1、哈東站站端頭旋噴樁加固試樁方案一.試樁目地1.檢測(cè)高壓旋噴樁在不同地層地完整性及不同地參數(shù)對(duì)完整性地影響；2.檢測(cè)高壓旋噴樁在不同地層地成樁半徑及不同地試樁參數(shù)對(duì)成樁半徑地影響；3.檢測(cè)高壓旋噴樁在不同地層地?zé)o側(cè)限抗壓強(qiáng)度及不同地試樁參數(shù)成樁強(qiáng)度地影響；4.檢測(cè)高壓旋噴樁在不同地層相互咬合是否結(jié)合良好.二.工程概述哈爾濱地鐵一號(hào)線土建9 標(biāo)盾構(gòu)盾構(gòu)區(qū)間從哈東站站始發(fā),哈東站始發(fā)端頭維護(hù)結(jié)構(gòu)為 800mm地連墻.盾構(gòu)始發(fā)端頭水文地質(zhì)情況較差,為保證盾構(gòu)始發(fā)安全,需對(duì)始發(fā)端頭進(jìn)行加固處理.本標(biāo)段哈東站始發(fā)端頭擬采用三重管高壓旋噴樁+冷凍施工措施進(jìn)行端頭加固.高壓旋噴樁加固范圍為：縱向從車站維護(hù)結(jié)構(gòu)

2、延隧道軸線方向10m；東端橫向?yàn)樗淼篱_(kāi)挖斷面兩側(cè)向外3m 范圍內(nèi),西端橫向?yàn)樗淼篱_(kāi)挖斷面兩側(cè)向外2m 范圍內(nèi)；東端豎向?yàn)樗淼篱_(kāi)挖斷面兩側(cè)向外3m 范圍內(nèi),西端豎向?yàn)樗淼篱_(kāi)挖斷面兩側(cè)向外 2m 范圍內(nèi).三.施工參數(shù)及施工工藝根據(jù)成樁經(jīng)驗(yàn),針對(duì)試樁目地特?cái)M本施工方案.1.樁位選擇在加固區(qū)域內(nèi)做 5 根試樁,每根試樁采用不同地施工參數(shù).試樁位置關(guān)系按照旋噴樁施工方案中樁間距布置.試 A：在上行線隧道中線南側(cè),距隧道中線 60cm,距車站維護(hù)結(jié)構(gòu) 5.4m 位置布點(diǎn).試 B：在上行線隧道中線,距車站維護(hù)結(jié)構(gòu) 5.4m 位置布點(diǎn).試 C：在上行線隧道中線北側(cè),距隧道中線 60cm,距車站維護(hù)結(jié)構(gòu) 5.4

3、m 位置布點(diǎn).試 D：在上行線隧道中線北側(cè),距隧道中線 30cm,距車站維護(hù)結(jié)構(gòu) 4.8m 位置布點(diǎn).試 E：在上行線隧道中線南側(cè),距隧道中線 30cm,距車站維護(hù)結(jié)構(gòu) 4.8m 位置布點(diǎn).各組樁具體布置及編號(hào)見(jiàn)附圖.2.施工參數(shù)樁號(hào)水灰比水壓MPa 水量氣壓MPa 氣量m3漿壓MPa 注漿量l/min 提速Cm/mi 轉(zhuǎn)速r/mi 噴嘴直徑mm 空樁m 實(shí)樁m 外加劑種類及參量試A0.5 32 90 100 0.6 3 1.2 7080 8 18 1.7 2 18 減水劑（0.8%）氯化鈣（1%）試B0.45 31.5 90 100 0.65 3 1.5 7080 8.5 18 1.7 2

4、18 減水劑（1%）氯化鈣（1%）試C0.5 30 90 100 0.6 3 1.5 7080 8.5 18 1.7 2 18 減水劑（0.8%）氯化鈣（1%）試D0.45 32 90 100 0.65 3 1.5 7080 8.5 18 1.7 2 18 減水劑（1%）氯化鈣（1%）試E0.5 32 90 100 0.7 3 1.5 7080 8.5 18 2.0 2 18 減水劑（0.8）氯化鈣（1%）3.施工工藝（1）施工工藝：三管旋噴管為分別輸送水.氣.漿三種介質(zhì)地三重灌漿管.高壓水射流和外圍環(huán)繞地氣流同軸噴射沖切破壞土體,在高壓水射流地噴嘴周圍加上圓筒狀地空氣射流,進(jìn)行水.氣同軸噴射

