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顶管注浆施工技术交底-顶管工程施工案例分享

来源:鸿飞堵漏君作者:鸿飞西安堵漏公司 
文章附图

一、注浆事由

西安某大道顶管穿越道路、原有管沟,防止道路沉陷和原有管沟渗漏引起管涌等安全隐患。采用地面紧急高压旋喷注浆方式,封堵好地下水。为防止路面进一步产生塌陷,我项目部组织人员和机俱对路面实行临时封堵并对悬空路面进行上铺钢板覆盖保护。

二、路面加固方式

为确保下步顶管工作继续进行和路面行人及车辆安全,对路面以下采取顶管顶部和两侧填充注浆和路面顶高压旋喷桩注浆进行道路加固。

三、场地工程地质条件

    根据勘察报告,场地由第四系全新统人工填土层(Q4ml)和第四系上更新统冲洪积层(Q3al+pl)组成。按地层沉积韵律从上至下分述为:

2.1第四系全新统人工填土层(Q4ml)

(1-1)杂填土:杂色,松散,稍湿,以粘性土为主,含大量砖瓦块、混凝土等建筑垃圾及生活垃圾,底部夹薄层素填土,局部位置含大体积混凝土块等建筑垃圾。层厚0.50~3.50m,分布于整个场地。

(1-2)素填土:杂色,稍湿,以粘性土为主,含少许腐质物和植物根须。层厚0.40~4.30m,普遍分布于整个场地。

2.2第四系上更新统统冲洪积层(Q3al+pl)

(2)粘土:黄~黄褐色,硬塑,含少量的铁锰质氧化物及钙质结核,无摇震反应,稍有光泽,干强度高,韧性高,裂隙发育。标准贯入试验击数平均值为17.40击。普遍分布于整个场地。层厚2.10~6.20m。

(3)粉质粘土:黄褐~褐色,可塑~硬塑,含少量的铁锰质氧化物及钙质结核,无摇震反应,稍有光泽,干强度中等,韧性中等。局部分布。层厚0.50~3.70m。

(4)粉土:黄色,湿,稍密,主要由长石、石英颗粒组成,含云母片,摇震反应中等,干强度低,韧性低,标准贯入试验击数平均值为5.4击。普遍分布于整个场地,与卵石层交界处含薄层细砂。层厚0.40~2.30m。

(5)细砂:黄~黄褐色,湿~饱和,稍密~密实,主要由长石、石英颗粒组成,含云母片及少量卵砾石,分布于卵石层顶板及呈透镜体状分布于卵石层中。N120修正击数平均值2.72击。层厚0.40~4.80m。

(6)卵石:黄~灰黄色,湿~饱和,卵石主要成分为花岗岩和变质岩,呈圆形~亚圆形,磨圆度较好,卵石颗粒中等风化~强风化,卵石粒径多为2~8cm,少数达15cm以上,卵石含量50~80%,充填细砂及少量粉土。

根据其N120击数的变化规律,将其分为松散卵石层、稍密卵石层、中密卵石层和密实卵石层4个亚层:

松散卵石(6-1):卵石含量50~55%,排列十分混乱,骨架颗粒绝大部分不接触。N120修正击数平均值为3.49击,层厚0.40~2.40m。

稍密卵石(6-2):卵石含量55~60%,排列混乱,骨架颗粒大部分不接触。N120修正击数平均值为6.55击,层厚0.50~2.90m。

中密卵石(6-3):卵石含量约60~70%,呈交错排列,骨架颗粒大部分接触。N120修正击数平均值为8.43击。层厚0.50~3.20m。

密实卵石(6-4):卵石含量大于70%,呈交错排列,连续接触。N120修正击数平均值为15.13击。

(7)白垩系灌口组(K2g)泥岩

紫红色,块状构造,泥质胶结,按风化程度可分为强风化泥岩和中风化泥岩。

a、强风化泥岩:风化裂隙很发育,岩芯呈碎块状、土状,局部夹较硬质泥岩,本次揭露厚度0.5~1.0m,其顶板埋深21.6~22.3m,标高477.61~478.04 m,高差0.7m,起伏较小。

b、中风化泥岩:风化裂隙较发育,岩芯呈柱、长柱状,泥质胶结,岩体较完整。

三、高压旋喷桩设计

1、设计要求及编制依据

1.1、设计要求

本工程土、中砂或松散卵石在大于20MPa的超高压旋转喷射的水泥浆作用下被冲切破坏并与水泥浆原位搅拌混合,从而形成承载力高、沉降小的混凝土桩体(直径一般在500mm以上),通过桩与桩之间相互搭接,使整个顶管断面形成一个整体混凝土面,顶管区域土方开挖时可以得到很好的支护和防水的效果,而且也不会影响上面道路的通行。

