地鐵維修地基施工方案設(shè)計(jì)一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本工程為某市地鐵3號(hào)線既有線路地基維修項(xiàng)目，涉及線路全長(zhǎng)8.6公里，包含5座地下車站及區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)。該線路運(yùn)營(yíng)已達(dá)12年，近期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示部分區(qū)段出現(xiàn)地基沉降超標(biāo)（最大沉降量達(dá)18mm）、結(jié)構(gòu)裂縫（縫寬0.2-0.5mm）等病害，需通過(guò)系統(tǒng)性地基維修恢復(fù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。1.2工程地質(zhì)條件根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，施工區(qū)域地層分布特征如下：①素填土層：厚0.8-1.5m，松散結(jié)構(gòu)，含建筑垃圾②粉質(zhì)黏土層：厚3.2-5.6m，軟塑狀態(tài)，地基承載力特征值160kPa③粉細(xì)砂層：厚2.5-4.8m，中密狀態(tài)，標(biāo)貫擊數(shù)18-25擊，地下水位埋深4.2-6.5m④中風(fēng)化巖層：厚層狀石灰?guī)r，地基承載力特征值3000kPa，為穩(wěn)定持力層1.3維修范圍及內(nèi)容地基加固工程：對(duì)2.3公里沉降超標(biāo)區(qū)段采用注漿加固處理，涉及12個(gè)加固分區(qū)結(jié)構(gòu)修復(fù)工程：包含38處結(jié)構(gòu)裂縫修補(bǔ)、5處道床抬升調(diào)整防水補(bǔ)強(qiáng)工程：更換破損防水層1200㎡，增設(shè)排水盲溝380m監(jiān)測(cè)系統(tǒng)升級(jí)：新增自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)56個(gè)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸1.4工程難點(diǎn)運(yùn)營(yíng)線路施工限制：需在夜間23:00-次日5:00天窗點(diǎn)作業(yè)，單日有效施工時(shí)間僅5.5小時(shí)周邊環(huán)境復(fù)雜：線路穿越城市核心區(qū)，上方為密集建筑群及地下管線精度控制要求高：軌道結(jié)構(gòu)抬升誤差需控制在±2mm內(nèi)，確保列車運(yùn)行安全二、施工準(zhǔn)備2.1組織架構(gòu)成立項(xiàng)目經(jīng)理部，設(shè)置5個(gè)專業(yè)工作組：技術(shù)管理組：負(fù)責(zé)施工方案優(yōu)化、技術(shù)交底及難題攻關(guān)施工管理組：統(tǒng)籌現(xiàn)場(chǎng)施工組織，包含3個(gè)作業(yè)班組（地基加固組、結(jié)構(gòu)修復(fù)組、防水施工組）安全質(zhì)量組：實(shí)施全過(guò)程安全監(jiān)管及質(zhì)量驗(yàn)收，配置專職安全員6名物資設(shè)備組：保障材料采購(gòu)及設(shè)備調(diào)度，建立24小時(shí)應(yīng)急物資儲(chǔ)備庫(kù)協(xié)調(diào)保障組：負(fù)責(zé)與地鐵運(yùn)營(yíng)公司、產(chǎn)權(quán)單位的日常協(xié)調(diào)2.2技術(shù)準(zhǔn)備圖紙深化設(shè)計(jì)：完成38張專項(xiàng)施工圖紙繪制，包含：注漿孔位布置圖（孔距1.2m×1.2m梅花形布置）結(jié)構(gòu)加固節(jié)點(diǎn)詳圖（采用Φ25鋼筋網(wǎng)片+噴射混凝土）監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)平面圖（區(qū)間每50m設(shè)置1個(gè)監(jiān)測(cè)斷面）專項(xiàng)方案編制：《既有線地基注漿加固施工方案》《結(jié)構(gòu)裂縫環(huán)氧樹(shù)脂灌注處理工藝》《運(yùn)營(yíng)期間施工安全防護(hù)專項(xiàng)方案》技術(shù