盾构穿铁路时管片背后注浆技术

盾构穿铁路时管片背后注浆技术摘要：在富水砂层地质中，通过优化施工工艺，合理选择管片背后注浆的技术参数，减小地表沉降量，保证盾构穿越铁路时列车的行车安全，将铁路处的沉降量控制在10mm范围之内。1.工程概况**地铁二号线工程（**站～**站）区间盾构隧道区间线路全长1204.232m。盾构掘进地层主要为粉质粘土、中粗砂。根据地下水的赋存条件、水理性质、水力性质和含水层结构特征，单井单位涌水量1816.67～3665.02m3/d·m，盾构区段属水量丰富区。盾构穿越富水砂层地质，砂性土透水性强，容易出现涌水和流砂现象，从而引起开挖面失稳和地面下沉。在穿越局部含有砾卵石的中粗砂、砾砂层时，容易出现由于被切削头带动而扰动地层造成的超挖和地面下沉。注浆过程中，由于管片背后的水量大，对注浆的难度增加很多，施工中如没有控制好，容易造成管片背后填充不密实，容易出现地表沉降和管片漏水。盾构穿越的主要地面建筑物为铁路，24小时行走列车共23对(货车和客车)，车流非常密集，该处隧道埋深为16.3米。2、背后注浆主要施工工艺2.1管片衬砌背后注浆目的管片衬砌背后注浆是盾构施工中的一项十分重要的工序，其目的主要有以下三个方面：①及时填充盾尾建筑空隙，支撑管片周围岩体，有效地控制地表沉降；②凝结的浆液作为盾构施工隧道的第一道防水屏障，增强隧道的防水能力；③为管片提供早期的稳定并使管片与周围土体一体化，有利于盾构掘进方向的控制，并能确保盾构隧道的最终稳定。注浆工艺是实现注浆目的、保证地面建筑物、地下管线、盾尾密封及衬砌管片安全的重要一环，因此必须严格控制，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。2.2管片背后注浆施工工艺流程图nonoyesyes注浆系统准备参数设计设定控制方式注浆注浆工况分析继续注浆nonoyesyes注浆系统准备参数设计设定控制方式注浆注浆工况分析继续注浆注浆完成注浆效果检查下一循环数据采集与管理采取补强注浆措施调整控制方式和参数清洗设备和管路noyes配制浆液检验试验运输浆液图2.2-1同步注浆施工工艺流程图2.3二次补强注浆同步注浆使盾尾建筑空隙得到及时填充，地层变形及地表沉降得到控制，在浆液凝固后，强度得到提高，但可能有局部不够均匀或因浆液固结收缩产生空隙，因此为提高背衬注浆层的防水性及密实度，必要时再补充以二次补强注浆，进一步填充空隙并形成密实的防水层，同时也达到加强隧道衬砌的目的。载二次补强盯注浆一般蝶在管片与宇岩壁间的壮空隙充填赤密实性差税而致使地伶表沉降得舌不到有效悬控制或管彼片衬砌出钞现较严重腹渗漏的情呜况下才实锈施。施工豪时采用地烂表沉降监层测信息反辉馈，结合牵洞内超声珍波探测管榆片衬砌背购后有无空雷洞的方法策，综合判登断是否需暖要进行二瞒次补强注焰浆。裳2.扁4渡主要参数阁2.4.我1蛇注浆压力插同步注浆否时要求在休地层中的捎浆液压力颗大于该点货的静止水览压力及土兼压力之和厕，做到尽驳量填补同养时又不产吊生劈裂。剩注浆压力界过大，管慈片周围土沿层将会被迎浆液扰动唇而造成后龄期地层沉弊降及隧道晌本身的沉良降，并易扩造成跑浆墙；而注浆舰压力过小屑，浆液填涨充速度过师慢，填充盐不充足，味会使地表饮变形增大耻，本标段脚即罗0.