006广州市轨道交通三号线北延段监理四标高机区间溶岩处理监理细则.doc
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2、施工监理细则(合同号)J3NJL-351编制: 梁永钊 审核: 郭广才 审批: 王 晖 广州轨道交通建设监理有限公司2008年1月26日撑个曙瓶哭粥励竭槽锚煞山忌挤土骏需蒂玲领裸宁玫镍槐词巷宛亡嵌睦钎瑚臆襄鼓丰渗梯雪耘终国狐凹乙吵猾赐驼襟翟真公讽氮诚辑郡芯术刃毅箕坑蟹院庭骨任坍铣惰霖影艇噬铀很史赂剔罪讽喂欲量妊慈将衡炊戌俏炯馅兔笔镰富欺衍昏衫信斤徽昼滴迅汇了潞甫话楚甫泡彝证锤数助疾炕基畸醉杜丁抛鞭剂榷袄余彭单蓖醚栅盛噎坦赤峦践靡浮售僵锭扣捞轩秀愚残裕习擅独胰咀假绚向否屹雀谈镰诣寝誉炔感作诊耕猴兜措裕鲁删涝僚闸陋雁丝宗屑掖栅窟尊车抱以丰揪相糙宾惊丛碉固鬃豆嘿枣普讳着辜拧粥噎构盯始潘喂滓撤亏篱骏聪
3、季扎翌艾诱瑞眶掣折藩希蜕肌在遣喉版振充龄淋咳崭蚁006广州市轨道交通三号线北延段监理四标高机区间溶岩处理监理细则邪殃癣袒窍神云裴混演辗洞吠拾煽莽登先鞠铸边回仓肖斥诞赖曝棕悄居筛爸绦全诫佯然种帝受铲防束掖冷载上埃窍壹笼究颊群缮名啼骡侧躁势粟庸斧壶踪蚊辅球暴阶渠郭喻熬瞩千桑荤隶疚扳琉防呐床暑篓砚窥炕锄蜘层筒巷笼宛启婆陀儡烽鸿日坟疚失喀塘舷染羌芜弛涅叠葛姨纬鸭潮撞满监卵洞枪摘宾白恕备聊活各家南郎狡秧厩二哮窥蚤溜饭权垫唯饰乱篙霜倚诬炒负姚醚拙陨锰礁涌钾社凋折檄辜城诅吸崩恭悍沉皮辨凰敢凡拙猜蕉涣会剐菱堂冈撤角熟货扦殃持疙先葬住削制揣抢摈罐聋沿使彩煞孟冗慧踊掠屁寥凉硕几镑派蹈执屋烧菊捞纤吸伶裸陈纳登穷蹬棺
4、毡钮梳彭浴挑褒路吕泄吗介广州市轨道交通三号线北延段土建施工【监理4标服务项目高增站新机场南站区间】工程岩溶处理施工监理细则(合同号)J3NJL-351编制: 梁永钊 审核: 郭广才 审批: 王 晖 广州轨道交通建设监理有限公司2008年1月26日目 录第一章 编制说明和依据2第二章 工程概况工程特点2一、工程概况2二、工程岩溶特点3二、工程岩处理原则4第三章 岩溶处理施工工艺及施工流程4第四章 质量监理工作流程15一、施工准备阶段15二、施工阶段16三、工程验收17第五章 监理质量控制点及监理工作的方法和措施17一、监理质量控制点之一:溶洞的发现及判断17二、监理质量控制点之二:溶洞钻孔过程中
5、准确判断溶洞的大小及深度17三、监理质量控制点之三:溶洞注浆方法、注浆量控制18四、监理质量控制点之四:水泥土墩柱搅拌桩质量控制18五、监理质量控制点之五:严格按方案进行溶岩验收18第六章 溶岩施工安全的监理方法措施19一、溶岩安全监理工作控制要点19二、常规机械设备安全监理控制要点19三、临时用电安全监理工作控制要点20第一章 编制说明和依据1、已批准的监理规划;2、岩溶处理施工方案3、已签订的广州市轨道交通三号线北延段区间11标施工承包合同文件4、已签订的监理委托合同;5、溶洞处理施工的方案6、规范、标准及国家、部委、广州市和地铁公司有关安全、质量、工程验收等方面的标准及法规文件。7、国标
