盾构同步注浆试验方案

盾构法隧道施工同步注浆技术盾构法隧道施工同步注浆技术1. 引言1.1 背景1.2 目的1.3 范围2. 盾构法隧道施工概述2.1 盾构法简介2.2 盾构法在隧道施工中的应用2.3 盾构法施工流程3. 同步注浆技术介绍3.1 同步注浆技术原理3.2 同步注浆技术在盾构法隧道施工中的作用3.3 同步注浆技术的优势4. 施工前的准备工作4.1 土质勘察与分析4.2 注浆材料及设备的准备4.3 施工方案制定5. 注浆施工过程5.1 土压平衡盾构机的操作5.2 注浆材料的选择与混合5.3 注浆工艺参数的设定5.4 同步注浆与盾构施工的配合6. 质量控制6.1 注浆质量检验与验收标准6.2 施工过程中的质量监控措施6.3 施工结束后的质量评估7. 安全措施7.1 盾构法隧道施工的风险分析7.2 注浆施工过程中的安全要求7.3 突发情况应急预案8. 施工完成后的工程验收8.1 工程验收标准与程序8.2 盾构法隧道施工同步注浆技术的验收指标9. 总结与展望附件：相关图表和数据表格法律名词及注释：1. 盾构法：隧道施工中一种利用盾构机械进行推进和开挖的方法。

2. 注浆技术：将注浆材料注入隧道围岩中，强化地层结构的方法。

盾构法隧道施工同步注浆技术1. 引言1.1 背景1.2 目的1.3 范围2. 盾构法隧道施工概述2.1 盾构法简介2.2 盾构法在隧道施工中的应用2.3 盾构法的优势与限制3. 同步注浆技术介绍3.1 同步注浆技术原理3.2 同步注浆技术的目的与作用3.3 同步注浆技术在盾构法隧道施工中的应用场景4. 盾构法隧道施工同步注浆技术的具体实施步骤4.1 地质勘察与分析4.2 注浆材料的选择与准备4.3 注浆设备的安装与调试4.4 注浆施工方案的制定4.5 注浆施工过程的实施5. 施工过程中的质量控制5.1 注浆材料质量的监控与检验5.2 注浆施工过程的监测与测试5.3 质量控制措施的应用与调整6. 安全管理与应对突发情况6.1 注浆施工过程中的安全要求6.2 突发情况的预防与应急预案6.3 盾构法隧道施工的安全检查与评估7. 工程验收与质量评估7.1 工程验收标准与程序7.2 注浆工程的验收指标与要求7.3 施工质量评估的方法与指标8. 盾构法隧道施工同步注浆技术的总结与展望附件：相关图表和数据表格法律名词及注释：1. 盾构法：隧道施工中一种利用盾构机械进行推进和开挖的方法。

盾构同步注浆当盾片脱离盾尾后,在土体与管片之间会形成一道宽度为3.5mm左右的环行空隙。

同步注浆的目的是为了尽快填充环形间隙使管片尽早支撑地层，防止地面变形过大而危及周围环境安全，同时作为管片外防水和结构加强层。

1.1.1.1注浆材料采用水泥砂浆作为同步注浆材料，该浆材具有结石率高、结石体强度高、耐久性好和能防止地下水浸析的特点。

水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥，以提高注浆结石体的耐腐蚀性，使管片处在耐腐蚀注浆结石体的包裹内，减弱地下水对管片混凝土的腐蚀。

（1）浆液配比及主要物理力学指标根据盾构施工经验，同步注浆拟采用表8-5所示的配比。

在施工中，根据地层条件、地下水情况及周边条件等，通过现场试验优化确定。

同步注浆浆液的主要物理力学性能应满足下列指标：①胶凝时间：一般为3～10h，根据地层条件和掘进速度，通过现场试验加入促凝剂及变更配比来调整胶凝时间。

对于强透水地层和需要注浆提供较高的早期强度的地段，可通过现场试验进一步调整配比和加入早强剂，进一步缩短胶凝时间。

②固结体强度:一天不小于0.2MPa，28天不小于2.5MPa。

③浆液结石率:>95%，即固结收缩率<5%。

④浆液稠度:8～12cm。

⑤浆液稳定性:倾析率（静置沉淀后上浮水体积与总体积之比）小于5%。

同步注浆主要技术参数1.1.1.2注浆压力注浆压力略大于该地层位置的静止水土压力，同时避免浆液进入盾构机的土仓中。

最初的注浆压力是根据理论的静止水土压力确定的，在实际掘进中将不断优化。

如果注浆压力过大，会导致地面隆起和管片变形，还易漏浆。

如果注浆压力过小，则浆液填充速度赶不上空隙形成速度，又会引起地面沉陷。

一般而言，注浆压力取1.1～1.2倍的静止水土压力，最大不超过3.0bar。

由于从盾尾圆周上的四个点同时注浆，考虑到水土压力的差别和防止管片大幅度下沉和浮起的需要，各点的注浆压力将不同，并保持合适的压差，以达到最佳效果。

在最初的压力设定时，下部每孔的压力比上部每孔的压力略大0.5～1.0bar。

圆园19年第24期（DEVELOPMENT GUIDE TO BUILDING MATERIALS）盾构隧道管片壁后同步注浆的机理与方法探讨关占印（中铁工程装备集团盾构再制造有限公司天津300450刘天成（中铁十一局集团第五工程有限公司重庆400037乔清源（中建隧道建设有限公司重庆401320）摘要：盾构隧道施工过程中，管片脱离盾尾会导致岩土体和管片外壳之间形成类似环形柱状的建筑空隙，扰动隧道围岩，从而引起上方地表沉降或隆起。

