隧道管片壁后注浆施工方案

1、隧道管片壁后注浆施工方案目录 TOC o 1-5 h z 1编制依据与原则 3编制依据3编制原则 32工程概况 4工程概述 43.施工机具及劳动力配备 4施工机具 5劳动力配备 54注浆目的和原理 5注浆种类 6注浆目的 6同步注浆原理 6二次注浆作用 6注浆工艺注意事项 75施工工艺及主要技术措施 8同步注浆施工工艺 8同步注浆施工工艺 8同步注浆孔位选择 9同步注浆材料 9注浆结束标准 10同步注浆流程 10施工准备 10浆液运输与储存 10第1页共17页隧道管片壁后注浆施工方案 TOC o 1-5 h z 同步浆液泵送 10同步注浆主要参数 11注浆时间 11二次补强注浆 12二次注浆工

2、艺流程图 12注浆材料 12二次注浆流程 13其它注浆方式 146施工中常见问题及主要对策 14漏浆现象的处理 14同步注浆浆液堵管原因分析及主要对策 14地面沉降超限的原因分析及主要对策 157注浆质量保证措施 158安全措施及安全注意事项 169、 环境保护措施 16第2页共17页隧道管片壁后注浆施工方案1编制依据与原则1.1编制依据(1)宁波市轨道交通 3号线工程土建施工项目(JL3-2标)施工招投标文件；(2)宁波市轨道交通 3号线工程土建施工项目(JL3-2标)区间地质勘察报告；(3)宁波市轨道交通 3号线工程土建施工项目(JL3-2标)区间 第4分册 盾构防水设计图；(4)国家现行

3、的主要施工技术及验收规范和标准(包括但 不限以下施工规范和标准)：地铁设计规范 GB50157-2013 ;地下工程防水技术规范GB50108-2008 ;地下铁道工程施工及验收规范GB50299-1999(2003版)；地下防水工程质量验收规范GB50208-2011 ;盾构法隧道施工及验收规范GB50446-2008 ;(5)同步注浆浆液浆液配合比试验情况；(6)二次注浆浆液配合比试验情况。1.2编制原则(1)技术先进、科学合理的原则。编制坚持技术先进性和科学合理性相结合，力求使方案具有极强的针对性和可操作性，确保施工质量和进度。(2)经济实用、节约成本的原则。根据现状场地条件， 通过合理

4、调配各种资源、优化吊装工艺、提高作业效率，从而达到经济实用、节约成本的目的。(3)安全可靠的原则。坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的安全方针，突出 “以人为本、安全为天”的指导思想，确保安、拆方案的安全可 靠。第3页共17页隧道管片壁后注浆施工方案(4)健康环保的原则。结合作业内容、作业环境和周边环境情况，贯彻执行职业健 康、环境保护等有关文件精神，确保注浆方案既有利于减轻职业 健康危害，又有利于减少环境污染。2工程概况2.1工程概述1)北三路站东江二路站区间北三路站东江二路站区间为地下盾构区间，本区间主要下穿青六北路，侧穿景观湖及景观湖桥。区间起终点里程为：YDK46+107.235 Y

5、DK47+062.111 ,区间右线长度 954.87m,左线 952. 888mo 总长 1907.755m。于 YDK46+605.000 处设置 1 座联络图2.1-1北三路站东江二路站区间平面示意图2)东江三路停车场出入段线盾构段区间区间起终点里程为：CDK0+80.00kCDK1+759.000出段线长 1678.999m;入段线起终点里程为 RDK0+70.015- RDK1+682.164 入 段线长1612.149mk出入段线总长3291.148mk区间设1座联络通 道。详见“附图二、东江三路停车场出入段线盾构段区间平面示意 图”。第4页共17页隧道管片壁后注浆施工方案*A江-

6、.R场diAjra*f 推段房间j甲小IK图2.1-2东江二路站停车场线区间平面示意图程用品机帆用米取*IN心盾江东一站存辱出入煌国国3,施工机具及劳动力配备 3.1施工机具表3,1-1 同步注浆施工机具表单位数量储浆罐个1电瓶车列2注浆台车个1注浆机台2活动扳手把4手锤把4表3.1-2二次注浆施工机具表单位数量水泥搅拌桶个1水玻璃储存罐个1注浆台车列1双液注浆泵台13.2劳动力配备表3.2-1 施工人员表人员数量值班技术员1人/班注浆手1人/班配合人员2人/班4注浆目的和原理第5页共17页隧道管片壁后注浆施工方案注浆种类管片壁后注浆可分为同步注浆以及二次注浆。注浆目的通过及时的同步注浆，使管

7、片尽早支撑地层，减少地基沉陷 量，保证环境安全；确保管片衬砌早期稳定性；作为隧道衬砌防 水的第一道防线，提供长期、均质、稳定的防水功能。在同步注浆后若发现以下情况进行二次注浆：(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；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。同步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

8、间内凝固 ，从 而达到充填空隙，阻止土体塌落。二次注浆作用同步浆量按照理论计算，应该为盾构穿越地层产生空隙量的130%- 180%但是在实际施工中，同步注浆注入量即使达到180烛不 能完全控制住地面沉降值，原因可能有3个：一是同步注浆的浆液不 可能完全填充满盾构穿越产生的空隙； 二是地层渗透系数太大，浆液 流失到地层中；三是同步注浆的浆液在凝固时体积会产生收缩。所以当管片裂缝、接缝渗漏水及地面沉降控制较高的地段或在盾构施工对 地表建筑物或管线影响较大地段，需要采用二次注浆来控制沉降。第6页共17页隧道管片壁后注浆施工方案注浆工艺注意事项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

