同步注漿及二次注漿施工方案講訴

1、1目錄目錄一、編制依據(jù).2二、工程概況.2三、管片襯砌背后注漿的方式.23.1 同步注漿 .33.2 二次注漿 .6四、洞門注漿.9五、質(zhì)量控制.95.1 工程質(zhì)量保證制度： .95.2 工程質(zhì)量措施： .10六、注漿過程中出現(xiàn)問題時應對措施.10七、安全措施及文明施工.107.1 安全措施： .107.2 文明施工： .112一、編制依據(jù)1、 巖土工程勘察報告2、 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB-502042002)3、 地下工程防水技術(shù)規(guī)范(GB501082001)4、 地下防水工程質(zhì)量驗收規(guī)范(GB502082002)5、 普通混凝土配合比設計規(guī)程JGJ 55-20006、本標段工

2、程設計圖紙7、本工程合同及招標技術(shù)文件要求二、工程概況泉園一路站文化東路站區(qū)間自泉園一路站起，沿長青街向東南至文化東路站止。區(qū)間起止里程為右 K20+215.036K21+257.877，全長 1042.84 雙線米，為單線單洞區(qū)間。區(qū)間正線線間距 1517 米，采用盾構(gòu)法施工，線路坡度呈“V”字型，覆土厚度約 11.316 米，最大坡度 19，最小轉(zhuǎn)彎半徑 800m。區(qū)間在右 K20+735.00 處設置 1 個聯(lián)絡通道兼泵站，聯(lián)絡通道兼泵站采用礦山法施工。區(qū)間基本位于長青街下方，長青街道路紅線寬度 40 米，為城市主干道，雙向 8 車道，交通十分繁忙。根據(jù)鉆探揭示，第四系全新統(tǒng)地層在區(qū)間內(nèi)

3、廣泛分布，由粉質(zhì)粘土、砂礫石層組成，構(gòu)成渾河新扇或渾河高低漫灘相沉積。全新統(tǒng)沖積相地層上部為粉質(zhì)粘土、中、粗砂，下部為礫砂、圓礫層，局部為卵石層，礫石、卵石磨圓度較好。本區(qū)間范圍內(nèi)的地下水賦存于圓礫、礫沙等土層中，按埋藏條件劃分，屬第四系孔隙潛水。穩(wěn)定水位埋深約為 7.68.0m，水位標高 36.6237.10m，含水層厚度約 20.0m。地下水主要補給來源渾河側(cè)向補給及大氣降水垂直入滲補給。主要排泄方式為徑流排泄和地下水的人工開采。地下水流向總的方向是由東向西。但由于受人工開采地下水的影響，局部地下水流向會有所變化。場地地下水徑流條件良好，成井、除-1 粉質(zhì)粘土、-3-1 粉質(zhì)粘土及-4 泥

4、礫外，含水層滲透性強，滲透系數(shù) k 一般在 30100m/之間，水力坡度1.01.2。區(qū)間正線采用盾構(gòu)法施工，盾構(gòu)機采用加泥式土壓平衡盾構(gòu)機。隧道采用單圓斷面型式，錯縫拼裝預制鋼筋混凝土管片襯砌。區(qū)間盾構(gòu)施工方向：盾左線從文化東路站始發(fā)，由泉園一路站接收，經(jīng)泉園一路站調(diào)頭后，繼續(xù)推行區(qū)間右線，至文化東路站接收調(diào)出.區(qū)間隧道施工使用中國鐵建重工制造的型號為 ZTE6250 土壓平衡盾構(gòu)機，始發(fā)場地設在廣泰門車站。盾構(gòu)機從廣泰門車站始發(fā)，右線盾構(gòu)由吊出井吊出，左線盾構(gòu)由石家街車站吊出。3三、管片襯砌背后注漿的方式盾構(gòu)施工中，隨著盾構(gòu)的向前推進，當管片脫離盾尾后，在土體與管片之間會形成一道寬度為 1

