使用厚漿方案

1、上海軌道交通 12 號線使用厚漿方案編制：審核：上海軌道交通 12 號線工程項目經(jīng)理部ShanghaiMetroLineNo.12ProjectManagementTeam年月日地鐵盾構(gòu)施工厚漿技術(shù)要求一.性能要求1 .良好的長期穩(wěn)定性及流動性，適當(dāng)?shù)某跄龝r間，以適應(yīng)盾構(gòu)施工以及遠(yuǎn)距離輸送的要求；2.良好的充填性能；3.在滿足注漿施工的前提下，盡可能早地獲得高于地層的早期強度；4.在地下水環(huán)境中不易產(chǎn)生稀釋現(xiàn)象，具備抗地下水稀釋分散性能；5.固結(jié)后體積收縮小，泌水率??；6.原料來源豐富，經(jīng)濟(jì)，施工管理方便。并能滿足施工自動化技術(shù)要求；.基準(zhǔn)配合比編號砂(kg)粉煤灰(kg) 膨潤土(kg)石灰

2、(kg)添加劑(sk-6)(kg)水(kg)I118030050803285R8004005010033401三.原材料要求材料名稱性能要求水泥P.O42.5 普通硅酸鹽水泥石灰消石灰，氫氧化鈣含量呈 85%,320 目篩余量三 0.5%粉煤灰II 級或田級，細(xì)度(0.045mm 方孔篩篩余)不大于 2045%細(xì)#1河砂，細(xì)度模數(shù) 1.82.2,含泥量3%膨潤土95%S 過 200 目篩，膨脹率 1830ml/g水天然水，PH=7,無味添加劑(1.06+0.01,1.06-0.01)(20C),減水率 2030%水化控制能力20H,水解度30%注：1）添加劑（sk-6）指定由上海隧道公司生產(chǎn)。

3、2）細(xì)骨料必須嚴(yán)格選用中細(xì)沙，嚴(yán)禁使用粉細(xì)砂進(jìn)行拌漿3）膨潤土應(yīng)選用鈉基膨潤土。四.漿液性能指標(biāo)性能指標(biāo)要求滲透性1.80g/cm塌落度1216cm落度經(jīng)時變化二 5cm(20H)屈服強度20H,800Pa壓力失水20ml泌水率5%分層度0.15MPa;R81.0MPa五.盾構(gòu)注漿系統(tǒng)及配套設(shè)備改造方案1 .方案的提出為了響應(yīng)申通集團(tuán)的號召， 滿足盾構(gòu)注漿采用“原漿”的要求，我單位準(zhǔn)備對四臺小松盾構(gòu)的注漿系統(tǒng)及配套設(shè)備進(jìn)行改造。2.同步注漿用新型單液漿材料及其性能2.1 同步注漿用新型單液漿漿液的性能（見表 1）表 1 漿液基本性能性能指標(biāo)要求滲透性1.80g/cm塌落度1216cm塌落度經(jīng)時

4、變化二 5cm(20H)屈服強度20H,800Pa壓力失水20ml泌水率5%分層度0.15MPa;R81.0MPa2.2同步注漿用新型單液漿漿液材料由石灰、粉煤灰、膨潤土、中細(xì)砂、水、外摻劑等攪拌而成（見表 2）表 2 新型單漿液組成原材料材料名稱性能要求水泥P.O42.5 普通硅酸鹽水泥石灰消石灰，氫氧化鈣含量呈 85%320 目篩余量三 0.5%粉煤灰II 級或田級，細(xì)度（0.045mm 方孔篩篩余）不大于 2045%中細(xì)砂河砂，細(xì)度模數(shù) 1.82.2,含泥量3%膨潤土95%!過 200 目篩，膨脹率 1830ml/g水天然水,PH=7 無味添加劑(1.06+0.01,1.06-0.01)

5、(20C),減水率 2030%水化控制能力20H 水解度30%2.3 同步注漿用新型單液漿漿液實驗配合比（見表 3）表 3 漿液原材料實驗配合比（kg/m3）編號砂(kg)粉煤灰（kg）膨潤土（kg）石灰(kg)添加劑(sk-6)(kg)水(kg)I11801300508032851R8004005010033403工程用漿計算上海地鐵隧道目前采用幅寬為 1.2m 的預(yù)制混凝土管片，則盾構(gòu)機每推進(jìn)一環(huán)的建筑空隙為：LXnA+兀（D2-d2）/41.80m3式中：L-混凝土管片幅寬 mn-注漿點數(shù)量 4 處A-注漿點外包管烏龜殼橫截面面面積品D-盾構(gòu)外徑 6.34md-管片外徑 6.2m如注漿率