该文结合盾构隧道开挖引起地表变形的过程、注浆填充沉降阶段浆体与岩土体的作用机理，以某土压平衡式盾构在泥岩砂岩互层地区施工为工程实例，详细论述隧道盾构管片壁后同步注浆的具体方法，旨在为同步注浆填充建筑空隙控制地表变形和保障周边环境安全提供相应的理论支撑。

关键词：地铁；盾构隧道；壁后注浆0引言地铁隧道工程具有隐蔽性，不确定性影响因素多样复杂，施工可能会引起地表沉降或隆起，进而影响到近接建筑物和构筑物，壁后同步注浆可以有效控制盾构隧道施工引起的地表变形和保障周边环境安全。

在盾构隧道壁后注浆研究方面，叶飞等[1]综述了盾构隧道壁后注浆的研究现状和未来的发展方向，指出当前对注浆效果的评估和注浆参数控制的应用研究还有待加强。

蔡德国等[2]通过室内模型试验系统研究了砂性地层盾构隧道壁后注浆浆体扩的散机理。

黄宏伟等[3-4]介绍了盾构隧道壁后注浆分布的探地雷达探测方法，并用模拟试验对注浆效果进行了解释。

这些研究对盾构隧道壁后注浆研究具有一定的理论参考价值，结合盾构隧道开挖引起地层变形的过程、理论分析和工程应用实例，对隧道盾构管片壁后同步注浆的具体方法进行论述，以期为有效控制地铁盾构隧道施工引起岩土体变形和保障周边环境安全提供借鉴。

1盾构施工引起地表沉降的时空效应1.1时间效应根据盾构法隧道各个施工阶段影响因素的不同，可以把隧道施工引起的地表沉降细分为以下5个阶段：1.1.1预沉降阶段当盾构隧道开挖达到预先设定的监测断面之前，盾构开挖会扰动前方岩土体，产生地表沉降量极小，地质条件较好的隧道施工前期地表甚至是零沉降。

1.1. 盾构同步注浆当盾片脱离盾尾后，在土体与管片之间会形成一道宽度为140mm 左右的环行空隙。

同步注浆的目的是为了尽快填充环形间隙使管片尽早支撑地层，防止地面变形过大而危及周围环境安全，同时作为管片外防水和结构加强层。

1.1.1. 注浆材料采用水泥砂浆作为同步注浆材料，该浆材具有结石率高、结石体强度高、耐久性好和能防止地下水浸析的特点。

水泥采用普通硅酸盐水泥，以提高注浆结石体的耐腐蚀性，使管片处在耐腐蚀注浆结石体的包裹内，减弱地下水对管片混凝土的腐蚀。

根据盾构施工经验，同步注浆拟采用下表所示的配比。

在施工中，根据地层条件、地下水情况及周边条件等，通过现场试验优化确定。

同步注浆浆液的主要物理力学性能应满足下列指标，见表7-6 : 表7-6同步注浆材料配比和性能指标表⑴胶凝时间：一般为3〜10h，根据地层条件和掘进速度，通过现场试验加入促凝剂及变更配比来调整胶凝时间。

对于强透水地层和需要注浆提供较高的早期强度的地段，可通过现场试验进一步调整配比和加入早强剂，进一步缩短胶凝时间；⑵固结体强度：一天不小于0.2MPa, 28天不小于2.5MPa⑶浆液结石率：＞95%,即固结收缩率＜5%⑷浆液稠度：8〜12cm⑸浆液稳定性：倾析率（静置沉淀后上浮水体积与总体积之比）小于5%1.1.2. 同步注浆主要技术参数1.1.2.1.注浆压力注浆压力略大于该地层位置的静止水土压力，同时避免浆液进入盾构机的土仓中。

最初的注浆压力是根据理论的静止水土压力确定的，在实际掘进中将不断优化。

如果注浆压力过大，会导致地面隆起和管片变形，还易漏浆。

如果注浆压力过小，则浆液填充速度赶不上空隙形成速度，又会引起地面沉陷。

一般而言，注浆压力取 1.1〜1.2倍的静止水土压力，最大不超过3.0〜4.0bar。

由于从盾尾圆周上的四个点同时注浆，考虑到水土压力的差别和防止管片大幅度下沉和浮起的需要，各点的注浆压力将不同，并保持合适的压差，以达到最佳效果。

盾构施工中同步注浆施工技术同步注浆是在盾构推进时进行的，是盾构法隧道施工过程中的一道关键工序，对成环隧道结构的稳定、周围土体的变形控制起到关键作用，掌握其施工技术十分重要。

01注浆材料、配合比1、注浆材料采用水泥砂浆作为同步注浆材料，其具有固结率高、固结体强度高、耐久性好和能防止地下水浸析的特点。

水泥采用32.5矿渣硅酸铵水泥，以提高注浆固结体的耐腐蚀性，减弱地下水对管片混凝土的腐蚀。

2、浆液配合比在施工中，根据地层条件、地下水情况及周边条件等，通过现场试验及实验室优化确定浆液配合比。

02同步注浆工艺壁后注浆装置由注浆泵、清洗泵、储浆槽、管路、阀件等组成，安装在第一节台车上。

当盾构掘进时，注浆泵将储浆槽中的浆液泵出，通过4条独立的输浆管道，通到盾尾壳体内的4根同步注浆管，对管片外表面的环行空隙中进行同步注浆，在每条输浆管道上都有一个压力传感器，在每个注浆点都有监控设备监视每环的注浆量和注浆压力，且每条注浆管道上设有2个调整阀。

盾尾密封采用3道钢丝刷加注盾尾油脂密封，确保周边地基的土、砂和地下水、衬背注浆材料、开挖面的水和泥土不会从外壳内表面和管片外周部之间缝隙流入盾构里，确保壁后注浆的顺利进行。

