盾构工法中的衬砌背后注浆施工工艺(隧道工艺标准系列之二十)camn.docx

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1、隧道施工工艺标准20盾构构工法中中的衬砌砌背后注注浆工艺艺20.11总则20.11.1适用范范围本标准适适用于盾盾构法施施工的隧隧道。20.11.2编制参参考标准准及规范范20.11.2.1地下铁铁道工程程施工及及验收规规范(GGB500229919999)20.11.2.2盾构法法隧道施施工技术术及应用用.周文文波编著著.中国国建筑工工业出版版社.220044年11月20.11.2.3盾构隧隧道施工工手册.张凤祥祥、傅德德明、杨杨国祥、项项兆龙 编著.人民交交通出版版社.220055年6月20.11.2.4盾构隧隧道.张张凤祥、朱朱合华、傅傅德明 编著.人民交交通出版版社.220044年9月

2、20.22术语20.22.1背后注注浆指向管片片背后的的空隙填填充固结结性浆液液，用以以控制地地层变形形，它是是盾构工工法中必必不可少少的一道道施工工工序。20.22.2注入时时期指往衬砌砌背后注注浆在何何时进行行，它与与注浆作作业与掘掘进作业业的时间间关系有有关。20.22.3浆液泄泄漏由于盾尾尾密封不不严，注注入的浆浆液由盾盾尾间隙隙泄漏。20.22.4二次注注浆指一次注注浆未达达到设计计要求时时进行补补充注浆浆。在以以下3种种情形中中应进行行二次浆浆：(1)一一次注入入中未填填充到的的部位。(2)一一次注入入的浆液液发生了了体积缩缩减。(3)需需要提高高抗渗效效果。20.33 施施工准备

3、备20.33.1技术准准备根据土质质条件和和盾构具具体情况况设计注注浆方案案，包括括以下几几方面：(1)注注浆浆液液；(22)浆液液注入时时期；(3)注注入量和和注入压压力；（44)防止止浆液泄泄漏；(5)二二次注浆浆；(66)注浆浆设备。20.33.2材料准准备图20.3.2.1 根据土质条件选择背后注浆浆液 20.33.2.1根据土土质条件件选择注注浆材料料，见图图20.33.2.1。20.33.2.2根据注注入方法法选择注注浆材料料。一般般情况下下，同步步注浆时时多采用用单液浆浆，非同同步注浆浆时多采采用双液液浆。 20.33.3 主要要机具20.33.3.1材料贮贮藏。有有纵型筒筒仓和

4、横横型筒仓仓两种，可可按现场场条件选选用。20.33.3.2材料计计量。通通常粉体体计量重重量，液液体计量量体积，分分别配备备计量器器具。20.33.3.3拌浆机机。有搅搅拌式和和旋喷式式两种，以以搅拌式式使用较较多。搅搅拌式拌拌浆机由由圆筒形形罐和旋旋转叶片片构成，有有单槽型型、横双双槽型、上上下双槽槽型等多多种。20.33.3.4贮浆槽槽、料仓仓。搅拌拌好的注注浆材料料在注浆浆之前需需用贮浆浆槽或料料仓贮存存。20.33.3.5注浆泵泵。浆泵泵有适于于压送浆浆液的压压送泵和和适于注注浆的注注入泵两两种。20.33.3.6注入输输浆管。输输浆管的的口径直直接影响响到管的的阻力和和泵的功功能。

5、20.33.4作业条条件根据注浆浆方式确确定各种种机具的的布置，优优化作业业条件，方方便施工工作业。20.33.5 劳动动力组织织根据施工工进度安安排和工工程数量量，按劳劳动定额额和和工工班组织织安排劳劳动组织织计划。每每工班每每台注浆浆设备劳劳动力配配备机手手2人，搅搅拌工22人，辅辅助工44人，远远地运输输工若干干。20.44工艺设设计和控控制要求求20.44.1技术要要求20.44.1.1注浆的的最佳时时期是在在盾构推推进的同同时注入入或者推推进后立立即注入入，注入入的宗旨旨是应完完全填充充尾隙。20.44.1.2土质条条件是确确定注入入工法的的先决条条件，对对易坍塌塌的均粒粒系数小小的