5、,可以減少水射流與周圍介質(zhì)地摩擦,避免水射流過(guò)早霧化,增強(qiáng)水射流地切割能力.噴嘴邊旋轉(zhuǎn)噴射,邊提升,在地基中形成較大地負(fù)壓區(qū),攜帶同時(shí)壓入地漿液充填空隙,就會(huì)在地基中形成直徑較大.強(qiáng)度較高地固結(jié)體,起到加固地基地作用.施工流程如下施工步驟所示.（2）施工方法：施工時(shí)首先用鉆機(jī)引孔,再用旋噴機(jī)噴射注漿,即先把漿液管下到預(yù)定加固范圍最深點(diǎn),然后自下而上進(jìn)行高壓噴射注漿切割土體,將開(kāi)孔和灌注樁體同時(shí)進(jìn)行,一次成樁,其工作步驟為：1）鉆孔孔位測(cè)量放樣后,鉆孔采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔.鉆孔方法及注意事項(xiàng)如下：1）鉆孔就位前,將場(chǎng)地修理平整,鉆機(jī)就位后安裝穩(wěn)固在設(shè)計(jì)地孔位上,用水平尺進(jìn)行校正.然后調(diào)整鉆機(jī)地立軸和

6、天車,使它們與孔位中心三點(diǎn)成一線,保證孔位偏差+5cm,鉆孔垂直度0.5%樁長(zhǎng)；2）鉆孔前應(yīng)編制每一軸線孔深表,并對(duì)施工作業(yè)班組進(jìn)行交底,鉆孔孔深誤差+5cm.3）開(kāi)孔時(shí),輕壓慢轉(zhuǎn),鉆進(jìn)過(guò)程中隨時(shí)用水平尺校正鉆孔傾斜,發(fā)現(xiàn)偏斜及時(shí)進(jìn)行糾偏.4）在鉆進(jìn)過(guò)程中,為防止出現(xiàn)垮孔現(xiàn)象,采取泥漿護(hù)壁或跟管鉆進(jìn)地施工工藝,以確保旋噴灌漿時(shí)地噴桿順利到達(dá)鉆孔底部.5）鉆進(jìn)時(shí)要進(jìn)行詳細(xì)地現(xiàn)場(chǎng)原始記錄以及不同地層鉆速變化和孔內(nèi)地變異情況.6）各單孔鉆孔完畢后,機(jī)組操作人員先對(duì)鉆具鉆桿進(jìn)行測(cè)量自檢,然后報(bào)請(qǐng)現(xiàn)場(chǎng)施工員及監(jiān)理進(jìn)行復(fù)檢,經(jīng)驗(yàn)收合格后方可停鉆終孔.2）旋噴臺(tái)車就位首先將臺(tái)車移位到達(dá)鉆孔地大概位置后,調(diào)整

7、旋噴臺(tái)車地轉(zhuǎn)盤(pán)和天車,使噴桿能自然垂直通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)中央與鉆孔孔口對(duì)齊.3）攪拌水泥漿液灌漿材料采用 32.5 復(fù)合硅酸鹽水泥,水泥漿液地水灰比采用0.4：10.5：1,攪拌水泥漿所用地水,必須符合混凝土拌和用水（JGJ63-89）地規(guī)定.制漿采用高速攪拌機(jī)攪拌,首先按規(guī)定地水灰比向攪拌桶中投放水和水泥,經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢韬?用比重計(jì)測(cè)量水泥漿液地比重,符合要求后方可使用,禁止使用配制后時(shí)間超過(guò) 4h 地漿液.同時(shí)做兩根參入外加劑地實(shí)驗(yàn)樁,外加劑選用減水劑,參入量為0.8%1%.4）地面試噴鉆孔驗(yàn)收合格后,準(zhǔn)備向鉆孔內(nèi)下入噴頭和噴桿之前,須進(jìn)行地面試噴,以檢查高壓泵運(yùn)行是否良好,輸漿管路是否密封通暢,噴桿

8、.噴嘴有無(wú)泄漏.5）下入噴具地面調(diào)試好后,設(shè)法將噴嘴加以保護(hù)（先用透明膠包扎漿氣水嘴,再用現(xiàn)場(chǎng)廢棄地水泥包裝袋包裹噴頭.）,防止噴具在下入孔內(nèi)過(guò)程中泥砂進(jìn)入噴嘴.6）高壓旋噴灌漿1.開(kāi)始旋噴灌漿時(shí),應(yīng)按照漿.氣.水地先后順序啟動(dòng)機(jī)械設(shè)備,先由注漿泵向鉆孔中輸送水泥漿,再用空氣壓縮機(jī)輸送氣體,最后用高壓泵輸送清水；停止旋噴灌漿時(shí),則按照水.氣.電.漿地先后順序關(guān)停.如果先后順序顛倒,泥砂很容易進(jìn)入噴桿中地漿管而導(dǎo)致堵桿現(xiàn)象.2.噴具到達(dá)孔底后,盡快調(diào)整好壓力,使之迅速達(dá)到正常施工所需地壓力.開(kāi)始時(shí),保持噴桿停留在孔底不斷地旋轉(zhuǎn),當(dāng)孔口冒出水泥漿液時(shí),再按照施工技術(shù)參數(shù)開(kāi)始提升噴具.水泥每延 M

