一、工程概況
南部臥城站為地下二層島式車(chē)站,地下一層為站廳層,地下二層為站臺(tái)層。車(chē)站起點(diǎn)里程SDK1+458.375,有效站臺(tái)中心里程SDK1+539.025,車(chē)站終點(diǎn)里程SDK1+657.625,全長(zhǎng)199.25m,結(jié)構(gòu)外包尺寸18.5×12.71m。
車(chē)站頂板覆土厚度近期1~1.4m,遠(yuǎn)期約2m,車(chē)站標(biāo)準(zhǔn)段基坑開(kāi)挖深度約13.91m,車(chē)站端頭井段基坑開(kāi)挖深度約15.61m,圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用800厚地下連續(xù)墻+鋼筋混凝土(或Φ609鋼管)內(nèi)支撐,車(chē)站采用明挖順作法施工。
車(chē)站南接朝陽(yáng)村站,南端頭為盾構(gòu)調(diào)頭;北接潘水路站,北端頭為盾構(gòu)始發(fā)/到達(dá)。
南部臥城站主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)分三期施工,其中一期施工南部臥城站主體結(jié)構(gòu)部分的旋噴樁共246根,圍護(hù)結(jié)構(gòu)也采用旋噴樁做止水帷幕。
據(jù)此,對(duì)端頭加固樁位進(jìn)行詳細(xì)排列,詳見(jiàn)附圖1 雙管旋噴基底加固樁樁位布置圖。
為便于樁位的測(cè)量、標(biāo)識(shí)、記錄,擬對(duì)以上樁位按行編號(hào),編號(hào)方式為1-1、1-2……2-1、2-2……3-1、3-2……305-1、305-2。旋噴樁施工時(shí)采用32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,水灰比為1:0.8樁體深度見(jiàn)標(biāo)高交底(如有圖紙變更,再另行通知)。其咬接形式見(jiàn)附圖1旋噴樁間關(guān)系大樣圖。
二、工藝概述
高壓旋噴樁是利用鉆機(jī),將預(yù)先配制好的漿液,通過(guò)高壓發(fā)生裝置,使液流獲得巨大能量后,高速噴射出來(lái),形成一股能量高度集中的液流,直接沖擊破壞土體,噴射過(guò)程中,鉆桿邊旋轉(zhuǎn)、邊徐徐提升,從而使?jié){液與土體充分?jǐn)嚢杌旌希阍谕林行纬梢粋€(gè)有一定直徑的柱狀固結(jié)體,使地基得到加固并可起到止水作用。
由于高壓旋噴射流是高能高速集中和連續(xù)作用于土體中,具有沖擊切削破壞土體并使?jié){液與土體攪拌混合的功能。其加固范圍就是噴射距離加上滲透部分或壓縮部分的長(zhǎng)度為半徑的圓柱體。
三、旋噴施工工藝
本工程根據(jù)施工進(jìn)度安排和工程數(shù)量情況,南部臥城站加固樁擬采用4套設(shè)備進(jìn)行施工。施工機(jī)具主要由雙重管旋噴鉆機(jī)、空壓機(jī)、拌漿桶、灰漿泵、泥漿泵、高壓清水泵等部分組成,所需機(jī)械設(shè)備見(jiàn)下表:
設(shè)備名稱
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設(shè)備型號(hào)
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數(shù)量
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備注
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鉆 機(jī)
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CP-1500
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4臺(tái)
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旋噴注漿
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注漿泵
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GPB-90WD
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4臺(tái)
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旋噴注漿
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空氣壓縮機(jī)
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W-7
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4臺(tái)
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旋噴注漿
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二重旋噴管
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73
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4套
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旋噴注漿
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漿液制備機(jī)
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拌漿桶
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4臺(tái)
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旋噴注漿