遗2才～蛙0.5M值pa告,窜二次注浆雨压力秧为剩0.夜3携～或0.6M申p搁a墙。矿2.4.焦2盼注浆量险同步注浆者量理论上它是充填盾狐尾建筑空雨隙，但同朗时要考虑慰盾构推进建过程中的么纠编、浆亭液渗透（龟与地质情缩况有关）笨及注浆材沿料固结收台缩等因素超。注浆量飘采用下式滤进行计算终：Q=Vλ式中：惕Q序—剧—蜘注浆量及（膛m火3莲）兵λ—法—月注浆率（浆取蛮1.气2莫～细1.券8呢，曲线地机段柄及凭②乓3首b兰地层段取朴较大值，阀其它地段简根据实际寇情况选定六）躲V鸦——怀—否盾尾建筑酸空隙某（厌m越3严）担V矮=警π肤（农D窄2悟-d渡2乐）历L/4式中：并D管—哑—吃盾构切削岂土体直径稻（即刀盘赞直竭径毅6.27逃m赵）龙d窑—藏—脾管片外径香（暗6息m沈）送L瓦—姑—贴管片宽度黄（否1.2楼m违）提V钥=迁π焰[低（惊6.27躺2猎-6.0惊2渣）浩×1.2股÷4=3揭.14m淹3盆根据本标骂段的地质傲及线路情红况，注浆胡量一般为陪理论注浆磁量狼的寿1.愧2向～稻1.眨8盖倍，并应眯通过地面举变形观测筋来调节。仙 剪二次补强摧浆量根据酱地质情况浓及注浆记肯录情况，卵分析注浆叨效果，结欣合监测情泪况，由注经浆压力控凳制。校2.4.监3朱注浆速度骆及时间火注浆速度坏结合注浆垃泵性能及朝单环注浆端量综合确婶定，应与饮掘进速度占相适应，摔如注浆过井快易造成决盾尾漏浆裹，如注浆耽过慢则注珠浆充填效绕果不易达据到。盾构葵机推进开岁始注浆，居推进完毕搂注浆结束挠。猜2.4.铜4咏注浆顺序罚同步注浆妹通过盾尾辞预留注浆营孔在盾构予机推进的目同时压注浇，在每个肢注浆孔出阔口设置压棋力传感器锄，以便对肉各注浆孔倚的注浆压要力和注浆玻量进行检帐测与控制福，从而实拼现对管片童背后的对零称均匀压乳注。为防奥止注浆使袭管片受力袖不均产生辜偏压导致描管片错位极造成错台茎及坡损，少同步注浆六时必须对系称均匀的刷注入。补氏强注浆应恭先压注可羽能存在较旺大空隙的返一侧。蹈2.4.芝5流同步注浆迁结束标准哀及注浆效糖果检查债①煎稼注浆结束剪标准以注榜浆压力与亡注浆量进脾行双重控彻制，正常洞情况下要灯求每环注童浆量不得须小甲于含5.2m雕3轿，以下情谢况应例外莫：陵A虎炒在砂土地茅层，注浆犹压力很小植而注浆量四较大时，俱增加注浆朱量直至注喂浆压力达烤到注浆压声力的下限科；津B旨无盾构机位借于曲线段摊，考虑超役挖，适当葬增加注浆悲量；创C锋贴自稳能力腹差的粘土器地层，注黄浆量很小董而注浆压枕力较大时慎，可能是伤由于盾壳恢周围岩土倡发生坍塌叉，影响了淹浆液的流狭动。在注督浆压力达雹到注浆压喷力的上限祝时停止注轰浆，随后怠应进行二拘次补强注辅浆。婆②今哑根据监测幕情况判断湖是否需要孟继续注浆仓注浆效果管检查主要且采用分析管法，即根盟据脏P-Q-页t减曲线，结乳合洞内超唇声波探测绳管片衬砌截背后有无抓空洞、地脾表及周围贿建筑物变胡形监测结代果进行综滔合分析判敞断，对未且满足要求船的，及时漫进行二次地补强注浆队。探3饺.在盾构穿越年铁路时管酱片背后注乌浆的技术冶措施倒3.带1执同步注浆腊压力及浆顶液组成裙由于管片谜背后的水绣量大，容鉴易造成管住片背后填娘充不密实渡。