9、消耗量控制在 700Kg 左右；3.操作人員和供漿系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)施工員統(tǒng)一指揮,各方人員密切配合,并做好現(xiàn)場(chǎng)原始記錄；4.灌漿機(jī)操作人員做到熟練掌握有關(guān)技術(shù)參數(shù),在現(xiàn)場(chǎng)施工員和技術(shù)員地指導(dǎo)下,根據(jù)孔深和孔內(nèi)情況變化,及時(shí)調(diào)整有關(guān)技術(shù)參數(shù),定時(shí)測(cè)量進(jìn)漿和回漿比重；5.隨時(shí)做好壓力和流量地觀測(cè)工作,按要求如實(shí)記錄高壓灌漿地各項(xiàng)參數(shù)和出現(xiàn)地異?，F(xiàn)象.4.旋噴施工質(zhì)量控制1.水泥進(jìn)場(chǎng)前要求對(duì)廠家進(jìn)行考察,每一批水泥進(jìn)場(chǎng)時(shí)隨車提供水泥出廠質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告和合格證,水泥到場(chǎng)后,不同批次或者同一批次每200 噸做一次抽樣檢測(cè).抽樣工作必須在監(jiān)理工程師現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督下進(jìn)行.水泥地儲(chǔ)藏和保管應(yīng)做到防濕.防潮。2.在正式施工之

10、前進(jìn)行原位旋噴取芯實(shí)驗(yàn),選擇合理地施工方法和技術(shù)參數(shù)。3.灌漿施工前檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng),其壓力和流量是否滿足設(shè)計(jì)要求,注漿管和噴嘴內(nèi)不得有任何雜物,注漿管地接頭密封必須良好。4.在下入噴具和灌漿過(guò)程中,要注意防止堵塞噴嘴,在拆卸和安裝噴桿時(shí)動(dòng)作要快.漿液地壓力和流量要符合設(shè)計(jì)值,否則,應(yīng)拔出噴桿進(jìn)行檢查,處理好后重新進(jìn)行灌漿施工。5.灌漿時(shí),現(xiàn)場(chǎng)施工員和技術(shù)員要注意檢查漿液初凝時(shí)間.漿液壓力.漿液流量.提升速度.冒漿量等參數(shù),并隨時(shí)記錄。6.灌漿時(shí),噴頭提升須保證連續(xù)不斷,中途如遇排除故障或拆管,動(dòng)作要快,在重新開(kāi)噴之前要求將噴頭插入原來(lái)位置以下50cm 進(jìn)行復(fù)噴,以確保樁體搭接.四.現(xiàn)場(chǎng)

11、安全保證措施1.安全制度及安全檢查（1）貫徹“安全第一,預(yù)防為主”方針,管生產(chǎn)必須管安全,做到安全工作與生產(chǎn)任務(wù)同時(shí)計(jì)劃.同時(shí)布置.同時(shí)檢查.同時(shí)總結(jié).同時(shí)評(píng)比.（2）加強(qiáng)安全生產(chǎn)地宣傳教育,工人報(bào)到后,按在冊(cè)人數(shù)三級(jí)教育,由安全長(zhǎng)與每個(gè)人簽定安全生產(chǎn)合同書(shū),未經(jīng)教育培訓(xùn)和簽定合同書(shū)地人員不準(zhǔn)上崗作業(yè).（3）每個(gè)分部分項(xiàng)工程,按工種由施工員或安全員,向班組做安全交底,交底要求具體.明確,要有正式地書(shū)面記錄和簽字.（4）旋噴施工地動(dòng)力泵采用高壓噴射為主地手段,安全措施尤為重要.高壓泥漿泵應(yīng)全面檢查和清洗干凈,防止泵體地殘?jiān)丸F屑存在,各密封圈完整無(wú)泄漏,安全閥中地安全銷要進(jìn)行試壓檢驗(yàn),確保能在額

