同步注漿及二次注漿方案

1、 目 錄1 編制依據(jù)12 工程概況13 施工機具及勞動力配備23.1 施工機具23.2 勞動力配備24 同步注漿和二次注漿的目的和原理24.1 同步注漿和二次注漿的目的24.2二次注漿的目的24.3 注漿原理34.4 同步注漿工藝注意事項35 施工工藝及主要技術(shù)措施45.1 施工工藝及流程45.2 同步注漿技術(shù)參數(shù)55.3 注漿材料及漿液配比75.4同步注漿流程85.5二次注漿流程96 施工中常見問題及主要對策106.1 漏漿現(xiàn)象的處理106.2 同步注漿漿液堵管原因分析及主要對策106.3 地面沉降超限的原因分析及主要對策117、注漿質(zhì)量保證措施118 安全措施及安全注意事項129 環(huán)境保護

2、措施12 沈陽地鐵十號線工程土建施工第二十合同段理工大學站-張沙布站區(qū)間 隧道同步注漿及二次注漿施工方案1 編制依據(jù) （1）沈陽地鐵十號線土建施工第二十合同段理工大學站張沙布站區(qū)間隧道工程施工圖紙； （2）巖土工程勘察報告； （3）混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB-502042002)； （4）地下工程防水技術(shù)規(guī)范(GB501082001)； （5）地下防水工程質(zhì)量驗收規(guī)范(GB 50208-2011)； （6）普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程（JGJ 55-2011）； （7）同步注漿漿液及二次注漿漿液配合比實驗情況； （8）本工程合同及招標技術(shù)文件要求。 2 工程概況 本工程范圍為沈陽地鐵十號

3、線土建施工第二十合同段理工大學站張沙布站區(qū)間，起止里程K25+798.72K27+116.722，左線全長1311.909m，右線全長1318m，采用盾構(gòu)法施工。其中包括（1）區(qū)間正線結(jié)構(gòu)；（2）區(qū)間聯(lián)絡通道兼泵站。理工大學站張沙布站區(qū)間自理工大學站起，經(jīng)由長青南街過南屏路，后經(jīng)繞城高速公路三環(huán)橋，進入沈李公路，穿過張沙布村，到達張沙布站，起止里程為K25+798.72K27+116.722（其中左HZK26+311.736=右K26+317.515，短鏈5.779m；左HZK26+609.511=右K26+609.863，短鏈0.312m），線間距1521m，隧道拱頂覆土厚度約9.317.6

4、m；最小曲線半徑450m，縱向呈“V”型坡，最大坡度24.028；在K26+098.865K26+148.42（單線44環(huán)）下穿沈陽繞城高速三環(huán)橋。 區(qū)間正線采用盾構(gòu)法施工，盾構(gòu)機采用一臺土壓平衡盾構(gòu)機。區(qū)間盾構(gòu)施工方向：從張沙布站左線始發(fā)，至理工大學站接收、調(diào)頭，右線始發(fā)，掘進至張沙布站右線接收、解體、吊出；最后施工區(qū)間附屬結(jié)構(gòu)。3 施工機具及勞動力配備3.1 施工機具表3.1-1 施工機具表名稱單位數(shù)量拌和站套1儲漿罐個1電瓶車列4注漿機臺2活動扳手把4手錘把4二次注漿機臺1拌漿機臺13.2 勞動力配備表3.2-1 施工人員表人員數(shù)量土建工程師2人/班注漿手2人/班拌和站4人/班4 同步注

5、漿和二次注漿的目的和原理4.1 同步注漿和二次注漿的目的 由于盾構(gòu)主機殼體的外徑6280mm，管片的直徑6000mm，當盾構(gòu)機外殼脫離管片后，管片與天然土體之間將存在一定的建筑空隙。這種空隙的存在，將可能導致以下不利后果： （1）天然土體坍塌從而引起地面下沉； （2）孔隙積水增大管片間漏水的可能性； （3）管片在千斤頂作用下由于缺乏約束而變形錯位。在盾構(gòu)掘進過程中，采用同步注漿，及時填充建筑空隙，盡可能的減少盾構(gòu)施工對地面的影響，同時作為管片外防水和結(jié)構(gòu)加強層。4.2二次注漿的目的 在同步注漿后若發(fā)現(xiàn)以下情況： （1）隧道成形后地面沉降仍有較大的變化趨勢； （2）局部地層較軟； （3）同步注漿