5、40mm 左右的環(huán)行空隙。若不將這一空隙及時充填則管片周圍的土體將會松動甚至發(fā)生坍塌，從而導致地表沉降等不良后果。為此必須采用注漿手段及時將盾尾建筑空隙加以充填。同時，管片襯砌背后注漿還可提高隧道的止水性能，使管片所受外力能均勻分布，確保管片襯砌的早期穩(wěn)定性。3.1 同步注漿1、注漿材料采用水泥砂漿作為同步注漿材料，該漿材具有結(jié)石率高、結(jié)石體強度高、耐久性好和能防止地下水浸析的特點。水泥采用 42.5 抗硫酸鹽水泥，以提高注漿結(jié)石體的耐腐蝕性，使管片處在耐腐蝕注漿結(jié)石體的包裹內(nèi)，減弱地下水對管片混凝土的腐蝕。2、漿液配比及主要物理力學指標根據(jù)盾構(gòu)施工經(jīng)驗，同步注漿擬采用表 1 所示的配比。在施

6、工中，根據(jù)地層條件、地下水情況及周邊條件等，通過現(xiàn)場試驗優(yōu)化確定。同步注漿漿液的主要物理力學性能應滿足下列指標:表 1 同步注漿材料配比表水泥（kg）粉煤灰（kg）膨潤土（kg）砂（kg）水（kg）外加劑12024550936315按需要根據(jù)試驗加入膠凝時間:一般為 46h，根據(jù)地層條件和掘進速度，通過現(xiàn)場試驗加入促凝劑及變更配比來調(diào)整膠凝時間。對于強透水地層和需要注漿提供較高的早期強度的地段，可通過現(xiàn)場試驗進一步調(diào)整配比和加入早強劑，進一步縮短膠凝時間。本區(qū)間盾構(gòu)穿過地層主要是黃土、粘土、砂層。必要時注漿過程中在一號臺車的儲漿罐中加入早強劑，進一步縮短膠凝時間，尤其在含水砂層地段。2、同步注

7、漿主要技術(shù)參數(shù)注漿壓力始發(fā)段注漿漿液采用水泥砂漿， 在3 環(huán)管片拼裝完后，緊固好管片連接螺栓，停止掘進對洞門圈進行封閉注漿，注漿時必須密切關(guān)注洞門密封裝置的變形情況，出現(xiàn)漏漿及時停止注漿，根據(jù)具體情況及時采取相應的措施進行處理。(1）注漿壓力設定 同步注漿時要求在壓入口的壓力大于該點的靜止水壓及土壓力之和。注漿壓力過4大，管片外的土層將會被漿液擾動而造成較大的后期地層沉降及隧道本身的沉降，并易造成跑漿。而注漿壓力過小，漿液填充速度過慢，填充不充足，也會使地表變形增大。一般注漿壓力為 23bar，通常取注入壓力地層阻力+0.10.2Mpa。由于從盾尾圓周上的四個點同時注漿，考慮到水土壓力的差別和

8、防止管片大幅度下沉和浮起的需要，各點的注漿壓力將不同，并保持合適的壓差，以達到最佳效果。在最初的壓力設定時，下部每孔的壓力比上部每孔的壓力略大 0.51.0bar。注漿量根據(jù)刀盤開挖直徑和管片外徑，可以按下式計算出一環(huán)管片的注漿量。V=/4KL（D1-D2）式中:V 一環(huán)注漿量（m）L 環(huán)寬（m）D1 開挖直徑（m）D2 管片外徑（m）K 擴大系數(shù)取 1.52.5代入相關(guān)數(shù)據(jù)，可得:V=/4(1.52.5)1.2（6.28-6.0）=4.868.10m/環(huán)根據(jù)上面經(jīng)驗公式計算，注漿量取環(huán)形間隙理論體積的 1.52.5 倍，則每環(huán)（1.2m）注漿量 Q=4.868.10 m。針對本區(qū)間地質(zhì)含砂地

9、質(zhì)取每環(huán) 5.5m。推進過程中根據(jù)實際情況進行調(diào)整。注漿時間和速度在不同的地層中根據(jù)需不同凝結(jié)時間的漿液及掘進速度來具體控制注漿時間的長短。通過控制同步注漿壓力和注漿量雙重標準來確定注漿時間。注漿量和注漿壓力達到設定值后才停止注漿，否則仍需補漿。同步注漿速度與掘進速度匹配，按盾構(gòu)完成一環(huán)掘進的時間內(nèi)完成當環(huán)注漿量來確定其平均注漿速度。注漿結(jié)束標準及注漿效果檢查。采用注漿壓力和注漿量雙指標控制標準，即當注漿壓力達到設定值，注漿量達到設計值的 85%以上時，即可認為達到了質(zhì)量要求。注漿效果檢查主要采用分析法，即根據(jù)壓力-注漿量-時間曲線，結(jié)合地質(zhì)結(jié)構(gòu)、隧道線形、地表及周圍建筑物量測結(jié)果進行綜合評價

