1、武漢地鐵二號線越江隧道工程始發井端頭加固施工方案編 制： 復 核： 審 批： 一、編制目的1、保證盾構機進洞掘進施工安全及防水要求。2、防止盾構進入段地表變化超限，造成地表管線和建筑物變形、開裂。二、編制依據1、武昌風井螃蟹甲站區間巖土工程詳細勘察報告；2、積玉橋站盾構端頭加固設計圖；3、國家、武漢市現行規范和有關標準；4、現有的技術水平、管理水平和機械設備裝備能力及施工經驗。三、工程概況及工程地質概況1、工程概況本工程盾構始發井端頭采用900600三重管旋噴樁進行端頭地層加固,旋噴樁按梅花形布置。端頭地基縱向加固長度為9.0m，加固寬度為盾構隧道輪廓線左右各3.0m，豎向加固范圍為盾構隧道結

2、構輪廓線上下各3.0m，詳見下圖所示。2、工程地質概況場區地勢較平坦，地面高程在23.7125.16m之間，原始地貌屬為長江、漢江沖積第一階地。工程范圍地層自上而下依次為：第四系人工填土、第四系全新統沖積層、志留系巖層。巖性以粉質粘土、粉土、礫土、粉砂、泥巖、粉砂巖為主。本工程各巖層的工程地質特征及分布情況描述見表1。 表1 工程地質特征及分布情況描述表地層代號地層名稱顏色狀態特征描述層厚1-1雜填土建筑垃圾與生活垃圾、工業廢料為主，分布于表層。0.54.8m1-2素填土粉質粘土、砂土為主，含少量建筑垃圾，零星分布。1.03.2m1-3淤泥灰黑、灰褐色碎磚塊、瓦片，含有機質。3-1粘土灰黃、褐

3、黃色第四系全新統沖積層中上部，為一級階地上部的硬殼層3.39.8m3-1粉土黃色飽和,稍密臨江-和平大道一級階地表層填土層下。1.34.2m3-2a淤泥質土灰褐-灰-深灰色呈軟塑-流塑狀偶見水平狀層理，含少量白色螺貝殼4.57.2m3-2粉質粘土灰褐-灰-深灰色呈軟塑-流塑狀偶見水平狀層理，含少量白色螺貝殼2.512.7m3-5粉質粘土，粉土，粉砂互層灰-灰褐色粉質粘土呈可塑狀，粉土，粉砂呈松散-稍密狀粉質粘土，粘土與粉砂互層是上部粘性土層與下部砂土層之間的過渡層2.27.6m4-2粉細砂灰-青灰色飽和，中密，局部密實偶夾薄層或透鏡狀粉質粘土或含中粗砂7.016.7m4-3中粗砂灰黃色飽水，中

4、密，硬塑狀，局部可塑狀第四系沖積層底部與基巖接觸面附近，零星分布1.67.5m7-1粘土灰黃、褐色硬塑狀，局部可塑狀零星分布3.517.5m7-2粉質粘土灰黃色硬塑狀局部呈透鏡狀分布3.04.0m7-3粉質粘土灰色可塑狀,局部軟塑狀沿隧道軸線方向分布不連續3.613.2m9含礫土灰綠色可塑狀礫徑以05cm為主,礫含量3040%,分布于(7-1)層之下,沿隧道軸線方向分布不連續0.54.2m20泥巖灰-深灰,青灰,灰綠色層狀,塊狀、短柱狀泥質結構,層狀構造,泥質膠結,浸水或干濕交替時很快軟化或崩解20b粉砂巖灰色灰黃色層狀，土狀，碎塊狀粉砂質結構，泥質膠結，局部為砂巖、泥巖互層，具軟硬不均特征3

5、、水文條件地下水主要有上層滯水，第四系孔隙水和基巖裂隙水等類型。上層滯水一般賦存于人工填土中或表層粘性土中，無統一自由水面，受大氣降水、地表水和生產、生活用水滲入補給，水量有限而且很不穩定，地下水位不連續，一般由高處向低處流動或排泄。第四系孔隙水分孔隙潛水和孔隙承壓水。孔隙潛水巖組主要分布于兩岸一級階地上部和河床砂層中，賦存于階地上部第四系全新統沖積、湖積的粉土、粘性土、淤泥質粉砂和河床部分的粉細砂、中粗砂、礫石層中，受大氣降水和側向地下水補給，除河床地段含水層厚度、富水性、水量變化較穩定外，其余在階地不同部位其厚度、巖性、富水性有明顯的差異，水量隨季節變化也比較明顯，一般單井出水量5.621

