盾构井端头处理工艺作业指导书
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盾构到达作业指导书1前言1.1工艺工法概况当盾构掘进至洞口加固土体段时,降低盾构掘进的控制土压值,既要最大程度地防止因土压低而造成管片外围岩的下沉,又要最大程度防止因土压高而造成洞口土体的提前破坏;当盾构掘进至离洞口4~6m时,降低加泥压力,根据洞口泥浆的渗漏情况,随时停止泥浆加入;预先在洞口中央凿出一观察孔,确定盾构是否到达洞门。
当盾构机刀头到达洞门后,停止掘进,进行洞门凿除;当盾构机进洞后,及时进行洞口密封,并从洞口端面进行注浆,控制洞口后期沉降,也有利于洞口段隧道的防水。
盾构进洞拼装完最后一环管片后,千斤顶不要立即回收,及时安装拉紧联系,将洞口段20环管片联系成一体,同时拧紧所有管片连接螺栓,防止盾构机与隧道管片脱离时洞口端管环应力释放,导致管环间的松动,造成管环间渗水;盾构进洞后,应及时封堵洞口,封洞口的钢板必须满焊,以防止洞口漏浆、渗水;盾构机从隧道落到接收基座上时,为防止洞口处管片的错台、松动等,应即时调整管片,反复拧紧螺栓。
1.2工艺原理盾构机到达端头土体高压旋喷桩加固是在地表利用工程钻机钻孔至要求深度后,用高压旋喷台车把安有水平喷嘴的注浆管下到设计标高,利用高压设备使喷嘴以一定的压力(一般大于20MPa)把浆液喷射出去,高压射流冲击切割土体,使一定范围内的土体结构破坏,浆液与土体搅拌混合固化,随着注浆管的旋转和提升而形成圆柱形桩体,凝固后便在土体中形成圆柱形状、有一定强度、相邻桩体相互咬合成一体的固结体,该固结体有一定的抗剪与抗压强度,能保持一定的自稳性。
2工艺工法特点2.1 盾构到达掘进端头土体高压旋喷桩加固与一般地基加固、建筑物纠偏等高压旋喷注浆施工不同,盾构端头土体高压旋喷桩加固主要是对端头一定范围内的土体进行改良,使土体的抗剪、抗压强度适当提高,透水性减弱,能保持短时间的自稳。
2.2经高压旋喷桩加固后的土体单轴无侧限抗压强度以0.3~1.0MPa为宜,太高则盾构机刀盘切土困难,易引起机器故障。
盾构过站和调头工艺工法1 前言1.1工艺工法概况区间隧道采用盾构法施工时,由于接收端车站已经封闭,无法在隧道贯通后进行吊出,而是采用盾构机整机顶推和滑移方式通过车站站台层的方式(或在端头井内调头施工相邻盾构隧道),进入车站另一端的始发井,直接进行下条隧道的施工。
盾构过站是指由于接收端车站由于需提前封闭,接收端车站不具备吊出和吊入的条件,在站台板层盾构通过的一种施工方法,主要分为盾构主机过站,后配套系统整体过站两部分,过站完成后进行组装。
盾构调头是指由于接收端车站由于需提前封闭,又必须完成相邻隧道的施工,在端头井内完成调头,主要分为盾构主机调头,后配套台车每节调头,全部完成后再进行组装。
1.2工艺原理结合各项目的实际工程概况,车站结构形式与盾构机的位置关系,在盾构过站前,对车站底板进行处理,铺设钢轨并加固。
盾构接收并平移到位后,及时展开盾构过站,同步进行盾尾刷的更换和同步注浆系统的清理。
盾构主机过完站并平移就位,对后配套系统,直接采用电瓶车拖动,通过车站后与盾构主机连接。
然后展开盾构始发的相关工作。
盾构调头要考虑盾构机主机和后配套尺寸,结合调头施工场地的设计图和空间测量结果,预先作好调头模拟工作,确定各种限界尺寸(并考虑作业空间和施工误差),根据模拟结果确定调头步骤和调头方案。
2 工艺工法特点2.1采用盾构主机整体平移或调头,不拆机,施工速度快。
2.2过站或调头过程中可完成对盾构机的维修和保养,节省时间。
2.3过站或调头均在地下完成,对地面及周边环境影响小。
2.4盾构接收前,整体考虑盾构过站(或调头)所需要的空间,合理考虑盾构接收时的托架安装。
同时根据车站结构形式,对盾构主机进行平移、推进、平移,直接在始发井内就位。
2.5采用了简洁、方便的钢轨过站方式完成施工,对设备的影响小。
2.6仅将盾构主机与后配套设备断开,实现盾构的整体过站(或调头)。
2.7盾构主机过站(或调头)过程中,根据进度安排,对盾尾刷进行更换,同时对同步注浆系统进行清洗。
盾构始发作业指导书1. 适用范围适用于土压平衡盾构机的隧道施工。
2. 作业准备2.1内业技术准备2.1开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸。
澄清有关技术问题,熟悉标准和现场环境状况。
2.2根据设计和标准要求,结合现场所实际情况,编制吊装方案。
2.3制订施工安全保证措施,提出应急预案。
2.4对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
2.2外业技术准备2.2.1作好施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。
2.2.2对各类机具设备性能进行逐级检查验收,对其安全系数及抗倾覆稳定性等是否满足要求进行复核。
3.技术要求3.1根据盾构洞口地层稳定性评价结果,严格按地铁施工规范、施工设计对洞口端头进行地层(注浆、做旋喷桩等)加固处理。
3.2洞门凿除根据洞门的稳定性,决定洞门凿除的时间,应尽早进行洞门破除,但应避免破除后暴露时间过长产生坍塌。
3.4盾构主机完全进洞、始发掘进20m、50m的位置,要进行导向系统的测量复测和精确度调整,保证导向系统的可靠。