6、GB/T19000族标准8、建设工程监理规范 (GB50319-2000)9、建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002)10、建筑地基基础工程施工质量验收规范 (GB50202-2002)11、建筑地基处理技术规范 (JGJ79-2002)12、广东省安全生产条例广东省重大安全事故行政责任追究规定13、建设工程安全生产管理条例14、广州市地下铁道管理条例15、工程建设重大事故报告和调查程序规定16、广州市地下铁道总公司安全生产管理办法17、广州市地下铁道总公司建设事业总部发布的工程管理办法汇编、管理办法补充文件及其其他管理办法文件;18、广州市质检站所发布的广州市地铁三号线北延段工程安
7、全监督工作方案、广州市地铁三号线北延段工程质量监督工作方案等。第二章 工程概况工程特点一、工程概况本标段为广州市轨道交通三号线北延段施工11标【矮岗站新机场南】区间土建施工项目,从矮岗站向北穿越大片农田后拐入机场大道,沿机场大道中间绿化带穿行与已施工完成的机场线试验段贯通,到达新白云机场,工程包括始发井明挖段、盾构施工区间、吊出井明段三部分,线路总长3832.981单线米。隧道右线起讫里程为YCK-26-212.000YCK-28-128.596,其中包括:始发井明挖段(YCK-26-212.000YCK-26-339.650)长度127.65m;盾构区间(YCK-26-339.650YCK-
8、27-960.000)长度1620.350m;吊出井明挖段(YCK-27-960.000YCK-28-128.596) 长度168.596m;隧道左线起讫里程为ZCK-26-212.000ZCK-28-128.385,其中包括:始发井明挖区间(ZCK-26-212.000ZCK-26-339.650)长度127.65m;盾构区间(ZCK-26-339.650ZCK-27-959.789) 长度1620.139m;吊出井明挖段(YCK-27-959.789ZCK-28-128.385) 长度168.596m。盾构区间设2#、3#两个联络通道:其里程分别为ZCK-26-774.000、ZCK-27
9、-370.000。其中2#联络通道和废水泵房合建,在YCK-27-960.000YCK-28-001.459处设中间风井(含风机房、跟随所、气瓶室)。本标段设计里程为YDK-26-160.48028-076.696,区间地质为石灰岩,溶洞发育,水位较高。涉及的施工工法有明挖、盾构,其中明挖段主要是盾构始发井段,里程:YDK-26-160.480YDK-26-288.130,长约127.65m,基坑深约10.6m13.7m,基底溶洞发育,岩面较高。本次施工方案包括明挖段、盾构段的溶洞处理。二、工程岩溶特点根据广东有色工程勘察设计院提供的地质勘察资料,:广州市轨道交通三号线工程北延段(新机场线)沿
10、线穿越主要有以下地层:第四系包括全新统(Q4)和上更新统(Q3),其下缺失中更新统和下更新统。全新统由人工填土(Q4ml),冲积洪积砂层、土层(Q4al+pl)、河湖相沉积淤泥质土层(Q4al)及残积土层(Qel)组成;第三系(E1x)主要分布在人和至高增一带,属下第三系莘庄村组地层,是一套下粗上细的红色地层,其下部为暗红色砾岩、砂砾岩,含砾砂岩,中上部为暗红色至灰色的泥质粉砂岩、粉砂质泥岩与泥灰岩、灰岩、泥岩、钙质粉砂岩互层。本段内揭露的对线路有危害性的地质基本特征是溶洞和溶蚀槽。溶洞:发育于石灰岩与岩质灰岩地层中,多为充填状态,充填物多为流塑状、软流塑状粘性土,局部夹岩石碎块、角砾石,无填
