MJS上跨既有地铁线路加固试桩施工方案.doc
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1、.无锡市高浪路(蠡湖大道-长江南路)快速化改造工程一期GL02标MJS加固试验施工方案编制: 审核: 批准: 联合体中国中铁一局集团有限公司无锡市第三市政工程有限公司无锡市高浪路(蠡湖大道-长江南路)快速化改造工程一期GL02标项目经理部二0二一年五月.目 录1 编制依据12 工作概况12.1 工程概述12.2 地质情况33 试验方案43.1 施工前准备43.2 MJS工法基本原理53.3 试验目的及验证方法63.4 试验位置及范围73.5 MJS工法施工流程83.6 MJS工法施工参数103.7 主要工作量114 施工部署124.1 施工资源配置124.2 施工场地布置134.2 临时水电、
2、原材计划134.3 施工进度计划145 材料、施工质量保证措施145.1 材料保证措施145.2 MJS工法桩质量保证措施155.3 MJS工法桩质量检验155.4 质量通病防治措施166 安全生产与文明施工176.1 安全生产176.2 文明施工186.3 环境保护207 工程风险预案217.1 风险源的确定及处理措施217.2 处置方案和处理程序227.3 项目应急预案227.4 处理和改进277.5 应急救援装备278 节能降耗措施279 附图28281 编制依据1)无锡市高浪路(蠡湖大道-长江南路)快速化改造工程-一期GL02标招标文件、招标答疑、投标文件、施工合同文件;2)无锡市高浪
3、路(蠡湖大道-长江南路)快速化改造工程-一期GL02标施工图纸;3)建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2013;4)地下防水工程质量验收规范GB50208-2011;5)建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2018;6)建筑基坑支护技术规程JGJ1202012;7)建筑地基基础设计规范GB50007-2011;8)工程测量规范GB50026-2007;9)全方位压力平衡高压喷射注浆法(MJS工法)施工规程QJ/STEC009-2014;10)施工现场临时用电安全技术规程JGJ46-2005;11)建设工程施工现场供用电安全规范GB50194-2014;12)建筑机械使用安
4、全技术规程JGJ33-2012;13)建筑施工安全检查标准JGJ592011;14)国家及江苏省其他相关现行规范、规程等。2 工作概况2.1 工程概述高浪路(蠡湖大道-长江南路)快速化改造工程一期工程GL02标位于无锡市滨湖区高浪路上,桩号里程K3420K6+470,主线以隧道形式从西向东穿越立德道、贡湖大道、兴梁道、南湖大道、瑞景道后伸出地面,线路长3.05km,其中在高浪路南湖大道路口(K5+558K5+593),上跨正在运营的轨交1号线。根据目前地铁施工资料,轨交1号线采用盾构法施工,隧道外径6.2m,线间距13m,地铁隧道结构顶标高为-7.863-7.879m,与高浪路隧道坑底间净距约
5、为3.473.46m。该节点隧道与1号线平面相对关系如下图示,1号线设计中心线与隧道中心线夹角约87度,穿越隧道范围约21m;高浪路隧道基坑深度约为8.39m,距右线盾构顶约3.471m,距离左线盾构顶约3.459m,相对关系如图所示。图2.1-1 地铁1号线与高浪路隧道平面关系图图2.1-2 地铁1号线与高浪路隧道纵向关系图2.2 地质情况本工程沿线地貌单元总体上均属长江三角洲太湖冲湖积平原区。本次详勘勘察所揭露的垂深55.50范围内地层按其成因类型、岩性和工程性能可划为24个工程地质(亚)层,隧道底板位于4层粉土层中;盾构隧道所处地层为4层粉土、6-1粉质粘土、6-2黏土层中。岩土层特征描