)交底：采用BIM技術(shù)進(jìn)行三維可視化交底，重點(diǎn)明確：注漿壓力控制標(biāo)準(zhǔn)（初壓0.3-0.5MPa，終壓1.2-1.5MPa）裂縫修補(bǔ)工藝流程（表面處理→埋設(shè)注漿嘴→密封→壓力注漿→固化養(yǎng)護(hù)）2.3現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備施工圍擋設(shè)置：采用2.5m高裝配式圍擋進(jìn)行分區(qū)隔離，每50m設(shè)置應(yīng)急通道臨時(shí)設(shè)施布置：材料倉(cāng)庫(kù)：設(shè)置3處防爆型注漿材料存儲(chǔ)區(qū)，距離明火點(diǎn)≥30m設(shè)備停放區(qū)：配置注漿泵6臺(tái)、地質(zhì)鉆機(jī)8臺(tái)、混凝土噴射機(jī)3臺(tái)監(jiān)測(cè)控制室：安裝自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)終端，實(shí)時(shí)顯示沉降數(shù)據(jù)管線保護(hù)：采用地質(zhì)雷達(dá)對(duì)施工區(qū)域地下管線進(jìn)行探測(cè)，標(biāo)記給水管、燃?xì)夤艿?2處關(guān)鍵點(diǎn)位對(duì)直徑≥300mm的管線設(shè)置保護(hù)性支架，監(jiān)測(cè)頻率提升至1次/2小時(shí)2.4材料準(zhǔn)備材料名稱規(guī)格型號(hào)技術(shù)指標(biāo)計(jì)劃用量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)超細(xì)水泥P.O42.5細(xì)度≤3%，初凝≥45min850噸GB175-2007環(huán)氧樹(shù)脂E-44拉伸強(qiáng)度≥65MPa1200LGB/T13657-2011鋼筋網(wǎng)片Φ8@150屈服強(qiáng)度≥335MPa3800㎡GB1499.2-2018速凝混凝土C40P8初凝≤15min，28d強(qiáng)度≥40MPa280m3GB50164-2011三、施工工藝3.1地基加固施工3.1.1袖閥管注漿工藝成孔作業(yè)：采用XY-100型地質(zhì)鉆機(jī)，孔徑110mm，孔深8-12m（穿透軟弱土層進(jìn)入巖層0.5m）鉆孔垂直度偏差控制≤1%，采用跟管鉆進(jìn)工藝防止塌孔注漿管安裝：選用Φ50mmPVC袖閥管，每節(jié)長(zhǎng)度1m，管身設(shè)置6mm注漿孔，間距330mm底部安裝錐形封堵頭，管外包裹透水土工布注漿施工：采用雙液注漿（水泥漿+水玻璃），水灰比1:1，初凝時(shí)間控制在30-45s注漿順序：先外圍后內(nèi)部，跳孔施工（間隔2個(gè)孔位）壓力控制：軟土層0.5-0.8MPa，巖層1.2-1.5MPa單孔注漿量：粉質(zhì)黏土層1.2-1.5m3/m，砂層1.8-2.2m3/m3.1.2高壓噴射注漿加固對(duì)車站換乘節(jié)點(diǎn)等特殊部位采用三重管旋噴樁加固：樁徑800mm，樁距1.2m，呈等邊三角形布置提升速度15-20cm/min，旋轉(zhuǎn)速度20-25r/min水壓力30-35MPa，氣流壓力0.7MPa，漿壓1.5-2.0MPa28天單樁承載力特征值≥500kN3.2結(jié)構(gòu)修復(fù)施工3.2.1裂縫修補(bǔ)工藝表面處理：采用角磨機(jī)沿裂縫走向打磨50mm寬區(qū)域，露出新鮮混凝土面用高壓風(fēng)清除粉塵，丙酮擦拭表面油污注漿嘴安裝：沿裂縫走向間距200-300mm布設(shè)注漿嘴，裂縫交叉處增設(shè)注漿點(diǎn)采用環(huán)氧膠泥固定，確保與基層粘結(jié)牢固壓力注漿：使用SYB-50型注漿泵，注漿壓力0.2-0.4MPa注漿材料采用低黏度環(huán)氧樹(shù)脂（黏度≤50mPa·s），分次注漿直至相鄰嘴溢出固化養(yǎng)護(hù)時(shí)間≥24小時(shí)，環(huán)境溫度控制在15-25℃3.2.2道床抬升施工對(duì)沉降超標(biāo)區(qū)段采用微型千斤頂同步抬升工藝：布設(shè)6個(gè)抬升支點(diǎn)，單個(gè)支點(diǎn)承載力≥500kN抬升精度控制：?jiǎn)未翁俊?.5mm，累計(jì)抬升量達(dá)設(shè)計(jì)值后持荷30min抬升完成后采用無(wú)收縮灌漿料填充空隙，灌