1、 旋喷桩墙与双重管旋喷桩墙与双重管注浆加固施工组织设计注浆加固施工组织设计 北京城市铁路 14标段区间隧道 (K39+302.59K39+482.817 ) 1. 工程概况工程概况 北京城市铁路 14 标段(里程 K39+302.59K39+482.817)隧道途径 建材大厦主楼东侧，为了保障建筑物的安全，需进行保护处理，即沿 建材大厦全长拱型门两侧的楼与隧道之间施作旋喷桩挡土防渗墙及 冷却塔基础四周、拱型门头基础三侧进行二重管无收缩浆液加固处 理，旋喷桩挡土墙宽 0.89m、高 8.0m、长 157.627m。受中隧集团北 京城铁 14 标段项目部委托，我公司将对上述工程内容进行施工。 2.
2、 场地工程地质、水文地质条件场地工程地质、水文地质条件 据北京市城建勘察测绘院提供的岩土工程勘察报告，该场地 地层由人工堆积层和第四纪沉积层组成，现分述如下： 人工堆积层：人工堆积层： 素填土层：主要为粘质粉土和粉质粘土，暗褐黄色黄褐色， 可塑软塑，夹薄层砂卵石填土，含少量灰渣及腐植物； 杂填土1层：杂色，松散，主要成分为砖块、灰渣、碎石、建 筑垃圾，局部为水泥路面，本场区填土的最大厚度为 7.0m。 第四纪沉积层：第四纪沉积层： 粘质粉土粉质粘土层：褐黄色黄褐色，湿饱和，可塑硬塑，含 云母、氧化铁； 重粉质粘土1 层：褐黄色棕黄色，湿，可塑，呈透镜体分布，含 氧化铁； 砂质粉土2 层：褐黄色
3、黄褐色，饱和，硬塑，呈透镜体分布，含 氧化铁及少量砂粒； 粉细砂5 层：褐黄色，密实，饱和；该层层底标高为 25.9928.37m。 地下水：地下水： 上层滞水：实测水位标高为 35.6538.59m，水位埋深为 2.56.35m，赋存于杂填土1 层、素填土层、粘质粉土粉质粘土 层，主要补给来源为大气降水。 潜水：实测水位标高为 37.2935.04m，水位埋深 2.987.54m，赋存于 粉细砂5 层。 本场地上层滞水与潜水对砼结构无腐蚀性。 3. 高压旋喷桩施工高压旋喷桩施工 3.1. 方案的选择方案的选择 北京城市铁路 14 标段在里程 K39+302.59K39+482.817处， 沿
4、建 材大厦全长， 在楼与城铁隧道之间、 拱型门的两侧施作一挡土防渗墙， 该方案由北京市城建设计研究院设计，采用双排高压旋喷桩进行施 工，设计桩径500mm，桩顶标高 37.000m、桩端标高 29.000m、地 面标高 41.80043.490m，桩长 8.0m设计总桩数 638 根（详见旋喷桩 施工布置图 ）。 3.1.1. 喷射方式喷射方式：旋喷。 3.1.2. 布孔位置布孔位置 在楼与隧道之间、拱型门两侧，沿建材大厦全长，在污水沟与热 力管线之间，呈三角形布双排旋喷桩，桩距 450mm，排距 346mm， 如遇东西走向管线，桩位可略作调整。（参见旋喷桩施工布置图 ） 3.1.3. 灌浆材
5、料灌浆材料 采用 425#普通硅酸盐水泥，水取用降水井抽出的水，并补充一 定量的自来水。 3.1.4. 主要技术参数主要技术参数 高压水：压力 P=2025Mpa，水量 Q=6070L/min。 压缩空气：压力 P=0.50.7Mpa，风量 Q=0.81.0m3/min。 浆液：压力 P=0.31.0Mpa，浆量 Q=7080L/min，浆液比重 1.651.67。 提升速度：1020cm/min。 旋转速度：1020rpm。 开工前，首先选一开阔地，按桩距 450mm、排距 346mm定出 4 个桩位，然后钻机钻孔，深 5.0m，高喷设备就位以上述参数进行试 喷实验，依据现场试喷开挖后搭接情