3.5应对始发技术施工中的每一个环节加强全面、细致的控制,以确保各种处理措施达到预期效果。
如采用什么样的端头加固方式、连续墙破除方式、始发台及反力架的定位等均需根据现场条件选择最合适的方法。
4. 施工工艺与流程4.1工艺流程施工工艺流程参见图1图1 盾构始发工艺流程图5.施工要求5.1始发洞门的准备工作始发洞门的准备工作为:始发洞口地层加固、洞门凿除和洞门密封系统的安装。
4.1.1 始发洞口的地层加固盾构始发之前要对洞口地层的稳定性进行评价,并采取有针对性的处理措施。
地层加固方法很多,常用的有地层注浆、搅拌桩、旋喷桩、钻孔素桩、SMW工法、冷冻法等。
选择加固措施的基本条件为加固后的地层要具备最少一周的侧向自稳能力,且不能有地下水的损失。
地层加固要保证洞门破除后的土体有充分的强度和稳定性,在盾构始发掘进之前不能坍塌。
目录第一章盾构施工作业的安全行为通用准则 (1)1.1盾构施工作业的安全行为通用准则 (1)1.11焊接违规操作规范引发事故的经典案例 (2)第二章盾构施工特种设备作业指导 (3)2.1龙门吊司机作业指导 (3)2.11龙门吊司机规操作事故案例 (4)2.2龙门吊司索作业指导 (5)2.21指挥人员作业准则 (5)第三章盾构施工地面辅助设备作业指导 (6)3.1搅拌站设备作业指导 (6)3.2充电房施工作业指导 (7)3.21充电房施工作业人员操作具体内容 (7)3.22违反充电房施工作业指导内容操作,引发事故案例 (8)第四章盾构地下隧道施工作业指导 (9)4.1水平运输设备-电瓶车安全操作作业指导 (9)4.11电瓶车碰撞事故案例 (11)4.2同步注浆操作作业指导 (12)4.21注浆手违规操作引发事故案例 (13)4.3管片拼装操作作业指导 (13)4.33管片拼装错台案例 (14)4.3管片清洗作业指导 (15)4.31职责范围 (15)4.32交底内容: (16)4.4出土信号工操作作业指导 (16)第五章安全意识宣传画..................................................................................错误!未定义书签。
第一章盾构施工作业的安全行为通用准则1.1盾构施工作业的安全行为通用准则1.遵守劳动纪律,服从项目管理,必须参加班前安全教育,积极履行安全教育内容,积极履行岗位职责,并根据班前教育所示工作内容,领取相应的安全防护用品。
2.着装统一穿反光背心、长裤,进入施工场地必须带安全帽,系好帽带,不允许出现穿拖鞋、短裤、背心和裙装等进入施工现场。
3.严禁上岗前和工作时间饮酒,严禁疲劳上岗。
4.严禁在施工现场串岗、睡岗、离岗、嬉戏打闹。
5.严禁在禁火区域动火、抽烟。
6.必须具有焊工证且经过培训的人员才能在现场进行施焊作业,适用于氧气乙炔的使用。
盾构施工作业指导书3-图文二0一一年二月目录第一章盾构操作............................................................. ............................................................... ....................................31.1施工流程............................................................. ............................................................... ...........................................31.1.1盾构施工工艺流程............................................................. ............................................................... ...................31.1.2盾构区间施工流程............................................................. ............................................................... ...................31.2盾构掘进............................................................. ............................................................... ...........................................41.2.1掘进模式的选择............................................................. ............................................................... .......................41.2