03同步注浆施工（1）检查浆液拌制、运输、注入等设备的运行情况及原材料的质量状况。

（2）根据天气、环境温度等外界条件确定投料顺序后，按现场试验人员的配合比通知单进行浆液拌制，拌和时间根据施工实际情况确定。

（3）拌制好的浆液经现场试验人员测试合格后，立即通过预设管路输送到浆液运输设备中，并运送至盾构机壁后注浆装置中，进行二次搅拌。

（4）注浆操作手选择注浆工作模式。

随掘进开始，启动注浆泵进行注浆。

根据掘进速度，通过速度调节器调整注浆速度。

注浆过程中，要时刻注意注浆压力及注浆流量。

（5）每环掘进结束后，立即检查同步注浆量及注浆压力，当上部注浆压力在0.15~0.18MPa之间，最小注浆量达到设定值时即可停止注浆，否则应继续注浆，以满足设定注浆压力或最小注浆量要求。

目录1、编制依据及原则..................................................................................................... - 1 -1.1编制说明......................................................................................................... - 1 -1.2编制依据......................................................................................................... - 1 -1.3编制原则......................................................................................................... - 1 -2、工程概况................................................................................................................. - 2 -3、衬砌背后注浆的目的............................................................................................. - 3 -4、衬砌背后注浆的方式和定义................................................................................. - 4 -4.1同步注浆......................................................................................................... - 4 -4.2二次补强注浆................................................................................................. - 4 -5、同步注浆................................................................................................................. - 5 -5.1注浆前准备工作............................................................................................. - 5 -5.2注浆材料及配比设计..................................................................................... - 5 -5.3同步注浆主要技术参数................................................................................. - 7 -5.3.1注浆压力.............................................................................................. - 7 -5.3.2注浆量.................................................................................................. - 8 -5.4同步注浆方法、工艺..................................................................................... - 9 -5.5同步注浆的注意事项.................................................................................... - 11 -6、二次注浆............................................................................................................... - 12 -6.1二次注浆的注浆方式................................................................................... - 12 -6.2注浆浆液的配比........................................................................................... - 12 -6.3注浆量........................................................................................................... - 12 -6.4施工设备材料............................................................................................... - 13 -7、质量控制............................................................................................................... - 14 -7.1工程质量保证制度....................................................................................... - 14 -7.2工程质量措施............................................................................................... - 14 -8、安全措施及文明施工........................................................................................... - 15 -8.1安全措施....................................................................................................... - 15 -8.2盾构停机状态处理措施............................................................................... - 15 -8.3文明施工....................................................................................................... - 16 -1、编制依据及原则1.1编制说明在认真研究**市轨道交通***线二期及同步实施工程总承包合同文件、***站～***站和**站～***站区间平纵断面和现场实际的基础上，针对本工程的特点，结合我部人员在城市地铁工程中的施工经验，本着“组织合理，技术先进，经济可行，优质高效，简明扼要，重点突出”的原则编制本区间施工方案。

盾构法隧道施工同步注浆技术1 盾构法隧道施工1.1盾构法隧道施工历史回顾盾构法是在软土地基中修建隧道的一种先进的施工方法，用此法修建隧道在欧洲、美国己有160年的历史。

盾构机最早是由法国工程师M.I.Brunel于1825年从观察蛀虫在木头中钻洞，并从体内排出粘液加固洞穴的现象，从仿生学角度研制发明的。

并于1843年由改进的盾构在英国伦敦泰晤士河下修建了世界上第一条矩形盾构(宽11.4m，高6.8m )隧道，全长458m。

其后，P. W.Bahow于1865年用直径2.2m圆形盾构又在泰晤士河下修建一条圆形截面隧道。

1874年，J.H.Greathead第一次采用气压盾构，并第一次开始在衬砌背后进行压浆，修建了伦敦城南线地铁。

1880～1890年间，用盾构法在美国和加拿大的圣克莱( St.Clair)河下建成一条直径6.4m，长1870m的Sarnia水底隧道。

仅在纽约，从1900年后，使用气压盾构法先后成功地修建了25条重要的水底隧道。

盾构隧道在用于修建地下铁道，污水管道时，得到了广泛的应用。

前苏联自1932年开始用直径6.0m及直径9.5m的盾构前后在莫斯科、列宁格勒等地修建地下铁道的区间隧道及车站。

在德国慕尼黑和法国的巴黎的地下铁道修建中，均使用了盾构掘进法。

日本于1922年开始用盾构法修建国铁羽线折渡隧道。

从六十年代起，盾构法在日本得到了飞速发展，土压平衡盾构就是七十年代发明的。

我国第一个五年计划期间，在东北阜新煤矿，用直径2.6m的盾构进行了疏水巷道的施工。

1957年起在北京市区的下水道工程中采用过直径2.0m 及直径2.6m的盾构。

上海从1960年起开始了用盾构法修建黄浦江水底隧道及地下铁道的实验研究，从1963年开始在第四纪软弱饱和地层中先后用直径 4.2m、5.6m、10.0m、3.6m、3.0m、4.0m、6.2m等十一台盾构机进行了实验隧道，地铁区间隧道扩大实验工程、地下人防通道、引水及排水隧道工程等的施工。

