修改后的同步注漿與二次注漿方案

1、一、同步注漿 11.1 同步注漿系統(tǒng)原理 11.2 同步注漿和二次注漿材料選用依據(jù)及設(shè)計(jì) 21.3 同步注漿主要技術(shù)參數(shù)的設(shè)定 31.4 同步注漿工藝流程及過程控制 5二、二次補(bǔ)注漿 72.1 注漿材料 72.2 注漿設(shè)備 82.3 注漿參數(shù) 82.4 注漿孔位置 92.5 注漿過程控制 9一、同步注漿盾構(gòu)機(jī)的外徑為 6.28m ，管片的外徑為 6.0m ，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)后，在管片與 地層之間將存在一定的空隙，為控制地層變形， 減少沉降， 并有利于提高隧道抗 滲性、管片襯砌的早期穩(wěn)定， 管片壁后環(huán)向間隙主要采用同步注漿方式填充。 同 步注漿的材料、 配比、參數(shù)及工藝等根據(jù)本工程地質(zhì)水文和環(huán)境條件

2、， 并參照以 往的類似工程經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場推進(jìn)速度確定。1.1 同步注漿系統(tǒng)原理本工程施工的盾構(gòu)機(jī)配有同步注漿系統(tǒng)。 同步注漿管采用置式的形式依附在 盾構(gòu)殼體上；在后配套上安置兩臺(tái)注漿泵，每臺(tái)注漿泵有兩個(gè)注漿缸，共有 4 根注漿管通向盾尾， 沿盾尾圈對稱布置， 為了防止盾尾注漿管發(fā)生堵塞， 在盾尾 的注漿管旁邊另外安裝有 4 根備用注漿管。泵送注漿量是通過調(diào)整液壓油缸的速 度進(jìn)行調(diào)整， 每個(gè)泵送油缸都裝有計(jì)數(shù)指示器， 盾構(gòu)司機(jī)可以根據(jù)計(jì)數(shù)器上的讀 數(shù)了解每根注漿管的注漿量。注漿可以采用手動(dòng)或者自動(dòng)兩種方式控制。 在盾尾注漿管路的出口處裝壓力 傳感器，在盾構(gòu)操作室和注漿控制箱上都可以看到注漿時(shí)管路出口

3、處的壓力。 設(shè) 置為自動(dòng)控制時(shí)，應(yīng)預(yù)先通過可編程控制器（PLC）設(shè)置注漿最大壓力值和最小 壓力值，當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)定最大注漿壓力時(shí)， 注漿管路所連接的液壓油缸立即 自動(dòng)停止工作；當(dāng)注漿壓力減小到 PLC 所設(shè)定的最小壓力時(shí)，液壓油缸自動(dòng)啟 動(dòng)重新開始注漿。設(shè)置成手動(dòng)控制方式則人工根據(jù)掘進(jìn)情況隨時(shí)調(diào)整注漿量。在后配套上安置一個(gè)儲(chǔ)漿罐， 每臺(tái)電瓶車后拖一節(jié)運(yùn)漿罐， 同時(shí)在儲(chǔ)漿罐和 運(yùn)漿罐均裝有攪拌葉片對漿液隨時(shí)進(jìn)行攪拌， 可防止?jié){液凝結(jié)或離析。 漿液材料在盾構(gòu)井旁邊的攪拌站按照設(shè)計(jì)配合比拌合后， 通過管道輸送到漿液車，由電瓶車運(yùn)輸?shù)剿淼溃脻{液車上的轉(zhuǎn)運(yùn)泵將漿液打到儲(chǔ)漿罐，注漿泵與儲(chǔ)漿罐連接,

4、漿液壓注與盾構(gòu)掘進(jìn)同步進(jìn)行。圖1同步注漿管路布置示意圖1.2同步注漿和二次注漿材料選用依據(jù)及設(shè)計(jì)本工程主要在泥巖層中掘進(jìn)，同步注漿選用能夠適合圍巖、能夠保持長期穩(wěn) 定性、防水性的灌漿材料，二次注漿作為同步注漿的補(bǔ)充，選用水泥-水玻璃雙液漿作為補(bǔ)二次注漿漿液。根據(jù)隧道開挖對地表建筑或管線影響較大的地段，為 減少地面沉降、防止管片滲水和上浮，隧道過房屋地段要求全段進(jìn)行二次補(bǔ)注漿。1.2.1同步注漿材料在盾構(gòu)施工中，通常選用砂子、水泥、粉煤灰、膨潤土等作為同步注漿的原材料，注漿材料必須具備以下基本性能：(1) 具有良好的長期穩(wěn)定性及流動(dòng)性，并能保證終凝時(shí)間為(14h)，以適應(yīng)盾構(gòu)施工以及遠(yuǎn)距離輸送的

5、要求(2) 具有良好的充填性能；(3) 在滿足注漿施工的前提下，盡可能早地獲得高于地層的早期強(qiáng)度；(4) 漿液在地下水環(huán)境中，不易產(chǎn)生稀釋現(xiàn)象；(5 )漿液固結(jié)后體積收縮小，泌水率?。?6) 原材料來源豐富、經(jīng)濟(jì)，施工管理方便，并能滿足施工自動(dòng)化技術(shù)要求(7) 漿液無公害，價(jià)格便宜。1.2.2漿液配比根據(jù)本標(biāo)的地層地質(zhì)、地面構(gòu)建物情況及以往的施工經(jīng)驗(yàn)，盾構(gòu)同步注漿采用廣西壯族自治區(qū)建筑工程質(zhì)量檢測中心檢測報(bào)告的配合比進(jìn)行稱量攪拌：一立方米的同步砂漿配合比如下表水泥(kg)粉煤灰(kg)膨潤土砂(kg)水(kg)（kg）15042040850410在施工中，還需根據(jù)地層條件、地下水情況及周邊條件