6、述及工程地质特性评价如下:层粉土:灰色,湿很湿,稍密中密,含云母碎屑,水平层理发育,局部夹粉质黏土薄层。沿线场地不连续分布。该层土层顶埋深7.2012.70m、平均9.97m;层底标高-12.61-6.60m、平均-9.66m;厚度1.007.70m、平均3.46m。土层具中压缩性、工程地质性能一般。1-1层粉质黏土:黄灰色灰色,可塑硬塑,含铁锰质结核及其氧化物,切面光滑。该层土层顶埋深11.9019.10m、平均13.90m;层底标高-17.37-10.29m、平均-13.31m;厚度0.405.30m、平均3.15m。沿线均有揭露。土层具中压缩性、工程地质性能较好。1层黏土:灰黄色,硬塑,
7、含铁锰质结核及其氧化物,夹蓝灰色条纹,切面光滑。该层土层顶埋深13.0021.20m、平均17.15m;层底标高-22.27-15.29m、平均-18.77m;厚度1.208.50m、平均5.35m。沿线均有揭露。土层具中偏低压缩性、工程地质性能良好。图2.2-1 围护结构纵断面图图2.2-2 地层剖面图表2.2-1场地土层物理力学参数表3 试验方案3.1 施工前准备1)设备进场。设备的堆放场地要合理选择,既要考虑施工车辆出入和材料进场的方便,又要考虑堆放场地不影响自己和其他单位的施工,还要充分考虑接电、接水的方便性,以及对隧道的荷载影响等。2)接受甲方“三通一平”交底,按施工要求布置供水、供
8、电、排水、排浆设施,同时应充分考虑扬尘、噪音对周边环境的影响。3)按施工平面图要求做好施工区域的清理工作,保持场内外道路清洁。4)开挖样沟。根据设计要求及施工方案对施工区采用挖土机开挖沟槽,用以探明管线或并清除地下障碍物,开挖沟槽余土应及时处理,以保证MJS工法正常施工,并达到文明工地要求。5)搭建临时泥浆池,以便正常施工后泥浆、泥土的堆放和外运。6)做好设备安装及调试工作,确保机械在开工后能正常运转。7)做好原材料复试。8)提供甲方需要的相关(包括机械设备、材料等)资料。9)对所有参加施工作业的人员进行技术、质量及安全的交底工作。10)对MJS施工设备进行精准调试,保证设备仪器的精密性,尤其
9、对MJS钻管上的地内压力传感器进行必要的检测,确保压力传感器灵敏精准。11)管线交底:正式进场施工前,经管线相关单位对现场管线的走向、埋深等参数进行专项交底。3.2 MJS工法基本原理MJS工法又称全方位高压喷射工法,MJS工法在传统高压喷射注浆工艺的基础上,采用了独特的多孔管和前端造成装置,实现了孔内强制排浆和地内压力监测,并通过调整强制排浆量来控制地内压力,使深处排泥和地内压力得到合理控制,由于地内压力的稳定减小了施工中出现的各种变形。和普通旋喷工艺相比,MJS工法大幅度减小了对施工环境的影响,而地内压力的降低也进一步保证了成桩直径。图3.2-1 MJS工法施工原理图3.3 试验目的及验证
10、方法3.3.1 试验目的本次试验目的主要有以下几点:1)确定MJS工法在该项目的成桩直径;2)确定MJS加固在该项目的成桩效果和质量。3.3.2 验证方法本次取芯采用自重的方式钻孔,辅助采用的测斜仪具有自动找北功能,可以指导钻孔作业人员钻孔作业,有效提高钻孔精度。 图3.3.2-1 XY-2B钻机图3.3.2-2 50mm 钻杆图3.3.2-3 108mm取芯岩心钻头此次取芯成孔采用由江苏省无锡探矿机械总厂有限公司设计的XY-2B型钻机,取芯位置第一孔定为距离桩中心50cm处;后续取芯孔的位置根据第一孔的测斜数据以及芯样情况而定。取芯深度每根桩分3组,每组3个芯样,遇特殊土层与复喷段根据取芯情
11、况酌情增加取芯组数。图3.3.2-4 MJS试验桩取芯位置示意图3.4 试验位置及范围本次试验采取非原位试桩,试验桩位具体位置由总包指定,场地平面布置图见附图1。本次试验共4根MJS工法桩,主要试验方案如下:桩号预估桩径(m)桩深(m)有效桩长(m)角度()提升速度(min/m)浆液流量(L/min)3-1、6-1-1、6-1土层是否复喷试桩S12.622223604080100是试桩S22.6222236030120140是试桩S32.6222236040120140否试桩S42.6222236040120140是备注:3-1层黏土层(标高-0.792.51m),6-1-1层粉质黏土(标高-