(2) 编制依据

本方案的编制根据以下技术标准:

    《建筑地基基础设计规范》   (GB5007-2011)

    《建筑地基处理技术规范》   (JGJ79-2012,J220-2002)

《高压旋喷注浆技术规范》   (YSJ210-92)

《地质工程勘察报告》

《施工总平面布置图》

2、方案设计

从道路上引孔,采用双管对道路下的土层进行处理,桩长4.0-7.6m,桩径0.6m,桩距1.2m。处理长度62.5m,宽度10m。

四、高压旋喷桩施工组织设计

(一)施工工艺

基底平整后,其工序大致如下:

1.测量放孔

根据建设单位提供的轴线控制点及《桩位平面布置图》准确测放桩位,并经建设单位或监理单位检查认可后进行施工。

2.桩机就位

机架就位,对准桩位,调平机架,使螺旋钻中心对准桩位中心。

3.工序

测放桩位→SH30钻机→钻机就位,造孔至设计标高→旋喷注浆→形成一根旋喷桩。

4.施工

  正式开工前,应进行理场调查,计算材料用量,编制施工组织设计,进行技术交底;按设计要求,布置施工孔位;机具设备就位;接通电源和水路,进行机械试运转;备足注浆所需材料。

1) 造孔注浆

用SH-30型钻机进行造孔,造孔深度采取地勘资料和动探击数双重控制,确保成孔深度到达设计要求,然后放置PVC管(作用是保证喷浆管能顺利达到处理层位)。造孔完成,取出钻头及钻杆,放喷浆管入PVC管至孔底,然后旋喷注浆,直至形成一根桩。

2)   注浆形式

结合该场地地质情况,选用单管法旋喷注浆,加固后形成柱状体。

3)   旋喷注浆

当旋喷管放至孔底,喷嘴达到设计标高后,再提升旋喷管,由下而上喷射注浆,距路面与土层交界处时,应慢速提升,并复喷一次。通过孔口溢出的水泥浆液浸透饱和后,再由振动器捣实。

注浆材料采用P.O32.5R普通硅酸盐水泥制备的水泥浆,

浆液水灰比0.5~1.0            喷嘴孔径φ2~3mm

喷射注浆压力25Mpa~35 Mpa  

喷嘴旋转速度15~18r/mim

喷嘴提升速度15~25cm/mim   注浆量为150~200kg/m。

旋喷注浆过程中,冒浆量小于注浆量的20~25%时为正常,超过此值时,可通过提高喷射压力或更换新喷嘴(或小一级孔径的喷嘴),以及加快旋转和提升速度,以减少冒浆量。

五、填充注浆

对顶管已终止,应对顶进过程中以及流砂层涌出造成管外壁与土层之间形成的空隙进行充填,保障被穿越的地面构筑物安全,注浆应符合下列要求:

在顶进过程中,将对管外壁的土壤造成松动和空洞。顶管施工完毕,为不造成今后的事故需对管外壁压入填充物。本次压入物选定为水泥浆液,其水:水泥:灌浆剂为1:1:0.09,使用定量水稀释水泥,置入注浆机搅拌容器中,使用高压螺旋活塞压入,压入口使用在管壁上预埋的泥浆孔管。如在压浆孔加固不当的,采用从地面打孔的方法压浆加固。

按设计要求在每根管顶部和侧面分别用电动钻机预成三个直径25MM注浆孔,并预埋注浆管头。

注浆时因管内无法和地面直接联系,需配备肆部对讲机,注浆压力2Mpa,当管道壁有水泥浆溢出时,需停止注浆,待已注浆体凝固后再进行下次注浆,直到注满空隙为止。

六、质量保证措施

质量方针:信守合同,科学管理,过程受控,保证质量;