6、注漿量不足時； 可通過管片中部的注漿孔進行二次注漿，二次注漿可起彌補土層損失、防止建筑物下沉，根據(jù)工程需要甚至可使上部土層適當隆起的效果；及增強管片、縱縫止水效果。4.3 注漿原理 注漿的基本原理就是將具有長期穩(wěn)定性及流動性，并能保證適當初凝時間的漿液(流體)，通過壓力泵注入管片背后的建筑空隙，漿液在壓力和自重作用下流向空隙各個部分并在一定時間內(nèi)凝固，從而達到充填空隙，阻止土體塌落。4.4 同步注漿工藝注意事項同步注漿是盾構(gòu)法施工的重要環(huán)節(jié)，是填充盾構(gòu)外殼與天然土體建筑空隙的重要手段，并隨著盾構(gòu)的推進同步進行，同步注漿的順利進行應注意以下幾點：（1）選用合適的注漿材料。在實驗室給出配比后，應嚴

7、格控制原材料的質(zhì)量，尤其是水泥的含砂量過大會導致漿液在管路中沉積，而出現(xiàn)堵管。（2）確定合適的注漿參數(shù)。在初步設(shè)計的基礎(chǔ)上，要根據(jù)實際情況不斷調(diào)整，使注漿的不利影響降到最低。（3）做到及時的監(jiān)測，在確定某個土倉壓力的基礎(chǔ)上，根據(jù)推進上方的構(gòu)筑物及管線的重要程度，確定監(jiān)測頻率，適當?shù)倪M行注漿量、壓力、稠度等的調(diào)整，使注漿效果趨于完善。（4）及時有效的清洗注漿管路，防止?jié){管堵塞。5 施工工藝及主要技術(shù)措施5.1 施工工藝及流程綜合評價開 始注漿系統(tǒng)準備參數(shù)設(shè)計設(shè)定控制參數(shù)注 漿注漿工況分析繼 續(xù)注漿完畢注漿效果檢查下環(huán)注漿漿液配置檢測試驗漿液運輸數(shù)據(jù)采集與管理、計劃圖表正常不合格合格調(diào)整控制方式和

8、參數(shù)不正常清洗設(shè)備與管路采取補充注漿措施不符合要求符合信息反饋圖5.1-1 同步注漿工藝流程圖 圖5.1-2 同步注漿示意圖5.2 同步注漿技術(shù)參數(shù)5.2.1 注漿壓力同步注漿要求壓入口的壓力大于該點的靜止水壓及土壓力之和，做到盡量填補而不是劈裂。注漿壓力過大，管片外的土層將會被漿液擾動而易造成較大的后期地層沉降及隧道本身的沉降，并易造成跑漿。而注漿壓力過小，漿液填充速度過慢，填充不充足，也會使地表變形增大。 結(jié)合施工經(jīng)驗：注漿壓力過大，會造成管片背后壓力大而引起錯臺、錯縫。一般而言，注漿壓力取1.11.2倍的靜止水土壓力，注漿壓力控制在0.20.4bar。5.2.2 注漿量同步注漿是填充土體

9、與管片圓環(huán)間的建筑間隙和減少后期沉降的主要手段，也是盾構(gòu)推進施工中的一道重要工序。同步注漿，選擇具有和易性好、泌水率小， 且具有一定強度的漿液進行及時、均勻、足量壓注，確保其建筑空隙得以及時和足量的充填。注漿量：根據(jù)施工經(jīng)驗參數(shù)和相鄰標段施工實際數(shù)據(jù)參數(shù)，本標段地層以中粗砂、礫砂為主，土質(zhì)松散系數(shù)選定為1.21.5。Q理 V×Kp×(D1/2)2- (D2/2)2)×L×K3.14×(3.14×3.14-3.0×3.0)×1.2×1.5=4.8m3式中: D1開挖直徑6.28m；D2管片外徑6.0m；L管