.2掘进中盾构机的姿态控制和调整措施............................................................. ..................................................61.2.3出渣量控制............................................................. ............................................................... ...............................81.2.4渣样分析............................................................. ..................................................................................................81.2.5开仓条件............................................................. ............................................................... ...................................81.2.6盾构机掘进技术措施............................................................. ............................................................... ...............91.2.6.1盾构始发掘进............................................................. ............................................................... ...................91.2.6.2盾构到达掘进............................................................. ............................................................... .................101.2.6.4盾构机穿越软硬不均地层............................................................. (121).2.6.5盾构机穿越建(构)筑物的施工技术措施............................................................. .................................121.2.7盾构施工控制措施............................................................. ............................................................... .................131.2.7.1管片上浮控制措施............................................................. ............................................................... ..........131.2.7.2喷涌控制措施............................................................. ............................................................... ..................131.2.7.3地表沉降控制措施............................................................. ............................................................... ..........131.2.7.4防止盾构机结泥饼施工技术措施............................................................. .................................................141.2.8盾构掘进过程中常见问题的分析及处理措...................................141.2.8.1盾构到达、初始掘进............................................................. ............................................................... ......141.2.8.2盾构正常掘进............................................................. ............................................................... .................182.2长沙中铁轨道∮6250盾构机的维护............................................................. ...........................................................242.2.1刀具检查与更换............................................................. ............................................................... .....................242.1.1.1刀具布置、组成及功能............................................................. ............................................................... ..242.2.1.2刀具磨损分类及检查记录表............................................................. .........................................................252.1.1.3刀具的更换步骤............................................................. ............................................................... ..............27第二章管片安装............................................................. ............................................................... .....................29一、管片安装步骤............................................................. ............................................................... .........................29二、安装中的注意事项............................................................. ............................................................... .................29第三章盾尾注浆..................................................................................30第四章材料及碴土运输............................................................. ............................................................... .........30一、碴土运输31二、管片运输31三、浆液运输31四、其它材料31五、材料及碴土运输的时间安排............................................................. ............................................................... .31第五章砂浆站操作技术规程............................................................. ............................................................... .32第一章盾构操作1.1施工流程1.1.1盾构施工工艺流程盾构掘进同步注浆管片拼装碴土外运质量检测止水条粘贴轨道、风水管接长碴土吊卸管片吊装管片预制及场外运输放置浆液浆液拌制管片、浆液运输1.1.2盾构区间施工流程盾构始发井盾构吊装准备盾构始发井盾构机下井盾构始发井洞口围护盾构机就位调试桩凿除反力架安装初始掘进洞门密封圈安装正常掘进到达掘进体育公园站端头围护盾构机接收托架桩到体育公园站凿除盾构机转场转场光达站北端头洞口围盾构下井组装就位调试护桩凿除反力架安装再次始发洞门密封圈安装掘进新火车站端头洞口围盾构机接收托架护桩凿除到达新火车站盾构机解体吊出盾构机31.2盾构掘进1.2.1掘进模式的选择根据本工程的地质情况,选用公司购买的德国海瑞克公司生产的复合式土压平衡盾构机,它可依据穿越地层地质条件的不同,而选择不同的掘进模式。
