上，平均每3~5米布设一个观察点。
　　4.3.2. 观察精度及使用仪器设备
　　观察使用水准仪精度通常应小于1.0mm。
　　4.3.3. 测量观察
　　注浆处理前应测出每个观察点高程并作为初始值，注浆处理期间，应依据施工进度对正处理地段跟班观察，全部施工完成后应全方面观察一次。
　4.4. 注浆施工程序及人员组织（略）
5. 工程质量确保体系
　5.1. 质量控制
　　工程质量按本工程制订，施工按甲方和监理认可设计施工方案实施。
　　依据施工程序，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员负责，并统计好每一道工序原始数据。
　5.2. 工程质量确保制度
　　成立工程项目经理责任人质量管理小组，完善质量确保体系质量管理责任制，严格根据质量体系中要求责权要求运行。
　　现场施工材料管理，严格实施购料检验程序，材料进场必需(三证)齐全，确保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。
　　配置好施工机具和计量工具以满足施工要求，建立健全多种资料、原始统计、使之成为评价工程质量关键依据。
　　加强和甲方，监理配合，认真接收指导和监督。
　5.3. 工程质量方法
　　钻孔施工：开钻前，应严格根据施工部署图，布好孔位。钻机定位要正确，开钻前钻头点位和布孔点之距相差不得大于5cm。钻杆度不得大于1°。钻孔时，亲密观察钻进进度，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：用计量正确计量工具，根据设计配方配料进行施工。
　　注浆：注浆按程序施工，每段进浆要正确。当压力忽然上升或从孔壁、地面溢浆时，应立即停止注浆。
6. 安全方法及文明施工
　6.1. 安全方法
　　施工现场实施交接班制度，遵守岗位责任制。
　　施工前钻机注浆泵及高压管路优异行试验运转，确定机械性能和多种阀门管路，压力表完好后，进行施工。
　　每次注浆前，检验安全阀、压力表灵敏度，调整到要求注浆压力位置。
　　注浆过程中，严禁现场人员在注浆孔周围停留，预防密封胶圈冲式阀门破裂伤人。
　　注浆做到不停水停电，为确保注浆，配置发电机组及蓄水罐。
　　注浆施工期间，配置机电修理人3人，立即处理机械和电器出现故障。
　6.2. 文明施工
　　施工现场多种交通标志字体要书写正确、规范、工整、美观，并常常保持整齐完好。
　　施工人员进入现场必需戴安全帽。
　　立即清理沉淀物，保持现场清洁。
　　在本方案以外出现问题，工程责任人和技术责任人约定后，上报甲方协调处理。
7. 施工关键设备
　　三重管旋喷二(台)套，二重管无收缩注浆四(台)套，关键施工机械设备见下表：
序号
设备名称
型号
功率（KW）
数量
用途
1
高喷台车
SGP-3A型
4
2
起架、喷射提升
2
高压水泵
SD3-3型
75
2
输送高压水
3
空压机
IV3/8型
22
2
输送压缩空气
4
卧式搅拌机
WJG-80型
14
2
搅拌灰浆
5
立式搅拌机
SJY-90型
7
2
搅拌灰浆
6
注浆泵
BW-150型
7.5
2
输送灰浆
7
双液注浆泵
SYB-60型
7.5
4
输送无收缩浆
8
钻机
XXY-100型
7.5
2
钻孔
9
钻机
TXU-75A型
4.5
4
钻孔
10
电焊机

30
2
电焊维修
11
潜水泵

4