6、按建筑空隙的 150%-200%*慮，每環(huán)管片需供漿2.7m33.6m3.已知盾構(gòu)的推進(jìn)速度為 60mm/min,推進(jìn)加管片拼裝的作業(yè)率為 1環(huán)/小時，考慮到上下行兩條隧道同時施工，因此涉及改造方案中的地面供漿設(shè)備需按三 8nVh 考慮。而單臺盾構(gòu)機須在 20min 內(nèi)推完 1 環(huán)，相關(guān)設(shè)備應(yīng)按二 12n3/h 來計算。4 改造方案自制攪拌方案攪拌設(shè)備容量為 4m,形式采用小松盾構(gòu)漿筒的臥軸布置方案，漿筒占地面積 5m,總高度三 1m,沿工作井端頭布置，拌制后的漿液由電動球閥控制，通過輸送管到達(dá)井下，攪拌設(shè)備安放在面積不小于 30m的密閉房內(nèi)，采用電機驅(qū)動，電機的型號為 Y200L2-6,減速

7、機的型號為BWD17-35-22 配料采用電子稱量的方式，注水管路上加裝電子計量裝置。新型單液漿轉(zhuǎn)駁系統(tǒng)改造我單位漿液轉(zhuǎn)駁泵已采用擠壓泵，電瓶車漿液箱底部出料具體的國產(chǎn)擠壓泵技術(shù)指標(biāo)（見表 4）表 4 國產(chǎn)擠壓泵技術(shù)性能排量35rr3/h額定壓力1.5MPa擠壓管內(nèi)徑102mm泵轉(zhuǎn)速40r/min輸送介質(zhì)取大粒徑10mm最大吸程6m電機功率37KW重量1500Kg盾構(gòu)機注漿系統(tǒng)改造注漿泵a）泵送出口處的壓力應(yīng)控制在略微大于隧道周邊的水土壓力，根據(jù)隧道外部水土壓力及現(xiàn)場泵送出的注漿管沿程損失，計算得出施工時的同步注漿壓力，擬定控制在 0.51.0MPa.施工時采用以注漿為主，注漿壓力為輔的措施進(jìn)

8、行推進(jìn)時的注漿操作，實際注漿施工參數(shù)還可以根據(jù)地層變形監(jiān)測數(shù)據(jù)和推進(jìn)段隧道埋置深度及時進(jìn)行合理的調(diào)整。b） 因此本方案采用適應(yīng)輸送新型單液漿的德國 SCHWING 替換原盾構(gòu)機配置的日本 PA-30C 或 MSP-702 等其它類型白注漿泵， SCHWING 最大可調(diào)輸出為 12m3/h,如按盾構(gòu)推進(jìn)速度 60mm/min#算，每環(huán)管片的注漿時間在 20min 內(nèi)，就可以滿足施工要求。德國 SCHWING 技術(shù)性能（見表 5）表 5 德國 SCHWING 漿泵技術(shù)性能型號KSP12-2D-2ST-SV制造商德國 SCHWING泵送缸數(shù)量（只）2泵送缸沖程長度(mm)500泵送缸直徑(mm)18

9、01泵送缸單缸容積(L)12最大輸出量時沖程(次/min)2X8.73最大可調(diào)輸出(m3/h)2X6最大理論輸送壓力(bar)60最大可調(diào)輸出時連續(xù)工作壓力(bar)30功率(KW)30出料口通徑(mm)100入料口通徑(mm)150監(jiān)控裝置帶 4 路監(jiān)測和報告 4 點注漿壓力系統(tǒng)，報警系統(tǒng)連接 4-20mA 壓力傳感器， 通過沖程計數(shù)器提供泵的輸出信息。同步注漿系統(tǒng)控制方案改造用 SCHWING 的兩個獨立柱塞泵，每個泵出口對應(yīng)兩個注漿點，由氣動球閥控制每個注漿點開閉，可實現(xiàn)逐點或多點連續(xù)注漿；為使盾構(gòu)推進(jìn)每環(huán)同步注漿量與設(shè)定方量自動保持一致，并且均勻分布，必須設(shè)計合理的同步注漿計量控制系統(tǒng)