6、3.71m3/d，滲透系數0.2625.0m/d，水位埋深一般為0.054.74m。四、施工準備1、施工用電用水（1）根據工程所需機械動力設備、電氣工具及照明電的數量，考慮到施工高峰階段的機械設備最高用電需求量，主要借用積玉橋車站項目600KVA箱變，必要時，采用發電機臨時發電，可滿足工程用電需要。（2）在施工場地從端頭項目辦公區接入規格為DN25的臨時施工供水管一根，以滿足現場實際施工需求。2、施工技術（1）組織有關人員熟悉圖紙和分項工程施工工藝，了解施工現場地上和地下建筑物及管線現狀，作好充分的技術準備工作。（2）根據施工進度編制材料進場計劃，材料部門根據材料計劃進場采購，技術部門作好材料

7、的進場檢驗工作。（3）在施工實踐中，施工員、施工班長應隨著設計和施工條件等因素的變化調整和補充完善施工方案。（4）測量定位：測量人員根據連續墻接縫處的坐標并結合連續墻的實際施工情況進行定位。3、現場布置（1）根據工程現場情況，規劃車輛、機械進出場道路，在現場設置活動板房作為臨時辦公地，住宿統一安排在武昌風井工區。（2）本著因地制宜、便于施工的原則，科學有效的安排施工階段工種、工段平行流水作業，將工程材料、設施作合理的場地安置和轉移。五、旋噴樁施工旋噴樁加固原理：利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管，鉆入土層的預定位置，然后將漿液以高壓流的形式從噴嘴里射出，沖擊破壞土體，高壓流切割攪碎的土層，呈顆粒分散，

8、一部分被漿液和水帶出鉆孔，另一部分則與漿液攪拌混合，隨著漿液攪拌混合，噴漿管不斷以360回轉提升，隨著漿液的凝固，組成具有一定的強度和抗滲能力作用的加固體。根據工程情況,旋噴樁采用三重管旋噴鉆機,樁徑為900mm, 排距為600mm，行距為600mm， 采用P.O.42.5級普通硅酸鹽水泥水泥,水泥摻量18%.具體施工參數根據實際調整。施工工藝見圖1。1、施工方法（1）試樁為保證成樁的效果，在開工前應先進行工藝性試樁。試樁應根據設備等相關參數進行確定，采用不同的壓力、提升速度、旋轉速度、水泥摻量等參數，各試1根樁，樁長不小于1m，在成樁一周后檢查成樁效果，檢查內容包括：成樁直徑，樁體的連續性和

9、均勻性，樁身強度等參數。最后根據設計的標準確定最終選取的參數。（2）定位放線按設計要求放線定孔位，孔位偏差50mm，并準確測量孔口地面高程。（3） 鉆孔采用旋轉式鉆機鉆進，鉆進過程中，須隨時注意觀察鉆機的工作情況，并且必須保證鉆孔的垂直度。（4） 下噴射管將高噴臺車移至孔口，先進行地面試噴以調整噴射壓力。為防止水嘴和氣嘴堵塞，下管前可用膠布包扎。下噴射管至設計噴射深度。 （5） 制漿選用P.O.42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比1：1，根據每根樁的灰漿用量制作并充分攪拌，攪拌時間少于3分鐘的不得使用，超過初凝時間的漿液也不得使用；灰漿經過兩道過濾網的過濾，以防噴嘴發生堵塞；抽入儲漿桶內的灰漿要不

10、停地攪拌。（6） 噴射提升噴射管下至設計深度，開始送入符合要求的漿液。待漿液冒出孔口后，即按要求的提升速度、旋轉速度，自下而上開始噴射、旋轉、提升，到設計的終噴高度停噴，并提出噴射管。 圖1 旋噴樁工藝流程圖（7） 回灌：噴射灌漿結束后，利用水泥漿進行回灌 ，直到孔內漿液面不下沉為止。（8） 沖洗：噴射結束后，應及時將管道沖洗干凈，以防堵塞。2、施工順序三重管高壓旋噴施工時注入地層大量的水泥漿，對周圍的土體和結構產生較大的壓力。為保證車站圍護結構的安全以及成樁質量，施工時采用間隔跳孔施工。由于漿液噴射壓力較大，相鄰孔不能連續施工，間隔距離不少于4根樁。總的施工順序從盾構井端頭向遠端施工，然后左

