天津地鐵3號線7標鐵東路站～北站站隧道工程
始發井端頭加固施工方案
編制複核
審批中鐵隧道集團****
天津地鐵3號線7標專案部
二○○九年五月
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，造成地表管線和建築物變形、開裂。
二、編制依據
1、《鐵東路～北站站區間岩土工程詳細勘察報告》；
2、《鐵東路盾構端頭加固設計圖》；
3、國家、天津市現行規範和有關標準；
4、現有的技術水平、管理水平和機械裝置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採用φ550@400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6.0m，加固寬度為盾構隧道輪廓線左右各3.
0m，豎向加固範圍為盾構隧道結構輪廓線上下各3.0m，詳見下圖所示。
2、工程地質概況
根據地質勘察報告顯示，本場區地層為第四系全新統人工填土層（人工堆積qml）,新近沉積層（q43nal）、第ⅰ陸相層（第四系全新統上組河床～河漫灘相沉積q43al）、第ⅰ海相層（第四系全新統中組淺海相沉積q42m）、第ⅱ陸相層（第四系全新統下組沼澤沉積層q41h、河床～河漫灘相沉積q41al）、第ⅲ陸相層（第四系上更新統五組河床～河漫灘相沉積q3eal）、第ⅱ海相層（第四更新統四組濱海～潮汐帶相沉積q3dmc）、第ⅳ陸相層（第四系上更新三組河床～河漫灘相沉積q3cal）。
本場區土壤最大凍結深度0.7m，標準凍結深度0.6m。
3、水文條件
本場地內表層地下水型別為第四系孔隙潛水。賦存於第ⅱ陸相層以下粉砂和粉土中的地下水具有微承壓性，為微承壓水。
本場地內粘性土滲透係數小，弱透水性，具有相對隔水層性質，滲透係數k≤1.15×10-5～1.15×10-4cm/s。粉土、粉砂為中等透水層，為相對賦水地層。
場地內地下水位較高，含水層呈層狀分布，在垂直方向具有不均勻性。
該段地表水對混凝土結構無腐蝕性；對混凝土結構中的鋼筋具有中等腐蝕；對鋼結構具中等腐蝕。
第ⅱ陸相層之上的潛水對混凝土結構無腐蝕性；對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具有中等腐蝕；對鋼結構具有中等腐蝕。
第ⅱ陸相層及以下的微承壓水對混凝土機構具有硫酸鹽中等-強腐蝕性；對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具有弱腐蝕性；對鋼結構具有中等腐蝕。
四、施工準備
1、施工用電用水
（1）根據工程所需機械動力裝置、電氣工具及照明電的數量，考慮到施工高峰階段的機械裝置最高用電需求量，主要借用中交一航局專案用電，必要時，採用發電機臨時發電，可滿足工程用電需要。
（2）在施工場地從端頭專案辦公區接入規格為dn500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築物及管線現狀，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畫，材料部門根據材料計畫進場採購，技術部門作好材料的進場檢驗工作。
（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：測量人員根據連續牆接縫處的座標並結合連續牆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，在現場設定帳篷作為臨時辦公地，住宿統一安排在鐵東路。
（2）本著因地制宜、便於施工的原則，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：利用鑽機把帶有噴嘴的注漿管，鑽入土層的預定位置，然後將漿液以高壓流的形式從噴嘴裡射出，衝擊破壞土體，高壓流切割攪碎的土層，呈顆粒分散，一部分被漿液和水帶出鑽孔，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°迴轉提公升，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,旋噴樁採用單管旋噴鑽機,樁徑為550mm, 排距為400mm，行距為400mm（具體見旋噴樁加固布孔圖）， 採用級普通矽酸鹽水泥水泥,水泥摻量18%.具體施工引數根據實際調整。施工工藝見圖1。
旋噴樁布孔圖
圖1 旋噴樁工藝流程圖
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。試樁應根據裝置等相關引數進行確定，採用不同的壓力、提公升速度、旋轉速度、水泥摻量等引數，各試1根樁，樁長不小於1m，在成樁一周後檢查成樁效果，檢查內容包括：成樁直徑，樁體的連續性和均勻性，樁身強度等引數。
最後根據設計的標準確定最終選取的引數。
（2）定位放線
按設計要求放線定孔位，孔位偏差≤50mm，並準確測量孔口地面高程。
（3） 鑽孔
採用旋轉式鑽機鑽進，鑽進過程中，須隨時注意觀察鑽機的工作情況，並且必須保證鑽孔的垂直度。