漿料流動(dòng)度≥300mm3.3防水補(bǔ)強(qiáng)工程3.3.1防水層修復(fù)基層處理：采用高壓水槍清除原防水層表面雜物，修補(bǔ)基層凹陷處（深度≥5mm時(shí)采用聚合物砂漿找平）基層含水率檢測(cè)≤8%，合格后方可施工防水層施工：涂刷基層處理劑（用量0.2kg/㎡），干燥時(shí)間≥4小時(shí)鋪設(shè)1.5mm厚自粘改性瀝青防水卷材，采用滿粘法施工，搭接寬度100mm卷材收頭采用金屬壓條固定，密封膠封口寬度≥10mm3.3.2排水系統(tǒng)改造增設(shè)Φ100mmHDPE雙壁波紋管盲溝，坡度1.5%，外包土工布（滲透系數(shù)1×10?3m/s）每隔20m設(shè)置集水井，配置Φ50mm潛水泵（揚(yáng)程≥8m，流量≥15m3/h）排水溝采用C25混凝土澆筑，壁厚100mm，內(nèi)表面做防水砂漿抹面（厚度20mm）3.4施工監(jiān)測(cè)控制3.4.1監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及頻率監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量監(jiān)測(cè)頻率控制標(biāo)準(zhǔn)地表沉降38個(gè)施工期間1次/2h日變化量≤2mm結(jié)構(gòu)沉降56個(gè)1次/天累計(jì)沉降≤10mm隧道收斂22個(gè)1次/天收斂值≤5mm地下水位12個(gè)1次/3天水位變化≤500mm3.4.2應(yīng)急預(yù)警機(jī)制一級(jí)預(yù)警：沉降速率＞3mm/天，立即停止施工，啟動(dòng)備用注漿方案二級(jí)預(yù)警：沉降速率2-3mm/天，加密監(jiān)測(cè)至1次/h，調(diào)整注漿參數(shù)三級(jí)預(yù)警：沉降速率＜2mm/天，正常施工，持續(xù)監(jiān)測(cè)四、施工進(jìn)度計(jì)劃4.1施工階段劃分準(zhǔn)備階段（第1-15天）：完成施工方案審批、材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)、設(shè)備調(diào)試第一階段（第16-45天）：完成區(qū)間隧道K3+200-K5+500段地基加固第二階段（第46-75天）：實(shí)施車站結(jié)構(gòu)修復(fù)及防水補(bǔ)強(qiáng)工程第三階段（第76-105天）：完成剩余區(qū)段加固及道床調(diào)整驗(yàn)收階段（第106-120天）：組織第三方檢測(cè)、竣工資料編制及驗(yàn)收4.2關(guān)鍵線路計(jì)劃袖閥管注漿（30天）→結(jié)構(gòu)裂縫修補(bǔ)（25天）→道床抬升調(diào)整（15天）→防水層施工（20天）→系統(tǒng)調(diào)試（10天）關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制：第30天：完成首段注漿效果檢測(cè)第60天：完成5座車站結(jié)構(gòu)修復(fù)第90天：全線路基沉降達(dá)標(biāo)第110天：通過(guò)運(yùn)營(yíng)公司初步驗(yàn)收4.3資源配置計(jì)劃人力資源：管理人員：項(xiàng)目經(jīng)理1人、技術(shù)負(fù)責(zé)人1人、安全員6人、質(zhì)檢員4人作業(yè)人員：注漿工24人、鋼筋工18人、混凝土工15人、防水工12人高峰期總?cè)藬?shù)達(dá)85人，實(shí)行三班倒作業(yè)制度機(jī)械設(shè)備：注漿設(shè)備：高壓注漿泵6臺(tái)、制漿機(jī)4臺(tái)、攪拌機(jī)3臺(tái)鉆孔設(shè)備：地質(zhì)鉆機(jī)8臺(tái)、旋噴鉆機(jī)3臺(tái)檢測(cè)設(shè)備：超聲波檢測(cè)儀2臺(tái)、鋼筋掃描儀1臺(tái)、水準(zhǔn)儀3臺(tái)五、質(zhì)量安全保障措施5.1質(zhì)量管理體系材料控制：建立材料進(jìn)場(chǎng)"三檢制"（自檢、互檢、專檢），每批次水泥抽檢抗壓強(qiáng)度、細(xì)度指標(biāo)注漿材料需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)配比試驗(yàn)，確定最佳配合比過(guò)程控制：實(shí)行"首件認(rèn)可制"，每個(