11、右線交替施工，相鄰幅施工間隔時間不超過兩天。即保證柱狀體有良好的搭接又可以保證土體有充分的泄壓時間。3、施工技術要點（1）旋噴樁施工鉆孔采用旋轉式鉆機，注漿采用P.O.42.5的普通硅酸鹽水泥，所用水泥各項測試技術指標須符合現行國家標準，水泥出廠期超過三個月，使用前應進行各項技術指標進行復查。（2）施工前先進行場地平整，挖好排漿溝池。鉆機開鉆前必須用水準尺校平，保持機身平穩，就位后，鉆桿與鉆孔保持垂直，開孔直徑為110mm，鉆孔偏斜控制在1，鉆進時應保持中速，遇硬層應減速慢鉆，以防卡鉆。（3）注漿前應全面檢查注漿設備與材料，包括注漿泵，拌漿儲漿系統，高壓注漿管壓力表水電及其其他機械零件。在插管

12、前先檢查管路是否暢通，密封圈是否完好無損，絲口是否連接緊密，發現問題應立即修理或更換，以保證漿液體能按要求進入，插管到位后，先作高壓試噴，調整參數達到要求方可進行噴漿作業。（4）拌漿人員應嚴格按配方配料，漿液應經過充分攪拌經篩網過濾后再不斷的攪拌中予以注漿。噴射管下至設計深度，開始送入符合要求的氣、漿。待漿液冒出孔口后，即按設計的提升速度、旋轉速度，自下而上開始噴射、旋轉、提升，到設計的終噴高度停噴，并提出噴射管。（5）正式注漿后切勿隨意中斷，力求連續作業，以保證成樁質量。并認真記錄鉆孔及注漿情況，做到全面、準確、及時、如實地反映情況。中間發生故障時，應停止提升和噴射以防樁體中斷，同時立即進行

13、檢查排除故障，如發生漿液噴射不足，影響樁體的設計直徑時，應進行復噴。（6）因故停噴后重新恢復施工前，應將噴頭下放30cm，采取重迭搭接噴射處理后，方可繼續向上提升及噴射注漿，并應記錄中斷深度和時間。停機超過3h時，應對泵體輸漿管中進行清洗后方可繼續施工。（7）施工參數詳見下表：項目三重管參數噴嘴直徑（mm）2.0旋轉速度（r/min）20提升速度（mm/min）110200漿液流量（L/min）60120水壓（Mpa）38漿壓（Mpa）0.31氣壓（Mpa）0.50.74、施工質量檢查高噴體施工作業過程質量檢驗包括孔位、孔斜、注入的漿液性能檢驗，回漿的漿液性能檢驗，噴嘴下入孔底深度檢驗，噴漿作

14、業過程的壓力、轉速提升速度檢驗等每孔施工作業全過程的檢驗。高噴固結體質量檢驗方法采用鉆孔取芯檢查，在固結28天后進行。檢驗點的布置: 在地質情況復雜，可能對旋噴注漿產生影響的部位。在樁與樁的搭接部位。檢驗工程數量:鉆孔取芯的樁數為工程樁總數的25，分別采用水平、邊界、斜向三種不同的取芯方式進行取芯，每次取芯孔數不少于2孔，當檢驗樁數的不合格率大于10時，應倍增抽檢高噴樁孔的數量，直到不合格率小于10。對不合格者進行補噴成樁。所取芯樣必須描述，其中50的孔需取上、中、下三個部位的樣品進行物理力學性能指標室內測試。合格標準為：芯樣連續完整，為水泥漿混凝土結石。取樣室內試驗成果滿足固結體的力學強度和