（4） 下噴射管
將高噴台車移至孔口，先進行地面試噴以調整噴射壓力。為防止水嘴和氣嘴堵塞，下管前可用膠布包紮。下噴射管至設計噴射深度。
（5） 製漿
選用級普通矽酸鹽水泥，水灰比1：1，根據每根樁的灰漿用量製作並充分攪拌，攪拌時間少於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停地攪拌。
（6） 噴射提公升
噴射管下至設計深度，開始送入符合要求的漿液。待漿液冒出孔口後，即按要求的提公升速度、旋轉速度，自下而上開始噴射、旋轉、提公升，到設計的終噴高度停噴，並提出噴射管。
（7） 回灌：
噴射灌漿結束後，利用水泥漿進行回灌 ，直到孔內漿液面不下沉為止。
（8） 沖洗：
噴射結束後，應及時將管道沖洗乾淨，以防堵塞。
2、施工順序
單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，施工時採用間隔跳孔施工。由於漿液噴射壓力較大，相鄰孔不能連續施工，間隔距離不少於1根樁。
總的施工順序從盾構井端頭向遠端施工。即保證柱狀體有良好的搭接又可以保證土體有充分的洩壓時間。
3、施工技術要點
（1）旋噴樁施工鑽孔採用旋轉式鑽機，注漿採用的普通矽酸鹽水泥，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複查。
（2）施工前先進行場地平整，挖好排漿溝池。鑽機開鑽前必須用水準尺校平，保持機身平穩，就位後，鑽桿與鑽孔保持垂直，開孔直徑為110mm，鑽孔偏斜控制在1％，鑽進時應保持中速，遇硬層應減速慢鑽，以防卡鑽。
（3）注漿前應全面檢查注漿裝置與材料，包括注漿幫浦，拌漿儲漿系統，高壓注漿管壓力表水電及其其他機械零件。在插管前先檢查管路是否暢通，密封圈是否完好無損，絲口是否連線緊密，發現問題應立即修理或更換，以保證漿液體能按要求進入，插管到位後，先作高壓試噴，調整引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後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。待漿液冒出孔口後，即按設計的提公升速度、旋轉速度，自下而上開始噴射、旋轉、提公升，到設計的終噴高度停噴，並提出噴射管。
（5）正式注漿後切勿隨意中斷，力求連續作業，以保證成樁質量。並認真記錄鑽孔及注漿情況，做到全面、準確、及時、如實地反映情況。中間發生故障時，應停止提公升和噴射以防樁體中斷，同時立即進行檢查排除故障，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）因故停噴後重新恢復施工前，應將噴頭下放30cm，採取重迭搭接噴射處理後，方可繼續向上提公升及噴射注漿，並應記錄中斷深度和時間。停機超過3h時，應對幫浦體輸漿管中進行清洗後方可繼續施工。
（7）施工引數詳見下表：
4、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、注入的漿液效能檢驗，回漿的漿液效能檢驗，噴嘴下入孔底深度檢驗，噴漿作業過程的壓力、轉速提公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採用鑽孔取芯檢查，在固結28天後進行。
檢驗點的布置: 在地質情況複雜，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:鑽孔取芯的樁數為工程樁總數的2～5％，分別採用水平、邊界、斜向三種不同的取芯方式進行取芯，每次取芯孔數不少於2孔，當檢驗樁數的不合格率大於10％時，應倍增抽檢高噴樁孔的數量，直到不合格率小於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效能指標室內測試。
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範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)旋噴樁的施工引數根據現場土質條件及試驗結果可現場調整，並在施工中嚴格控制。
(3)旋噴樁採用強度等級為42.5級以上普通矽酸鹽水泥，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，應立即暫停施工並向相關部門反應。
(5)旋噴樁施工完成後應嚴格進行質量檢查，對不合格部位進行補噴或採取有效補救措施。
(6)施工過程中做好旋噴施工的各種記錄，及時了解選噴壓力和流量變化情況並進行綜合分析，判斷旋噴效果是否滿足設計要求。
(7)在旋噴樁施工過程中，要做好各種機械裝置和電路的檢查工作，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，並做好勞動防護，作業人員必須佩帶膠手套。
六、 資源配備
1、人力資源配備
本工程主要施工人員配備見下表。
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