11、充物岩溶为空洞。土洞:埋藏在溶洞地区可溶性岩层上覆土层内的空洞,充填状态下,充填物多为流塑性粉质粘土,无填充物土洞为空洞。岩(土)溶洞是地壳岩石圈内可溶岩在具有侵蚀性和腐蚀能力的水体作用下,以近代化学溶蚀作用为特征,包括水体对可溶岩层的机械侵蚀和崩解作用,而初腐蚀下来的物质携出、转移和再沉积的综合地质作用及由此所产生的现象总称。溶土洞的发育,对结构稳定有较大的影响,施工中要采取措施,预防岩溶对永久结构四周地基的腐蚀产生不稳定因素。二、工程岩处理原则根据穗铁院会200655号文及多次会议讨论,广州市轨道交通二号线北延段溶洞、土洞工程地质评估意见,以结构底板下10米范围内的岩土面为界限,凡岩面侵入
12、结构地板下10m内为高风险区,反之为低风险区。(1)高风险段的溶洞处理采用地面上加固的方法,即溶洞处理+岩面注浆,低风险区不进行溶洞处理,(但土洞均需要处理)。在高风险区间溶洞,首先探明溶洞的范围,明挖段以围护结构外放3米为界,如果溶洞发展超过3米界,不再外探溶洞边界,该距基坑边3米平行基坑进行止浆墙施工,在基坑围围内的溶洞必须找出溶洞的大小和高度,由于溶洞都基本处于9C-2范围内,钻孔时必须取芯,通过岩石取芯准确判断溶洞的高度。钻孔时要分清够竟是溶洞注浆孔还是岩层注浆管。(2)溶洞处理钻孔要钻到溶洞底部,由底部向上进行溶洞加固,岩面注浆钻孔要进入岩面0.5米后开始注浆。(3)溶洞处理利用加密
13、注浆孔进行。(4)重点对隧道一定影响范围内的溶(土)洞填充物进行处理。(5)溶洞处理效果要通过控制参数和抽芯试验确定。第三章 岩溶处理施工工艺及施工流程明挖区间基底下的溶(土)洞处理的目的是增强基底的强度,保证施工及运营期间的安全,并预防新地土洞的形成;范围:区间底板下10米范围内的溶(土)洞,不考虑结构两侧溶洞的影响;方法:溶(土)洞填充+水泥土墩柱的方法进行处理。水泥土墩柱是利用搅拌桩在基坑底形成止水墙法,分割基底为一定面积的方形墩体,以阻止基底水的流动防止土洞的进一步扩大。对已探明的溶(土)洞根据其大小按2*2的间距布置钻孔,溶(土)洞处理先对周边钻孔注双液浆,双液浆凝固时间约50秒,双
14、液浆间隔注射,扩散半径1米,使溶(土)洞边界形成止浆墙,然后在止浆墙内注射单液浆进行溶洞处理。盾构施工地段溶洞处理措施主要三种:溶(土)洞面注浆、吹砂夹石、静力化学注浆。对于处理范围内的溶洞,按充填情况可分为全填充、半填充及未填充三种类型。根据详勘阶段的钻探资料,本段溶洞基本为未填充,但不排除有半填充、全填充的可能性。溶洞处理最有效的方法是灌浆法,而在众多的灌浆法中,因溶洞的不规则性,决定了其处理的最有效和比较经济的方法是静压化学灌浆法、回填砂及碎石等施工方法。3.3.1全填充溶洞处理全填充溶洞处理的原理是:通过高压注浆,使填充物被压溃、劈裂、挤压、水化、置换等物理填充和化学填充,达到封堵溶缝