15、抗滲要求。5、旋噴樁加固注意事項(1)施工前應對照圖紙核實加固范圍有無妨礙施工和影響安全的障礙物、地下管線，若存在障礙物影響施工時，則應與相關單位協商清除或遷移障礙物、地下管線。(2)旋噴樁的施工參數根據現場土質條件及試驗結果可現場調整，并在施工中嚴格控制。(3)旋噴樁采用強度等級為42.5級以上普通硅酸鹽水泥，根據現場實驗室試噴結果可加入適量外加劑和摻合料。(4)施工與車站相鄰兩排旋噴樁時，應對車站圍護、主體結構加強監測，如果車站圍護或主體結構變形過大，應立即暫停施工并向相關部門反應。(5)旋噴樁施工完成后應嚴格進行質量檢查，對不合格部位進行補噴或采取有效補救措施。(6)施工過程中做好旋噴施

16、工的各種記錄，及時了解選噴壓力和流量變化情況并進行綜合分析，判斷旋噴效果是否滿足設計要求。(7)在旋噴樁施工過程中，要做好各種機械設備和電路的檢查工作，消除各種不安全因素的存在。(8)在拆除管路操作時應戴防護眼鏡，以免漿液濺入人眼，并做好勞動防護，作業人員必須佩帶膠手套。六、 資源配備1、人力資源配備序號部門、工種職能人數1施工員現場協調12設物部施工機具、材料供應23工程部施工技術管理、測量、質檢44施工班長指揮施工25機械操作工鉆機操作66電工施工機械、電器維修17普工空壓機、泥漿制備等施工輔助工作12總計28本工程主要施工人員配備見下表。2、機械資源配備本工程施工中所需的各主要施工機械、

17、機具見下表。序號名稱型號數量功率（kw）備注1旋噴鉆機XY-222電動空壓機VF-G/7-A2臺373泥漿泵BW150-A2臺2*304灰漿攪拌桶2臺2*5.55灰粉輸送泵LSY-2002臺2*7.56高壓泵3D2-SZ1臺37電焊機1臺4*308經緯儀1臺9水準儀1臺七、工期計劃旋噴樁左右線總共630根，每根12.2米，共7686米，每天按260米計算，旋噴樁施工總工期為30天，從2008年11月13日開工至2009年12月13日完工。八、質量保證措施1、質量組織保證措施(1)健全質量保證體系，嚴格按照質量體系文件進行質量管理，做到從資源投入和過程控制上保證工程質量。質量保證體系見圖2質量保

18、證體系框圖。(2)成立以項目經理為首的質量管理組織機構，嚴格在質量保證體系下進行管理，作業隊以上單位成立全面質量管理小組，對主要工序的施工質量進行有組織的控制。配備專職的質檢工程師和質檢員，推行全面質量管理和目標責任管理，從組織措施上保證工程質量真正落到實處。(3)調集具有豐富施工經驗和管理、技術過硬的隊伍，選派優秀的技術管理人員和施工管理人員，配置一名業務水平較高、責任心較強的專職質量檢驗工程師負責端頭加固施工。項目經理 李勇軍項目總工 楊勝雙項目副經理 段樹濤質檢員施工員技術員測量員試驗員材料員機管員施工隊圖2 質量保證體系框圖2、質量技術保證措施 (1)加強施工技術管理，嚴格執行以總工程

19、師為首的技術責任制，施工管理標準化、規范化、程序化。認真校對圖紙，嚴格按標準、規程組織施工。及時進行技術交底，發現問題及時解決。 (2)制定實施性施工組織設計，編制詳細的質量保證措施，沒有質量保證措施不許開工。質量保證體系和措施不完善或設有落實的，停工整頓，達到要求后再繼續施工。 (3)施工所用的各種檢驗、測量、試驗儀器設備定期進行校核和檢定，確保儀器設備的精度和準確度。 (4)要把好各工序中間的質量檢驗關，對加工的成品、半成品和隱蔽工程按要求認真檢查驗收，并報駐地監理工程師檢查簽證。 (5)認真執行ISO9002標準，嚴格執行質量保證體系文件。工程施工中做到每個施工環節都處于受控狀態，每個過