6、况，确定适当的施工参数。 3.2. 施工工艺流程施工工艺流程（略） 3.2.1. 流程图流程图 （略） 3.2.2. 施工顺序施工顺序 定位放线 按设计要求放线定孔位，反复丈量孔距，每孔误差不大于 5cm， 用钢筋固定，并准确测量孔口地面高程，经甲方、设计、监理多方核 验认可。 钻孔 采用 XXY-100 型钻机钻进，泥浆护壁，钻进过程中，须随时注 意观察钻机的工作情况，钻孔不垂直度控制在 0.5%范围内。 下喷射管 将高喷台车移至孔口，先进行地面试喷以调整喷射压力，为防止 水、气嘴堵塞，下管前可用胶布包扎，下喷射管要下到喷射深度。 制浆 按设计要求制备浆液，并准确测量浆液比重。 高喷灌浆采用
7、 425#普通硅酸盐水泥，根据地层条件，可以利用 回浆与水泥料混合拌制水泥浆液， 根据灰浆浆液比重适当调整水泥加 入量，浆液比重 控制在 1.651.67。 喷射提升 喷射管下到设计深度，开始送入符合要求的水、气、浆，待浆液 冒出孔口后，即按设计的提升速度、旋转速度，自下而上开始喷射、 旋转、提升，直到设计的终喷高度停喷，并提出喷射管。 回灌 喷射灌浆结束后，应利用水泥浆进行回灌 ，直到孔内浆液面不下沉 为止。 冲洗 喷射结束后，应及时将管路冲洗干净，以防堵塞。 3.3. 特殊特殊情情况况处理处理 孔口不返浆时，应查明原因停止提升喷射管，通过停喷、静喷、 或加大浆液稠度，多次反复直至返浆。 因
8、停电、机械事故停喷后，继续喷射时，应将喷射管下插 50cm， 以保证板墙的连续性。 4. 二重管无收缩浆液施工二重管无收缩浆液施工 4.1. 施工方案设计施工方案设计 4.1.1. 注浆原理注浆原理 注浆时在不改变地层组成的情况下，通过地面注浆，使颗粒间的 空隙充满浆液并使其固化，达到改良土层性状的目的。其注浆特性是 使该土层粘结力 (c)、内磨擦角(j)值增大，从而使地层强度增加。 注浆达到一定压力后，在注浆孔周围会产生一定大小的泡体。随 着压力的不断增加， 在浆液泡体上方的土体会产生一个倒园锥形的剪 切面；另一方面，当浆液泡体的直径（r）增大时，周围的土体将提 供越来越大的阻力。 设浆液泡
9、体的向上总压力为 Fy，浆液泡体的水平总压力为 Fx， 园柱形浆液泡体的平面投影面积为 Ay，园柱形浆液泡体的侧面面积 为 Ax。 则有：Ay= r2/4 Fy=Ay Ax =2r2l Fx=Ax 因为值唯一，所以 Fy 的增加与浆液直径 r 的平方成正比，而 Fx 的增加与浆液直径的一次方成正比。因此浆液向上总压力的增加 幅度远大于总水平力的增加幅度。在一定压下，浆液泡体直径达到了 一个极限值 R，与 RL相应的注浆压力设为 pn。足以使得地层加固密 实。 4.1.2. 施工方法施工方法选择选择 本工程主要以改变土层的密实度、渗透性及抗压强度为目的，使 基础下土层增加粘结性及抗压强度，从而稳
10、固基础、保护构筑物。 注浆施工时应结合现场条件， 可采用二重管双液垂直及倾斜回抽 注浆施工方法。 4.2. 注浆加固注浆加固 4.2.1. 注浆材料注浆材料 其特性对地下水而言，不易溶解； 对不同地层，凝结时间可调节； 对含砂层能控制浸透距离； 注浆材料配比： A液：水:水玻璃 =0.65:1 C液：水:水泥:H剂:C剂=1:0.44:0.0168:0.0032 4.2.2. 注浆加注浆加固施工工序固施工工序 钻注浆孔。 注入浆液。 每一注浆孔完成后，拔出注浆管，封堵注浆孔。 进行下一注浆孔施工。 4.2.3. 注浆范围的设计注浆范围的设计 详见注浆施工布置图。 4.2.4. 注浆压力控制注浆