广州轨道交通二、八号线延伸线工程盾构区间5标盾构工程盾构同步注浆机及二次注浆方案编制单位: 上海吉原公司编制日期: 二○○七年一月一.工程概况【会石区间轨排井～广州新客站】和【江泰路站～跃进村站】两个盾构区间,分别位于番禺区和海珠区.【会石区间轨排井～广州新客站盾构区间】线路从会石区间轨排井开始后向西南延伸,下穿密集鱼塘群、过石壁站,继续向西南穿越浅埋密集鱼塘群,后到达广州新客站,盾构机解体、吊出、转场至江泰路站;【江泰路站～跃进村站盾构区间】线路从江泰路站出发沿江南大道向北至跃进村站.【会石区间轨排井～广州新客站盾构区间】里程范围为:左线长730.262米+290.093米(含长链0.126米);右线长729.81米+294.42米.【江泰路站～跃进村站盾构区间】里程范围为:右线长721.71米,左线ZCK长722.287米(含长链0.577米).整个标段线路平面最小曲线半径为600米,最大纵坡为25‰.【会石区间轨排井～广州新客站盾构区间】地处珠江三角洲后缘地带,为珠江水网交错的平原区,根据场地地貌成因及形态特征,区间地貌单元主要表现为珠江三角洲海陆冲积平原地貌;区间沿线为农田、苗圃、鱼塘,塘深2～3米,沿线建筑物少,场地开阔,地下没有管线的铺设,周边正处于规划开发阶段.【江泰路站～跃进村站盾构区间】沿线地形较平坦,地面高程为13.4米～17.8米,地貌单元属珠江三角洲冲积平原,微地貌单元有河流冲淤积阶地、河床(槽)、微丘台地.二.衬砌背后注浆的目的盾构施工中,随着盾构的向前推进,当管片脱离盾尾后,在土体与管片之间会形成一道宽度为115～140米米左右的环行空隙.若不将这一空隙及时充填则管片周围的土体将会松动甚至发生坍塌,从而导致地表沉降等不良后果.为此必须采用注浆手段及时将盾尾建筑空隙加以充填.同时,背衬注浆还可提高隧道的止水性能,使管片所受外力能均匀分布,确保管片衬砌的早期稳定性.三.衬砌背后注浆的方式和定义(一)同步注浆与即时注浆同步注浆是通过同步注浆系统及盾尾的注浆管,在盾构向前推进盾尾空隙形成的同时进行.浆液在盾尾空隙形成的瞬间及时起到充填作用,从而使周围岩体获得及时的支撑,可有效地防止岩体的坍陷,控制地表的沉降.在地层稳定性差,采用EPB模式掘进时,同步注浆的重要意义更为明显.即时注浆是通过管片上注浆孔将浆液注入管片背后的方法.其浆液充填时间滞后于掘进一定的时间.一般运用于自稳能力较强的地层.(二)二次补强注浆为提高背衬注浆层的防水性及密实度,考虑前期注浆效果不佳以及浆液固结率的影响,必要时在同步注浆结束后进行补强注浆.补强注浆一般在管片与岩壁间的空隙充填密实性差,致使地表沉降得不到有效控制的情况下才实施.根据地表沉降监测的反馈信息,结合洞内超声波探测所得的背衬后空洞情况,综合判断是否需要进行补强注浆. 四.同步注浆(一)注浆材料及配比设计1. 注浆材料采用水泥砂浆作为同步注浆材料,该浆材具有结石率高、结石体强度高、耐久性好和能防止地下水浸析的特点.水泥采用42.5抗硫酸盐水泥,以提高注浆结石体的耐腐蚀性,使管片处在耐腐蚀注浆结石体的包裹内,减弱地下水对管片混凝土的腐蚀.2. 浆液配比及主要物理力学指标根据盾构施工经验,同步注浆拟采用表1所示的配比.在施工中,根据地层条件、地下水情况及周边条件等,通过现场试验优化确定.同步注浆浆液的主要物理力学性能应满足下列指标:表1 同步注浆材料配比和性能指标表（1）胶凝时间:一般为3～10h,根据地层条件和掘进速度,通过现场试验加入促凝剂及变更配比来调整胶凝时间.对于强透水地层和需要注浆提供较高的早期强度的地段,可通过现场试验进一步调整配比和加入早强剂,进一步缩短胶凝时间.（2）固结体强度:一天不小于0.2米Pa,28天不小于2.5米Pa.（3）浆液结石率:>95%,即固结收缩率<5%.（4）浆液稠度:8～12厘米.（5）浆液稳定性:倾析率(静置沉淀后上浮水体积与总体积之比)小于5%.(二)同步注浆主要技术参数1. 注浆压力注浆压力略大于该地层位置的静止水土压力,同时避免浆液进入盾构机的土仓中.最初的注浆压力是根据理论静止水土压力确定的,在实际掘进中将不断优化.如果注浆压力过大,会导致地面隆起和管片变形,还易漏浆.如果注浆压力过小,则浆液填充速度赶不上空隙形成速度,又会引起地面沉陷.一般而言,注浆压力取 1.1～1.2倍的静止水土压力,最大不超过3.0～4.0bar.由于从盾尾圆周上的四个点同时注浆,考虑到水土压力的差别和防止管片大幅度下沉和浮起的需要,各点的注浆压力将不同,并保持合适的压差,以达到最佳效果.在最初的压力设定时,下部每孔的压力比上部每孔的压力略大0.5～1.0bar.2. 注浆量根据刀盘开挖直径和管片外径,可以按下式计算出一环管片的注浆量.V=π/4×K×L×(D2-D22)式中:V ——一环注浆量(米3)L ——环宽(米)D1——开挖直径(米)D2——管片外径(米)K——扩大系数取1.5～2代入相关数据,可得:V=π/4×(1.5～2)×1.5×(39.4-36)=6.0～8.0米3/环根据上面经验公式计算,注浆量取环形间隙理论体积的1.5～2倍,则每环(1.5米)注浆量Q=6.0～8.0米3.3. 注浆时间和速度在不同的地层中根据需不同凝结时间的浆液及掘进速度来具体控制注浆时间的长短.做到“掘进、注浆同步,不注浆、不掘进”,通过控制同步注浆压力和注浆量双重标准来确定注浆时间.注浆量和注浆压力达到设定值后才停止注浆,否则仍需补浆.同步注浆速度与掘进速度匹配,按盾构完成一环掘进的时间内完成当环注浆量来确定其平均注浆速度.注浆结束标准及注浆效果检查采用注浆压力和注浆量双指标控制标准,即当注浆压力达到设定值,注浆量达到设计值的85%以上时,即可认为达到了质量要求.注浆效果检查主要采用分析法,即根据压力-注浆量-时间曲线,结合管片、地表及周围建筑物量测结果进行综合评价.对拱顶部分采用超声波探测法通过频谱分析进行检查,对未满足要求的部位,进行补充注浆.(三)同步注浆方法、工艺壁后注浆装置由注浆泵、清洗泵、储浆槽、管路、阀件等组成,安装在第一节台车上.