20、程都有“質量記錄”，施工全過程有可追溯性，定期召開質量專題會，發現問題及時糾正，以推進和完善質量管理工作，使質量管理走向標準化。九、安全保證措施1、編制詳細的安全操作規程、細則、制度及切實可行的安全技術措施，滿足武漢市安全生產要求。2、每一工序開始前，做出詳細的施工方案和實施措施，報經監理工程師審批后，及時做好施工技術及安全技術交底，并在施工過程中督促檢查，嚴格堅持特殊工種持證上崗。3、根據施工作業種類和特點，按照國家勞動保護法要求發放勞動保護用品。正確使用勞動保護用品。4、進行定期和不定期的安全檢查，及時發現和解決不安全的事故隱患，杜絕違章作業和違章指揮現象，同時加大安全教育及宣傳力度，對重

21、點作業場所、危險區、主要地段設安全及警示標志。 5、堅持每周安全日的安全學習制度。嚴格執行交接班制度，堅持工前講安全、工中檢查安全、工后評比安全的“三工制”活動。6、施工用電做到一機、一閘、一漏保。7、高壓容器要經過鑒定后方可使用。8、經常檢查高壓漿管，發現破損及時更換。十、文明施工保證措施1、在施工隊伍進場前，對職工進行宣傳、教育。在施工過程中協調好與當地居民、當地政府的關系，共建文明窗口。2、加強對施工人員的文明施工宣傳，加強教育，統一思想，使廣大干部職工認識到文明施工是企業形象、隊伍素質的反映，是安全生產的保證。增強現場管理和全體員工文明施工的自覺性。3、健全各項文明施工的管理制度，如崗

22、位責任制、經濟責任制、獎罰制度、會議制度、專業管理制度、檢查制度、資料管理制度等。4、明確各級領導及有關職能部門和個人的文明施工的責任和義務，從思想上、行動上、管理上、計劃上和技術上重視起來，切實提高現場文明施工的質量和水平。5、在現場施工過程中，施工人員的生產管理符合施工技術規范和施工程序要求，不違章指揮，不蠻干。對不服從統一指揮和管理的行為，按處罰條例嚴格執行。6、合理布置場地,各項臨時設施必須符合標準要求，做到場地整潔、道路平順、排水暢通、標志醒目、生產環境達到標準作業要求。7、及時調整設備、機具和材料的位置，保證擺放整齊，保持工作面寬敞，提供良好的工作環境。施工現場堅持工完料清，垃圾雜

23、物集中堆放，及時處理。施工廢水嚴禁亂排，必須嚴格按照環保規定和招標、設計文件要求經處理達標后排放。8、按照業主及主管部門的指示要求，認真聽取駐地監理工程師的意見，協調好各方關系，嚴格按規范施工，搞好安全生產和文明施工。十一、監控量測1、監測方法對地下土體加固時，地層中的應力擾動區延伸至地表，土體力學形態的變化在很大程度上反映于地表隆起，由于盾構端頭加固段地質條件較復雜且周邊建筑物較多，需加強此段監控測量。監測采用精密水準儀，銦鋼尺，在盾構井端頭加固段范圍地表沿隧道中線每3m布設一組沉降測點。 地表量測測點埋設時應布設12個基準點，基準點應埋設在沉降影響范圍外的穩定區域；具體基點埋設位置根據現場

24、實際情況確定。地表沉降量測各測點與基準點之間的相對高程差，本次所測高差與上次所測高差相比較，差值即為本次沉降值，本次所測高差與初始高差相較，差值即為累計沉降值。2、監測項目根據設計要求、水文地質條件、周圍環境和加固施工的特點，擬監測項目如表下所示。序號監測項目監測儀器監測目的1地表沉降NA2002全自動電子水準儀、銦鋼尺掌握施工對周圍土體、地下管線、地下水位和周邊建筑物的影響程度及影響范圍2地下管線NA2002全自動電子水準儀、銦鋼尺3車站圍護結構及主體結構NA2002全自動電子水準儀、銦鋼尺4周邊建筑物沉降及傾斜NA2002全自動電子水準儀、銦鋼尺采用NA2002全自動電子水準儀和銦鋼尺等高

25、精度儀器進行地表和地下管線沉降監測。測試頻率：每天2次。3、監測控制標準施工監測控制標準按下表執行。監測控制標準表序號監測項目控制標準（mm）標準來源1地表沉降10/30類似工程經驗2地表建筑物沉降及傾斜Hg24m：0.004；24mHg60m：0.003；60mHg100m：0.0025；Hg100m：0.002；類似工程經驗3地下管線安全監測根據地下管線權屬部門的要求確定類似工程經驗4、數據分析與處理根據量測數據繪制時間位移曲線散點或距離位移曲線散點圖。并結合施工情況對所測數據進行分析。5、監控量測反饋程序監控量測資料均用計算機配專業技術軟件進行自動化初步分析、處理。根據實測數據分析、繪制