6、砂质质土、含含粘性土土少的砂砂、砂砾砾及软粘粘土地层层，必须须在尾隙隙产生的的同时立立刻进行行注浆。20.44.1.3尽量减减少对管管片拼装装的干扰扰是确定定注入工工法的重重要因素素，为此此，对于于土质坚坚固，尾尾隙能维维持较长长时间的的地层，可可不必要要求同步步注浆。20.44.1.4对于泥泥水盾构构，应选选用对切切削泥水水无影响响的浆液液材料。20.44.1.5对于地地下水含含量大的的砂砾地地层，应应选用不不易被水水稀释的的浆液材材料。20.44.1.6制浆要要求(1)必必须严格格遵循注注浆材料料的混合合顺序，否否则将无无法达到到预期效效果。(2)拌拌和时间间要连续续，不能能间断。(3)材

7、材料应严严格按设设计要求求配置，杜杜绝使用用风化固固结水泥泥及混有有杂物的的砂。20.44.1.7运输要要求(1)运运输过程程中要使使用搅拌拌装置，保保证浆液液在运输输过程中中不出现现离析现现象。(2)需需要运输输时应使使用固结结延迟剂剂。20.44.1.8注浆要要求(1)注注浆前，应应检测从从注入孔孔到泵的的输浆管管接头的的好坏。(2)注注浆时，应应密切观观察注入入孔位置置的阀门门和泵的的工作状状况；观观察注浆浆压力和和注入量量。(3)在在注入结结束时，应应注意从从注入孔孔阀门的的关闭到到移动输输浆管的的工作顺顺序。(4)取取下注入入孔的阀阀门时，应应装上柱柱塞。(5)管管片出现现破损、上上

8、浮等现现象时不不能注浆浆。(6)当当浆液从从管片外外漏时，应应停止注注浆，待待采取措措施后再再行注入入。(7)作作业结束束后，作作业员必必须对制制浆设备备、泵、输输送管、注注入管等等进行彻彻底地清清洗，不不能留有有废液残残余。20.44.2材料质质量要求求20.44.2.1浆液对对尾隙的的充填性性好，且且不会流流失到尾尾隙以外外去。20.44.2.2浆液流流动性好好、离析析少。20.44.2.3浆液应应具备不不易受地地下水稀稀释的特特性。20.44.2.4材料分分离少，以以便能长长距离压压送。20.44.2.5早期强强度能均均匀，其其强度值值能与原原状土相相当。20.44.2.6凝结后后体积变

9、变化小、渗渗透系数数小。20.44.3职业健健康安全全要求20.44.3.1在制浆浆阶段因因为涉及及到粉体体，故应应特别注注意使用用防尘面面罩和胶胶皮手套套。20.44.3.2在注浆浆现场应应保持良良好的通通风。20.44.3.3在拌浆浆、冲洗洗设备时时，应注注意不要要被搅拌拌机卷入入，不被被泵的皮皮带夹住住。当制制浆场地地湿滑时时(尤其其是泄露露的水玻玻璃非常常之润滑滑)，应应及时处处理，并并特别注注意防滑滑。20.44.3.4当取下下注入旋旋塞时，如如果管内内有残存存压力，则则可能出出现残液液飞贱的的现象，应应注意防防范。浆浆液如果果溅到皮皮肤上必必须用水水冲洗干干净，如如果溅到到到眼睛睛

10、中除应应立即用用水清洗洗外，还还应请医医生处理理。20.44.4环境要要求注浆过程程不得对对周围环环境造成成不良影影响。应应加强对对周围水水体和土土体的检检测，一一旦发现现浆液产产生环境境污染，应应立即停停止注浆浆，定出出改正措措施后才才能继续续施工。20.55施工工工艺20.55.1工艺流流程注浆工艺艺流程见见图200.5.1。图20.5.1背后注浆工艺流程图(双液浆)20.66.2 操作作工艺20.66.2.1注浆方方式(1)直直接压送送式由洞外拌拌浆设备备直接把把浆液压压送到管管片等注注入口处处。适用用于盾构构直径较较小、推推进距离离较短的的场合。(2)中中继设备备式由洞外拌拌浆设备备把