昆明市轨道交通首期工程土建施工项目标段一(B)小王家营站至呈贡北站地下区间盾构始发(含掘进)作业指导书1、施工准备盾构始发基座、反力架安装完成;始发端头加固、洞门凿除、洞门密封已完成;盾构组装调试已完成。
2、盾构始发工艺流程3、操作工艺3.1盾构始发操作工艺3.1.1始发端头的加固处理本工程盾构井基坑开挖采用放坡开挖,土钉+喷射砼支护,待做完盾构井结构后,采用C20素混凝土回填的方式进行盾构始发端头进行加固处理。
如下图所示:3.1.2洞门清凿处理本工程盾构井开挖方式采用放坡开挖,开挖边坡防护采用玻璃纤维筋+喷射砼支护,盾构井结构完成以后,盾构前端墙外侧采用C20素混凝土回填。
洞门清凿分两次完成,当盾构机吊装完成后,马上清凿洞门圈内回填混凝土,直至边坡开挖面的喷射混凝土面。
当橡胶帘布安装完成,盾构机完成所有始发准备后马上对原边坡喷射砼混凝土进行清凿,直至清凿至边坡土面并立即将盾构机向前推进刀盘顶上洞门土体。
3.1.3洞门密封安装及紧固措施盾构机初始掘进时,由于始发井内衬墙预留孔洞直径为6620mm ,盾构机前体直径为6450mm ,所以当盾构机前体进入前端墙后,将会在内衬墙与盾构机前体机壳间形成200mm 的空隙。
洞口段主要为(3)1-3、(7)2-1、(7)2-2等地层组成。
为了保证土仓压力的建立,保证始发段土压平衡效果,需增设临时密封装置。
洞门止水如图所示:管片拼装后的状态3.1.3.1洞门密封止水装置盾构机始发时,由于盾构机机体(刀盘+前体+中体+盾尾)长8米,在盾体尚未完全进入土层时,洞门的防水措施完全依赖于由橡胶帘、压板组成的临时止水装置。
针对本工程的实际情况,洞口密封采用简便有效的橡胶密封帘配折叶式密封压板。
帘布橡胶板是由氯丁橡胶加棉纱线、尼龙线复合而成,通过它和管片的密贴来防止盾构始发时的水土流失以及盾尾进入始发端头后管片背后注浆时的浆液外流。
折叶式压板压紧帘布橡胶板,保证帘布橡胶板在注浆压力下不翻转。
盾构始发作业指导书1、使用范围本作业指导书适用于盾构始发施工。
2、施工工艺盾构始发是指盾构从组装调试,到盾构完全进入区间隧道并完成试掘进为止的一系列施工过程,其工艺流程见下图。
盾构始发工艺流程3、施工方法(1)、始发架制作及安装①始发架简述始发架是盾构机在工作井始发时座落的基座,它必须能够充分承受盾构机的自重。
由于受盾构机自重及端头井井口大小的限制,盾构机需拆分成几部分分别吊入井内,在始发架上前后移动进行装配。
为此,始发架的大小还要能够保证盾构机的移动安装,始发架对于盾构出洞初期管片拼装及最终管片的精度有很大的影响,为了确保精度,始发架上的盾构机须对准洞门中心,与隧道轴线一致。
②始发架台的制作依据隧道设计轴线,定出始发时盾构机、始发台和反力架确切的空间位置。
由于始发架在盾构始发时承受纵向、横向的推力以及抵抗盾构扭转的扭矩,因此需要对始发台两侧进行必要的加固,因管片与盾尾间存在间隙,需要用型钢支撑,管片与管片托架、导轨间用楔形木楔紧,始发架与车站结构间用型钢支撑支牢固,始发架底板与车站底板预埋件焊接牢固等。
根据端头井尺寸,设计始发架的尺寸(见下图)。
由于始发架在盾构始发时要承受纵向、横向的推力以及抵抗盾构旋转的扭矩。
所以在始发架安装时,必须进行必要的加固。
在盾构井底板结构施工时,预埋了12块60×60×2cm的钢板,始发架与预埋钢板焊接连接;用工字钢连接到始发架与盾构井侧墙或底板上翻梁上进行横向加固。
始发横向示意图始发架纵向示意图③始发架的安装始发架的中心轴线与隧道的中心线的水平投影线要求重合。
始发架轨道的中心线高程根据盾构机和始发基座的尺寸定。
始发架轨道中心线高程的理论计算公式为:H =h-h1h——始发架处隧道中心线高程h1——隧道中心线至始发架轨道平面中心线的高差根据直角三角形直边计算公式:h1=(R盾2-(L轨距/2)2)1/2R盾——盾体外壳半径L轨距——始发架两条轨道中心线的水平距离实践施工中为了防止地表沉降和刀盘下沉的影响,将始发架比理论标高提高5cm,盾构始发架直接安放在始发井底板上,在底板始发基座两边预埋钢板用来与始发基座焊接连接。
盾构始发、正常掘进、到达施工作业指导书XX工程项目经理部批准:年月日审核:年月日编写:年月日目录1.编制目的 (1)2.编制依据 (1)3.适用范围 (1)4始发前的准备 (1)4.1始发端头加固 (1)4.2始发施工流程 (2)4.3 安装始发托架 (2)4.3.1预埋件 (2)4.3.2始发托架安装 (3)4.4盾构机组装及调试 (4)4.4.1主机下井组装 (4)4.4.2后配套地面组装 (4)4.4.3主机后配套连接及调试 (4)4.5反力架及支撑系统设计及安装 (4)4.5.1反力架结构设计 (4)4.5.2反力架位置 (5)4.5.3反力架及支撑系统的安装 (6)4.5.4盾构调试 (6)4.6始发洞门破除 (7)4.5.1盾构端头地层加固效果检查 (7)4.5.2洞门破除方法 (7)4.7负环管片拼装 (12)4.6.1负环管片概述 (12)4.6.2反力架端面调平 (12)4.6.3负环拼装 (12)5.3试掘进的掘进参数选取 (15)5.4出土量控制 (15)5.5推进速度控制 (15)5.6土压力控制 (16)5.7 掘进中的碴土改良 (16)5.6.1渣土改良概述 (16)5.6.2渣土改良的主要技术措施 (16)5.6.3膨润土、泡沫注入装置 (16)5.6.4膨润土、泡沫注入工艺 (17)5.6.5膨润土、泡沫添加量 (17)5.8同步注浆 (18)5.7.1注浆材料及配比设计 (18)5.7.2同步注浆主要技术参数 (18)5.7.3同步注浆方法、工艺与设备 (19)5.9二次注浆 (20)5.8.1注浆方式与工艺流程 (20)5.8.2注浆材料、配合比 (20)5.8.3注浆设备 (21)5.8.4注浆施工 (21)5.10注浆方式选择 (22)5.11管片拼装 (22)5.11.1拼装前的准备 (22)5.11.2管片选型 (23)5.11.3拼装工艺要求 (23)5.11.4管片拼装程序 (24)5.11.5管片脱离盾尾后的二次复紧 (26)5.11.6管片安装允许误差 (26)5.11.7管片拼装注意事项和质量保证措施 (26)5.12 施工运输 (27)5.12.1 洞内水平运输 (27)5.12.2 垂直运输 (27)5.13 施工通风 (27)5.14 洞内管线布置 (27)5.15 盾构设备保养、维修制度 (27)5.盾构正常掘进段 (28)5.1盾构掘进流程 (28)5.2盾构掘进操作控制程序 (29)5.3掘进模式的选择及操作控制 (29)5.3.1不同掘进模式的特点及适用条件 (29)5.3.2掘进模式的选择 (29)5.3.3掘进参数的选取 (29)5.4盾构轴线控制 (29)5.4.1盾构掘进姿态调整与纠偏 (30)5.4.2姿态控制及纠偏注意事项 (30)6. 刀具检查和更换方案 (31)6.1刀具失效原因分析 (31)6.2刀具检查更换计划 (32)6.3 换刀前的准备工作 (34)6.4换刀后的检测及注浆工作 (34)7.盾构接收 (34)7.1 盾构到达接收流程 (34)7.2隧道接收施工措施 (35)7.2.1 到达端头加固 (35)7.2.2盾构定位及到达端洞口位置复核测量 (36)7.2.3 洞口处理 (36)7.2.4 盾构接收段掘进 (36)7.2.5 碴土清理及洞门临时密封装置安装 (37)7.2.6 接收基座安装及盾构机步上接收基座 (37)7.2.7 洞门圈封堵 (37)7.3 盾构接收段施工注意事项 (37)8.盾构机拆卸转场 (38)8.1拆卸场地布置及吊装设备 (38)8.2拆卸顺序 (38)9.风险因素分析及对策 (39)9.1洞门涌水、涌砂 (39)9.2反力架变形 (40)(5)盾构机吊装时应注意平稳放置在托架上,避免产生较大冲击力,造成托架变形; (40)9.3分体始发下穿平房 (40)9.4下穿东水西调管线 (41)(4)特别注意隧道衬砌的防渗,压注足量的盾尾密封油脂、确保管片间接缝防水质量等; (42)9.5侧穿中国移动通信塔 (42)9.6下穿中国电信通信塔 (42)9.7地面沉降安全保证措施 (43)盾构始发、正常掘进、到达施工作业指导书1.编制目的明确盾构始发、正常掘进、到达施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范施工作业。
土压平衡隧道工程编号:××××盾构施工作业指导书单位:编制:审核:批准:××××年××月××日发布 ××××年××月××日实施土压平衡隧道工程盾构施工作业指导书1. 适用范围适用土压平衡隧道盾构掘进施工。
2.作业准备2.1内业技术准备2.1.1盾构掘进前,组织相关技术人员、盾构操作人员认真学习、领会实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。
2.1.2制定施工安全保证措施,提出应急预案。
2.1.3对作业人员进行技术、安全交底,告知安全风险以及在过程中需采取的应急措施。
对参加施工人员进行上岗前技术、安全培训,熟悉操作规程,考核合格后持证上岗。
2.1.4准备掘进过程记录的操作指令、注浆记录、交接班记录等各类报表。
2.2外业技术准备2.2.1复核盾构工作井的结构尺寸,根据施工平面布臵图进行必要的地面场地硬化和临时设施建设。
2.2.2对线路全线进行地质补勘,局部高风险段进行物探或是加密地质钻探对隧道地质情况进行直观探测,对确定的基岩、孤石或是溶洞等采取措施进行提前处理。
2.2.3进行导线、联系测量,引控制点,复核盾构机坐标,输入线路参数,确保导向系统数据精度。
2.2.4弄清隧道沿线地面及地下建(构)筑物,管线分布等。
2.2.5设备组装调试完成,对设备各系统,托架、反力架、管片质量和结构安全进行检查验收。
2.2.6检查配套的水平、垂直运输设备及相关辅助设施,掘进材料、物资准备妥当,安全设施功能良好。
3.技术要求3.1盾构设备各系统性能良好。
3.2控制盾构掘进姿态,管片拼装后成型隧道管片姿态,满足设计和规范要求。
3.3地面沉降和隆起符合设计及规范要求。
3.4管片拼装质量满足设计及规范对拼装错台、漏水点、破损量的要求。
盾构井端头处理工艺作业指导书3.1.1 工艺概述在盾构始发或到达之前,一般要根据洞口地层的稳定情况评价地层,并采取有针对性的盾构端头处理措施。
端头处理一般采取如“固结灌浆”、“冷冻法”、“插板法”等措施进行地层加固处理。