质量目标:杜绝等级事故,工程质量优良,满足用户要求,争创精品工程。

以上指导思想为我们确保工程质量提供了强有力的保证,针对该工程制定如下质量保证体系。

1、质量保证体系组织机构

为确保该工程质量,必须从组织上、思想上、技术上、物资上、施工中及经济上等诸多环节进行保证。

1.1质量目的

使全员牢固树立“质量第一”的思想,把质量管理工作贯穿于生产经营的始终,消除质量通病,保证工程一次交验合格率100%。

建立起一个完整的、运行有效的质量保证体系。

1.2质量管理职责和权限

李波经理:全面领导项目部的质量管理工作,对项目质量负全面责任,是项目质量第一负责人。

刁总工:领导制定项目质量计划及质量保证措施,组织贯彻学习有关技术规程,施工规范及质量标准,对质量事故进行调查、审查、核定处理措施及方案。

质量管理张绍林:制定质量保证手册并验证其执行的有效性,负责质保体系的建立并有效实施,负责项目的达标工作。

工程技术人员谢鹏、喻懋天:对质量负技术责任,组织实施质量计划和质量措施,处理施工中的技术和质量问题。

2.、质量控制

2.1质量文件和资料管理

A:文件和资料发布之前由相应负责人审查批准。

B:文件和资料的发放和回收由专人负责。

C:对质量体系有效运行起重要作用的各个场所,都能得到相应文件和资料的有效版本。

D:对失效和作废的文件和资料,从所发放和使用的场所及时撤出。

2.2采购控制

A:所有采购的产品必须符合有关规范、标准及合同规定的质量要求。

B:物资及工程机电采购人员必须对产品的分供方进行有效主价,并经项目经理批准后,采购在合格的分供方进行。

C:进入施工现场的所有物资及工程机电设备必须按规定进行检验和试验。

2.3不合格产品的控制

A:质安部负责防止不合格产品的误用及不合格产品工序转入下道工序,确保工程质量符合规定要求。

B:对购置经检验不合格的原材料和半成品,由项目材料向物资装备部门报告,物资装备部门负责退货。

C:在施工过程中发现不合格工序应立即返修,由项目经理组织有关人员进行评审,提出处置方案并具体实施和检验,合格后方可转入下道工序。

2.4检验和试验的管理

A:质安部负责对进入施工现场所有产品的检验和试验。

B:工程施工质量检查严格执行“三检制”。

C:质量检查人员有权制止检验和试验未完成或不合格的产品或工程转入下道工序的行为。

D:施工过程的每一个工序不允许例外放行。

2.5检验、测量和试验设备的管理

A:项目部根据规范或合同规定的精度配置检验、测量和试验设备。

B:新购置的检验、测量和试验设备,试验前必须送法定计量鉴定机构进行检定。

C:所有检验、测量和试验设备必须按周期进行检定,并保存好检定成品

D:使用过程中发现设备有偏离标准状态时,必须停止使用,并做好记录。

2.6 质量记录的管理

A:质安部制定的具体的质量记录管理办法。

B:质量记录的统一编目工作:由质安员负责,质量记录的收集归档、保管及整理编号工作分别由相关人员按规定进行。

C:质量记录应及时收集整理、完善、妥善保管。

D:质量记录要真实可靠,字迹清楚,内容完整。

2.7施工准备控制

A:应在工作开始时完成设计、计划、预算的编制,修订和审批。

B:应对施工现场的环境进行勘测、校核与验证。

C:应对参与施工的人员资格、能力和设备型号,其适应性及状况进行认可。

2.8质量保证措施的一般要求

A:认真贯彻质量方针,建立以项目经理为第一责任人的岗位责任制。

B:推行ISO9001质量管理和质量保证体系标准,提高质量管理水平。

C:实行三级质量检查制度,严格控制分部工程的质量。

D:加强人员培训,提高技术素质,特殊工程必须持证上岗。

E:执行质量一票否决制。

F:对质量事故处理坚持“三不放过”原则。

G:建立试验机构,配置试验仪器设备,认真检验原材料和半成品的质量。

七、安全文明生产措施

1、安全文明生产措施

⑴进入现场前必须进行三级安全教育,明确各人员的岗位安全职责,并签订安全责任书。立施工标志牌,明示质量,安全,工期等责任制。

⑵应对班组进行安全文明教育和制定安全文明交底制度。

⑶各种劳动保护用品应配置齐备,进入工地必须正确配戴安全帽。

⑷现场设专职安全员,严格按公司的规章制度执行和监督,发现事故隐患及时妥善解决。

⑸电器设备检修,电线架接,必须由专职电工进行,并由工地看守人员负责督促电器设备、电缆线等的防水、防雨、防破坏工作。

⑹施工现场禁止与工程无关的人员进入。

⑺非专职机具操作人员不得顶岗或独自操作。

⑻不准在施工现场打闹,不准酒后上班,严禁赤膊,赤脚进入工地。

⑼应按照总平面图和现场实际情况,合理布置材料、机械设备的位置,做到井然有序。

⑽在施工现场危险地段应挂设安全警示标志。

⑾机械设备使用后,应及时进行清洗和维修保养,堆放整齐,下班后机械设备应切断电源,并将电机等关键部位盖严,以防雨水浸入。

⑿施工现场不准赤身工作,且不准在施工现场打闹,以免造成安全事故及影响公司形象。

⒀应在生活区内设伙食团,且应做好饮食卫生及消毒工作,不准在生活区内乱倒剩菜剩饭。

⒁现场办公室应布置合理,应挂设相关的岗位责任制标志,定期安排人员做好清洁卫生工作。

总之,在该工程中我公司要求无人员伤亡事故,争创安全文明工地。对违反安全文明施工的人员必须严格制止。并对违章人员进行安全文明教育和作出相应的惩罚。

2、消防管理措施:

消防措施,防火管理按照消防及防火的有关规定,加强对施工现场消防及防火的管理,拟采取如下措施:

⑴加强对作业班组防火意识的教育,做到人人养成自觉防火的习惯。

⑵按照有关规定布置一定数量的灭火器。

⑶现场电工定期对所有线路例行检查,防止因线路老化而发生火灾。

⑷严禁在现场内生明火及焚烧废弃物。

八、机械设备及项目人员配置、岗位职责

(一)机械设备配置

1、高压旋喷桩机                    2台          用于地面注浆

2、搅拌机                          2台            搅拌水泥浆

3、人力斗车                        6辆         运输水泥及零星材料

4、普通水泥注浆机                  4台           管道内注浆

5、地质钻孔机                      4台            路面成孔

6、路面直缝切割机                  1台     路面临时喷浆管及电线槽

7、路面圆形开孔机                  4台          路面开孔

8、50ZL装载机                      1辆          装运材料

9、5T自御式汽车                    1辆          运泥浆

10、5.5KW污水泵                    2台          抽流砂涌水

11、QY25吊车                       1辆        吊装机俱及水泥浆

(二)项目人员组成及岗位职责

我公司根据该项目的实际情况,特成立了该项目管理班子,其人员组成如下:

1、项目负责:1人

2、技术负责人:1人

3、责任工长兼质检员:3人

4、材料员:1人

岗位职责:

项目经理岗位责任

1、项目经理在公司经理领导下,代表公司全面负责该工程的管理工作。

2、落实各级管理人员的岗位职责、保证工程高速、优质、安全、低耗地完成任务。

3、制定并落实技术管理体系、质量保证体系,安全保障体系,充分调动职工积极性,争创市级优良工程和文明工地。

4、加强施工现场管理,合理组织劳动、使用工具、节约原材料和能源,做到工完料清,工完资料清。

5、加强机械设备计算器具的管理、监测、鉴定工作。

6、加强治安管理,防抢、防盗、防火、防打架等。

7、合理利用资金、专款专用、节约开支,降低工程成本并负责追收工程款。

责任工长岗位职责

1、根据工程项目部的统一安排,合理组织劳动力的安排。多、快、好、省地完成各项施工任务。

2、负责安全施工、进行安全技术交底,全面检查安全技术措施及时排除安全隐患,施工期间安排每周定时一次安全例会,并记录检查。

3、负责现场文明施工。

4、负责现场施工机械的使用、维修、保管、健全施工机械操作规程。

5、配合技术负责人以书面形式进行技术交底工作,配合技术负责人检查并督促班组严格遵守技术规程,并带头执行技术要求。

6、负责合理使用、堆放、回收施工用料和作业用料。

7、提供对员工完成实物量的依据。

8、做好每天的施工日记,给员工记工等。

施工员受责任工长领导,岗位职责同上

技术负责人岗位职责

1、在项目经理领导下,负责该工程的技术管理的经理管理工作,项目经理不在时可受其委托代行项目经理职权。

2、负责技术管理工作

⑴技术准备工作(资料收集、图纸会审、设计疑难的处理、技术核定,施工组织设计等)。

⑵施工全过程的技术管理、监督(从施测放线、验槽根据工程类别执行相应的规程、规范如人工挖孔桩规范,振动沉管桩规范,振冲碎石桩规范,基坑支护降水规范等到隐蔽工程,各项技术监测监控工作),并对施工的最后技术结果负责,负责完成分项工程的质量评审工作,负责现场签证工作。