10、片環(huán)寬度1.2m；K地層系數(shù)設(shè)為1.5；Q理為每環(huán)理論注漿量。以下幾種情況，注漿量可不受上述限制。(1)在松散地層時，注漿壓力很小而注漿流量卻很大時，應考慮增大注漿量，直到注漿壓力超過控制壓力的下限，此時的空隙因土體坍塌而比往常要大。(2)管片下部因地基軟弱導致部分管片下沉錯臺時，可從下部注漿,此時注漿量不受限制，只受壓力限制。(3)盾構(gòu)出洞和進洞時，洞口部位有較大的空隙，此時的注漿量應根據(jù)實際需要，并結(jié)合二次注漿的使用而確定。5.2.3 注漿速度襯砌背部注漿時間一般應在管片脫出盾尾及盾構(gòu)掘進時同步進行，并在推進一環(huán)的時間內(nèi)完成。同步注漿速度應與掘進速度相匹配，按盾構(gòu)掘進一環(huán)( 1.2m)的時

11、間內(nèi)完成當環(huán)注漿量來確定其平均注漿速度，達到均勻注漿目的。一般掘進 50mm開始同步注漿，掘進結(jié)束前50mm停止同步注漿。同步注漿時一般情況下均使用左上和右上兩路注漿孔，使?jié){液從管片兩側(cè)自然下流，填充管片與土體間的間隙。5.2.4 注漿結(jié)束標準(1)雙控標準：注漿壓力達到設(shè)計壓力，注漿量達到理論注漿量的90%以上。(2)注漿效果檢查主要采用分析法，即根據(jù)壓力-流量-時間曲線，結(jié)合襯砌、地表及周圍建筑物變形量測結(jié)果進行綜合分析判斷。5.3 注漿材料及漿液配比5.3.1 漿液的基本性能根據(jù)該盾構(gòu)區(qū)間的地質(zhì)條件、工程特點以及所用盾構(gòu)機械的型號，漿液應具備以下性能：（1）良好的長期穩(wěn)定性及流動性，并能

12、保證適當?shù)某跄龝r間，以適應盾構(gòu)施工約20米管路輸送的要求。（2）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度。（4）漿液固結(jié)后體積收縮小，泌水率小。（5）漿液無公害，不會造成環(huán)境污染。5.3.2 同步注漿材料及配合比同步注漿材料有：水泥、粉煤灰、膨潤土、砂、水。二次注漿材料有：水、水泥、水玻璃。（1）水泥技術(shù)標準：現(xiàn)行國家標準硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥GB175等的規(guī)定材料名稱：普通硅酸鹽水泥強度等級：42.5進貨驗收批量：散裝不大于500t、袋裝不大于200t，附有質(zhì)量證明書。（2）粉煤灰技術(shù)標準：現(xiàn)行國家標準用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB1596等的規(guī)定材

13、料名稱：用于水泥和混凝土中的粉煤灰級別：二級進貨檢驗：不大于200t，附有質(zhì)量證明書。 （3）砂技術(shù)標準：現(xiàn)行國家標準普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標準及檢測方法JGJ53、普通混凝土用砂質(zhì)量標準及檢驗方法JGJ52的規(guī)定材料名稱：普通混凝土用砂產(chǎn)源：河砂規(guī)格：細砂驗收批量：不大于400m3 （4）水采用地下水技術(shù)標準：現(xiàn)行國家標準混凝土拌合用水標準JGJ63的規(guī)定檢查數(shù)量：同一水源檢查不應少于一次（5）水玻璃規(guī)格：3545°Be進貨檢驗：質(zhì)量證明書及現(xiàn)場測試波美度同步注漿漿液生產(chǎn)配合比（暫定）：材料水泥（Kg）粉煤灰（Kg）砂（Kg）膨潤土（Kg）膨脹劑（Kg）水（L）正常段17050

