修改后的同步注浆与二次注浆方案

1、一、同步注浆 11.1 同步注浆系统原理 11.2 同步注浆和二次注浆材料选用依据及设计 21.3 同步注浆主要技术参数的设定 31.4 同步注浆工艺流程及过程控制 5二、二次补注浆 72.1 注浆材料 72.2 注浆设备 82.3 注浆参数 82.4 注浆孔位置 92.5 注浆过程控制 9一、同步注浆盾构机的外径为 6.28m ，管片的外径为 6.0m ，当盾构机掘进后，在管片与 地层之间将存在一定的空隙，为控制地层变形， 减少沉降， 并有利于提高隧道抗 渗性、管片衬砌的早期稳定， 管片壁后环向间隙主要采用同步注浆方式填充。 同 步注浆的材料、 配比、参数及工艺等根据本工程地质水文和环境条件

2、， 并参照以 往的类似工程经验及现场推进速度确定。1.1 同步注浆系统原理本工程施工的盾构机配有同步注浆系统。 同步注浆管采用置式的形式依附在 盾构壳体上；在后配套上安置两台注浆泵，每台注浆泵有两个注浆缸，共有 4 根注浆管通向盾尾， 沿盾尾圈对称布置， 为了防止盾尾注浆管发生堵塞， 在盾尾 的注浆管旁边另外安装有 4 根备用注浆管。泵送注浆量是通过调整液压油缸的速 度进行调整， 每个泵送油缸都装有计数指示器， 盾构司机可以根据计数器上的读 数了解每根注浆管的注浆量。注浆可以采用手动或者自动两种方式控制。 在盾尾注浆管路的出口处装压力 传感器，在盾构操作室和注浆控制箱上都可以看到注浆时管路出口

3、处的压力。 设 置为自动控制时，应预先通过可编程控制器（PLC）设置注浆最大压力值和最小 压力值，当注浆压力达到设定最大注浆压力时， 注浆管路所连接的液压油缸立即 自动停止工作；当注浆压力减小到 PLC 所设定的最小压力时，液压油缸自动启 动重新开始注浆。设置成手动控制方式则人工根据掘进情况随时调整注浆量。在后配套上安置一个储浆罐， 每台电瓶车后拖一节运浆罐， 同时在储浆罐和 运浆罐均装有搅拌叶片对浆液随时进行搅拌， 可防止浆液凝结或离析。 浆液材料在盾构井旁边的搅拌站按照设计配合比拌合后， 通过管道输送到浆液车，由电瓶车运输到隧道，利用浆液车上的转运泵将浆液打到储浆罐，注浆泵与储浆罐连接,

4、浆液压注与盾构掘进同步进行。图1同步注浆管路布置示意图1.2同步注浆和二次注浆材料选用依据及设计本工程主要在泥岩层中掘进，同步注浆选用能够适合围岩、能够保持长期稳 定性、防水性的灌浆材料，二次注浆作为同步注浆的补充，选用水泥-水玻璃双液浆作为补二次注浆浆液。根据隧道开挖对地表建筑或管线影响较大的地段，为 减少地面沉降、防止管片渗水和上浮，隧道过房屋地段要求全段进行二次补注浆。1.2.1同步注浆材料在盾构施工中，通常选用砂子、水泥、粉煤灰、膨润土等作为同步注浆的原材料，注浆材料必须具备以下基本性能：(1) 具有良好的长期稳定性及流动性，并能保证终凝时间为(14h)，以适应盾构施工以及远距离输送的

5、要求(2) 具有良好的充填性能；(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) 浆液在地下水环境中，不易产生稀释现象；(5 )浆液固结后体积收缩小，泌水率小；(6) 原材料来源丰富、经济，施工管理方便，并能满足施工自动化技术要求(7) 浆液无公害，价格便宜。1.2.2浆液配比根据本标的地层地质、地面构建物情况及以往的施工经验，盾构同步注浆采用广西壮族自治区建筑工程质量检测中心检测报告的配合比进行称量搅拌：一立方米的同步砂浆配合比如下表水泥(kg)粉煤灰(kg)膨润土砂(kg)水(kg)（kg）15042040850410在施工中，还需根据地层条件、地下水情况及周边条件