10、。對拱頂部分采用超聲波探測法通過頻譜5分析進行檢查，對未滿足要求的部位，進行補充注漿。3、同步注漿方法、工藝漿液在地面由 HZS40E 型砂漿攪拌站進行拌合，通過滑道、管路流到車站中板上的儲漿罐中，然后通過管道流入電瓶車上的儲漿罐中，最后電瓶車拉著漿罐進洞，把漿液抽到一號臺車的儲漿罐中。漿液運輸簡圖見下圖。壁后注漿裝置由 schwing 雙缸注漿泵、液壓系統(tǒng)、儲漿罐、管路、閥件等組成，安裝在第一節(jié)臺車右側(cè)。當盾構(gòu)掘進時，注漿泵將儲漿罐中的漿液泵出，通過四條獨立的輸漿管道，通到盾尾殼體內(nèi)的 4 根同步注漿管，對管片外表面的環(huán)行空隙中進行同步注漿，見圖 1 同步注漿示意圖，在每條輸漿管道上都有一個

11、壓力傳感器，在每個注漿點都有壓力傳感器以對該點的的壓力進行控制；泵的每個泵送缸有沖數(shù)計數(shù)器，泵的活塞桿每往復一次完成一次計數(shù)（即為一個沖數(shù)） ；同時該系統(tǒng)設計了注漿方量顯示，即系統(tǒng)根據(jù)各泵的沖數(shù)之和自動計算注漿方量。當壓力達到最大時，控制系統(tǒng)就會自動使注漿泵停止工作，而當壓力達到最小時，控制系統(tǒng)就會自動啟動注漿泵。盾尾密封采用三道鋼絲刷加注盾尾油脂密封，確保周邊地基的土砂和地下水、同步注漿漿液、開挖面的水和泥土從外殼內(nèi)表面和管片外周之間縫隙不會流入盾構(gòu)里，確保壁后注漿的順利進行。注漿量和注漿壓力的大小可以實現(xiàn)自動控制和手動控制，手動控制可對每一條管道進行單獨控制，四路注漿可同時啟動，也可單獨啟

12、動，這樣利于采用注漿輔助糾偏及曲線掘進，特別是小曲線地段，控制不同點位的注漿速度及方量以滿足盾構(gòu)掘進糾偏的的需要；自動控制可實現(xiàn)對所有管道的同時控制，通過程序的設置，對不同點位的注漿泵注漿壓力及流量單獨設置，通過壓力、流量雙重控制。注漿工藝流程及管理程序見“圖 2 管片襯砌背后同步注漿工藝流程及管理程序”。6圖 1 同步注漿示意圖圖 2 管片襯砌背后同步注漿工藝流程及管理程序4、同步注漿的注意事項在開工前制定詳細的注漿作業(yè)指導書，并進行詳細的漿材配比試驗，選定合適的注漿材料及漿液配比。制訂詳細的注漿施工設計和工藝流程及注漿質(zhì)量控制程序，嚴格按要求實施注漿、檢查、記錄、分析，及時做出 P（注漿壓

13、力）Q（注漿量）t（時間）曲線，分析注漿速度與掘進速度的關(guān)系，評價注漿效果，反饋指導下次注漿。成立專業(yè)注漿作業(yè)組，由富有經(jīng)驗的注漿工程師負責現(xiàn)場注漿技術(shù)和管理工作。根據(jù)洞內(nèi)管片襯砌變形和地面及周圍建筑物變形監(jiān)測結(jié)果，及時進行信息反饋，修正注漿參數(shù)和施工工藝，發(fā)現(xiàn)情況及時解決。做好注漿設備的維修保養(yǎng)，注漿材料供應，每次注漿結(jié)束及時對注漿管路及設備進行清洗，保證注漿作業(yè)順利連續(xù)不中斷進行。環(huán)形間隙充填不夠、地層變形不能得到有效控制或變形危及地面建筑物安全時、或存在地下水滲漏區(qū)段，在必要時通過吊裝孔對管片背后進行二次補強注漿。nonoyesyes注漿系統(tǒng)準備參數(shù)設計設定控制方式注 漿注漿工況分析繼續(xù)