14、0800600420注：每立方漿液材料使用量5.4同步注漿流程5.4.1 施工準備（1）準備好注漿材料，包括砂的篩分;（2）檢查攪拌機、注漿泵是否正常，保證其能正常工作;（3）檢查注漿管路，確保管路暢通;（4）檢查壓力顯示系統(tǒng)，確保其準確無誤。5.4.2 漿液的拌制漿液拌和站設(shè)置在張沙布站北端頭井東側(cè)，攪拌能力理論值50m3/h。人工配料，按照材料投放順序( 水、水泥、粉煤灰、砂、膨潤土依次進行)，站內(nèi)包括粉煤灰、膨潤土、水泥等各種原料的儲存?zhèn)}。每條隧道各設(shè)置一臺6m3的儲漿罐，拌和站的出料交替輸送到這兩個儲漿罐中儲存，儲存罐本身帶有攪拌功能。5.4.3 漿液運輸與儲存（1）漿液運輸車容積6m

15、3。（2）攪拌好的漿液從儲漿罐輸送到砂漿車，運送到工作面，再用砂漿泵輸送到盾構(gòu)機上儲漿罐(8m3)中并立即開始攪拌。（3）由于運輸過程中無法攪拌，故運輸時間不宜過長。特殊情況需較長時間運輸、儲存，則考慮適當加入緩凝劑。（4）若漿液發(fā)生沉淀、離析則進行二次攪拌。（5）漿液運輸車與儲存設(shè)備要經(jīng)常清洗。5.4.4 同步漿液泵送盾尾同步注漿系統(tǒng)包括儲漿罐、注漿泵和控制面板3部分。儲漿罐帶有攪拌軸和葉片，注漿過程中可以對漿液不停的攪拌，保證漿液的流動性，減少材料離析現(xiàn)象。配套設(shè)施的2臺注漿泵可以同時對4個加注口實施同步注漿。該系統(tǒng)可以根據(jù)要求，在盾構(gòu)機控制室內(nèi)對盾尾注漿的壓力進行設(shè)定，實現(xiàn)對注漿壓力的控

16、制。5.5二次注漿流程二次注漿一般在管片與土層間的空隙充填密實性差，致使地表沉降得不到有效控制或管片襯砌出現(xiàn)較嚴重滲漏的情況下實施。盾構(gòu)機穿越后考慮到地表沉降控制和隧道穩(wěn)定因素，如發(fā)現(xiàn)同步注漿有不足的地方，通過管片中部的注漿孔進行二次注漿，從而減少盾構(gòu)機通過后土體的后期沉降，減輕隧道的防水壓力。二次注漿分單液注漿和雙液注漿兩種，本標段使用雙液注漿，漿液配比見下表。 若A液為水泥漿，B液為水玻璃參照下表。每立方漿液材料使用量（A液：B液體積比為1:1）材料使用量A液（水灰比為1:1）水（L）378水泥（Kg）378B液（水：水玻璃為2:1）水（L）365水玻璃（Kg）182.5進出洞洞門封堵、聯(lián)

17、絡通道兩側(cè)各20環(huán)均采用雙液漿，其余部位采用單液漿。壓漿量和壓漿點視壓漿時的壓力值和地層變形監(jiān)測數(shù)據(jù)而定。壓漿屬一道重要工序，須指派專人負責，對壓入位置、壓入量、壓力值均作詳細記錄，并根據(jù)地層變形監(jiān)測信息及時調(diào)整，確保壓漿工序的施工質(zhì)量。為防止?jié){液在注漿系統(tǒng)內(nèi)硬化，必須定時對工作面注漿系統(tǒng)進行清洗。每次注漿結(jié)束后，應立即用清水進行管路及泵內(nèi)的清洗。漿液：同步注漿后管片外壁包裹顆粒間間隙較少，故選用水泥單液漿或水玻璃雙液漿，配合比根據(jù)實際需要現(xiàn)場經(jīng)試驗配。注漿量及壓力：為防止管片背后壓力過大引起錯臺，注漿壓力控制一般不大于0.3Mpa，注漿量通過現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果來確定，可采用少量勤注的方法，減少錯臺