6、拟用注浆材料的性能 等，通过现场试验不断优化配合比参数。1.3同步注浆主要技术参数的设定1.3.1、注浆压力注浆压力是根据地层的土压力、水压力、管片强度及地面监测情况综合分析 而设定的。注浆量压力过大会出现：地面隆起、浆液破坏洞尾密封刷出现盾尾漏 浆、浆液从盾构机外壳与密封刷之间流入盾尾、管片上浮、管片出现受压变形或 是被损坏；如果注浆压力过小，则出现注浆的填充速度很慢，注浆量不足，使地 表变形增大。根据设计资料及以往的施工经验，暂定注浆压力设定在 0.30.5MPa 。1.3.2 、注浆量注浆量除了受到浆液向土体中渗透及泄漏影响外， 还要考虑超挖、曲线施工、 注浆材料种类等的影响， 实际上是

7、没有一个明确的规定值， 通常按如下列公式进 行计算。注浆量的计算公式：Q=V Xa式中V-计算空隙量。盾壳的外径是 6.28m，管片的外径是6m，所以环型空隙的理论体积为 V=（6.28*6.28-6*6）/4*3.14*1.5=4.05m3a-注浆率。注浆率一般是从几方面考虑，包括注浆压力产生的压密系数、地质情况的土质系数、施工消耗系数、超挖系数等，根据设计资料及施工经验，本区间a-注浆率可取1.31.5，本标段实际浆液的注入率暂按1.4考虑。 所以根据计算公式得Q=3.24 X（1.3 1.5） =5.26 6.07m 3即注浆量为5.266.07m 3/环，按照1.4的注浆率考虑实际注浆

8、量 5.67m 3/ 环。1.3.3 、注浆速度在实际施工中注浆量是靠注入速度来控制的， 因此对注入速度进行计算， 根 据每环注入量和每环行程推进时间得到注人速度，计算式如下：v=Q t式中：v-注入速度（m /s）; Q-每环注人量（m 3 ）； t-每环行程推进时间（s）。1.3.4 、注浆结束标准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和注浆量 达到设计值的 95% 以上时，即可认为达到了质量要求。对本设计参数还需通过 对地表及周围建筑物监控量测结果分析判断， 进行参数优化， 使注浆效果达到更 佳。1.4 同步注浆工艺流程及过程控制同步注浆是保证地面建筑物、 地下管线

9、、盾尾密封及衬砌管片安全的重要一 环，因此须严格控制， 并依据地层特点及监控量测结果及时调整各种参数， 确保 注浆质量和安全。为了使环形间隙能较均匀地填充， 并防止衬砌承受不均匀偏压， 同步注浆对盾尾预置的 4 个注浆孔同时进行压注， 并根据设在每个注浆孔出口处 的压力器， 对各注浆孔的注浆压力和注浆量进行检测与控制， 从而获得对管片背 后的对称均匀压注。1.4.1 注浆工艺流程见同步注浆工艺流程图。1.4.2 浆液压注(1) 接好注浆管路、压力传感器；(2) 注浆跟掘进同步进行，注浆速度应与掘进速度相适应，无特殊情况须两 个泵同时注浆；(3) 注浆饱满程度由注浆压力和注浆量双重控制:即 6m3< 单环注浆量<8m 3 ， 0.3MPa< 注浆压力 <0.5MPa ；(4) 在安装管片或暂停掘进时，应间断性的泵入浆液以保持管路畅通；(5) 注浆过程中要密切关注管片的变形情况，若发现管片有破损、错台、上浮等现象应立即停止注浆；(6) 当注浆量突然增大时要检查是否发生了泄漏或注入掌子面，若发生这些 现象则立即