11、浆液液压送到到放置在在后方台台车上的的中继设设备上，由由装在台台车上的的注浆泵泵进行注注浆。适适用于推推进距离离长、盾盾构直径径较大的的场合。(3)洞洞内运输输式在洞外拌拌浆，浆浆液存于于罐中，经经洞内运运输，用用洞内注注浆泵注注入的方方式。适适于定量量注入。(4)洞洞内拌浆浆方式把各种浆浆液材料料搬到装装在洞内内后方台台车上的的洞内拌拌浆设备备上，然然后混拌拌注入的的方式。可可用于大大直径隧隧道。20.55.2.2注入时时期背后注浆浆的最佳佳注入时时期，应应在盾构构推进的的同时进进行注入入(同步步注入法法)或者者推进后后立即注注入(即即时注入入法)。当当地质条条件和施施工条件件许可时时，也可

12、可采用后后方注入入法和半半同步注注入法。图20.5.2.3 交替式同步注入法20.55.2.3注入方方式(1)后后方注入入式：从从数环后后方的管管片上注注入浆液液。(2)即即时注入入式：掘掘进一环环后立即即注入一一环。(3)半半同步注注入式:注浆孔孔从尾封封层处伸伸出，在在推进的的同时进进行跟踪踪注入。(4)同同步注入入式:在在盾构推推进过程程中进行行跟踪注注入（从从盾尾直直接向尾尾隙注入入）。以以同步注注入式为为例，又又有：由安装装在盾构构机上的的注入管管直接向向尾隙注注入的方方法；把管片片上的注注浆位置置设置在在管片的的端头上上，边推推进边注注入的方方法；利用管管片上的的前后两两个注浆浆孔

13、交替替注入的的方法(见图220.55.2.3)。20.55.2.4注入压压力、注注入量和和注入次次序(1)注注入压力力注入压压力大致致为地层层阻力强强度再加加上0.1 0.22MPaa，一般般为0.200.5MMpa后期注注入压力力要比先先期注入入压力大大0.00500.1MMPa。当注入入压力大大于0.5MPPa时，可可能导致致管环变变形，故故对最高高注入压压力要慎慎重采用用。当注注浆时的的阻力很很大时，一一定要加加强观察察与量测测，控制制注入压压力在管管环能承承受的范范围之内内。(2)注注入量根据设计计注入量量注浆，但但要根据据土体空空隙率、注注入损耗耗率(如如长距离离管道输输送时的的浆液

14、损损耗等)、超挖挖情况以以及浆液液是否为为加气类类等因素素进行调调整。实实际注入入量一般般大于设设计注浆浆量，约约为1330%1800%。(3)注注入次序序背后注浆浆不仅仅仅是要充充填盾尾尾空隙，还还要渗透透到盾构构壳体周周围，使使之与周周围土体体紧密粘粘结。注注入次序序宜先从从隧道两两腰开始始，注完完顶部再再注底部部，有条条件时，最最好是多多点同时时进行注注浆。20.55.2.5输浆管管的疏通通图20.5.2.5 疏通球的种类输浆管发发生堵塞塞后，可可采用在在注入时时往输浆浆管浆液液中投放放疏通球球的方式式来疏通通，以消消除粘附附于输浆浆管壁上上的沉积积物。疏疏通球的的种类多多种多样样，如图

15、图 200.5.2.55所示。20.55.2.6注入橡橡皮管在使用双双液型浆浆液的情情况下，当当注入结结束时，应应先停止止B液的的注入，只只压送AA液，随随后停止止A液。若若不这样样操作，则则橡皮管管内会产产生注入入浆液的的固结物物，影响响继续注注浆。橡皮管的的长度因因洞内施施工条件件的变化化而变化化，并受受浆液胶胶凝时间间长短的的支配。如如果过长长，则可可能造成成橡皮管管的堵塞塞；如果果过短，则则浆液易易在尾隙隙中凝胶胶或在地地下水多多时被稀稀释。20.55.2.7小曲率率半径盾盾构的背背后注浆浆(1)注注浆材料料应具备备早期强强度高和和急凝的的特点。建建议采用用瞬凝固固结型浆浆液，它它能按

