地鐵隧道端頭加固專項施工方案一、工程概況1.1工程背景本工程為城市軌道交通3號線區(qū)間隧道工程，采用盾構(gòu)法施工。區(qū)間隧道全長2.8km，沿線共設(shè)置2個盾構(gòu)始發(fā)井和1個接收井。根據(jù)地質(zhì)勘察報告，隧道穿越地層主要為粉質(zhì)黏土、粉細砂層及圓礫層，地下水埋深3.5-6.8m，水位受季節(jié)性影響明顯。為確保盾構(gòu)機安全始發(fā)與接收，需對端頭井周圍土體進行加固處理。1.2加固范圍縱向范圍：盾構(gòu)始發(fā)端加固長度為盾構(gòu)機直徑的3倍（10.5m），接收端加固長度為盾構(gòu)機直徑的2.5倍（8.75m）橫向范圍：隧道結(jié)構(gòu)外兩側(cè)各5m，頂部至地面，底部至隧道結(jié)構(gòu)下3m加固面積：單個端頭井加固面積約380㎡，總體積約2660m31.3地質(zhì)條件地層編號巖土名稱厚度(m)滲透系數(shù)(cm/s)主要物理力學指標①1素填土1.2-2.51.5×10?3γ=18.5kN/m3，c=8kPa，φ=15°②3粉質(zhì)黏土3.8-5.68.2×10??γ=19.2kN/m3，c=22kPa，φ=20°③2粉細砂2.5-4.23.5×10?2γ=18.8kN/m3，φ=30°，標貫擊數(shù)15擊④1圓礫層4.6-7.31.2×10?1最大粒徑150mm，不均勻系數(shù)32二、加固設(shè)計方案2.1加固方式選擇結(jié)合地質(zhì)條件與周邊環(huán)境，采用"高壓旋噴樁+袖閥管注漿"的復合加固方案：主體加固：采用Φ800@600三重管高壓旋噴樁，形成格柵狀止水帷幕補充加固：在旋噴樁間隙及隧道拱頂120°范圍內(nèi)設(shè)置Φ150袖閥管注漿臨時支護：加固區(qū)外側(cè)設(shè)置Φ609mm鋼支撐，縱向間距1.5m2.2技術(shù)參數(shù)2.2.1高壓旋噴樁樁徑：Φ800mm，搭接長度≥200mm樁長：始發(fā)端22.5m，接收端19.8m水泥用量：450kg/m，水灰比1:1.2提升速度：15-20cm/min，旋轉(zhuǎn)速度：20-25r/min噴射壓力：高壓水35-40MPa，壓縮空氣0.7MPa，注漿壓力20-25MPa2.2.2袖閥管注漿管材：Φ150mmPVC管，壁厚5mm，每節(jié)長3m注漿孔間距：800mm，梅花形布置注漿材料：水泥-水玻璃雙液漿，水泥漿水灰比1:1，水玻璃濃度35Be'注漿壓力：0.5-1.2MPa，單孔注漿量120-150L/m初凝時間：30-60s，終凝時間：2-4min2.3加固效果要求加固后土體無側(cè)限抗壓強度：q?≥1.2MPa（28d）滲透系數(shù)：k≤1×10??cm/s壓縮模量：E?≥8MPa加固區(qū)均勻性：變異系數(shù)≤15%三、施工準備3.1技術(shù)準備圖紙會審：組織設(shè)計、監(jiān)理、施工三方進行圖紙會審，形成會審紀要施工方案交底：編制專項施工方案，組織三級技術(shù)交底（項目總工→施工員→作業(yè)班組）測量放線：使用全站儀進行樁位精確放樣，誤差控制在±50mm內(nèi)，設(shè)置控制樁及水準點試驗段施工：選取代表性區(qū)域進行3根旋噴樁試驗，確定最佳施工參數(shù)3.2現(xiàn)場準備場地平整：清除地表障礙物，平整場地，碾壓密實，場地承載力要求≥150kPa臨時設(shè)施：搭建水泥庫房（容量500t）、制漿站（3套）、配電房（200kW）及辦公區(qū)排水系統(tǒng)：設(shè)置環(huán)形排水溝（300×400mm）及集水井（800×800×1000mm），配備Φ150污水泵4臺材料儲備：進場P.O42.5級水泥1200t，水玻璃50t，袖閥管800m，確保材料儲備量滿足7天連續(xù)施工需求3.3機械設(shè)備配置設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)備注高壓旋噴樁機XP-30B3臺最大施工深度30m，工作壓力40MPa配備三重管噴射系統(tǒng)注漿泵ZJB-304臺流量30m3/h，工作壓力15MPa雙液注漿系統(tǒng)地質(zhì)鉆機XY-1002臺鉆孔直徑50-200mm，鉆深100m配套泥漿循環(huán)系統(tǒng)空壓機VY-12/72臺排氣量12m3/min，工作壓力0.7MPa水泥漿攪拌機JW-3503臺攪拌容量350L，功率5.5kW自動上料系統(tǒng)全站儀TS-601臺測角精度0.5"，測距精度1mm+1ppm水準儀DSZ22臺每公里往返誤差±1.5mm3.4材料準備水泥：采用P.O42.5級普通硅酸鹽水泥，進場需提供出廠合格證及3天強度報告，每200t進行一次抽樣送檢水玻璃：模數(shù)2.4-3.0，濃度35-40Be'，進場檢驗密度、粘度及固含量指標袖閥管：PVC材質(zhì)，外壁設(shè)置Φ8mm注漿孔，孔間距33cm，梅花形布置，配套橡膠套及止?jié){塞外加劑：采用萘系高效減水劑（摻量0.5%）、早強劑（摻量1.2%），均需提供產(chǎn)品合格證四、施工流程4.1總體施工順序測量放線→高壓旋噴樁施工（先外圍后內(nèi)部，隔樁跳打）→袖閥管注漿施工→降水井施工→效果檢測→鋼支撐安裝4.2高壓旋噴樁施工工藝4.2.1施工步驟鉆機就位：調(diào)整鉆桿垂直度（偏差≤1%），對位誤差≤50mm鉆孔：采用Φ150mm鉆頭鉆進至設(shè)計深度，鉆進過程中記錄地層變化插管：將三重管噴射裝置下至孔底，確保噴嘴通暢噴射作業(yè)：先送高壓水、壓縮空氣，待壓力穩(wěn)定后送水泥漿，按設(shè)計參數(shù)提升鉆桿沖洗：噴射結(jié)束后，用清水沖洗管路，防止堵管廢漿處理：采用泥漿車外運至指定場地處理，嚴禁隨意排放4.2.2關(guān)鍵控制點樁位偏差：≤50mm垂直度偏差：≤1%水泥漿比重：1.45-1.50g/cm3提升速度：15-20cm/min（粉土層取低值，砂層取高值）復噴處理：孔口返漿濃度降低時，應(yīng)進行局部復噴4.3袖閥管注漿施工工藝4.3.1施工步驟成孔：采用Φ150mm地質(zhì)鉆機成孔，孔深超加固底標高0.5m清孔：鉆孔完成后用清水洗孔至返清水下管：采用人工配合機械下管，管節(jié)連接采用絲扣+密封膠帶連接填充：孔壁與袖閥管之間填充級配砂（粒徑0.5-2mm）注漿：采用分段后退式注漿，每段長度33cm，注漿芯管提升速度5-8cm/min封口：注漿完成后用M30水泥砂漿封孔，養(yǎng)護7天4.3.2注漿控制標準注漿壓力：起始壓力0.5MPa，逐步升至1.