二次注浆注浆技术总结

二次注浆注浆技术总结深圳北环电缆隧道II标盾构施工二次注浆小结一、工程概况深圳电网北环110KV电缆隧道II标盾构段主要由DN4000圆形盾构隧道组成，全长5154.943m。隧道内径4m，外径4.6m，承受1.2m宽30cm厚C50钢筋混凝土管片。盾构掘进过程中，同步注浆未到达预期效果、管片错台和破损、推动油缸挤压防水密封圈变形等是造成成型隧道管片渗水和漏水的主要缘由，因此为提高壁厚注浆的防水性及密实度，进展二次注浆使注浆体充填均匀，到达堵漏防水的目的。二、作业范围8#井~10#井区间成型隧道渗水管片及10#竖井两侧洞门，作业区间长度：1535米，作业里程：W1K5+814.500~W1K7+349.500。三、地质、水文条件地质条件盾构区间隧道上覆主要为杂填土、素填土、粘土、花岗片麻岩、粉砂等，隧道穿越地质主要为全风化、强风化花岗片麻岩和粉质粘土，同时少量区间段穿越中风化和微风化花岗片麻岩。水文条件地表水补给主要为大气降水，最浅地下水埋深3.5米。依据地层的富水程度及储水介质，本标段地下水主要为孔隙潜水及裂隙水两种类型。孔隙潜水第四系松散土层中孔隙潜水，其中杂填土、填石及各种砂层中含水较丰富。大局部线路段第四系地层分布于隧道上方，可对下方隧道形成越流补给。梅林变电站东侧原始地貌沼泽地段面积较大，有机质13m，砂土中地下水含量较丰富。裂隙水赋存于强风化岩、中风化岩及微风化岩中的基岩裂隙水也是隧道施工将会患病的主要地下水类型。强风化(尤其是块状强风化岩)、中风化岩裂隙很发育，微风化岩花岗岩大局部地段完整性较好、局部地段裂隙较发育，微风化花岗片麻岩大多地段裂隙较发育、局部地段完整性较好。四、渗水缘由分析环境因素经过二次注浆后，剩余仍在渗水处最为集中于9#~10#竖井500环~700环处，该段地下水埋深6米，隧道断面内地层为6-2a可塑粉质粘土、6-2b硬塑粉质粘土和8-1全风化花岗片麻岩，纵坡分别为29‰和40‰，大下坡使得地下水可以沿隧道纵缝汇流，加大了管片防水难度。人为因素同步注浆量较少由于该段区间盾构机掘进速度大于60mm/min，20min左右完成一环盾构掘进，单环注浆量大局部在2~3致同步注浆量未与掘进完全适应。同步注浆不均匀大下坡盾构掘进中应增大同步注浆量，尤其是上部注浆量，防止管片上浮。但实际中存在管路堵管和人为操作误差等缘由导致同步注浆不均匀，影响管片防水功能。管片破损管片破损导致的隧道渗水处具有：渗水量大、二次注浆压力和注浆量较难掌握和渗水反复性强等特点。图4-1K块破损造成渗水〔贯穿裂纹〕图4-2管片一角破损造成渗水管片错台管片拼装时由于拼装误差导致较大管片错台易造成管片渗水。图4-34-44.3.5推动过程中油缸挤压止水条脱落、移位和管片与盾构机姿势不好等也会造成管片渗漏。五、二次注浆工艺人员和设备配置二次注浆工艺浆液种类1．单液浆单独使用水泥浆进展注浆称之为为注单液浆。单液浆凝固后强度高、造价低廉、浆液配制便利、操作简洁初凝时间长。随着水灰比的增大，单液浆的粘度、密度、凝固后强度等都有所降低。其次初凝时间会增长，施工中应依据实际状况严格掌握水灰比。双液浆双液浆以水泥和水玻璃为主剂，两者按肯定的比例以双液方式注入。双液浆抑制了单液水泥浆的分散时间长且不能掌握的缺点，提高了水泥注浆的效果。可用于防渗和加固注浆，在地下水流速较大的地层中承受这种混合型的浆液可到达快速堵漏的目的。协作比试验水泥选用广西贵港 P·O42.5一般硅酸盐水泥。试验方法依据JTGE30-2023《大路工程水泥及水泥混凝土试验规程》；水玻璃选用波美度为38。1．依据施工要求，选用水灰比为0.8～1.0的水泥浆，其中水泥浆1：1。m30.5m30.5m3。3．