26、各種表格及曲線圖，當曲線趨于平衡時推算出最終值，并提示結構物的安全性。監測人員及時反饋指導信息，調整施工參數，保證安全施工。監測信息反饋流程見圖3。施工采取技術措施施工監測預測變形量反饋分析與基準值比較調整施工參數是否安全是否圖3監測信息流程圖 6、監控量測數據的分析與預測取得各種監測資料后，需及時進行處理，排除儀器、讀數等操作過程中的失誤，剔除和識別各種較大、偶然和系統誤差，避免漏測和錯測，保證監測數據的可靠性和完整性，采用計算機進行監控量測資料的整理和初步定性分析工作。預測結構物的安全性，并據此相應調整技術參數或技術措施等。十二、旋噴樁施工預案根據旋噴樁施工工藝特點及場區內工程地質情況，為

27、保證旋噴樁施工質量，針對施工中可能出現的問題進行分析并提出預防措施及處理方法。 1、固結體強度不均勻、縮頸(1)產生原因a、噴射方法與機具沒有根據地質條件進行選擇。b、噴漿設備出現故障中斷施工。c、拔管速度、旋轉速度及注漿量適配不當，造成樁身直徑大小不均勻，漿液有多有少。d、噴射的漿液與切削的土粒強制攪拌不均勻，不充分。e、穿過較硬的粘性土，產生頸縮。(2)預防措施及處理方法a、噴漿前,先進行壓漿壓氣試驗,一切正常后方可配漿,準備噴射,保證連續進行.配漿時必須用篩過濾。b、根據固結體的形狀及樁身勻質性,調整噴嘴的旋轉速度、提升速度、噴射壓力和噴漿量。c、對易出現縮頸部位及底部不易檢查處進行定位

28、旋轉噴射（不提升）或復噴的擴大樁徑辦法。d、控制漿液的水灰比及稠度。e、嚴格要求噴嘴的加工精度、位置、形狀、直徑等，保證噴漿效果。 2、壓力上不去(1)產生原因a、安全閥和管路安接頭處密封圈不嚴而有泄漏現象。b、泵閥損壞，油管破裂漏油。c、安全閥的安全壓力過低，或吸漿管內留有空氣或密封圈泄漏。d、栓塞油泵調壓過低。(2)預防措施及處理方法應停機檢查，經檢查后壓力自然上升，并以清水進行調壓試驗，以達到所要求的壓力為止。3、壓力驟然上升(1)產生原因a、噴嘴堵塞。b、高壓管路清洗不凈，漿液沉淀或其他雜物堵塞管路。d、泵體或出漿管路有堵塞。(2)預防措施及處理方法a、應停機檢查，首先卸壓，如噴嘴堵塞

29、將鉆桿提升，用鋼針疏通。b、其他情況堵塞應松開接頭進行疏動，待堵塞消失后再進行旋噴。4、鉆孔沉管困難偏斜、冒漿（1）產生原因a、遇有地下埋設物，地面不平不實，鉆桿傾斜度超標。b、注漿量與實際需要量相差較多。（2）預防措施及處理方法a、放樁位點時應釬探，遇有地下埋設物應清除或移樁位點。b、噴射注漿前應先平整場地，鉆桿應垂直傾斜度探制在1.0%以內。c、利用側口式噴頭，減小出漿口孔徑并提高噴射能力，使漿液量與實際需要量相當，減少冒漿。d、控制水泥漿液配合比。5、固結體頂部下凹（1）產生原因在水泥漿液與土攪拌混合后，由于漿液的析水特性，會產生一定的收縮作用，因而造成在固結體頂部出現凹穴。其深度隨土質漿液的析水性、固結體的直徑和長度等因素的不同而異。（2）預防措施及處理方法在旋噴注漿漿完成后，在固體的頂部0.51.0m范圍內再鉆進0.51.0m，在原位提桿再注漿復噴一次加強。