16、限限定范围围进行背背后注浆浆。图20.5.2.7截止袋防止背后注入浆液流失实例(2)为为了防止止浆液向向工作面面流动，可可在管片片背面设设置截止止袋，袋袋中注入入浆液，可可止住背背后浆液液向工作作面的通通路（见见图200.5.2.77）。 (3)必必须同时时对盾尾尾和超挖挖的尾隙隙进行同同步注浆浆，否则则盾构千千斤顶的的推力无无法准确确地传递递到后方方，致使使盾构发发生变形形和出现现之字形形轨迹。(4)为为了使千千斤顶的的推力能能准确传传递到后后方，在在管片组组装后到到下一轮轮推进中中止的时时间（约约为11.55h)内内，注浆浆的强度度必须大大于周围围土体往往盾构的的横向挤挤压强度度。20.5

17、5.2.8特殊地地层中的的背后注注浆(1)缺缺乏自立立性的超超软弱粘粘性土地地层，因因不能形形成盾尾尾空隙，其其注浆方方式类似似于劈裂裂注浆，应应使用瞬瞬凝型、早早期强度度好且可可实现限限定注入入的浆液液。(2)坍坍塌渗水水地层，因因注入时时已出现现土体坍坍塌，尾尾隙不存存在了，故故必须是是可以向向土颗粒粒间隙作作渗透的的浆液，其其胶凝时时间应稍稍长一点点，粘性性应较低低一点。20.55.2.9自动背背后注浆浆盾构机的的自动背背后注浆浆已经实实现，且且已成为为发展的的方向，这这方面的的工艺是是自动化化进行的的，涉及及的主要要是机械械和自动动化方面面的内容容，不在在本章讲讲述之列列。20.66质

18、量标标准20.66.1材料质质量与配配比材料质量量应严格格符合规规范与设设计要求求。材料料配比原原则上按按注浆设设计要求求进行，但但应根据据现场实实际情况况，在确确认注浆浆效果的的同时，予予以适当当的调整整。施工工时必须须使用合合格的计计量器具具对配比比进行准准确的管管理。20.66.2试验检检查对浆液定定期进行行试验检检查，以以确认质质量符合合要求。主主要试验验项目有有流动度度、粘性性、析水水率、凝凝胶时间间、强度度等。20.77成品保保护20.77.1气温变变化影响响环境温度度的变化化对浆液液早期强强度和凝凝胶时间间的影响响较大，要要注意观观察气温与与早期强强度的关关系，防防止浆液液质量发

19、发生变化化。20.77.2材料管管理每天检查查背后注注入材料料的使用用量，以以保证材材料的合合理供应应。另外外，还应应检查配配比是否否异常。20.88 安全全环保措措施20.88.1材料选选择应选用毒毒性小、污污染少的的注浆材材料，从从源头上上控制污污染。20.88.2施工作作业切实做好好施工管管理工作作，尽量量减少配配制浆液液过程中中的撒漏漏和注入入浆液的的漏失。20.88.3处理措措施应严格采采取措施施，防止止浆液流流入地面面水系统统和人畜畜用水水水源。一一旦流入入，应采采取积极极措施，按按相关环环境保护护条例进进行处理理。20.99质量记记录20.99.1注浆管管理日报报表背后注浆浆管理日日报表应应记录注注入环的的序号、注注入位置置、注入入压力、注注入量等等参数，还还可以把把这些参参数用于于注入率率的计算算、用料料的管理理、沉降降量的监监视等方方面，并并作成资资料。通通常可根根据现场场特点自自行设计计格式，参参见表20.9.11。背后注入作业日报表 表20.9.1 昼夜 值班员 年 月 日 20.99.2质量记记录表根据浆液液试验项项目(如如流动度度、粘性性、析水水率、凝凝胶时间间、强度度等)制制定相关关记录表表。根据据需要可可采用钻钻探或地地质雷达达等方式式进行填填充状态态的调查查，并制制定相关关记录表表。14