14、注漿注漿完成注漿效果檢查下一循環(huán)數(shù)據(jù)采集與管理采取補強注漿措施調(diào)整控制方式和參數(shù)清洗設備和管路noyes配制漿液檢驗試驗運輸漿液信息反饋73.2 二次注漿同步漿量按照理論計算，應該為盾構(gòu)穿越地層產(chǎn)生空隙量的 150%250%，但是在實際施工中，同步注漿注入量即使達到 250%也不能完全控制住地面沉降值，原因可能有 3 個：一是同步注漿的漿液不能完全填充滿盾構(gòu)開挖產(chǎn)生的建筑空隙；二是地層滲透系數(shù)太大，漿液流失到地層中；三是同步注漿的漿液在凝固時體積會產(chǎn)生收縮。在如下情況下進行二次注漿：當管片裂縫、接縫滲漏水、錯臺嚴重及地面沉降控制較高的地段或在盾構(gòu)施工對地表建筑物或管線影響較大地段，采用二次注漿

15、來控制沉降。本區(qū)間控制沉降較高的地方主要是下穿建筑物和管線的區(qū)段，為了防止地面沉降過大，在左線 ZDK35+160ZDK35+230 段及右線 YDK35+040YDK35+130、YDK35+190YDK35+300段推進過程中，管片脫出盾尾 10 環(huán)后對管片背后進行二次注漿。1、二次注漿的注漿方式根據(jù)地質(zhì)情況，可注水泥漿液（水、水泥）對背襯進行填充，或水泥漿水玻璃的雙液漿，以縮短漿液的凝固時間，達到迅速封堵滲漏或填充地層空隙，控制地層沉降或滲漏。2、注漿漿液的配比二次注漿采用水泥漿以及水玻璃雙液漿，二次注漿總的配比為（以下為參考值具體根據(jù)地質(zhì)情況由實驗確定， ）：水泥漿：水：水泥100kg

16、：150kg水玻璃雙液漿：水泥漿水灰比 1:1.5，水泥漿和水玻璃比例 11，水玻璃的波美度Be=3540，模數(shù) M=2. 83.1。雙液漿的凝結(jié)時間控制在 13 分鐘的范圍內(nèi)，利于漿液擴散和施工操作，減少堵管情況的發(fā)生。3、注漿參數(shù)二次注漿的水泥漿注漿壓力為 0.2Mp0.4Mp，漿液流量：1015L/Min（由注漿泵的流量確定） ，使?jié){液能沿管片外壁較均勻的滲流，而不致劈裂土體，形成團狀加固區(qū)，影響注漿效果；水玻璃雙液漿注漿壓力為 0.3Mp0.4Mp。注漿孔位置選擇在管片環(huán)的左上側(cè)或者是右上側(cè)部位。形成有一定范圍的環(huán)箍，從而限制隧道的變形和沉降。注漿孔位為封頂塊和臨接塊的中心孔，即通常選

17、 93 點位置，在特殊情況下，根據(jù)沉降情況或輔助糾偏的需要，具體確定。8二次補漿注漿孔位置示意圖2二次補漿注漿孔位置示意圖1注漿孔1注漿孔2注漿孔1注漿孔2二次補漿注漿孔示意圖每 5 環(huán)注漿量一般約為 2m3，并根據(jù)實際隧道沉降監(jiān)測情況調(diào)整，以保證隧道線形在規(guī)范要求范圍內(nèi)。4、施工設備注漿設備安放在最后一節(jié)臺車上，主要由一個水泥漿攪拌機、一個水玻璃儲存筒、一個注漿泵。注漿泵采用雙液注漿泵，安有兩個控制閥和兩個壓力表，可以控制每種漿液的壓力和流量，水玻璃和水泥漿液通過兩個高壓軟管在混合閥處混合。設備數(shù)量液壓注漿機1 臺砂漿攪拌罐1 臺水玻璃儲存桶2 個注漿管若干5、注漿過程控制（1）檢查注漿系統(tǒng)