9、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，避免出现堵管。(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。第7页共17页隧道管片壁后注浆施工方案5施工工艺及主要技术措施5.1同步注浆施工工艺5.1.1同步注浆施工工艺数据采集与管 理、计

10、划图纸调整控制方式与 参数不合格信息反馈继续A不符合要求一、 一综合评价采取补充注浆措施I符合下环注浆图5.1-1 注浆工艺流程图第8页共17页隧道管片壁后注浆施工方案同步注浆孔位选择为使管背环形间隙能较均匀地充填浆液，防止衬砌承受不均匀偏压，考虑管片存在上浮现象，所以注浆时开启盾构注浆的两 个上孔同时注浆，两个下孔作为备用。同步注浆材料本工程选用宁波地区常用的准厚浆，在盾构掘进前选取同步注浆配比，进行力学性能试验，得出适用的配合比，并进行配合 比验证。注浆材料配比见表5.1.3-1 。表5.1.3-1注浆材料配合比一览表每方水(kg )黄砂(kg)粉煤灰(kg)膨润土(kg)消石灰(kg)外

11、加剂(kg)1m3530 (470)800 (840)40070603注：表中数值为1m浆液中各组份的含量，水泥为P.O42.5 ,膨润土为钠基膨润土，粉煤灰为II级，砂为中粗砂(含水率5衿c原材料性能指标如下表5.1.3-2 ,浆液性能指标下表5.1.3-3。表5.1.3-2原材料性能指标材料名称性能指标消石灰钙镁含量 70.5%粉煤灰n级细砂细度模数1.6 ,含泥量 4.2%,含水率 3%7%膨润土钠基，膨胀率 13.5ml/g水天然水添加剂PCA1表5.1.3-3浆液性能指标名称性能指标坍落度初始值 2426cm, 2小时内不低于 24cm稠度1013cm凝结时间 0.7Mpa； R28

12、 1Mpa密度一 1 一.一一,3不小于 1.82g/cm第9页共17页隧道管片壁后注浆施工方案5.1.4 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95%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。(3)对拱顶部分才用超声波探测法通过频谱分析进行检查，对 未满足的部分进行补充注浆。同步注浆流程施工准备(1)注浆泵是否正常，保证其能正常工作；(2)检查注号管路，确保管路畅通；(3)检查压力显示系统，确保其准确无误。浆液运输与储存(1)浆液运输车运送到现场中板储浆罐。(2)搅拌好的浆

13、液从中板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。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，减少材料分离现象。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。第10页共17隧道管

14、片壁后注浆施工方案同步注浆主要参数注浆压力：根据注浆地段的水土压力要求确定。为充分充填 盾构施工产生的地层空隙，避免引起地表过大沉陷，影响地表建 筑物与地下管线的安全，同时为防止压力过大而引起地表隆起或 破坏管片衬砌，所以同步注浆的压力控制在0.30.4MPa,二次补充注浆的压力控制在0.30.5 MPa。注浆量：根据盾构施工背衬注浆量的经验公式：Q=V?入Q-充填体积（m3）入-注浆率，取2.1V-盾构施工引起的空隙（m3）其中，V=TtD-（D2-d2） L/4盾构切削外径（取每台盾构机的切削外径）5.4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。

15、同步注浆速度应与掘进速度相 匹配，按盾构掘进一环（1.2m）的时间内完成当环注浆量来确定其第11页共17隧道管片壁后注浆施工方案平均注浆速度，达到均匀注浆目的。一般掘进50mnff始同步注浆掘进结束前50mm#止同步注浆。为防止注浆使管片受力不均产生偏压导致管片错位造成错台及破损，同步注浆时四个注浆孔对称均匀的注入十分重要。二次补强注浆二次注浆工艺流程图图5.2.1-1 二次注浆工艺流程图注浆材料二次注浆材料有：水、水泥、水玻璃。(1)水泥第12页共17隧道管片壁后注浆施工方案技术标准：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：42.5R进货验

16、收批量：不大于 200t,附有质量证明书。水采用市内自来水技术标准：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（3）水玻璃规格：3545 Be进货检验：质量证明书及现场测试波美度二次注浆流程二次补强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补注浆， 从而减少盾构机过后土体的后期沉降，减轻隧道的防水压力。二次注浆浆液分为单液浆和双液浆，浆液配比如下。单液浆配合比：水：水泥 =1:1 （质量

17、比）水玻璃浆液为：水：水玻璃 =2: 1 （质量比）水玻璃浆液：水泥浆浆液=1:1 （质量比）每方双液浆浆液有水玻璃 182.5kg,水泥378kg。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。第13页共17隧道管片壁后注浆施工方案为防止浆液在注浆系统内的硬化，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

18、。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 一般控制在0.20.3Mpa,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。其它注浆方式除了通过同步注浆、二次注浆外，还可以根据施工现场需要进行 即时注浆、多次补浆来加强结构的稳固性。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

19、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810h。(2)安装管片或出硝过程中预留部分砂浆，间断泵入以保持管路畅通。(3)配备的膨润土清洗管路。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，膨润土注入系第14页共17隧道管片壁后注浆施工方案统用来改良渣土。为解决堵管问题采用膨润土清洗注浆

20、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地面沉降超限的原因分析(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。主要对策(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

21、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 一注浆量一时间一土压一沉降观测记录曲线，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)拌和梢及计量器插板实行定期清扫，一般每搅拌1520 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。第15页共17隧道管片壁后注浆施工方案(5)根据洞内管片砌变衬形和地面及周围建筑物变形监测结 果