将同步际注浆压力薪调整为规纸范底雁线京0.2M鬼P酸a慢，并在浆踪液中适度梁增加微膨滤胀剂，减太少同步注政浆浆液凝腰固后的收收缩。注浆糖压力设定御在杂0.2M裙P悉a饥，则每环化的注浆量荷达从到都5.陷1刚～史5.2m拘3串，达到设土计牧的柿162煎%甲。们同步注浆捉的浆液组絮成成份、胃理论配合铁比如下表煎：枪材料种类墙水泥贷砂子社水俊掺和料乖外加剂灵粉煤灰犯膨润土概膨胀剂撑每许m呆3贝用自量厘(盲kg)泊130僻800奉436固500译60爬54忌3.涝2虾二次注浆箱压力及浆怕液组成添前期施工元时，二次踪注浆的浆送液为单液碎浆，组成多成份为水凤泥、水。昼在注浆后渣，该单液警浆初凝速具度较慢，报受地下水尘影响，流尾失较多。获因此，在风盾构穿越佛苏扶铁路率时，采用铃双液浆，痕很好的固棕结同步注应浆浆液，烛减少二次伪注浆浆液乳的流失。宋实行在同我步注背浆驶2药4安小时后立详即进行二竖次注浆。晴前、后二吴次注浆的所浆液组成奴成份、理费论配合比窝对比如下贴表：设对策实施丑前喷对策实施舰后登材料种类庸水：水泥崖会万水泥浆：胳水玻寨璃谎陵1仓：楚1随水泥浆扁水玻璃演注浆参量隶1蛾：束1次水：水嘴泥曾少1换：蔬1神水：水玻距璃惧楚2顺：梦1理4侍．盾构穿胀越铁路时债监测措施祸盾构顺利掀穿越铁路惑。在该里锅程范围内稠共设途了尺3解个监测断层面，每个浑断面航设寿7蒜个观测点弦，监测频目率定为锣1健次孙/正2园小时，直件到监测数肯据稳定。煤地表累计摧沉降量最屿大的断面虎观测趋势僻图如召图萝4-择1邮：的说明：观饼测每日为坛累积沉降漫数据，单幕位律以液m娱m搏计。5.结论零根据趋势虹图夫4-纠1巷的数据显忽示，盾构忽穿越铁路沫时的累计被沉降量最民大值为汉4.13佛mm欲。这种富辟水砂层中抗采用盾构忽法施工，悲通过优化倦施工工艺哄，合理选蚀择管片背篇后注浆的洲技术参数质，减小了呢地表沉降隆量，沉降模量控制在哪设计的致10mm拌范围之内狗，保证了场铁路的行从车安全。俘通过本次任研究，取品得以下几静点经验：邪1弓、盾构在直同步注浆锹后，在合衬适的时间料使用双液扣浆进行二纺次注浆是止完全有必方要的，即祥能快速的滤固化壁后丧注浆的浆凉液，填充耍空隙，又他能很好的级起到防水弊作用，而悉且可避免之管片的蛇赛行运动，辽促进管片殖的快速稳阻定。因此敏，必须根皆据地面沉铲降数据作地好洞内二戏次注浆准枕备。每块辉管片上均吊有泡1垫个注浆孔场，可以根唯据监测信捆息进行注识浆，控制餐地表沉降吐。白2文、针对地询质的特殊贱性，需要抛制定一定乖的特殊措扛施，及时艳解决相应绩问题。若姥不考虑地炉质的特殊拦性，死般字硬套，很文多问题就秤会出现，疯甚至负面雀影响巨大悔。读3遮、盾构穿半越铁路施邪工时，不棕能只靠控丽制沉降来迈确保行车粱安全，在肉穿越铁路纱之前，通纪过走访调纺查铁道养冶护工人了融解该处的搅前期地表薯状况、对敞盾构机所风有设备进巧行检修、寸在施工过微程中跟踪妙注浆情况着、在地面虽进行沉降脉监测等都讨是必须的哪，绝不能园麻痹大意品。靠4掏、同步注愉浆要做到牧真正的与喇掘进同时唐，严禁在销没有同步的注浆的情和况下掘进拖。同步注邮浆浆液配汉比不仅要挨有一定的演强度，并淹且凝结时址间需控制旨在漆5-夜6欧小时。同逐步注浆的糊量控制在盾理论注浆述量顶的尾1.5-深1.鄙8长倍，同步设注浆压力