选择加固措施的基本条件为加固后的地层要具备最少一周的侧向自稳能力,且不能有地下水的损失。
常用的具体处理方法有高压旋喷桩法、深层搅拌桩法、冷冻法等。
选择哪一种方法要根据地层具体情况而定,并且严格控制整个过程。
一、高压旋喷桩法高压旋喷桩法是在化学注浆法的基础上,采用高压水射流切割技术而发展起来的。
高压喷射注浆就是利用钻机钻孔,把带有喷嘴的注浆管插至土层的预定位置后,以高压设备使浆液成为20M pa以上的高压射流,从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体。
当能量,速度快呈脉动状的喷射动压超过土体结构时,土粒便从土体上剥落下来。
部分细小的土料随着浆液冒出水面,其余土粒在喷射流的冲击力,离心力和重力等作用下,与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例有规律地重新排列。
浆液凝固后,便在土中形成一个固结体与桩间土一起构成复合地基,从而提高地基承载力,减少地基的变形,达到地基加固的目的。
二、深层搅拌桩法深层搅拌桩法是通过特制的深层搅拌机械,在地基中就地将软粘土(含水量超过液限、无侧限抗压强度低于0.005 兆帕)和固化剂(多数用水泥浆)强制拌和,使软粘土硬结成具有整体性、水稳性和足够强度的地基土。
根据上部结构的要求,可对软土地基进行柱状、壁状和块状等不同形式的加固。
三、冷冻法冷冻法是使土体中水分冻结,整个冻结范围内土体暂时形成有相当强度的冻结固体,在这种冻结固体支护下,拆除洞口封门,待掘进设备进入洞门圈内、洞口密封装置安装完毕、洞口施工时的密封性能建立后再解冻,进入正常进出洞施工。
3.1.2 作业内容一、高压旋喷桩法高压旋喷桩法作业内容包括:测量放线定位,引钻钻机就位,钻进成孔,检查成孔质量,启动空压机送水,下喷射管,浆液配制泵送,高喷作业,提升摆动,移位回灌. 二、深层搅拌桩深层搅拌桩作业内容包括:测量放线,就位对中,预搅下沉,喷浆、搅拌、提升,重复搅拌,清洗机具管线,移至下一桩位。
三、冷冻法冷冻法主要作业内容包括:冻结孔钻进,冻结器安装,施工机房、基础,冻结站安装,盐水系统安装、保温,充R22、化C ac l2、试运转,积极冻结,探孔,维护冻结,开挖构筑,封孔、注浆。
3.1.3 工艺流程图- 191 -一、高压旋喷桩工法测量放线定引钻钻机就位检查成孔质量钻进成孔启动空压机送水下喷射管浆液配制泵送高喷作业观察高喷参数提升摆动移位回灌孔内保持满浆下一循环开始图3.1.3-1 旋喷桩施工工艺流程图二、深层搅拌桩工法测量放线就位对中制备水泥浆预搅下沉循环喷浆、搅拌、提升重复搅拌清洗机具管线移至下一桩位结束施工图3.1.3-2 深层搅拌桩施工程- 192 -三、冷冻法施工准备冻结孔钻进施工机房、基础冻结器安装冻结站安装盐水系统安装、保温充R22、化C acl2、试积极冻结探孔设备保养维护冻结开挖构筑封孔、注浆竣工图3.1.3-3 冷冻法施工流程图3.1.4 工序步骤一、高压旋喷桩工法1.场地三通一平施工前应保证场地的三通一平,确保用电安全。
2.桩位测设桩位应严格按照图纸设计测设,偏差不得大于50mm.3.试桩及确定工艺参数为保证施工质量应严格遵守试桩要求,在展开大批量制桩前进行试桩,以校验施工工艺参数是否合理,现根据工程经验提出试桩用工艺参数如下:⑴注浆管:提升速度12~18cm;旋转速度10~20r/mi n.⑵水:压力20~25Mp a;流量85L/m in.⑶浆液压力:≥20Mpa;流量>60L min.⑷空气:压力0.5~0. 9M pa;流量0.7m3/mi n.⑸水灰比:1:14.钻机就位钻机安放在设计的孔位上并应保持垂直,施工时旋喷管的允许倾斜度不得大于1.5%.5.钻孔单管旋喷常使用76 型旋转振动钻机,钻进深度可达30m 以上,适用于标准贯入度小于40的砂土和粘性土层,当遇到比较坚硬的地层时宜用地质钻机钻孔。
钻孔的位置与设计位置的偏差- 193 -不得大于50mm.6.插管插管是将喷管插入地层预定的深度。
使用76 型振动钻机钻孔时,插管与钻孔两道工序合二为一,即钻孔完成时插管作业同时完成。
如使用地质钻机钻孔完毕,必须拔出岩芯管并换上旋喷管插入到预定深度。
在插管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,可边射水、边插管,水压力一般不超过1MP a,若压力过高,则易将孔壁射塌。
7.喷射作业当喷管插入预定深度后,由上而下进行喷射作业,技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求,并随时做好记录,绘制作业过程曲线。
当浆液初凝时间超过20h 应及时停止使用该水泥浆液(正常水灰比1:1,初凝时间为15h左右)8.冲洗喷射施工完毕后,应把注浆管等机具设备冲洗干净,管内机内不得残存水泥浆。
通常把浆液换成水,在地面上喷射,以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。
9.移动机具将钻机等机具设备移到新孔位上。
二、深层搅拌桩工法1、钻机定位移动深层搅拌机到指定桩位对中,调整塔架丝杆或平台基座,使搅拌轴保持垂直。
一般对中误差不超过2c m,搅拌轴垂直度偏差不超过1.5%。