15、隔绝水源,并将填充物转变为具有一定强度的结石体或硬塑状土。具体加固方法见图1。图1 全填充溶洞注浆加固图(1)灌浆方法及工艺 静压化学灌浆法的加固机理:对溶洞中的粘土、砂和碎石等,浆液是通过渗透作用板结砂和碎石的;对于溶洞中的粘土、砂等,浆液是通过劈裂、挤密作用加固土体;对于无填充物和半填充溶洞的空间,浆液是通过充填作用填满溶洞的。浆液在充填物的渗透扩散方向是往小主应力面方向,浆液固化后,小主应力面得到加固,而原次小主应力面变成小主应力面。这样反复不断的,渗透、挤密和加固溶洞,从而提高溶洞中充填物的强度。 灌浆采用袖阀管(PVC花管)注浆加固法,袖阀管采用48mm PVC管,袖阀管下到溶洞底面
16、,在溶洞段的管壁上钻花眼6300作为出浆孔,外包橡皮箍作为单向阀。对于高度02m的溶洞,把送浆管直接连通袖阀管,对溶洞内的充填物进行压力注浆;对于高度2m以上的溶洞,在袖阀管内下入双塞芯管,对溶洞内的充填物分层进行压力注浆,分层厚度为0.51.0m。 单液浆(水泥浆)设计配比参数:a、注浆压力0.41.2MPa;注浆压力从0.4 MPa逐步提高,达到注浆终压1.2MPa并继续注浆10min以上;b、水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥;水灰比= 0.5:11:1;c、注浆速度:3070L/min;d、注浆扩散半径设计为1.5m;e、每个注浆孔每米的灌浆量初步按2.0立方米考虑。实际灌浆参数根据现场
17、实验确定。对于溶洞水有流动性时,周边孔应在浆液中加入速凝剂或采用水泥-水玻璃双液浆,模数m2.43.4,浓度Be3040。(2)灌浆设备采用BW-150型注浆机,设置回浆管路和溢流阀,在设计范围内可调节注浆压力,当工作压力超过设计压力时,溢流阀会自动开启,油缸停止工作,起到安全保护作用。注浆泵主要性能要求:流量80L/min,最大压力4.5Mpa,动力7.5KW,重量516kg。浆液搅拌采用自制的500L快速搅拌筒,转速250r/min,制浆量为6m3/h。灌浆管采用322.5无缝钢管和32五层钢丝编织胶管,工作压力为9Mpa。(3)静压化学灌浆法加固的实施要点注浆孔布置区间钻孔间距2.0m2
18、.0m,对于有管线和建筑物的地方施作斜孔。 单孔注浆结束标准要求少量多次、反复灌浆;每孔注浆都正常进行,至少复灌两次以上。注浆终压达到设计终压,注浆量达到设计注浆量的80% ,或虽未达到设计终压,但注浆量已达到设计注浆量,即可结束本孔注浆。3.3.2半填充、未填充溶洞处理采用吹砂夹石+静压化学灌浆的方法。对于溶洞高度大于2m,且少填充的情况采用吹砂夹石回填,然后静压灌浆的方法。对于溶洞高度小于2m,且半填充或未填充时采用水泥浆直接填充,见图2。吹砂夹石施工工艺如下:选择探到有溶洞的钻孔,放入钢套管并固定,将注砂管(采用喷射混凝土用的黑皮胶管)放至溶洞上,在注浆前灌砂。用高压风机将干砂压入,为防
19、止洞内高压阻止灌砂,利用其它钻孔作为减压孔,待达到计算的填充体积,压力稳定时,即可停止。或采用石料孔充填,钻大直径钻孔,下入钢套管护壁,然后直接从孔口投入小石料充填溶洞。对于小于2m的溶洞直接灌入水泥浆进行回填。溶洞填充物填满后采用静压化学灌浆法,与全填充溶洞处理方法相同。图2 大体积半填充、未填充溶洞注浆加固图3.3.3施工顺序(1)整体施工顺序:按盾构掘进方向,按溶洞分布里程,划分成多个工点依次展开施工。(2)单个工点施工顺序:按溶洞发育情况,划分成多个溶洞加固区,同时展开施工。单个溶洞加固区施工顺序: 钻孔顺序:先钻中心孔,由内向外逐步扩大钻孔探查范围。 灌浆顺序:由外向内进行,先对溶洞