gè)分項(xiàng)工程首件施工需經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后方可大面積施工注漿施工實(shí)行"三參數(shù)"控制（壓力、流量、注漿量），每孔設(shè)置施工記錄卡驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：地基承載力：加固后地基承載力特征值≥200kPa注漿體強(qiáng)度：28天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥2.5MPa結(jié)構(gòu)修復(fù)：裂縫修補(bǔ)后滲透試驗(yàn)無(wú)滲漏，表面平整度≤3mm/2m5.2安全防護(hù)措施施工防護(hù)：設(shè)置硬質(zhì)圍擋隔離施工區(qū)與運(yùn)營(yíng)區(qū)，安裝防眩目警示燈（間距5m）隧道內(nèi)施工采用36V安全電壓照明，每10m設(shè)置應(yīng)急照明燈具作業(yè)安全：高空作業(yè)（≥2m）必須使用雙鉤安全帶，搭設(shè)滿堂腳手架需驗(yàn)收掛牌注漿作業(yè)人員佩戴防毒面具（過(guò)濾式P100型），每2小時(shí)輪換作業(yè)應(yīng)急預(yù)案：編制《突水突泥應(yīng)急預(yù)案》《結(jié)構(gòu)失穩(wěn)應(yīng)急預(yù)案》等6項(xiàng)專項(xiàng)預(yù)案配備應(yīng)急物資：柴油發(fā)電機(jī)2臺(tái)、應(yīng)急注漿設(shè)備1套、急救箱3個(gè)每月組織1次應(yīng)急演練，演練記錄存檔備查六、環(huán)境保護(hù)措施6.1噪聲控制選用低噪聲設(shè)備（晝間≤70dB，夜間≤55dB），對(duì)破碎機(jī)等設(shè)備設(shè)置隔聲罩夜間施工噪聲超標(biāo)時(shí)，采用移動(dòng)式聲屏障（降噪量≥25dB）6.2揚(yáng)塵治理施工區(qū)域出入口設(shè)置洗車平臺(tái)（含三級(jí)沉淀池），車輛沖洗率100%干燥天氣時(shí)對(duì)施工便道每2小時(shí)灑水1次，PM10濃度控制在0.5mg/m3以下6.3廢棄物處理建筑垃圾分類存放，危險(xiǎn)廢棄物（廢注漿料、廢油）交由有資質(zhì)單位處置鉆孔泥漿經(jīng)脫水處理后，干渣運(yùn)至指定消納場(chǎng)，水循環(huán)利用率≥80%七、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程7.1驗(yàn)收內(nèi)容隱蔽工程驗(yàn)收：注漿孔位、深度、壓力等參數(shù)核查鋼筋網(wǎng)片安裝質(zhì)量（間距、保護(hù)層厚度）防水層搭接寬度及粘結(jié)質(zhì)量實(shí)體檢測(cè)：地基承載力檢測(cè)：采用平板載荷試驗(yàn)，每1000㎡不少于1點(diǎn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢測(cè)：鉆芯取樣法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度，每組3個(gè)芯樣防水效果檢測(cè)：進(jìn)行24小時(shí)閉水試驗(yàn)，滲水量≤0.2L/(m2·d)7.2驗(yàn)收程序施工單位自檢合格后提交驗(yàn)收申請(qǐng)監(jiān)理單位組織初驗(yàn)，出具評(píng)估報(bào)告建設(shè)單位組織設(shè)計(jì)、勘察、運(yùn)營(yíng)等單位進(jìn)行竣工驗(yàn)收第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行專項(xiàng)檢測(cè)，出具檢測(cè)報(bào)告驗(yàn)收合格后辦理工程移交手續(xù)，簽署《質(zhì)量保修書(shū)》八、運(yùn)營(yíng)保障措施8.1施工協(xié)調(diào)機(jī)制每日15:00召開(kāi)施工協(xié)調(diào)會(huì)，參會(huì)單位包括運(yùn)營(yíng)公司、設(shè)備管理單位、監(jiān)理單位建立"一路一卡"制度，施工人員憑IC卡進(jìn)出作業(yè)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)軌跡追蹤8.2