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2、旋噴參數(shù)的確定
(1)壓力參數(shù)的確定
一般情況下采用加大泵壓力來(lái)增加漿液流量及流速,進(jìn)而增大噴射力,本工程壓力采用30MPa??諝鈮毫?.6MPa,風(fēng)量3m3/min,漿液流量37L/min~45L/min。
(2)旋轉(zhuǎn)提升參數(shù)的確定
旋轉(zhuǎn)、提升的速度與噴流半徑有關(guān),而有效半徑與噴嘴的幾何尺寸和噴射角度有相互聯(lián)系,并直接影響噴流的特性。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn),旋噴提升速度宜控制在10~15cm/min范圍內(nèi)。其中在頂部1m應(yīng)選用較慢的轉(zhuǎn)速和提升速度。一般為10~12cm/min速度提升。
(3)噴嘴直徑
噴嘴安裝在鉆頭側(cè)面,是旋噴注漿的關(guān)鍵部分,噴嘴直徑大小對(duì)噴射流速度影響很大。注漿中噴嘴直徑選用2.0~2.8mm。
(4)旋噴樁噴射注漿材料采用普通硅酸鹽水泥(32.5#),水灰比根據(jù)本項(xiàng)目地質(zhì)情況采用1:0.8的水泥漿液進(jìn)行施工,根據(jù)試樁情況選定合適的水灰比。
在噴漿之前按施工要求準(zhǔn)備好足夠的合格的水泥漿液。
3、施工方法
(1)施工準(zhǔn)備
清除場(chǎng)地內(nèi)鉆孔灌注樁施工殘留物,合理布置施工機(jī)械、水泥灌、廢漿池、輸送管路和電力線路位置,確保施工場(chǎng)地的“三通一平”。
(2)樁位測(cè)放
按樁位排列圖進(jìn)行樁位放樣,用全站儀測(cè)放縱橫向控制線及各主要控制點(diǎn)位的樁點(diǎn),帶線控制縱、橫向,盡量確定其他各樁位,全站儀測(cè)放的控制樁位點(diǎn)需打木樁釘標(biāo)記,為防止鉆孔后控制點(diǎn)失效,必須將控制點(diǎn)向不受施工影響的地方外引。經(jīng)過(guò)復(fù)測(cè)驗(yàn)線合格后,用鋼尺和測(cè)線實(shí)地布設(shè)樁位,并用竹簽釘緊,一樁一簽,保證樁孔中心移位偏差小于20mm。
(3)旋噴樁施工中應(yīng)注意的問(wèn)題
1)旋噴樁機(jī)就位時(shí)機(jī)座要平穩(wěn),立軸或轉(zhuǎn)盤(pán)與孔位對(duì)正,傾角與設(shè)計(jì)誤差一般不得大于0.5°。
2)噴射注漿前要檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng),設(shè)備的壓力和排量必須滿足設(shè)計(jì)要求。管路系統(tǒng)的密封圈必須良好,各通道和噴嘴內(nèi)不得有雜物。
3)噴射注漿時(shí)要注意準(zhǔn)備,開(kāi)動(dòng)注漿泵,待估算水泥漿的前鋒已經(jīng)流出噴頭后,才開(kāi)始提升注漿管。自下而上噴射注漿。
4)為了加大固結(jié)體尺寸,可以采用提高噴射壓力或降低回轉(zhuǎn)與提升速度等措施,也可采用復(fù)噴工藝。
(2)樁長(zhǎng)控制:當(dāng)鉆至樁底深度以下0.2m時(shí),將噴漿管插到樁底層位。在插管過(guò)程中,為了防止泥砂堵塞噴嘴,可邊噴水邊插管。
(3)噴漿控制:要嚴(yán)格按照配合比控制漿液,保證噴漿量,隨時(shí)觀察返漿情況。
(4)檢驗(yàn)的時(shí)間、內(nèi)容
對(duì)旋噴樁施工質(zhì)量的檢驗(yàn),在高壓噴射注漿結(jié)束后28天,檢查內(nèi)容主要為:樁體強(qiáng)度、平均直徑、樁身中心位置、樁體均勻性等。
檢驗(yàn)點(diǎn)的數(shù)量為施工注漿孔數(shù)的2%~5%,不合格者應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)噴。檢驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)布置在下列部位:樁中心線上、施工中出現(xiàn)異常情況的部位。
檢驗(yàn)方法采用鉆孔取芯的試驗(yàn)方法進(jìn)行。在已施工好的固結(jié)體中鉆取巖芯,并將其做成標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行室內(nèi)物理力學(xué)性能試驗(yàn),檢查內(nèi)部樁體的均勻程度、強(qiáng)度,及其抗?jié)B能力。
旋噴樁施工技術(shù)要求詳見(jiàn)下表。
旋噴樁施工技術(shù)要求表
序號(hào)
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項(xiàng) 目 名 稱
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技 術(shù) 標(biāo) 準(zhǔn)
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檢 查 方 法
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1
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鉆孔垂直度允許偏差
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≤1.5%
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實(shí)測(cè)或經(jīng)緯儀測(cè)鉆桿
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2
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鉆孔位置允許偏差
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≤±50mm
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尺量
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3