当盾构掘进时,注浆泵将储浆槽中的浆液泵出,通过四条独立的输浆管道,通到盾尾壳体内的4根同步注浆管,对管片外表面的环行空隙中进行同步注浆,见“图1同步注浆示意图”,在每条输浆管道上都有一个压力传感器,在每个注浆点都有监控设备监视每环的注浆量和注浆压力;而且每条注浆管道上设有两个调整阀,当压力达到最大时,其中一个阀就会使注浆泵关闭,而当压力达到最小时,另外一个阀就会使注浆泵打开,继续注浆.盾尾密封采用三道钢丝刷加注盾尾油脂密封,确保周边地基的土砂和地下水、衬背注浆材料、开挖面的水和泥土从外壳内表面和管片外周部之间缝隙不会流入盾构里,确保壁后注浆的顺利进行.图 1 同步注浆示意图注浆量和注浆压力的大小可以实现自动控制和手动控制,手动控制可对每一条管道进行单个控制,而自动控制可实现对所有管道的同时控制.注浆工艺流程及管理程序见“图 2 管片衬砌背后同步注浆工艺流程及管理程序”.图 2 管片衬砌背后同步注浆工艺流程及管理程序(四)同步注浆的注意事项1. 在开工前制定详细的注浆作业指导书,并进行详细的浆材配比试验,选定合适的注浆材料及浆液配比.2. 制订详细的注浆施工设计和工艺流程及注浆质量控制程序,严格按要求实施注浆、检查、记录、分析,及时做出P(注浆压力)－Q(注浆量)－t(时间)曲线,分析注浆速度与掘进速度的关系,评价注浆效果,反馈指导下次注浆.3. 成立专业注浆作业组,由富有经验的注浆工程师负责现场注浆技术和管理工作.4. 根据洞内管片衬砌变形和地面及周围建筑物变形监测结果,及时进行信息反馈,修正注浆参数和施工工艺,发现情况及时解决.5. 做好注浆设备的维修保养,注浆材料供应,定时对注浆管路及设备进行清洗,保证注浆作业顺利连续不中断进行.6. 环形间隙充填不够、结构与地层变形不能得到有效控制或变形危及地面建筑物安全时、或存在地下水渗漏区段,在必要时通过吊装孔对管片背后进行二次补强注浆.7. 在石壁站～广州新客站区间,由于盾构隧道埋深较浅地质较差,在同步注浆时严格控制注浆压力,防止冒顶现象发生.五.二次注浆1. 盾构机穿越后考虑到环境保护和隧道稳定因素,如发现同步注浆有不足的地方,通过管片中部的注浆孔进行二次补注浆,补充一次注浆未填充部分和体积减少部分,从而减少盾构机通过后土体的后期沉降,减轻隧道的防水压力,提高止水效果.2. 二次注浆的注浆方式首先是先注水泥浆液(膨润土、粉煤灰、黄沙、水、水泥)对背衬进行填充,然后是注水玻璃双液浆对注浆孔(开孔位置)进行封口.3. 注浆浆液的配比二次注浆采用水泥浆以及水玻璃双液浆,二次注浆总的配比为:(/ 米3)水泥浆膨润土:粉煤灰:黄沙:水:水泥＝100千克:400 千克:680千克:430 千克:160千克水玻璃双液浆水泥浆水灰比0.5,水泥浆和水玻璃比例1∶1.4. 注浆量二次注浆的水泥浆注浆压力为0.2米p～0.4米p,浆液流量:10～15L/米in,使浆液能沿管片外壁较均匀的渗流,而不致劈裂土体,形成团状加固区,影响注浆效果;水玻璃双液浆注浆压力为0.3米p～0.6米p.二次注浆一般每5环注一次.形成有一定范围的环箍,从而限制隧道的变形和沉降.注浆孔位为支撑块和连接块的中心孔,长区间如遇邻接块注浆孔封住时,在下一环注浆.每5环注浆量一般约为2米3,并根据实际隧道沉降监测情况调整,以保证隧道线形在规范要求范围内.5. 施工设备二次注浆使用专用的泥浆泵,注浆前凿穿管片吊装孔外侧保护层,安装专用注浆接头.六.质量控制(一)工程质量保证制度:1. 成立工程项目经理负责人质量管理小组,完善质量保证体系的质量管理责任制,严格按照质量体系中规定的责权要求运行.2. 定期召开质量分析会议,组织质量教育,严格执行“三检”制度,加强技术交底工作,强化工序控制,由责任化强经验丰富的工程师提任质量控制人员,配合监理工程师实施监督检查,保证工程质量.3. 加强现场施工材料管理,严格执行进料检验程序,保证施工材料满足设计和规范要求,不合格材料不得进场使用,确保工程质量.4. 配备好施工机具和计量工具以满足施工要求,建立健全各种资料、原始记录、使之成为评价工程质量的重要依据.5. 加强与甲方,监理的配合,认真接受指导和监督.(二)工程质量措施:1. 配料:采用经计量准确的计量工具,严格按照以设计配方配料施工.2. 注浆:注浆一定要按程序施工,每段进浆要准确,注浆压力一定要严格控制,专人操作.当压力突然上升或从孔壁、地面溢浆时,应立即停止注浆,每段注浆量应严格设计进行,跑浆时,应采取措施确保注浆量满足设计要求.3. 注浆完成后,应采用措施保证注浆水不溢浆跑浆.4. 每道工序均要按排专人,负责每道工序的操作记录.5. 整个注浆施工应密切注意和防止地面出水溢浆、隆起等情况,加强对施工地段的沉降观测.6. 注浆前必须做好充分的注浆准备,注浆一经开始应连续进行,力求避免中断.7. 每根施工结束后,要及时清洗浆管,避免堵管,对于沉积凝固严重的注浆管要及时更换.七.安全措施及文明施工(一)安全措施:1. 建立健全各种岗位责任制,严格执行现场交接制度.2. 注浆泵及高压管路必须验试运转,确认机械性能和各种阀门管路,压力表完好后,方准施工.3. 每次注浆前,要认真检查安全阀、压力表的灵敏度,并调整到规定注浆压力位置.4. 安装高压管路和泵头各部件时,各丝扣的联接必须拧紧,确保联接完好.5. 注浆过程中,禁止现场人员在注浆孔附近停留,防止密封胶冲式阀门破裂伤人.6. 注浆时不得随意停水停电,必要时要事先通知,待注浆完成并冲洗后才可停水停电.7. 注浆施工期间,必须有专门机电修理工,以便出现机械和电器故障时能及时处理.8. 注浆现场操作人员必须配制安全帽、防护眼镜、口罩和手套等劳保用品,方可进行注浆施工.(二)文明施工:1. 围挡设施:施工现场围挡应封闭严密、完整、牢固、美观,上口沿要平、外立面要直,高度不低于1.8米,沿街围挡应使用金属板材.2. 施工现场的各种标牌字体应书写正确、规范、工整、美观,并经常保持整洁完好.3. 施工现场内整洁,无杂物.4. 施工现场要有排污池,及时清理沉淀物,保持现场清洁.- 1 -。