2、配置浆液浆液采用P.O42.5普通硅酸盐水泥配置,水泥掺入量按照7%~18%进行控制,水灰比控制0.45~0.55之内,具体用量根据现场试验进行调整。
施工过程中严格按配合比拌浆,使用经核定准的定量容器加水;充分拌合水泥浆,每次投料后拌合时间不得少于3m in。
3、钻进搅拌钻机就位经检查符合要求后,进行钻进搅拌,钻进至桩底设计标高后停止下沉操作。
4、提升搅拌喷浆钻进至桩底标高后,边进行搅拌边压入水泥浆液,在浆液进入土体内后,钻头在原地喷浆搅拌30秒,然后提升搅拌,提升搅拌过程中压入浆液。
根据设计要求的成桩试验结果调整灰浆泵压力档次,使喷浆量满足要求。
将搅拌头自桩端反转匀速提升搅拌,并继续喷入水泥浆,提升喷浆至设计高度。
5、重复钻进搅拌完成提升搅拌喷浆后,操作搅拌头钻进搅拌,至设计标高后停止下沉操作,原地喷浆15秒。
6、复喷提升搅拌完成重复钻进搅拌后,将搅拌头自桩端反转匀速提升搅拌,并继续喷入水泥浆,搅拌提升至直至地面。
7、成桩、钻机移位成桩完毕,清理搅拌叶片上包裹的土块及喷浆口,桩机移至另一桩位施工。
三、冷冻法1.定位开孔及孔口管安装在砼管片上用开孔器(配金刚石钻头取芯)按设计角度开孔,冻结孔开孔误差不大于100m m,开孔直径130㎜,当开到深度300㎜时停止钻进,安装孔口管。
2.孔口装置安装- 194 -用螺丝将孔口装置装在闸阀上,注意加好密封垫片。
当第一个孔开通后,没有涌水涌砂,可继续开孔施工,但继续开孔仍要装孔口装置,已防止突发涌水涌砂现象出现;若涌水涌砂较厉害,还应当进行注水泥浆(或双液浆)止水。
3.钻孔按设计要求调整好钻机位置,并固定好,将钻头装入孔口装置内,在孔口装置上接上阀门,并将盘根轻压在盘根盒内,首先采用干式钻进,当钻进费劲不进尺时,从钻机上进行注水钻进,同时打开小阀门,观察出水、出砂情况,利用阀门的开关控制出浆量,保证地面安全,不出现沉降。
4.封闭孔底部用丝堵封闭好孔底部,具体方法是,利用接长杆将丝堵上到孔的底部,利用反扣在卸扣的同时,将丝堵上紧。
5.打压试验封闭好孔口用手压泵打水到孔内,至压力达到0.8M Pa时,停止打压,关好闸门,观测压力的变化,30分钟内压力无变化为合格。
6.管漏设计在管漏发生时的处理方法是:逐根提出孔内管子,并用泥浆泵逐个焊缝打压,找出泄露焊缝及原因,及时处理,并作好记录,二次下入后仍须自检。
在实际施工中,发生冻结孔打压保压不合格的冻结孔,要采用在泄露孔冻结管内下入小一级冻结管(套管)的方法处理此类事故。
3.1.5 质量控制说明一、高压旋喷桩工法1.桩位偏差<5cm,钻孔垂自度<1%H.2.钻杆要进行量测,并作记录,经常检查孔深,保证孔深达到设计要求。
3.严格按设计配合比例率拌制水泥浆液,拌制好的水泥浆液超过2小时不能使用。
4.旋喷桩施工中,严格控制空压机、高压水泵、送浆泵的压力和提升喷浆速度。
5.提升过程中,拆卸钻杆后,继续旋喷施工时,保持钻杆有不小于10cm的搭接长度。
6.经常检查高压系统、管道系统、使压力、流量能够达到规范要求以保证桩径达到设计要求。
二、深层搅拌桩工法1. 深层搅拌机应基本保持垂直,要注意平整度和导向架垂直度。
2. 深层搅拌叶下沉到一定深度后,即开始按设计配合比拌制水泥浆。
3. 水泥浆不能离析,水泥浆要严格按照设计的配合比配置,水泥要过筛,为防止水泥浆离析,可在灰浆机中不断搅动,待压浆前才浆水泥浆倒入料斗中。
4. 要根据加固强度和均匀性预搅,软土应完全预搅切碎,以利于水泥浆均匀搅拌(1)压浆阶段不允许发生断浆现象,输浆管不能发生堵塞。
(2)严格按设计确定数据,控制喷浆、搅拌和提升速度。
(3)控制重复搅拌时的下沉和提升速度,以保证加固范围每一深度内,得到充分搅拌。
5. 在成桩过程中,凡是由于电压过低或其它原因造成停机,使成桩工艺中断的,为防止断桩,在搅拌机重新启动后,将深层搅拌叶下沉半米后再继续成桩。
6. 相邻两桩施工间隔时间不得超过12小时(桩状)。
7. 确保壁状加固体的连续性,按设计要求桩体要搭接一定长度时,原则上每一施工段要连。
续施工,相邻桩体施工间隔时间不得超过24小时(壁状)8. 考虑到搅拌桩与上部结构的基础或承台接触部分受力较大,因此通常还可以对桩顶板-1.5M范围内再增加一次输浆,以提高其强度。
- 195 -9. 在搅拌桩施工中,根据摩擦型搅拌受力特点,可采用变掺量的施工工艺,即用不同的提升速度和注浆速度来满足水泥浆的掺入比要求。
在定量泵条件下,在软土中掺入不同水泥浆量,只有改变提升速度,通过提升速度检测仪检测。
三、冷冻法1.冻结孔施工前,在布孔范围内打若干小孔(Φ38mm)探孔,以判断地层是否稳定,是否易喷水、涌砂,以便做好各方面的准备工作。
2.冻结孔开孔分二次进行,以此来控制泥浆涌出。
第一次开孔用金刚石取芯钻头,取芯钻进入管片300mm,取芯后,安装孔口管及密封装置。
第二次开孔在密封装置的保护下进行,穿透整个管片后,及时地密封孔口。
3.采用强力水平钻机,在条件允许的情况下,优先采用无泥浆钻进。
4.钻孔过程中,严格控制水土流失,最好控制在不大于所有冻结管占用体积量,如流失过多,可在成孔后及时利用密封盒上的注浆管向土体充填压浆。
水泥浆采用单液水泥浆。
5.钻孔前,对冻结孔的长度、角度及时检查,并做好记录,钻机找平找正,调整好角度后,及时固定牢固。
在钻孔过程中,严格控制冻结管的焊接质量,经检查合格后方可继续钻进。