盾构机同步注浆及二次注浆施工技术总结材料.pdf

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1、.盾构机同步注浆与二次注浆施工技术总结 一、同步注浆的作用 二、二次注浆的作用 三、同步注浆操作工艺 四、二次注浆操作工艺 五、注浆效果总体评价 一、同步注浆的作用 由于盾构机刀盘直径为6420,而管片外径6200,所以当管片拼装完成并脱出盾尾后,管片与土体之间形成一个环形间隙,此间隙假如不与时填充,可能造成地层变形,致使地表下沉或建筑物下沉.因此,同步注浆填补了这一空白,与时有效的浆液注入施工间隙,抑制了地层变形；也使管片得到局部稳定,防止管片偏移；浆液凝结后具备一定的强度,提高了隧道的抗渗能力；当地下水丰富时,还能预防盾尾水源流入掌子面而造成的喷涌.可以说同步注浆起到了多方面的作用.二、二

2、次注浆的作用 二次注浆作为盾构施工的一种辅助工法,主要是起到补充的作用.由于同步注浆液凝固后有所收缩,或者是同步注浆没有填充密实,需要二次注浆时补足浆液,同时二次注浆采用双液浆,将衬背的流水通道阻住,防止地下水系统涌入掌子面.但是注浆压力一定不能超过 0.4Mpa,防止击伤管片.三、同步注浆操作工艺.盾尾同步注浆是利用盾构设备中的同步注浆系统,对随着盾构向前推进、管片衬砌逐渐脱出盾尾所产生的建筑间隙进展与时充填的过程.1、注浆材料的要求：同步注浆是保证管片拼装质量的关键所在,其目的在于控制隧道变形,防止管片上浮,提高结构的抗渗能力.良好的浆液性能表现在一下几个方面：浆液充填性好；浆液和易性好；

3、浆液初凝时间适当,早期强度高,浆液硬化后体积收缩率小；浆液稠度适宜,以不被地下水过度稀释为宜.根据以上几点结合我合同段的地层土质状况,同步注浆采用水泥砂浆.用于 8 小时凝固的砂浆配合比如下：8 小时凝固水泥砂浆理论配合比每立方用量 Kg 水 水泥 砂 粉煤灰 膨润土 540 80 480 600 50 2、注浆压力：r3Bar 的压力注浆比拟适宜.3、注浆量：同步注浆量的计算：从理论上计算,同步注浆即填充施工间隙.Q=V a Q-注浆量 V-理论填充空隙 a-注入率 地铁规 X 规定,同步注浆的注入率宜为 130%180%,从施工经验.来看,软土地层控制在 135%154%即 3.5m34m

4、3 为宜；硬岩地层中以 115%135%即 3m33.5m3 为宜.理论注入量：V=1.26420/226200/22 注浆量的多少由地质、注浆压力和超挖量决定.当地层裂隙较多,浆液渗入较远,或者有溶洞时注浆量会明显增多；注浆压力偏大时,浆液在高压作用下会向岩体压密,以增加用浆量；在曲线段推进时,由于纠集或者调整姿态造成超挖,也必须用注浆的方式来弥补岩体间的空隙.注浆压力确实定,由于管片在生产时已经设定了最大抗压值为0.4Mpa,所以注浆压力不得超过此值,否如此会将管片压裂.4、注浆流量：同步注浆非常重要的参数就是要建立注浆流量与盾构推进的关系.如果注浆流量大于盾构推进的速度,如此浆液会发生跑

5、浆现象,甚至会穿过盾尾进入盾构机内,污染拼装的工作面；如果注浆流量小于盾构前进的速度,如此会在盾尾脱出的部位造成一定的沉降.按盾构推进速度 20mm/min 计算注浆流量值为 54L/min.5、注浆须知事项：制浆时的须知事项 材料投入顺序要正确,计量要准确；拌和时间要连续,不能连续；严格控制搅拌的时间、速度.使用材料要适宜,杜绝使用过期、不合格的材料；.运输、注入时的须知事项 使用搅拌装置,保证浆液在运输过程中不出现别离；经常检查从注入孔到泵的输浆管路的畅通状况；掌握注入孔位置的阀门和泵的工作状况；严密观察注入压力、注入量的波动状况；注意注入完毕时从注入孔阀门的关闭到移动输浆管的工作顺序；取