12、12.29-10.09m),6-1层黏土层(标高-18.00-12.29m)。图3.4-1 MJS试验桩喷浆范围剖面图3.5 MJS工法施工流程1)桩位放样。施工前用全站仪测定MJS桩施工的控制点,埋设标记,经过复测验线合格后,用钢尺和测线实地布设桩位,并用打设木桩做好控制点,保证桩孔中心移位偏差小于50mm,经第三方监测单位及监理单位复核后进行下一步工序。2)修建排污和灰浆拌制系统。MJS工法桩施工过程中将会产生100130%的返浆量,将废浆液引入沉淀池中,沉淀后的清水进行无公害排放。沉淀的泥土挖出堆放在集土坑集中外运。沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。灰浆拌制系统设置在水泥仓附近,便于作
13、业,由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送泵设备组成。3)开槽打设引导孔。设备进场前,需在MJS工法桩施工孔位上钻好直径220mm的先导孔,孔深超出设计孔深0.5-1.0m,孔径施工前精确定位,先导孔施工时保证回转转速低、钻进压力低,钻孔前应使用水平尺检测水平度,确保钻孔垂直度误差控制在0.2%内。4)连接电源,数据线,开启油泵,桩机就位;5)钻头和地内压力监测显示器连接,确认在钻头无荷载的情况下清零;6)对接钻杆和钻头,对接时,认真检查密封圈情况,看是否缺失或损坏,地内压力是否显示正常;7)动力头360转动,将钻杆钻入导孔。如土质较硬时,可将水龙头和钻管连接,打开削孔水,用削孔水切割土体,然
14、后动力头360转动;8)钻头到达设计标高后,开回流气和回流高压泵,再确认排浆正常通畅后,打开排泥阀门,开启高压水泥浆泵,确认各项参数正常后,在底部喷浆不少于2分钟后提升钻杆;9)施工时密切监测地内压力,根据周边环境监测数据,对地内压力进行动态控制;10)当提升一根钻杆后,对钻杆进行拆卸,注意在拆卸钻杆的过程中,认真检查密封圈和数据线的情况,看是否损坏,地内压力显示是否正常。如有问题及时排除。拆卸钻杆后,需及时对钻杆进行冲洗及保养;11)重复89步骤,直到单根MJS工法桩施工完成;12)施工结束后,对设备进行冲洗和保养;图3.5-1 MJS工法施工流程图图3.5-2 施工流程示意图3.6 MJS
15、工法施工参数MJS主要引孔及喷浆施工参数见下表。表3.6-1 MJS引孔参数表项目施工参数孔深22+(0.51.0)m孔径220mm表3.6-2 MJS主要技术参数表项目施工参数水灰比1.0桩径预估2000mm2200mm浆压力40MPa(2MPa)空气压力0.750.85MPa空气流量1.02.0Nm3/min地内压力1.21.5 的系数(视地质情况适当调节)成桩垂直度误差1/200水泥用量3.35.0T/m提升速度2.5cm/min浆液流量80140L/min3.7 主要工作量表3.7-1 MJS主要工作量桩号桩径(m)桩长(m)桩深(m)角度()数量(根)工作量(m)/水泥用量(T)试桩
16、122222360169.0872.6试桩222222360169.0883.6试桩322222360169.08110试桩42.22222360183.591104290.83376.2以试桩S1为例,浆液流量以100L/min,计算每米水泥用量:试桩S1设计桩径2000mm,喷射角度为360,每米喷射施工时间40min,浆液流量80-100L/min,水灰比1:1,浆液比重为1.51,每升水泥浆液中水泥含量0.756kg/L,每根钻杆长1.5m,搭接100mm时,每米水泥用量按式-计算:m=*m0 m0=m1*Q*t =1+d/L 式中:分节拆装钻杆重复喷射的桩体搭接系数;经验系数,结合施