选用水灰比为0.88的水泥浆，因此依据水泥的密度为3.1g/cm3及水的密度为1.0g/cm3,计算出水泥浆中水泥的重量为：Mc=1000*0.5/(1/3.1+0.88)=416kg〔其中不考虑水泥与水发生水化反响所产生的体积变化〕，Mw=416*0.88=366kg。4．依据液态水玻璃的密度:P38≈1.360g/cm3，将水玻璃稀释成30度时，P30=1260(查表)，故将1m338波美度水玻璃稀释成30波美度的水玻璃需要加385Kg水。初步协作比为水玻璃456kg/m3，水泥416kg/m3，水366kg/m3其中水泥浆0.5m3，水泥：水=416:366。水玻璃混合液 0.5m3，水玻璃原液：水=456:167，体积比为325:167=2:1。基准协作比设计：由于水泥浆与液态水玻璃体积比为1：1，且水泥浆在拌合站拌制。按初步协作比试配0.3m3双液浆拌和物，各种材料用量：水玻璃=456*0.3=137kg，水=174*0.3=52kg，将双液浆混合后，其胶凝时457：〔未知〕28：〔未知〕5-3二次注浆协作比〔kg〕试验结论通过对协作比拌和物试配及现场施工要求等方面综合分析得出：协作比的各项工作性能满足设计要求。初步协作比定为：水玻璃：水泥：水=456：416：533二次注浆工艺流程二次注浆主要工艺流程如以下图所示：检查注浆材料浆液凝固试验下达注浆指令连接电路、管路开孔清洗管路拌制浆液开头注浆检查渗水到达压力封孔拆卸管路清洗管路完毕注浆5-1二次注浆工艺流程图二次注浆时间与工序表二次注浆工序表〔白班〕备注：夜班工序与白班全都二次注浆各工序掌握要点注浆前预备阶段：质检员检查注浆主材质量是否满足要求。掘进班长组织人员将二次注浆使用的机具和注浆材料〔其中：水泥40袋/次，水玻璃1桶/次〕预备到位并使用龙门吊吊运至8#竖井电瓶车平板车上，之后掘进班长再次对全部机具进展检查避开遗漏。值班工程师下达注浆指令，电瓶车将机具和材料运输至指定位置。注浆阶段：检查注浆管片渗水大小、破损、错台等状况并更具实际状况选择注浆点位〔“就近原则”距离渗水最近注浆孔为宜〕，对较大破损或较大修补管片掌握一次注浆量1.2m31.2m3电工完成接电后，开孔工使用冲击钻开孔并将注浆头和注浆管进展连接，然后翻开泄压阀开启注浆机对注浆管路进展润管。浆机司机连接水管并往机械搅拌桶内注水，注水液面高度至搅拌桶中部〔电动搅拌桶体半径 R1=0.5m，高度 H1=0.8m，体积V1=0.628m3〕；开孔工进展水玻璃拌制，水玻璃引流至水玻璃搅拌桶2/3高度处〔约0.4m高度处，水玻璃搅拌桶置于平板车旁，呈倾斜状态〕，然后向水玻璃搅拌桶中加水。对A液和B液分别进展充分搅拌〔A液搅拌后应到达不稀、不稠，无沉淀和分层现象；B液搅拌后应无明显分层现象〕，之后开启双管注浆机进展注浆，注浆过程中亲热关注注浆压力和管片状态，防止注浆过多导致管片错台甚至坍塌。待接近注浆压力上限后，停顿注单液浆，短暂休整后开头注双液浆进展封孔。5.4.2注浆完毕后，关闭注浆头开关，翻开泄压阀泄压并使用清水对注浆管路进展清洗，清洗过程中防止喷射的砂浆污染管片和风管，对局部被污染管片要准时清洗并在注浆位置进展文明施工。完毕文明施工后，撤除注浆管、水管和电线等，假设承受双液浆5撤除全部管路、电线后，完毕当环二次注浆机，电瓶车驶向下一渗漏处进入下一循环。其次日对前一日注浆点位进展复查，超过3日无明显堵漏效果可再次进展补浆。注浆数据统计注浆效果统计：注浆环数、时间统计：注浆量统计：注浆本钱统计：单班二次注浆理论效率值单班注浆理论值=注浆流量×有效注浆时间单液浆理论值=1.22×5.2=6.344m3双液浆理论值=1.85×2.8=5.18m3/每环平均注浆量=6.344/2.06≈3环，一环一孔考虑即单班三孔。