10、，主要要求如下：(1)注漿量的積算以柱塞泵容積往復(fù)次數(shù)積算方法得出。(2)采用閉環(huán)控制的分段注漿滿足均勻注漿控制要求同步注漿系統(tǒng)應(yīng)盡可能將每環(huán)設(shè)定注漿量漿液平均的分配在 1200m 掰進(jìn)距離上。原有盾構(gòu)注漿控制系統(tǒng)大多為開環(huán)人工控制，沒有采用自動計量數(shù)據(jù)作為注出速度控制的反饋信號，這類系統(tǒng)分為定速注漿和調(diào)速注漿兩種類型：定速注漿系統(tǒng)通過人工開關(guān)注漿泵控制漿液分布和漿量；調(diào)速注漿系統(tǒng)通過人工調(diào)節(jié)注漿泵速度和開關(guān)控制漿液分布和漿量。調(diào)速注漿系統(tǒng)由于可以控制注漿泵注出速度，具有較好的理論注漿均勻性，但是這兩種系統(tǒng)因為缺乏自動化閉環(huán)控制，其效果很大程度上取決于操作人員的技術(shù)和素質(zhì)。因此，同步注漿質(zhì)量控

11、制的要點主要是：1、準(zhǔn)確可靠的注漿量檢測系統(tǒng)；2、自動化的可閉環(huán)控制系統(tǒng)。 由于采用柱塞泵容積往復(fù)次數(shù)積算方法取得的注漿量和注漿速度有一定的滯后性，存在累加跳變，若采用傳統(tǒng)的推進(jìn)速度-注漿速度控制模型，并將計算注漿量作為反饋參與控制將會產(chǎn)生很大的調(diào)節(jié)波動，無法滿足均勻注漿的要求。因此，通過優(yōu)化推進(jìn)速度-注漿速度控制模型，將 1200mnia 進(jìn)行程分為每 100mz 段的區(qū)間，通過計算控制每一區(qū)的注漿量，并以已完成的分段實際注漿量反饋修正，近似的完成均勻分布的要求，分段長度可根據(jù)實際需要調(diào)整，分段長度越短，注漿量分布趨于均勻，誤差趨于增大。通過結(jié)合盾構(gòu)珠江口結(jié)構(gòu)和漿液流動性指標(biāo)合理設(shè)置分段大小

12、，即可控制注漿精度和均勻度。（3）分段區(qū)間內(nèi)的注漿速度控制，采用變頻或液壓變量調(diào)節(jié)的方法控制注漿泵速度，同時由于分段調(diào)節(jié)已經(jīng)有效保障了注漿的均勻性，為提高可靠性和簡化控制系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試難度，將注漿泵設(shè)定為 3 段速度調(diào)節(jié)，分別為最大速度的 50%80%100%該速度與推進(jìn)速度實際值匹配，通過調(diào)試后設(shè)定。同步注漿清洗切換裝置改造a）如停機時間較長，則可用膨潤土漿通過 SCHWING 直接置換留在注漿管路中的漿液，取代原水力沖洗的方式；b）相應(yīng)取消原盾構(gòu)機的同步注漿清洗切換裝置；c）盾構(gòu)機各注漿點增設(shè) 1 條通徑不小于 50mm 勺備用漿管并配置球閥及堵頭，應(yīng)急使用時，要求堵頭可在注漿壓力的作用下脫離；d）改造時可相應(yīng)縮小尾處注漿包管烏龜殼的體積尺寸。同步注漿攪拌系統(tǒng)及所在車架改造a）改造后攪拌箱的容積應(yīng)呈 5 吊，強度和剛度應(yīng)滿足使用要求，其內(nèi)容包括箱體壁厚、攪拌軸兩端支承形式及密封結(jié)構(gòu)設(shè)計；b）根據(jù)攪拌新型單液漿的要求，確定攪拌軸的轉(zhuǎn)速及扭矩范圍，改造時相應(yīng)加大攪拌軸的直徑，增加攪拌葉片的剛度，匹配攪拌機液壓泵、液壓馬達(dá)及電動機的液壓參數(shù)和驅(qū)動