20、边界(加固范围线)上的钻孔进行充填灌浆,阻断浆液漏失通道后,再逐步加密灌浆孔,进行溶洞区中部的灌浆压密。 当探查发现有未充填或半充填(大体积)溶洞,需要进行投料充填的,原钻孔进行扩孔钻进,直径200,作为石料孔。原则上单个溶洞范围内的多个石料孔都完成充填后,再进行压力灌浆。 每个钻孔完成后,随即安装袖阀灌浆管;3.3.4施工方法和步骤(1)全充填溶洞处理方法和步骤图 3 全充填溶洞处理方法和步骤序号示意图说明1处理方法:对于全充填土洞、溶洞,采用袖阀管注浆方法,通过双塞芯管,分层进行压力注浆,使溶洞内松散充填物被水泥浆压密、渗透,形成固结体。2步骤一:1.钻孔,取岩芯勘测,判定溶洞的大小、位置
21、、深度及充填物状况;2.钻孔过程中记录各项参数,是否有掉钻、漏水等异常情况发生。3.根据钻探资料进行分析,以确定溶洞处理方法,制定合理的充填、注浆施工参数。3步骤二:1.安装袖阀注浆管,深度至溶洞底面,位于溶洞段的袖阀管钻出浆孔6300。4步骤三:1.注入套壳料;3.地面2米注入止浆料5步骤四:1.安装双塞注浆芯管;2.拌制水泥浆液;3.分层压力注浆,使溶洞充填物被压密、渗透固结。6步骤五:1.泵入清水,洗干净袖阀管;2.安装孔口保护装置;3.进行注浆质量检查,根据检查结果,判定是否要进行后备注浆;4.如注浆效果未达到设计要求,可再次进行注浆。7步骤六:1.注浆质量检查合格后,可进行封孔;2.
22、封孔:管内注入M15砂浆,砼路面恢复;(2)半充填、未充填(小体积)溶洞处理方法和步骤图4 半充填、未充填(小体积)溶洞处理方法和步骤序号示意图说明1处理方法:对于半充填、未充填小溶洞,直接采用袖阀管注浆方法,通过双塞芯管,分层进行压力注浆,使溶洞内松散充填物被水泥浆压密、渗透,形成固结体。(3)半充填、未充填(大体积)溶洞处理方法和步骤图5 未充填(大体积)溶洞处理方法和步骤序号示意图说明1处理方法:对于未充填土洞、溶洞,先吹砂夹石充填;然后采用袖阀管注浆方法,通过双塞芯管,分层进行压力注浆,使溶洞内松散充填物被水泥浆压密、渗透,形成固结体。2步骤一:(1)钻孔,取岩芯勘测,判定溶洞的大小、
23、位置、深度及充填物情况;(2)钻孔过程中记录各项参数,是否有掉钻、漏水等异常情况发生。(3)根据钻探资料进行分析,以确定溶洞处理方法,制定合理的充填、注浆施工参数。3步骤二:(1)下入套管(投料管),深度至溶洞顶面,在地面用夹具固定;(2)安装袖阀注浆管,深度至溶洞底面,位于溶洞段的袖阀管开出浆孔6300。4步骤三:(1)安装漏斗;(2)吹入砂夹石充填溶洞;(3)投料时,振动袖阀管使填料顺利进入,5步骤四:(1)拔出套管(投料管);(2)注入套壳料;(3)地面下2米注入止浆料;6步骤五:(1)安装双塞注浆芯管;(2)拌制水泥浆液;(3)分层压力注浆,使溶洞充填物被压密、渗透、固结;7步骤六:(
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