17、工工艺、地质条件综合考虑,可取1.101.15,黏性土宜取大值;m每米水泥用量(kg/m);m0每米理论水泥用量(kg/m);m1每升水泥浆液中水泥含量(kg/L);Q高压泥浆泵流量(L/min);t每米喷射施工时间(min/m);d复喷距离(m);L分节拆装钻杆长度(m);将以上参数代入式1式3得:m0=m1*q*t=100L/min40min/m0.756kg/L=3024 kg/m考虑地质条件的复杂性及其他不确定因素,实际水泥用量要大于计算水泥用量,根据我司施工经验,损耗经验系数取1.12,每米水泥用量约为:m=*m03386.88kg/m4 施工部署4.1 施工资源配置4.1.1 劳动
18、力计划表4.1.1-1 MJS加固劳动力计划表工种人数MJS加固总负责人1人MJS加固技术员1人安全员1人电工2人机修工2人MJS工法施工人员18人累计25人注:以上计划为1台MJS设备每天24小时2班作业计划。4.1.2 主要机械设备表4.1.2-1 MJS加固主要机具设备表序号设备名称规格数量用电量1MJS工法桩机MJS-40VH-S1台65kw2拌浆桶SM-7001套8kw3贮浆桶SS-4001套6kw4高压水泵GF-120SV1台90kw5空压机12m2台55kw6高压泥浆泵GF-200SV1台150 kw7自动拌浆系统BZ-20L1套37kw8泥浆压滤系统XMZGS100/10001
19、台24kw9工程钻机HDL-1601台50kw10挖机2001台柴油动力12汽车吊25吨(根据现场需求)1辆柴油动力13相关辅助设备若干注:以上机械设备按一套施工配置,进场前皆按要求报验。根据进度计划配置设备数量。4.2 施工场地布置MJS加固现场布置都按下表进行,差异之处,现场及时调整。表4.2-1 MJS施工场地要求备表项目场地要求说明废浆堆场64m2泥浆压滤系统及土方临时堆放场地设备堆场40m2堆放注浆泵、空压机、贮浆桶、拌浆桶等设备拌浆场地30m2水泥筒仓、自拌等堆场机械停放长15m宽10m汽车吊使用场地具体施工场地布置待施工进场后根据实际情况优化布设:1)土方堆场尽可能靠近工地的出口
20、,方便土方的外运;2)噪音较高的设备尽量远离居民区;3)合理选择后台和施工区域的距离,避免远距离传输时的能力损耗。4)施工所用的设备、材料、土方应避免堆载在已运营地铁正上方。4.2 临时水电、原材计划1)高峰时施工用电:每套约449kW,由于现场无法满足供电要求,需配置柴油发电,每套MJS设备需配置一台800KW发电机;2)高峰时施工用水:每套约100 m/天;3)施工用水泥:散装P.O 42.5水泥约376.2t。4.3 施工进度计划 表4.3-1施工进度计划表时间(天)项目482投入设备进场4MJS施工81套退场2注:以上每天2班24小时连续作业,不包括由于特殊原因造成的待工时间以上为暂估
21、施工计划,具体时间以实际进场施工为准。5 材料、施工质量保证措施5.1 材料保证措施根据MJS试验桩工程进展,提前做好材料(本次主要为水泥)需求计划,项目材料部门及时向材料厂采购。项目材料员及相关试验员对进场材料及时取样(见证取样)送检,并将检测结果及时呈报监理工程师。资料员及时向监理工程师呈报进场材料合格证,材料供应商资质证明等。MJS主要材料为水泥,采用P.042.5普通硅酸盐水泥,根据工期进度安排水泥进场。现场水源应为清洁水,接入水流量应为2英寸以上管道,流量大于10 m/h。对施工使用的材料及零配件,编写材料申请表,由专人负责购买,并做好相关记录。水泥的供应单位必须是具有国家或当地建筑
22、业管理办公室颁发的备案证明的合格单位。使用的水泥、粗细骨料必须符合有关规定并备有质量证明单、化验单,水泥进场时需提供质量保证书、产品合格证及3天和28天强度报告证明书。500T水泥为一个检验批,现场取样,及时将水泥送实验室进行性能检测复试,检测合格后方可使用。5.2 MJS工法桩质量保证措施1)在施工过程中使用过程质量控制表对整个施工过程、每一道工序实施过程控制,做到每一道工序责任落实到人;2)施工过程中控制孔位误差必须小于50mm,把钻杆垂直度误差控制在1/200内;3)正式施工前须检查钻头和地内压力监测显示器连接,确认在钻头无荷载的情况下清零,包括地内压力和阀门数据,确保正式施工时的数据准
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