6、擬用注漿材料的性能 等，通過現(xiàn)場試驗(yàn)不斷優(yōu)化配合比參數(shù)。1.3同步注漿主要技術(shù)參數(shù)的設(shè)定1.3.1、注漿壓力注漿壓力是根據(jù)地層的土壓力、水壓力、管片強(qiáng)度及地面監(jiān)測情況綜合分析 而設(shè)定的。注漿量壓力過大會(huì)出現(xiàn)：地面隆起、漿液破壞洞尾密封刷出現(xiàn)盾尾漏 漿、漿液從盾構(gòu)機(jī)外殼與密封刷之間流入盾尾、管片上浮、管片出現(xiàn)受壓變形或 是被損壞；如果注漿壓力過小，則出現(xiàn)注漿的填充速度很慢，注漿量不足，使地 表變形增大。根據(jù)設(shè)計(jì)資料及以往的施工經(jīng)驗(yàn)，暫定注漿壓力設(shè)定在 0.30.5MPa 。1.3.2 、注漿量注漿量除了受到漿液向土體中滲透及泄漏影響外， 還要考慮超挖、曲線施工、 注漿材料種類等的影響， 實(shí)際上是

7、沒有一個(gè)明確的規(guī)定值， 通常按如下列公式進(jìn) 行計(jì)算。注漿量的計(jì)算公式：Q=V Xa式中V-計(jì)算空隙量。盾殼的外徑是 6.28m，管片的外徑是6m，所以環(huán)型空隙的理論體積為 V=（6.28*6.28-6*6）/4*3.14*1.5=4.05m3a-注漿率。注漿率一般是從幾方面考慮，包括注漿壓力產(chǎn)生的壓密系數(shù)、地質(zhì)情況的土質(zhì)系數(shù)、施工消耗系數(shù)、超挖系數(shù)等，根據(jù)設(shè)計(jì)資料及施工經(jīng)驗(yàn)，本區(qū)間a-注漿率可取1.31.5，本標(biāo)段實(shí)際漿液的注入率暫按1.4考慮。 所以根據(jù)計(jì)算公式得Q=3.24 X（1.3 1.5） =5.26 6.07m 3即注漿量為5.266.07m 3/環(huán)，按照1.4的注漿率考慮實(shí)際注漿

8、量 5.67m 3/ 環(huán)。1.3.3 、注漿速度在實(shí)際施工中注漿量是靠注入速度來控制的， 因此對注入速度進(jìn)行計(jì)算， 根 據(jù)每環(huán)注入量和每環(huán)行程推進(jìn)時(shí)間得到注人速度，計(jì)算式如下：v=Q t式中：v-注入速度（m /s）; Q-每環(huán)注人量（m 3 ）； t-每環(huán)行程推進(jìn)時(shí)間（s）。1.3.4 、注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)采用注漿壓力和注漿量雙指標(biāo)控制標(biāo)準(zhǔn)， 即當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)定值和注漿量 達(dá)到設(shè)計(jì)值的 95% 以上時(shí)，即可認(rèn)為達(dá)到了質(zhì)量要求。對本設(shè)計(jì)參數(shù)還需通過 對地表及周圍建筑物監(jiān)控量測結(jié)果分析判斷， 進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化， 使注漿效果達(dá)到更 佳。1.4 同步注漿工藝流程及過程控制同步注漿是保證地面建筑物、 地下管線

9、、盾尾密封及襯砌管片安全的重要一 環(huán)，因此須嚴(yán)格控制， 并依據(jù)地層特點(diǎn)及監(jiān)控量測結(jié)果及時(shí)調(diào)整各種參數(shù)， 確保 注漿質(zhì)量和安全。為了使環(huán)形間隙能較均勻地填充， 并防止襯砌承受不均勻偏壓， 同步注漿對盾尾預(yù)置的 4 個(gè)注漿孔同時(shí)進(jìn)行壓注， 并根據(jù)設(shè)在每個(gè)注漿孔出口處 的壓力器， 對各注漿孔的注漿壓力和注漿量進(jìn)行檢測與控制， 從而獲得對管片背 后的對稱均勻壓注。1.4.1 注漿工藝流程見同步注漿工藝流程圖。1.4.2 漿液壓注(1) 接好注漿管路、壓力傳感器；(2) 注漿跟掘進(jìn)同步進(jìn)行，注漿速度應(yīng)與掘進(jìn)速度相適應(yīng)，無特殊情況須兩 個(gè)泵同時(shí)注漿；(3) 注漿飽滿程度由注漿壓力和注漿量雙重控制:即 6m3< 單環(huán)注漿量<8m 3 ， 0.3MPa< 注漿壓力 <0.5MPa ；(4) 在安裝管片或暫停掘進(jìn)時(shí)，應(yīng)間斷性的泵入漿液以保持管路暢通；(5) 注漿過程中要密切關(guān)注管片的變形情況，若發(fā)現(xiàn)管片有破損、錯(cuò)臺(tái)、上浮等現(xiàn)象應(yīng)立即停止注漿；(6) 當(dāng)注漿量突然增大時(shí)要檢查是否發(fā)生了泄漏或注入掌子面，若發(fā)生這些 現(xiàn)象則立即