18、是否處于正常工作狀態(tài)，壓力表是否正常；（2）用沖擊電鉆鉆通吊裝孔底部的混凝土，再用長于 1 米的25 螺紋鋼打通同步注漿層，鉆孔過程中施工人員戴上防護眼罩及口罩，防止噴漿傷到施工人員。鉆通后迅速在吊裝孔上安裝連接閥（連接閥處于關(guān)閉狀態(tài)） ，防止涌水，然后將混合閥與連接閥連接，然后再次檢查管路連接的密封性；在注雙液漿水泥漿、水玻璃分 2 路，在注漿孔處的三通處混合，注漿組件由注漿頭（與管片注漿孔連接） 、球閥、壓力表、三通、止回閥組成。（3）在漿液攪拌機中按設計的水灰比進行漿液拌制，漿液攪拌完成放入儲液罐時加濾網(wǎng)，嚴禁漿液中有結(jié)塊存在，以免注漿管堵塞；（4）進行二次注漿時，起動注漿泵，然后先打開

19、水泥漿控制閥，待水泥漿液流量穩(wěn)定9后再打開水玻璃漿液控制閥；（5）在二次注漿結(jié)束時，先停止水玻璃漿液泵入，1015 秒后再停止水泥漿液泵入；（6）注漿完畢后，及時沖洗混合閥、連接閥門及管路，使之可順利進行下一次注漿；（7）二次注漿結(jié)束后，迅速關(guān)閉球閥，在下一環(huán)注漿時，球閥不得卸掉，待漿液完全凝固時再拆掉球閥，對每一個注漿孔進行密封，以防滲水。注漿孔密封圈和注漿管蓋密封圈均采用緩膨脹型遇水膨脹橡膠制品。四、洞門注漿盾構(gòu)機進出洞時管片背后注漿采取同步注漿及二次補注漿方法，漿液采用單漿液和雙漿液。同步注漿時密切注意洞門漏漿情況，一旦發(fā)現(xiàn)漏漿情況立即停止注漿，然后用棉絮對洞門漏漿處進行封堵處理，如果還

20、漏漿就采取注水泥漿和水玻璃混合液對洞門進行封堵。洞門處管片脫出盾尾 10 環(huán)后，對洞門處 2 到 3 環(huán)管片上部進行二次補注漿，確保管片背后注漿飽滿。五、質(zhì)量控制5.1 工程質(zhì)量保證制度：成立工程項目經(jīng)理負責人質(zhì)量管理小組，完善質(zhì)量保證體系的質(zhì)量管理責任制，嚴格按照質(zhì)量體系中規(guī)定的責權(quán)要求運行。質(zhì)量管理組織架構(gòu)圖見下圖 定期召開質(zhì)量分析會議，組織質(zhì)量教育，嚴格執(zhí)行“三檢”制度，加強技術(shù)交底工作，強化工序控制，由責任心強經(jīng)驗豐富的工程師提任質(zhì)量控制人員，配合監(jiān)理工程師實施監(jiān)總工程師：毛建斌工程管理部 賈振龍安 質(zhì) 部 賀劍飛機電物資部 呂英男試 驗 室 郭金峰同步注漿作業(yè)班二次注漿作業(yè)班項目經(jīng)理

21、：高文項目副經(jīng)理：薛建國10督檢查，保證工程質(zhì)量。加強現(xiàn)場施工材料管理，嚴格執(zhí)行進料檢驗程序，保證施工材料滿足設計和規(guī)范要求，不合格材料不得進場使用，確保工程質(zhì)量。配備好施工機具和計量工具以滿足施工要求，建立健全各種資料、原始記錄、使之成為評價工程質(zhì)量的重要依據(jù)。加強與甲方，監(jiān)理的配合，認真接受指導和監(jiān)督。5.2 工程質(zhì)量措施：配料：采用經(jīng)計量準確的計量工具，嚴格按照以設計配方配料施工。注漿：注漿一定要按程序施工，每段進漿要準確，注漿壓力一定要嚴格控制，專人操作。當壓力突然上升或從孔壁、地面溢漿時，應立即停止注漿，每段注漿量應嚴格設計進行，跑漿時，應采取措施確保注漿量滿足設計要求。注漿完成后，應采用措施保證注漿水不溢漿跑漿。每道工序均要按排專人，負責每道工序的操作記錄。整個注漿施工應密切注意和防止地面出水溢漿等情況，加強對施工地段的沉降觀測。注漿前必須做好充分的注漿準備，注漿一經(jīng)開始應連續(xù)進行，力求避免中斷。每根施工結(jié)束后，要及時清洗漿管，避免堵管，對于沉積凝固嚴重的注漿管要及時更換。六、注漿過程中出現(xiàn)問題時應對措施1、推進過程中注漿管路不通時，立即停止掘進，查找原因，把盾尾處