目录1 编制依据1沈阳地铁十号线土建施工第二十合同段理工大学站～张沙布站区间隧道工程施工图纸；2岩土工程勘察报告；3混凝土结构工程施工质量验收规范GB-50204－2002；4地下工程防水技术规范GB50108－2001；5地下防水工程质量验收规范GB 50208-2011；6普通混凝土配合比设计规程JGJ 55-2011；7同步注浆浆液及二次注浆浆液配合比实验情况；8本工程合同及招标技术文件要求;2 工程概况本工程范围为沈阳地铁十号线土建施工第二十合同段理工大学站~张沙布站区间,起止里程K25+～K27+,左线全长,右线全长1318m,采用盾构法施工;其中包括1区间正线结构；2区间联络通道兼泵站;理工大学站~张沙布站区间自理工大学站起,经由长青南街过南屏路,后经绕城高速公路三环桥,进入沈李公路,穿过张沙布村,到达张沙布站,起止里程为K25+～K27+其中左HZK26+=右K26+,短链；左HZK26+=右K26+,短链,线间距15~21m,隧道拱顶覆土厚度约～；最小曲线半径450m,纵向呈“V”型坡,最大坡度‰；在K26+～K26+单线44环下穿沈阳绕城高速三环桥;区间正线采用盾构法施工,盾构机采用一台土压平衡盾构机;区间盾构施工方向：从张沙布站左线始发,至理工大学站接收、调头,右线始发,掘进至张沙布站右线接收、解体、吊出；最后施工区间附属结构;3 施工机具及劳动力配备施工机具表施工机具表劳动力配备表施工人员表4 同步注浆和二次注浆的目的和原理同步注浆和二次注浆的目的由于盾构主机壳体的外径6280mm,管片的直径6000mm,当盾构机外壳脱离管片后,管片与天然土体之间将存在一定的建筑空隙;这种空隙的存在,将可能导致以下不利后果：1天然土体坍塌从而引起地面下沉；2孔隙积水增大管片间漏水的可能性；3管片在千斤顶作用下由于缺乏约束而变形错位;在盾构掘进过程中,采用同步注浆,及时填充建筑空隙,尽可能的减少盾构施工对地面的影响,同时作为管片外防水和结构加强层;二次注浆的目的在同步注浆后若发现以下情况：1隧道成形后地面沉降仍有较大的变化趋势；2局部地层较软；3同步注浆注浆量不足时；可通过管片中部的注浆孔进行二次注浆,二次注浆可起弥补土层损失、防止建筑物下沉,根据工程需要甚至可使上部土层适当隆起的效果；及增强管片、纵缝止水效果;注浆原理注浆的基本原理就是将具有长期稳定性及流动性,并能保证适当初凝时间的浆液流体,通过压力泵注入管片背后的建筑空隙,浆液在压力和自重作用下流向空隙各个部分并在一定时间内凝固,从而达到充填空隙,阻止土体塌落;同步注浆工艺注意事项同步注浆是盾构法施工的重要环节,是填充盾构外壳与天然土体建筑空隙的重要手段,并随着盾构的推进同步进行,同步注浆的顺利进行应注意以下几点：1选用合适的注浆材料;在实验室给出配比后,应严格控制原材料的质量,尤其是水泥的含砂量过大会导致浆液在管路中沉积,而出现堵管;2确定合适的注浆参数;在初步设计的基础上,要根据实际情况不断调整,使注浆的不利影响降到最低;3做到及时的监测,在确定某个土仓压力的基础上,根据推进上方的构筑物及管线的重要程度,确定监测频率,适当的进行注浆量、压力、稠度等的调整,使注浆效果趋于完善;4及时有效的清洗注浆管路,防止浆管堵塞;5 施工工艺及主要技术措施施工工艺及流程图同步注浆工艺流程图图同步注浆示意图同步注浆技术参数注浆压力同步注浆要求压入口的压力大于该点的静止水压及土压力之和,做到尽量填补而不是劈裂;注浆压力过大,管片外的土层将会被浆液扰动而易造成较大的后期地层沉降及隧道本身的沉降,并易造成跑浆;而注浆压力过小,浆液填充速度过慢,填充不充足,也会使地表变形增大;结合施工经验：注浆压力过大,会造成管片背后压力大而引起错台、错缝;一般而言,注浆压力取～倍的静止水土压力,注浆压力控制在～;注浆量同步注浆是填充土体与管片圆环间的建筑间隙和减少后期沉降的主要手段,也是盾构推进施工中的一道重要工序;同步注浆,选择具有和易性好、泌水率小, 且具有一定强度的浆液进行及时、均匀、足量压注,确保其建筑空隙得以及时和足量的充填;注浆量：根据施工经验参数和相邻标段施工实际数据参数,本标段地层以中粗砂、砾砂为主,土质松散系数选定为～;Q理＝ V×K＝×D1/22- D2/22×L×K＝××式中: D1开挖直径；D2管片外径；L管片环宽度；K地层系数设为；Q理为每环理论注浆量;以下几种情况,注浆量可不受上述限制;1在松散地层时,注浆压力很小而注浆流量却很大时,应考虑增大注浆量,直到注浆压力超过控制压力的下限,此时的空隙因土体坍塌而比往常要大;2管片下部因地基软弱导致部分管片下沉错台时,可从下部注浆,此时注浆量不受限制,只受压力限制;3盾构出洞和进洞时,洞口部位有较大的空隙,此时的注浆量应根据实际需要,并结合二次注浆的使用而确定;注浆速度衬砌背部注浆时间一般应在管片脱出盾尾及盾构掘进时同步进行,并在推进一环的时间内完成;同步注浆速度应与掘进速度相匹配,按盾构掘进一环的时间内完成当环注浆量来确定其平均注浆速度,达到均匀注浆目的;一般掘进 50mm 开始同步注浆,掘进结束前50mm停止同步注浆;同步注浆时一般情况下均使用左上和右上两路注浆孔,使浆液从管片两侧自然下流,填充管片与土体间的间隙;注浆结束标准1双控标准：注浆压力达到设计压力,注浆量达到理论注浆量的90%以上;2注浆效果检查主要采用分析法,即根据压力-流量-时间曲线,结合衬砌、地表及周围建筑物变形量测结果进行综合分析判断;注浆材料及浆液配比浆液的基本性能根据该盾构区间的地质条件、工程特点以及所用盾构机械的型号,浆液应具备以下性能：1良好的长期稳定性及流动性,并能保证适当的初凝时间,以适应盾构施工约20米管路输送的要求;2良好的充填性能;3在满足注浆施工的前提下,尽可能早地获得高于地层的早期强度;4浆液固结后体积收缩小,泌水率小;5浆液无公害,不会造成环境污染;同步注浆材料及配合比同步注浆材料有：水泥、粉煤灰、膨润土、砂、水;二次注浆材料有：水、水泥、水玻璃;1水泥技术标准：现行国家标准硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB175等的规定材料名称：普通硅酸盐水泥强度等级：进货验收批量：散装不大于500t、袋装不大于200t,附有质量证明书;2粉煤灰技术标准：现行国家标准用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB1596等的规定材料名称：用于水泥和混凝土中的粉煤灰级别：二级进货检验：不大于200t,附有质量证明书;3砂技术标准：现行国家标准普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检测方法JGJ53、普通混凝土用砂质量标准及检验方法JGJ52的规定材料名称：普通混凝土用砂产源：河砂规格：细砂验收批量：不大于400m34水采用地下水技术标准：现行国家标准混凝土拌合用水标准JGJ63的规定检查数量：同一水源检查不应少于一次5水玻璃规格：35～45°Be′进货检验：质量证明书及现场测试波美度同步注浆浆液生产配合比暂定：同步注浆流程施工准备1准备好注浆材料,包括砂的筛分;2检查搅拌机、注浆泵是否正常,保证其能正常工作;3检查注浆管路,确保管路畅通;4检查压力显示系统,确保其准确无误;浆液的拌制浆液拌和站设置在张沙布站北端头井东侧,搅拌能力理论值50m3/h;人工配料,按照材料投放顺序水、水泥、粉煤灰、砂、膨润土依次进行,站内包括粉煤灰、膨润土、水泥等各种原料的储存仓;每条隧道各设置一台6m3的储浆罐,拌和站的出料交替输送到这两个储浆罐中储存,储存罐本身带有搅拌功能;浆液运输与储存1浆液运输车容积6m3;2搅拌好的浆液从储浆罐输送到砂浆车,运送到工作面,再用砂浆泵输送到盾构机上储浆罐8m3中并立即开始搅拌;3由于运输过程中无法搅拌,故运输时间不宜过长;特殊情况需较长时间运输、储存,则考虑适当加入缓凝剂;4若浆液发生沉淀、离析则进行二次搅拌;5浆液运输车与储存设备要经常清洗;同步浆液泵送盾尾同步注浆系统包括储浆罐、注浆泵和控制面板3部分;储浆罐带有搅拌轴和叶片,注浆过程中可以对浆液不停的搅拌,保证浆液的流动性,减少材料离析现象;配套设施的2台注浆泵可以同时对4个加注口实施同步注浆;该系统可以根据要求,在盾构机控制室内对盾尾注浆的压力进行设定,实现对注浆压力的控制; 二次注浆流程二次注浆一般在管片与土层间的空隙充填密实性差,致使地表沉降得不到有效控制或管片衬砌出现较严重渗漏的情况下实施;盾构机穿越后考虑到地表沉降控制和隧道稳定因素,如发现同步注浆有不足的地方,通过管片中部的注浆孔进行二次注浆,从而减少盾构机通过后土体的后期沉降,减轻隧道的防水压力;二次注浆分单液注浆和双液注浆两种,本标段使用双液注浆,浆液配比见下表;若A液为水泥浆,B液为水玻璃参照下表;进出洞洞门封堵、联络通道两侧各20环均采用双液浆,其余部位采用单液浆;压浆量和压浆点视压浆时的压力值和地层变形监测数据而定;压浆属一道重要工序,须指派专人负责,对压入位置、压入量、压力值均作详细记录,并根据地层变形监测信息及时调整,确保压浆工序的施工质量;