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鉆孔深度允許偏差
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±200mm
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尺量
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4
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水壓、氣壓、漿壓
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按設(shè)定參數(shù)指標(biāo)
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查看壓力表
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5
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樁體直徑允許偏差
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≤50mm
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沿樁頭開(kāi)挖1.5~2m處用尺量
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6
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水泥漿液初凝時(shí)間
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不超過(guò)20小時(shí)
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觀察
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7
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水泥土強(qiáng)度
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Qu(28)≥1.0MPa
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沿直徑1/4處取芯試驗(yàn)檢驗(yàn)
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8
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水灰比
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1:1
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試驗(yàn)檢驗(yàn)選擇
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四、安全、環(huán)保施工保證措施
1、安全保證措施
(1)施工前應(yīng)檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng),其壓力和流量需要滿足施工圖要求。泵體灌漿管及噴嘴內(nèi)不得有任何雜物,各類密封圈必須完整良好無(wú)泄露現(xiàn)象。安全閥中的安全銷要進(jìn)行試壓檢驗(yàn),必須保證達(dá)到規(guī)定壓力時(shí),能斷銷卸壓,決不能輕易安裝未經(jīng)試壓檢驗(yàn)的自制安全銷。高壓泵必須指定專人操作,壓力表應(yīng)定期檢修驗(yàn)定,保證正常使用。
(2)在鉆進(jìn)及旋噴過(guò)程中,要防止灌漿管和噴嘴被堵。采取的措施有:漿液加以前進(jìn)行兩次過(guò)濾,嚴(yán)防雜物混入;鉆孔時(shí)邊射水(水壓1MPa)邊鉆進(jìn)。
(3)施工現(xiàn)場(chǎng)布置合理,各種電纜、管道、器材布置應(yīng)清晰明了;施工前查明地下管網(wǎng)位置,防止損傷;
(4)必須經(jīng)常檢查管道及接頭有無(wú)破損,若發(fā)現(xiàn)破損,應(yīng)立即更換,否則停止施工操作,以防發(fā)生高壓液體噴出造成損失或安全事故;
(5)現(xiàn)場(chǎng)施工人員必須配戴安全帽及其他安全防護(hù)用具;
2、環(huán)境保護(hù)措施
(1)施工過(guò)程中對(duì)周?chē)ㄖ锏谋Wo(hù)及對(duì)工程棄渣、污水排放、機(jī)械噪聲控制和生活垃圾處理,均應(yīng)按照國(guó)家環(huán)保部門(mén)的環(huán)保要求執(zhí)行,各項(xiàng)控制指標(biāo)均不超過(guò)規(guī)定的允許值。
(2)禁止在施工現(xiàn)場(chǎng)焚燒廢棄的塑料板。
(3)裝卸有粉塵的材料時(shí),應(yīng)灑水濕潤(rùn)或在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)進(jìn)行;拆除臨時(shí)設(shè)施時(shí),及時(shí)灑水處理,降低揚(yáng)塵污染。
(4)駛出施工場(chǎng)地的車(chē)輛,駛?cè)牍泛褪袇^(qū),應(yīng)清除輪胎上附著的泥土。
(5)施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備灑水降塵器具,設(shè)專人負(fù)責(zé)灑水降塵并及時(shí)清除浮土。
(6)施工中溢出的漿液應(yīng)回收處理,防止污染環(huán)境。
(7)旋噴灌漿過(guò)程中,對(duì)臨近建(構(gòu))筑物應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè),發(fā)生問(wèn)題及時(shí)處理。