2MPa單孔注漿量：按加固體積×孔隙率×填充系數(shù)計算，實際注漿量與理論值偏差≤10%終止標準：達到設(shè)計注漿量或注漿壓力穩(wěn)定10min且注漿量＜5L/min4.4降水系統(tǒng)施工降水井布置：在加固區(qū)外圍設(shè)置6口Φ300mm降水井，井深25m，間距8m井管結(jié)構(gòu)：采用Φ273mm無砂混凝土管，濾料為Φ5-10mm石英砂抽水系統(tǒng)：每井配置Φ50mm潛水泵（揚程30m，流量15m3/h），采用自動控制系統(tǒng)降水要求：水位需降至隧道結(jié)構(gòu)底標高以下1.5m，且穩(wěn)定時間不少于7天五、質(zhì)量控制措施5.1原材料控制水泥：存儲時墊高30cm，覆蓋防雨布，堆放高度≤10袋出廠超過3個月或受潮結(jié)塊的水泥，需重新檢驗合格后方可使用每批次水泥進場需進行強度、安定性及凝結(jié)時間檢驗漿液制備：采用自動計量系統(tǒng)，水泥計量誤差≤±2%，水灰比誤差≤±0.02攪拌時間≥2min，漿液需經(jīng)過1.2mm濾網(wǎng)過濾水泥漿需在初凝前用完，超時漿液嚴禁使用5.2施工過程控制5.2.1高壓旋噴樁質(zhì)量控制建立"三檢制"質(zhì)量檢查制度（班組自檢→質(zhì)檢員復檢→監(jiān)理驗收）每根樁施工前檢查設(shè)備壓力表、流量計是否正常施工中每30min測量一次水泥漿比重，每50根樁檢查一次噴嘴直徑做好施工記錄，內(nèi)容包括：樁號、施工時間、地層情況、各參數(shù)變化等5.2.2袖閥管注漿質(zhì)量控制注漿前進行壓水試驗，檢查管路密封性及地層滲透性采用"先稀后濃、先慢后快、先外圍后內(nèi)部"的注漿原則相鄰孔注漿間隔時間≥24h，防止串漿記錄每段注漿壓力、注漿量、注漿時間等參數(shù)，繪制Q-t-p曲線5.3檢測方法5.3.1高壓旋噴樁檢測鉆芯取樣：每50根樁取1組芯樣，每組3個點，檢測抗壓強度及均勻性標準貫入試驗：在加固區(qū)隨機選取5個點進行標貫試驗，實測擊數(shù)≥25擊載荷試驗：選取3個代表性樁進行單樁承載力試驗，承載力特征值≥300kN5.3.2袖閥管注漿檢測注水試驗：在注漿完成7天后進行，測定滲透系數(shù)k≤1×10??cm/s地質(zhì)雷達：對加固區(qū)進行面掃描，檢測加固體完整性及有無空洞聲波測試：檢測加固體縱波波速，v?≥1800m/s5.4質(zhì)量通病防治質(zhì)量問題產(chǎn)生原因預防措施處理方法樁體強度不足水泥用量不足、水灰比過大、提升過快嚴格控制水泥用量，定期校準流量計；控制水灰比1:1.2對強度不足區(qū)域進行補注漿斷樁提桿過快、噴嘴堵塞、地層突變保持均勻提升；定期檢查噴嘴；根據(jù)地層調(diào)整參數(shù)補打旋噴樁或進行袖閥管注漿冒漿注漿壓力過大、地層孔隙率小降低注漿壓力；間歇注漿；加快提升速度表面封堵，繼續(xù)注漿串漿孔距過小、地層滲透性好采用隔孔施工；加大孔距；延長相鄰孔施工間隔堵塞串漿孔，待凝24h后繼續(xù)六、安全文明施工6.1安全管理體系組織機構(gòu)：成立項目經(jīng)理為組長的安全領(lǐng)導小組，配備專職安全員3名，各班組設(shè)兼職安全員責任制：建立"項目經(jīng)理→施工員→班組長→作業(yè)人員"的四級安全