实际每班注浆孔均保持在两环以上。堵漏难点分析及应对措施注浆量较难准确把控盾构掘进1环〔1m〕环形间隙理论体积：Q1=π×〔R2－r2〕×L=π×(2.442－2.32)×1.2=2.5m3其中：RR=2.44m；r为管片外圆半径r=2.3m；L1.2L=1.2m依据计算，注浆量为环形间隙理论体积的1.3～1.8倍。则每环的注浆量：Q2=3.3～4.5m3，取中间值3.9m3.盾构掘进实际同步注浆量为：2m3~3m3，均小于理论同步注浆量，其次同步注浆存在注浆不均〔上下左右四个点位注浆时断时续，假设堵管直接停顿那一路注浆〕，注浆作用于成型管片后部，由于每环同步注浆量都为2m3或3m3，因此二次注浆实际要填满体积为相邻几环管片后部，实际需要填充空间较难估量〔具体表达在地层空洞、地层收缩条件和地下水状况较难估量〕其次，渗水严峻处集中于大下坡处，大下坡由于地下水简洁会聚，导致注浆进入后浆液协作比有肯定变化，影响了浆液初凝时间和凝固强度。应对措施：到达注浆压力后，可反复停顿后注浆。注浆压力无法准确掌握注浆压力掌握在0.2～0.3Mpa，不得超过0.4Mpa，假设注浆量到达要求后，注浆压力达不到0.4Mpa停顿注浆，等待2~4天后进展再0.4Mpa，则停顿注浆。但是注浆过程中始终缺失压力表，对压力的把控主要源自阅历，具体阅历是泵击频率和每一次泵击的声音，泵击频率快、声音动听则注浆压力小，泵击频率低、声音沉闷〔感觉有回音〕则到达压力。应对措施：反复更换压力表后仍无法工作，推想为混合器压力表接头处故障。3.相邻管片渗水间接影响注浆量143、147、235、242环等二次注浆中消灭相邻管片纵缝渗水随即暂停注浆，该四环管片注浆量分别为2m3、1.83m3、2.4m3、1.72m3，平均每环注浆1.99m3，并且都取得本环管片堵漏效果，143、147、240环相邻管片渗水时间从1周至3周不等，但最终渗水消逝；235环注浆后导致238环管片渗水并且至今仍有渗水，减弱趋势并不明显。依据观看除238环有管片破损外其他几环管片无破损和较大错台；依据掘进跟单，该段地层为可塑、硬塑粉质粘土，盾构机掘进速度快，相对同样地层掘进盾构姿势在该段地层中更简洁下掉，因此推想该段地层含水量较其他区间段大；其次由于集中消灭纵缝漏水，也有可能其缘由为环向螺栓未复紧到位。应对措施：对由于注浆导致纵缝渗水的管片可以进展二次螺栓复紧。暂停掘进导致渗水267、268、522在掘进过程中均有停机，其中267、268环掘进1522掘进则停机近一个班，复机前向盾尾注入膨润土2m3，掘进过程中注入砂浆3m3，由于停机导致已有渗水集合，膨润土又与砂浆混合导致同步注浆浆液远未到达预期效果，二次注浆注入后同样受到肯定影响，最终导致二次注浆效果不佳。破损管片未一次注浆到位对于破损管片和有修补痕迹管片，注浆量总是维持在1.2~1.8m3/次，注浆量过大可怕管片破损，但实际状况假设第一次未到达该环所需注浆量几日后再次注浆注浆量更难把握。应对措施：管片拼装后消灭的管片破损最好在记录表上有具体记录，记录清楚破损大小到底是什么类型〔外表破损、外表裂纹、较深破损还是贯穿性裂纹，而非总为“较小破损”〕，从而帮助二次注浆更好掌握注浆量和注浆压力；其次，二次注浆对于破损较大管片在压力表确实状态下，只可实行注浆量保守，屡次注浆的方式进展。端头加固效果10#竖井大、小里程方向洞门注浆量分别为10.68m3和16.08m3，大里程方向进展二次端头加固，在二次注浆量少的状况下止水效果较好，小里程方向洞门注浆量是大里程方向1.5倍，且在屡次补浆后照旧有洞门渗水，可见端头加固的质量之重要性。