⑶竣工技术管理工作(整理资料,编写报告书等)。

3、负责经营管理工作

⑴统计工作:要求真实、准确、及时,根据合同或项目经理的要求统计比如当前材料差缺数据,工作量月报表等。

⑵计划:向项目经理及有关单位提供施工进度计划,成品半成品计划及材料计划。

⑶负责预(决)算的编制核对工作。

4、在公司领导下,负责对公司和总公司的针对该工程的质量汇报、反馈等工作。

质检员岗位职责

1、协调班组搞好自检、互检、分析班组质量情况,掌握班组质量动态。

2、收集整理质量原始记录,及时按上级规定填写质量管理表。

3、按国家质量评定标准和规范要求,及时参加质量实测实量工作。

4、坚持原则,正确反映质量情况,协助现场开好评定分析会。

5、根据图纸检查施工准备工作,检查原材料,成品半成品有出厂证明书,复检资料,参加分部分项隐蔽工程的检查验收。

6、组织群众性质检查,指导班组工作。

7、积极开展保证工程质量的宣传工作,教育职工争创优良工程的思想和高度责任心。

8、参加图纸会审,技术交底,施工组织设计(方案)质量回访和质量返工的调查处理。

9、有权监督工长、施工员在质量方面的工作,施工中应贯彻预防为主的方针,发现有违反施工程序,不按设计和规范规定施工时,有权制止危害工程质量的行为,应立即向项目部提出反映,如造成质量事故,则承担相应的事故责任。

10、提前做好砂浆、砼配合比等工作,收集整理质量评定资料,对配合比未按规定配合应向工长提出。

11、参加工程验收,负责技术资料的收集和汇总。

安全员的职责

1、安全员的权利

⑴遇有严重隐患或违反规章制度的行为,有可能立即造成重大伤亡事故危险,特别紧急的不安全情况时,有权指令先行停止生产,并且立即报告领导研究处理。

⑵有权检查所在单位对安全生产方针或上级指示贯彻执行的情况。

⑶对不认真执行指示的单位或个人,有权越级向上汇报。

2、安全员的职责

⑴参加编制年度安全措施计划和安全操作规程、制度的制订工作。

⑵指导生产班组安全员开展安全工作。

⑶会同有关部门做好安全生产宣传教育和培训,总结和推广安全生产的先进经验。

⑷参加伤亡事故的调查和处理,做好工伤事故的统计、分析和报告,协助有关部门人员提出防止事故的措施,并督促他们按期实现。

⑸经常对现场的安全进行检查,及时发现各种不安全问题。

⑹督促有关部门人员按规定及时分发和合理使用个人防护用品。

⑺会同有关部门人员做好防尘、防毒、防暑降温等保护工作。

材料员职责

1、服从工地负责人的安排,根据工程进度计划和材料采购单采购到既合格又经济的材料。

2、在采购材料时要了解材料价格方面的信息,材料要有出厂合格证及质量认证,对有些材料要有“三证一标志”。

3、材料运输根据其材料特点,以免受潮、损坏。

4、在材料入库时应先验收合格后才允许入库。

5、材料保管:分门别类堆放、保管,要防雨雪、防潮、防锈、防火、防碰撞等。

6、建立完善的材料出入库手续和材料管理制度。

九、本工程质量总目标

1、本工程不出重大安全事故。

2、确保本工程在规定工期内完工。

3、确保工程产品在生产过程中的返工率低于2%,直接返工成本不高于3000元。

4、确保实物产品的一次性验收合格率达到100%。

十、工程计划安排

1、本单项工程计划工期5天/处,因夜间不能进行噪音较大工作,需将成孔时间安排于晚上十点前,晚间十点后只能进行管内注浆及路面旋喷注浆工作。为确保工期需比平时投入一倍以上机具及人力。

2、临时交通组织安排

因芙蓉大道车流量较大,每次打围需进行临时封道且打围只能占用一个车道,穿喇叭口及主干道打围及拆除围档次数分别为6次。为确保交通安全在围档上方需安装四盏交通警视灯,并在围档前方沿车流方向50m范围内摆放警示防撞桶(间距1米)。为确保次日八点前交通通畅,大部份工作在夜间展开,需配备壹辆运输车及铁制泥浆箱(2M*2M*1.5M*3MM)将溢出浆体运出道路外,为防止浆体流出围档,应在围档四周作临时砂袋围堰(宽*高:30CM*30CM).

3、抢险工程投入

(1)管内封堵三道,宽度1米;

(2)抽涌砂水8小时,两台5.5KW污水泵;

(3)主体渠道内淤泥清理30工日(流砂水流入渠道造成渠底(60米)受污及未完工钢筋(30米)受污;

(4)临时道路紧急封道5工日;

(5)注浆范围内车道满铺钢板340平方米(厚度2CM);

(6)管道内清理流砂并运至地面50立方米;

(7)多余顶管切除两处,共2米。

(8)计划单面顶管30米以上,不足另一侧将增加中继站,需增加费用;

(9)单面施工管路加长需加大人力投入。

4、保证措施

(1)我公司可以视工程进度要求增加设备数量,缩短工期。

(2)如果场地环境条件允许,可以安排夜间施工缩短工期。

(3)合理组织安排施工台班,缩短休息时间,确保工期。

(4)做好后勤保障工作,加快施工进度。