6、下注入孔的阀门时,应装上柱塞；管片出现破损、上浮等现象时先采取封堵措施后再注浆；当浆液从管片外漏时,应暂停注浆,待采取措施后再行注入；废浆液与时用排污泵通过排污管线排到地面；作业完毕后,作业员必须对制浆设备、泵等进展彻底的清洗.6、注浆标准与效果检查 注浆压力达到设计压力,注浆量达到设计注浆量的 80%以上.注浆效果检查主要采用分析法,即根据压力、注浆量等结合管片、地表与周围建筑物量测结果进展综合评价.四、二次注浆操作工艺 二次补注浆采用后方注浆方式,即在后几环注浆孔进展壁后注浆.二次补注浆主要是弥补同步注浆的不足,以下三种场合需要进展二次补注浆.雷达检测管片外有不实空洞；注入浆液的体积缩减局

7、部的补充注入；为了提高抗渗透性.1、注浆孔位置与构造 管片的吊装孔兼作二次注浆孔.从便于施工和注浆效果两方面综合考虑,二次补注浆孔的位置宜选择在管片两侧.直线段：注浆孔在管片两侧交替选择；曲线段：注浆孔的位置最好选择在曲线外侧管片注浆孔.注浆孔的断面布设图见图 1-1.考虑到该孔作为同步注浆后的补充注浆手段,为保证同步注浆浆液不从预留空洞泄出,又方便二次补注浆使用,设计在孔洞外侧预留了一层 25mm 厚的素混凝土层,以便后期补充注浆时将其冲破.注浆孔构造见图 1-2.图 1-2 管片注浆孔构造示意图单位：mm 2、注浆方式 在隧道内,通过管片注浆孔盾构机后方 5 环位置用枪头注入浆液.注入方式

8、见图 2-1.注浆之前要先钻孔,达到预定深度后,再开始注浆.根据本区间的地层地质状况与现场的施工条件等因素,钻孔用具选择便携式薄壁金说明：注浆孔孔径为50mm.图 1-1 注浆孔断面布设图.刚石钻.图 2-1 管片注浆方式示意图 3、注浆材料 二次补注浆的材料主要采用水泥浆.但在隧道开挖对地表建筑物或管线影响较大的地段,为减少地面沉降,可选择双液型浆液.水泥浆所用材料与配比见表 3.1.水泥浆液材料配比 表 3.1 水泥 水 稳定剂 1150kg 1150kg 4、注浆控制参数 二次注浆在拼装好的管片进展.注浆量一般为理论间隙的 40%50%.二次注浆压力一般比同步注浆压力高出 0.010.0

9、3MPa,但是还应参考隧道覆土厚度、地下水的压力与管片的强度进展调整.对于钢管片来说,注入孔处的压力不能大于 0.4MPa,以防止钢管片变形.考虑综合因素,注浆的速度约为 25L/min.5、注浆孔密封：.二次注浆完毕后,要对每一个注浆孔进展密封,以防渗水.注浆管密封圈和注浆管盖密封圈均采用缓膨胀型遇水膨胀橡胶制品.注浆管密封构造见图 5-1.图 5-1 注浆孔密封构造图 6、注浆须知事项 注浆完毕后,要冲洗枪头,使之可顺利进展下一次注浆.注意注浆孔的密封,以防渗水.使用材料要符合标准,保证注浆质量.7、注浆标准与效果检查 对已注浆的壁后注浆材料进展取样,检查其注浆厚度、情况、强度等.壁后注浆

10、施工具有防止围岩松弛和把千斤顶推力传递到围岩的作用,因此必须进展充分的填充.8、壁后注浆管理 吊装孔注浆孔防水：当吊装孔和注浆孔结合使用时,为减少注浆孔作为隧道渗水的薄弱环节,在吊装孔的管片外侧留 50mm 的素砼,当需要进展衬砌背后二次注浆时,将吊装孔素砼破开,作为注浆孔使用.注浆孔设置两道水膨胀螺孔密封圈加强防水.同步注浆用砂浆搅拌站 二次注浆用注浆机 同步注浆仪表 二次注浆在管片吊装孔上 五、注浆效果总体评价 我们从工作指令出发,到盾构机司机的执行；从注浆原材料把关,.到浆液质量的定期抽查,每一个环节都注重落实；从搅拌站的准确计量,砂浆车的定期保养,到盾构机注浆系统的与时疏通.从人员组织、材料进场检查到机械设备保养等环节全面保持在受控状态.注浆后管片背后根本上没有流水现象,说明双液浆成环效果还好.每 5 环注双液浆 2.2m3 是可行的.经测量,管片后期位移较小,最大值在 3,如果盾构机在50 以内,管片最大偏移不超过规 X 值.经测量,地表工后沉降也控制在较小 X 围,工后最大沉降值 3,所有点位均没超过设计值.应该说,注浆效果较好.