人工、材料、机械、本钱分析人工效率堵漏平均每环注浆时间1.5小时/环，正常状况下一个班可完成2渗漏点位集中、电工接电集中可明显提高注浆效率，8月11日为注浆效率最高一日，当日注浆量为11.2m3，其中单液浆7.04m3，双液浆4.16m3，共计注浆6环管片，渗漏点位4处〔247、300、302、510、511、512、522〕。注浆过程中单班工作人员最少5人〔含质检员〕，最多8人，人员较少时质检员与其一同干活不影响工作效率，人多时局部人员工作松散并影响他人，间接影响注浆效率。电工能够按时接电为影响注浆效率的另一因素，假设上班期间恰好遇到更换电瓶车电瓶，只得等待其完成电瓶充电前方可进洞接电注浆。材料使用分析某日注浆中拌制水泥浆消灭分层、沉淀的现象，承受从下部注水和长时间搅拌后照旧无法使其搅拌均匀，推究其缘由可能为倾倒水泥时倾倒过猛导致水泥整体沉底最终造成分层现象，因此倾倒水泥过程中肯定要掌握倾倒力度。雨天搬运水泥，应准时在水泥上方盖好彩条布，避开水泥淋雨变质。由于盛放水玻璃的搅拌桶置于走道板下方倾斜放置，因此拌制水玻璃时协作比存在肯定偏差。机械使用分析从实际注浆状况看，注浆机两注浆管流量和注浆压力不等大，局部双液浆A液、B液混合液满足1:1设计要求，因此首次注双液浆后觉察浆液协作比水泥浆用量大于水玻璃用量应准时调换注浆机抽浆管。由于二次注浆机故障，某日注浆过程中屡次消灭隧道内小电跳闸现象，导致屡次注浆在中途暂停并发生堵管现象，因此提高注浆机稳定的工作状态也是提高注浆效率的重要手段。某日中板水泵停顿工作导致，施工用水突然停供，浆液拌制被迫停顿，人员前往中板重开启水泵，耽误时间近20分钟以上。某日机械搅拌桶故障，只得使用人工搅拌桶〔V=0.147m3〕进展搅拌，单次倒入水泥2袋〔100kg〕，进展屡次拌制浆液、开关注浆机、开关注浆头、洗管等，注浆效率大大降低。注浆过程中应做好电路防水，电锤用完之后应拔下插头，并放置到枯燥的地方；其次注双液浆过程中需要前后交接水管，水管始终处于开启状态，交接过程中有淋湿电箱的现象，假设发生漏电后果不堪设想。进展注双液浆过程中，A液与B液流量并不全都，在很多状况下甚至是水泥浆的流量大于水玻璃的流量，因此造成A液、B液协作比不满足1:1，其缘由推想可能为注浆管路畅通不同或两个管的泵击压力不同造成，故在可在注浆过程中调换两支注浆管再查看效果。本钱分析此次二次注浆材料总本钱为885450元〔不含用电费用〕，人工总本钱为54000元〔注浆人员6人一个班，两班12人，每人工资4500元/月〕，人工材料本钱到达合计939450,从8月1日截止9月7日共计3825000道进展防水堵漏在人工和本钱上消耗巨大。主材使用上水泥的使用和水玻璃的使用根本没有铺张的状况消灭，但是在施工用水的使用上每个班都存在较大的铺张，具体表达在接通管路后注浆人员为图个人省事开启水路后便从不关闭，直至当环注浆完毕撤除管路才关闭用水开关。图5-25-3管片破损处经屡次注浆六、存在缺乏水泥浆搅拌不均注浆作业中，搅拌水泥浆消灭搅拌不均现象分层现象，其缘由可能为倾倒水泥时倾倒过猛导致水泥整体沉底最终造成分层现象。B2:1注双液浆过程中需不断参加水玻璃和水，实际操作中均为人工掌握其参加流量，无法保证B2:1。双液浆协作比未到达1:1A液、B液有注浆机泵送混合，但依据实际消耗A液泵送量往往大于B1:1。注浆压力缺失注浆机上压力表始终处于缺失状态，作业全过程无科学指标反响注浆程度。封孔不准时到达堵漏效果后未准时封孔，导致局部注浆孔渗漏并造成已取得堵漏效果渗漏处再次渗水。5-4注浆孔破坏打孔作业人员操作失误使用冲击钻将注浆孔螺纹损坏，导致注浆头无法正常连接，最终从选择注浆位置影响注浆效果。注浆头损坏拆卸注浆头后需将其重疏通，由于操作不当导致注浆头螺纹顺坏，注浆头连接后注浆漏浆或无法正常连接。泄压、洗管操作不当注浆完毕后对管路泄