为防止浆液在注浆系统内硬化,必须定时对工作面注浆系统进行清洗;每次注浆结束后,应立即用清水进行管路及泵内的清洗;浆液：同步注浆后管片外壁包裹颗粒间间隙较少,故选用水泥单液浆或水玻璃双液浆,配合比根据实际需要现场经试验配;注浆量及压力：为防止管片背后压力过大引起错台,注浆压力控制一般不大于,注浆量通过现场监测结果来确定,可采用少量勤注的方法,减少错台的产生;注浆孔设置逆止阀,双液浆经注浆泵在离管片注浆孔前的混合器混合后被注入,注完浆后及时清洗注浆设备;隧道内送浆车以及地面上的拌浆系统也应进行清洗,清洗时间基本控制在每班一次;由于盾构工作面的注浆管路清洗等原因将形成一定的废浆,可利用平板车、土箱进行外运;6 施工中常见问题及主要对策漏浆现象的处理盾尾漏浆除了加大对漏浆点附近区域的尾脂量的加注,还可用海绵进行封堵,或通过局部改变盾构尾部间隙的方法,减缓漏浆效果;同步注浆浆液堵管原因分析及主要对策盾构始发期间,掘进速度很慢一天两环浆液在管路中停留时间很长,而且由于浆液还没有调整到合适的配比,以及机器没有独立的清洗管路,因此在始发期间容易出现堵管现象;1调整浆液配比,选择合适的胶凝时间8-10h;2安装管片或出碴过程中预留部分砂浆,间断泵入以保持管路畅通;3配备膨润土清洗管路;盾构自身配置了同步注浆系统、泡沫注入系统、膨润土注入系统,其中泡沫注入系统、膨润土注入系统用来改良渣土;为解决堵管问题采用膨润土清洗注浆管路,在同步注浆系统管路中增加进浆管,两管路连接后与膨润土管路连通;需要长时间2h以上停机时,关闭浆液闸阀,打开膨润土进浆管闸阀,泵入膨润土,注浆管中充填膨润土,充分利用膨润土的润滑性保持注浆管路的畅通,杜绝了堵管现象的再次发生;地面沉降超限的原因分析及主要对策1同步注浆浆液注入量不足,注浆与掘进不同步;2浆液凝固时间过长;1严格按照“掘进注浆同步,不注浆不掘进”的原则施工,并根据地面监测数据及时进行壁后补浆;2进行浆液实验,调整浆液配比,使其凝固时间小于地面沉降超限的时间变化范围;7、注浆质量保证措施1注浆前进行详细的浆材配比试验,选定合适的注浆材料及浆液配比,保证所选浆材配比、强度、耐久性等物理力学指标符合设计要求;2制订详细的注浆施工设计和工艺流程及注浆质量控制程序,严格按要求实施注浆、检查、记录、分析,及时做出注浆压力—注浆量—时间—土压—沉降观测记录曲线,分析注浆效果,反馈指导下次注浆,并及时报告业主和现场工程师;3拌和槽及计量器插板实行定期清扫,一般每搅拌 15~ 20 次,清扫一次,计量器的料斗也应同时清扫用小锤轻敲外壳;4做好注浆设备的维修保养,注浆材料供应,定时对注浆管路及设备进行清洗,保证注浆作业顺利连续不中断进行;5根据洞内管片衬砌变形和地面及周围建筑物变形监测结果,及时进行信息反馈,修正注浆参数设计和施工方法,发现情况及时解决;6注重原材料进场验收工作,确保原材料合格;7成立专业注浆作业组,由富有经验的注浆工程师负责注浆技术工作;8做好注浆设备的维修保养,注浆材料供应,保证注浆作业顺利连续不中断进行;9做好注浆孔的的密封,保证其不渗漏浆液;10掘进过程坚决执行掘进与注浆同步,不注浆不掘进的原则;8 安全措施及安全注意事项1注浆作业人员经过专门的训练,掌握有关作业规程;2注浆泵及注浆管路必须试验运转,确认机械性能和各种阀门管路,压力表完好后,方准施工;3每次注浆前,要认真检查安全阀、压力表的灵敏度,并调整到规定注浆压力位置;4安装管路和泵头各部件时,各丝扣的联接必须拧紧,确保联接完好;5清洗地面搅拌机及盾构机内的搅拌机时,必须拆去搅拌电机的电源线,从而防止人员因误按电源按钮而伤及无辜;6注浆现场操作人员必须配制安全帽、防护眼镜、口罩和手套等劳保用品,方可进行注浆施工;7由于注浆压力较大,在注浆过程中,要注意注浆枪口不要对准人,避免伤及注浆工人及旁边人员;9 环境保护措施1按规定施工,按标准操作,施工现场整洁有序;2注意保持隧道内清洁度;劳务队伍定期对隧道内进行打扫;3项目部各级领导从抓文明施工着手,制定文明施工管理措施,提高施工人员职业道德和文明施工意识;4施工现场要有排污池,及时清理沉淀物,保持现场清洁;5现场水泥库采取全封闭,减少水泥灰污染;6拌和站采用全封闭防护棚,减少噪音及粉尘污染;7现场施工机械摆设整齐,机身整洁,标识编号明显清楚,安全装置灵活有效,操作现场内外干净,操作方便,搅拌站挂牌搅拌,当日完成后清洗干净;8现场生产用电线路符合安全用电规程,线路电杆排列整齐牢固,线路无吊挂物;9施工过程中材料要严格定量使用,除合理耗损外杜绝浪费现象,并采用处罚措施;。