18、的產(chǎn)生。注漿孔設(shè)置逆止閥，雙液漿經(jīng)注漿泵在離管片注漿孔前的混合器混合后被注入，注完漿后及時清洗注漿設(shè)備。隧道內(nèi)送漿車以及地面上的拌漿系統(tǒng)也應進行清洗，清洗時間基本控制在每班一次。由于盾構(gòu)工作面的注漿管路清洗等原因?qū)⑿纬梢欢ǖ膹U漿，可利用平板車、土箱進行外運。6 施工中常見問題及主要對策6.1 漏漿現(xiàn)象的處理盾尾漏漿除了加大對漏漿點附近區(qū)域的尾脂量的加注，還可用海綿進行封堵，或通過局部改變盾構(gòu)尾部間隙的方法，減緩漏漿效果。6.2 同步注漿漿液堵管原因分析及主要對策盾構(gòu)始發(fā)期間，掘進速度很慢(一天兩環(huán))漿液在管路中停留時間很長，而且由于漿液還沒有調(diào)整到合適的配比，以及機器沒有獨立的清洗管路，因此在

19、始發(fā)期間容易出現(xiàn)堵管現(xiàn)象。（1）調(diào)整漿液配比，選擇合適的膠凝時間8-10h。（2）安裝管片或出碴過程中預留部分砂漿，間斷泵入以保持管路暢通。（3）配備膨潤土清洗管路。盾構(gòu)自身配置了同步注漿系統(tǒng)、泡沫注入系統(tǒng)、膨潤土注入系統(tǒng)，其中泡沫注入系統(tǒng)、膨潤土注入系統(tǒng)用來改良渣土。為解決堵管問題采用膨潤土清洗注漿管路，在同步注漿系統(tǒng)管路中增加進漿管，兩管路連接后與膨潤土管路連通。需要長時間(2h以上)停機時，關(guān)閉漿液閘閥，打開膨潤土進漿管閘閥，泵入膨潤土，注漿管中充填膨潤土，充分利用膨潤土的潤滑性保持注漿管路的暢通，杜絕了堵管現(xiàn)象的再次發(fā)生。6.3 地面沉降超限的原因分析及主要對策6.3.1地面沉降超限的

20、原因分析（1）同步注漿漿液注入量不足，注漿與掘進不同步。（2）漿液凝固時間過長。6.3.2主要對策（1）嚴格按照“掘進注漿同步，不注漿不掘進”的原則施工，并根據(jù)地面監(jiān)測數(shù)據(jù)及時進行壁后補漿。（2）進行漿液實驗，調(diào)整漿液配比，使其凝固時間小于地面沉降超限的時間變化范圍。7、注漿質(zhì)量保證措施（1）注漿前進行詳細的漿材配比試驗，選定合適的注漿材料及漿液配比，保證所選漿材配比、強度、耐久性等物理力學指標符合設(shè)計要求。（2）制訂詳細的注漿施工設(shè)計和工藝流程及注漿質(zhì)量控制程序，嚴格按要求實施注漿、檢查、記錄、分析，及時做出注漿壓力注漿量時間土壓沉降觀測記錄曲線，分析注漿效果，反饋指導下次注漿，并及時報告業(yè)

21、主和現(xiàn)場工程師。（3）拌和槽及計量器插板實行定期清掃，一般每攪拌 15 20 次，清掃一次，計量器的料斗也應同時清掃(用小錘輕敲外殼)。（4）做好注漿設(shè)備的維修保養(yǎng)，注漿材料供應，定時對注漿管路及設(shè)備進行清洗，保證注漿作業(yè)順利連續(xù)不中斷進行。（5）根據(jù)洞內(nèi)管片襯砌變形和地面及周圍建筑物變形監(jiān)測結(jié)果，及時進行信息反饋，修正注漿參數(shù)設(shè)計和施工方法，發(fā)現(xiàn)情況及時解決。（6）注重原材料進場驗收工作，確保原材料合格。（7）成立專業(yè)注漿作業(yè)組，由富有經(jīng)驗的注漿工程師負責注漿技術(shù)工作。（8）做好注漿設(shè)備的維修保養(yǎng)，注漿材料供應，保證注漿作業(yè)順利連續(xù)不中斷進行。（9）做好注漿孔的的密封，保證其不滲漏漿液。（10）掘進過程堅決執(zhí)行掘進與注漿同步，不注漿不掘進的