責任制安全教育：特種作業(yè)人員持證上崗，進場前進行三級安全教育，考核合格后方可上崗6.2專項安全措施6.2.1高處作業(yè)安全鉆機操作平臺設(shè)置1.2m高防護欄桿，滿掛密目安全網(wǎng)作業(yè)人員佩戴安全帽、安全帶，安全帶高掛低用平臺腳手板滿鋪、固定牢固，嚴禁探頭板6.2.2用電安全施工現(xiàn)場采用TN-S接零保護系統(tǒng)，設(shè)置三級配電兩級保護配電箱安裝漏電保護器（動作電流≤30mA，動作時間≤0.1s）高壓設(shè)備設(shè)置警示標志，配備絕緣手套、絕緣靴等防護用品6.2.3機械安全機械設(shè)備定期進行維護保養(yǎng)，建立設(shè)備臺賬及檢修記錄鉆機作業(yè)時，嚴禁人員站在鉆桿正前方及回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)注漿泵壓力表定期校驗，確保指示準確6.3文明施工措施場地圍擋：采用2.5m高彩鋼板圍擋，設(shè)置噴淋系統(tǒng)降塵道路硬化：場區(qū)主要道路采用200mm厚C20混凝土硬化，設(shè)置排水溝揚塵控制：出入口設(shè)置洗車平臺，場區(qū)裸土覆蓋率100%，PM10濃度控制在0.5mg/m3以下噪音控制：選用低噪音設(shè)備，夜間施工（22:00-6:00）噪聲≤55dB，必要時設(shè)置聲屏障6.4應(yīng)急預案觸電事故：配備急救箱，現(xiàn)場人員掌握心肺復蘇技能，附近醫(yī)院急救電話張貼于配電箱旁坍塌事故：儲備應(yīng)急沙袋200袋，鋼管500m，應(yīng)急照明設(shè)備10套火災(zāi)事故：每500㎡設(shè)置2組滅火器（4kg干粉+2L二氧化碳），易燃易爆品單獨存放防汛措施：雨季來臨前檢查排水系統(tǒng)，配備大功率水泵6臺，應(yīng)急柴油發(fā)電機1臺（200kW）七、施工進度計劃7.1施工工期總工期45天，其中：施工準備：5天高壓旋噴樁施工：20天（3臺設(shè)備同時作業(yè)，每天完成45根）袖閥管注漿施工：10天（2個作業(yè)面同時施工）效果檢測：5天鋼支撐安裝：3天驗收及整改：2天7.2進度保證措施資源保障：備用高壓旋噴樁機1臺，水泥儲備量滿足10天需求工序銜接：旋噴樁施工完成50%后，開始袖閥管注漿施工（滯后5天）夜間施工：辦理夜間施工許可證，必要時采用兩班制（6:00-22:00）進度考核：實行周進度考核，延誤超過3天及時調(diào)整資源配置八、驗收標準與流程8.1驗收標準主控項目：加固體強度：28d無側(cè)限抗壓強度≥1.2MPa滲透系數(shù)：k≤1×10??cm/s加固范圍：符合設(shè)計要求，偏差≤100mm一般項目：樁位偏差：≤50mm垂直度偏差：≤1%水泥用量：符合設(shè)計要求，偏差≤5%8.2驗收流程施工單位自檢：施工完成后，施工單位組織自檢，形成自檢報告第三方檢測：委托第三方檢測機構(gòu)進行現(xiàn)場檢測，出具檢測報告監(jiān)理驗收：監(jiān)理工程師對施工資料及檢測報告進行審核，組織現(xiàn)場驗收業(yè)主驗收：業(yè)主組織設(shè)計、監(jiān)理、施工單位進行聯(lián)合驗收，簽署驗收意見備案：驗收合格后，整理資料歸檔備案九、結(jié)論與