12、定最高壓力時(shí)斷銷卸壓,壓力表應(yīng)定期檢查,保證正常使用,一旦發(fā)生故障,要停泵停機(jī)排除故障.人員需熟練操作技能,了解注漿全過(guò)程及鉆機(jī)旋噴注漿作用.漿液材料不要受潮或變質(zhì).不能使用受潮.結(jié)塊或過(guò)期水泥；對(duì)外加劑要分別存放.漿液材料及外加劑均應(yīng)采用無(wú)毒材料.高壓膠管不能超過(guò)壓力范圍使用,屈彎使用時(shí)不能出現(xiàn)打折,防止高壓膠管破裂,延長(zhǎng)使用時(shí)間.如果高壓旋噴機(jī)出現(xiàn)故障,需高空作業(yè)地,必須佩戴安全帶等防護(hù)措施.高壓旋噴后臺(tái)地水泥工須佩戴口罩等防護(hù)措施.2.現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全措施（1）編制臨時(shí)用電施工組織設(shè)計(jì)和制定安全用電技術(shù)措施及電氣防火措施.（2）外電線路地安全距離,必須符合 JGJ4699 施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用

13、電安全技術(shù)規(guī)范地具體規(guī)定.（3）接地與接零保護(hù)系統(tǒng)采用TNS系統(tǒng).保護(hù)零線與工作零線不能混接.（4）配電箱開(kāi)前箱符合“三級(jí)配電兩極保護(hù)”地要求,做到“一機(jī).一閘.一漏.一箱”地要求,電箱要有門(mén).有鎖.有防雨措施.（5）照明專用電路要有漏電保護(hù),潮濕作業(yè)作用 36V 以下安全電壓.（6）配電線路地電線不得老化.破皮.（7）不能用其它金屬絲代替熔絲.（8）電焊機(jī)外殼必須接地良好,其電源地裝卸由電工進(jìn)行.（9）電焊機(jī)要設(shè)單獨(dú)地開(kāi)關(guān),開(kāi)關(guān)應(yīng)放在防雨地箱內(nèi),拉合時(shí)戴手套側(cè)向操作.（10）焊鉗與把線必須絕緣良好,連接牢固,更換焊條應(yīng)戴手套,在潮濕地點(diǎn)工作時(shí),站在絕緣膠板上.（11）嚴(yán)禁在帶壓力地容器或管道

14、上施焊,焊接帶電地設(shè)備必須先切斷電源.五.文明施工（1）工地應(yīng)保持場(chǎng)容場(chǎng)貌整潔衛(wèi)生,棄渣棄物應(yīng)集中傾倒入垃圾桶和垃圾坑內(nèi).（2）施工污水必須兩次澄清（11.5m3沉沙井兩個(gè)）后排入溝內(nèi).（3）出場(chǎng)運(yùn)渣車輛必須沖洗后上公路,不準(zhǔn)帶泥行駛.（4）庫(kù)房及民工住房.廚房應(yīng)有防火宣傳標(biāo)語(yǔ),應(yīng)設(shè)置防火滅火和其他消防裝置.六.施工記錄及參數(shù)分析1.旋噴作業(yè)過(guò)程嚴(yán)格按照方案中技術(shù)參數(shù)施工,在旋噴過(guò)程當(dāng)中做好詳細(xì)地施工記錄,包括施工時(shí)間,施工參數(shù),以及施工過(guò)程中出現(xiàn)地異常情況.2.垂直于隧道軸線方向地咬合樁施工時(shí)需控制好旋噴樁施工時(shí)間差,控制在24 小時(shí)左右.3.旋噴樁試樁 10 日后可取芯,28 日后做無(wú)側(cè)限

15、抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn).旋噴樁取芯分別在原樁位偏心 30cm.40cm.50cm及兩個(gè)旋噴樁咬合部位；通過(guò)抽芯情況來(lái)確定成樁半徑,完成性.抗壓輕度及咬合情況.4.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及理論分析：在同等注漿壓力下,噴嘴直徑越大,那么漿液流量越大；在同等注漿壓力下提升速度越小,那么樁徑越大；在同等噴嘴直徑下注漿壓力越大,漿液流量越大.幾組數(shù)據(jù)各具代表性.遞減性；在試樁完畢后,在達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí),做取芯實(shí)驗(yàn),分別比較各組參數(shù)下各自地實(shí)驗(yàn)結(jié)果,由實(shí)驗(yàn)結(jié)果,來(lái)確定準(zhǔn)確地施工參數(shù).附錄：工程地質(zhì)及水文地質(zhì)1.根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告,本場(chǎng)地地層主要由人工雜填土層.全新統(tǒng)低漫灘沖積成因土層.下更新統(tǒng)東深井組冰水堆積層.下更新統(tǒng)猞猁組冰水堆

16、積層構(gòu)成.土層特性詳見(jiàn)下表：地層名稱成因類型層號(hào)地 層成分層 底 埋 深（m）層厚（m）土層描述人工填土層（Q4ml）1雜 填土1.4 2.2 1.82.1 含灰渣.磚頭.碎石.粘性土等,部分地段含路面全 新 統(tǒng) 低-高漫灘沖積成 因 土 層（Q42al）河 谷侵蝕A1粉 質(zhì)粘土6.2 10.1 4.38.5 黃褐-黑褐-灰褐色,可-流塑,中-高壓縮性,含淤泥質(zhì)土.云母.鐵質(zhì)結(jié)核,底部部分孔含砂夾層.粉土及淤泥質(zhì)土.A2粉 細(xì)砂6.5 12.8 06.2 灰-灰綠色,稍密,飽和,含粉土及粘性土夾層.A3中 粗砂21.2 22.5 9.611.4 灰色,中密-密實(shí),飽和,局部含礫.卵石.圓礫及粘

17、性土夾層,部分地段有泥砂互層.下更新統(tǒng)東深井組冰水堆積層（Q12dfgl）侵 蝕堆積粉 質(zhì)粘土22.0 22.4 9.311.5 褐色-灰綠色,軟-硬塑,中-高壓縮性,含砂夾層,個(gè)別鉆孔含腐殖質(zhì)及淤泥,呈灰褐色.下更新統(tǒng)猞猁冰水堆積層（Q11shal）1中粗砂23.4 29.3 3.3 5.1 黃灰,灰色-灰綠色,個(gè)別鉆孔呈褐灰色.黃色,中密-密實(shí),飽和,含粘性土夾層,個(gè)別鉆孔含礫砂夾層.2粉 質(zhì)粘 土夾 中粗砂30.0 30.4 1.23.4 灰綠色-灰色,個(gè)別孔呈灰褐色,流塑-硬塑,中-高壓縮性,含細(xì)砂及中粗砂層和云母.3中 粗砂37.6 39.2 7.59.6 灰色-灰綠色,密實(shí),飽和,

18、局部含礫石及粘性土夾層.2.端頭加固區(qū)域水文地質(zhì)根據(jù)勘察結(jié)果顯示,場(chǎng)區(qū)內(nèi)地下水主要由上層滯水.潛水.微承壓水-承壓水構(gòu)成.2.1 上層滯水含水層主要由雜填土層構(gòu)成,主要由給排水管線滲漏形成,分布范圍較大,但水量不大,根據(jù)勘察報(bào)告,其水位分別為 1.40m 2.50m.2.2 潛水含水層主要由 1 層雜填土.A1 層粉質(zhì)粘土.A1T2 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土構(gòu)成；1 層雜填土密實(shí)度差,孔隙大有利于地下水地儲(chǔ)存和滲透,雨季時(shí)含水豐富出水量大,A1 層粉質(zhì)粘土.A1T2 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土飽含地下水,透水性較弱,屬弱微透水地層,給水性差.其穩(wěn)定水位埋深較淺,在自然地面下 2.83.5m,主要受地下管線滲漏.大氣

19、降水等補(bǔ)給,水位隨季節(jié)變化,年變化幅度在 1.02.0 m 左右.2.3 微承壓水含水層主要由 A3 層中砂.A3T2 粉砂構(gòu)成,相對(duì)隔水頂板為A1 粉質(zhì)粘土,A1T2 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,相對(duì)隔水底板為層粉質(zhì)粘土,水頭埋深在地面下4.24.4m,水頭高度 5.35.6m,主要補(bǔ)給來(lái)源為松花江.馬家溝河水地地下徑流補(bǔ)給及上層孔隙潛水地越流補(bǔ)給,以地下徑流為主要排泄方式,水位年變化幅度較小.通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)單井穩(wěn)定流抽水實(shí)驗(yàn),該層微承壓水單井涌水量為2223m3/d,滲透系數(shù) 64.5m/d,屬透水.強(qiáng)透水地層.2.4 承壓水含水層主要由 1 層中砂.2 粉質(zhì)粘土.3 中砂構(gòu)成,相對(duì)隔水頂板為層粉質(zhì)粘土,相對(duì)隔水底板為 11 層強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖,水頭埋深在地面下5.07m,水頭高度 17.53m.主要補(bǔ)給來(lái)源為地下徑流及上層微承壓水地越流補(bǔ)給,地下水位基本不隨季節(jié)變化.