11、压力控制 施工时，若注浆压力不足，就达不到填充的目的；若压力过高， 就可能引起混凝土基础受损或隆起。所以，在注浆时要严格控制浆液 注入的压力，注浆压力 0.30.6Mpa。 4.3. 注浆观测注浆观测 4.3.1. 基准点、观测点布设基准点、观测点布设 基准点应布设远离注浆处理区以外，一般布设 23个；观测点应 布设在预处理的冷却塔基础及门头基础上， 平均每 35 米布设一个观 测点。 4.3.2. 观测精度及使用仪器设备观测精度及使用仪器设备 观测使用水准仪的精度一般应小于 1.0mm。 4.3.3. 测量观测测量观测 注浆处理前应测出每个观测点的高程并作为初始值， 注浆处理期 间，应根据施
12、工进度对正处理的地段跟班观测，全部施工完毕后应全 面观测一次。 4.4. 注浆施工程序及人员组织注浆施工程序及人员组织（略） 5. 工程质量保证体系工程质量保证体系 5.1. 质量控制质量控制 工程质量按本工程制定， 施工按甲方和监理认可的设计施工方案 执行。 根据施工程序，严把钻孔深度、配料注浆压力、注浆量关，每一 道工序均安排专人负责，并记录好每一道工序的原始数据。 5.2. 工程质量保证制度工程质量保证制度 成立工程项目经理负责人质量管理小组， 完善质量保证体系的质 量管理责任制，严格按照质量体系中规定的责权要求运行。 现场施工材料管理，严格执行购料检验程序，材料进场必须(三 证)齐全，
13、保证施工材料满足设计和规范要求，不合格材料不得进场 使用，确保工程质量。 配备好施工机具和计量工具以满足施工要求，建立健全各种资 料、原始记录、使之成为评价工程质量的重要依据。 加强与甲方，监理的配合，认真接受指导和监督。 5.3. 工程质量措施工程质量措施 钻孔施工：开钻前，应严格按照施工布置图，布好孔位。钻机定 位要准确，开钻前的钻头点位与布孔点之距相差不得大于 5cm。钻杆 度不得大于 1。钻孔时，密切观察钻进进度，溢水出水情况，出现 大量溢水出水状态，应立即停钻，分析原因再进行施工。 配料：用计量准确的计量工具，按照设计配方配料进行施工。 注浆：注浆按程序施工，每段进浆要准确。当压力突
14、然上升或从 孔壁、地面溢浆时，应立即停止注浆。 6. 安全措施及文明施工安全措施及文明施工 6.1. 安全措施安全措施 施工现场实行交接班制度，遵守岗位责任制。 施工前钻机注浆泵及高压管路先进行试验运转， 确认机械性能和 各种阀门管路，压力表完好后，进行施工。 每次注浆前，检查安全阀、压力表的灵敏度，调整到规定注浆压 力位置。 注浆过程中，禁止现场人员在注浆孔附近停留，防止密封胶圈冲 式阀门破裂伤人。 注浆做到不停水停电，为保证注浆，配备发电机组及蓄水罐。 注浆施工期间，配备机电修理人 3 人，及时处理机械和电器出现 的故障。 6.2. 文明施工文明施工 施工现场的各种交通标志字体要书写正确、
15、规范、工整、美观， 并经常保持整洁完好。 施工人员进入现场必须戴安全帽。 及时清理沉淀物，保持现场清洁。 在本方案以外出现的问题，工程负责人和技术负责人商定后，上 报甲方协调解决。 7. 施工主要设备施工主要设备 三重管旋喷二(台)套，二重管无收缩注浆四(台)套，主要施工机 械设备见下表： 序 号 设备名称 型号 功率（KW） 数 量 用途 1 高喷台车 SGP-3A 型 4 2 起架、 喷射提升 2 高压水泵 SD3-3 型 75 2 输送高压水 3 空压机 IV3/8 型 22 2 输送压缩空气 4 卧 式 搅 拌 机 WJG-80 型 14 2 搅拌灰浆 5 立 式 搅 拌 机 SJY-90 型 7 2 搅拌灰浆 6 注浆泵 BW-150 型 7.5 2 输送灰浆 7 双 液 注 浆 泵 SYB-60 型 7.5 4 输送无收缩浆 8 钻机 XXY-100型 7.5 2 钻孔 9 钻机 TXU-75A型 4.5 4 钻孔 10 电焊机 30 2 电焊维修 11 潜水泵 4
