盾構(gòu)同步注漿及二次注漿方案

專項施工方案15-廣州軌道交通二二二、八號號線延延伸線工工程盾構(gòu)區(qū)間5標盾盾盾構(gòu)工程程盾構(gòu)同步注漿機機機及二次次注漿方案編制單位:上海吉原原公公司編制日期::二○○七年一月月工程概況【會石區(qū)間軌排排排井～廣廣州新新客站】和和【江江泰路站站～躍躍進村站站】兩兩個盾構(gòu)構(gòu)區(qū)間間，分別別位于于番禺區(qū)區(qū)和海海珠區(qū)?！緯瘏^(qū)間軌排排井～廣州新新客站盾構(gòu)區(qū)區(qū)間】線路從從會石區(qū)間軌軌排井開始后后向西南延伸伸，下穿密集集魚塘群、過過石壁站，繼繼續(xù)向西南穿穿越淺埋密集集魚塘群，后后到達廣州新新客站，盾構(gòu)構(gòu)機解體、吊吊出、轉(zhuǎn)場至至江泰路站；；【江泰路站站～躍進村站站盾構(gòu)區(qū)間】線線路從江泰路路站出發(fā)沿江江南大道向北北至躍進村站站?！緯瘏^(qū)間軌排排排井～廣廣州新新客站盾盾構(gòu)區(qū)區(qū)間】里里程范范圍為：：左線線長730..2262mm+2290..0993m(含長鏈0.12266m)；右線長729..881m++2994.442mm?！窘┨┞仿氛尽S躍進村村站盾構(gòu)構(gòu)區(qū)間間】里程程范圍圍為：右右線長長721..771m，左線ZCK長722..2287mm(含長鏈0.57777m)。整個標標段段線路平平面最最小曲線線半徑徑為600m，最大縱縱坡坡為25‰。【會石區(qū)間軌排排排井～廣廣州新新客站盾盾構(gòu)區(qū)區(qū)間】地地處珠珠江三角角洲后后緣地帶帶，為為珠江水水網(wǎng)交交錯的平平原區(qū)區(qū)，根據(jù)據(jù)場地地地貌成成因及及形態(tài)特特征，區(qū)區(qū)間地貌貌單元元主要表表現(xiàn)為為珠江三三角洲洲海陸沖沖積平平原地貌貌；區(qū)區(qū)間沿線線為農(nóng)農(nóng)田、苗苗圃、魚魚塘，塘深2～3m，沿線建建筑筑物少，場場地地開闊，地地下下沒有管管線的的鋪設(shè)，周周邊邊正處于于規(guī)劃劃開發(fā)階階段?！窘┞氛尽S躍躍進村站站盾構(gòu)構(gòu)區(qū)間】沿沿線線地形較較平坦坦，地面面高程程為13.44m～17.88m，地貌單單元元屬珠江江三角角洲沖積積平原原，微地地貌單單元有河河流沖沖淤積階階地、河河床（槽槽）、微微丘臺地地。襯砌背后注漿的的的目的盾構(gòu)施工中，隨隨隨著盾構(gòu)構(gòu)的向向前推進進，當當管片脫脫離盾盾尾后，在在土土體與管管片之之間會形形成一一道寬度度為115～140mmm左右的環(huán)環(huán)行行空隙。若若不不將這一一空隙隙及時充充填則則管片周周圍的的土體將將會松松動甚至至發(fā)生生坍塌，從從而而導(dǎo)致地地表沉沉降等不不良后后果。為為此必必須采用用注漿漿手段及及時將將盾尾建建筑空空隙加以以充填填。同時時，背背襯注漿漿還可可提高隧隧道的的止水性性能，使使管片所所受外外力能均均勻分分布，確確保管管片襯砌砌的早早期穩(wěn)定定性。襯砌背后注漿的的的方式和和定義義同步注漿與即時時時注漿同步注漿是通過過過同步注注漿系系統(tǒng)及盾盾尾的的注漿管管，在在盾構(gòu)向向前推推進盾尾尾空隙隙形成的的同時時進行。漿漿液液在盾尾尾空隙隙形成的的瞬間間及時起起到充充填作用用，從從而使周周圍巖巖體獲得得及時時的支撐撐，可可有效地地防止止巖體的的坍陷陷，控制制地表表的沉降降。在在地層穩(wěn)穩(wěn)定性性差，采采用EPB模式掘進進時時，同步步注漿漿的重要要意義義更為明明顯。即時注漿是通過過過管片上上注漿漿孔將漿漿液注注入管片片背后后的方法法。其其漿液充充填時時間滯后后于掘掘進一定定的時時間。一一般運運用于自自穩(wěn)能能力較強強的地地層。二次補強注漿為提高背襯注漿漿漿層的防防水性性及密實實度，考考慮前期期注漿漿效果不不佳以以及漿液液固結(jié)結(jié)率的影影響，必必要時在在同步步注漿結(jié)結(jié)束后后進行補補強注注漿。補補強注注漿一般般在管管片與巖巖壁間間的空隙隙充填填密實性性差，致致使地表表沉降降得不到到有效效控制的的情況況下才實實施。根根據(jù)地表表沉降降監(jiān)測的的反饋饋信息，結(jié)結(jié)合合洞內(nèi)超超聲波波探測所所得的的背襯后后空洞洞情況，綜綜合合判斷是是否需需要進行行補強強注漿。同步注漿注漿材料及配比比比設(shè)計注漿材料采用水泥砂漿作作作為同步步注漿漿材料，該該漿漿材具有有結(jié)石石率高、結(jié)結(jié)石石體強度度高、耐耐久性好好和能能防止地地下水水浸析的的特點點。水泥泥采用用42.5抗硫酸鹽鹽水水泥，以以提高高注漿結(jié)結(jié)石體體的耐腐腐蝕性性，使管管片處處在耐腐腐蝕注注漿結(jié)石石體的的包裹內(nèi)內(nèi)，減減弱地下下水對對管片混混凝土土的腐蝕蝕。漿液配比及主要要要物理力力學(xué)指指標根據(jù)盾構(gòu)施工經(jīng)經(jīng)經(jīng)驗，同同步注注漿擬采采用表表1所示的配配比比。在施施工中中，根據(jù)據(jù)地層層條件、地地下下水情況況及周周邊條件件等，通通過現(xiàn)場場試驗驗優(yōu)化確確定。同同步注漿漿漿液液的主要要物理理力學(xué)性性能應(yīng)應(yīng)滿足下下列指指標:表1同步注漿漿材料料配比和和性能指指標表表水泥（kg）粉煤灰（kg）膨潤土（kg）砂（kg）水（kg）外加劑80～140381～2411160～50710～93444460～47000按需要根據(jù)試驗驗驗加入膠凝時間:一般般般為3～10h，根據(jù)地地層層條件和和掘進進速度，通通過過現(xiàn)場試試驗加加入促凝凝劑及及變更配配比來來調(diào)整膠膠凝時時間。對對于強強透水地地層和和需要注注漿提提供較高高的早早期強度度的地地段，可可通過過現(xiàn)場試試驗進進一步調(diào)調(diào)整配配比和加加入早早強劑，進進一一步縮短短膠凝凝時間。固結(jié)體強度:一一一天不小小于0.2MMPPa，28天不小于2.5MMPPa。漿液結(jié)石率:>>>95%，即固結(jié)結(jié)收收縮率<5%。漿液稠度:8～～～12cm。漿液穩(wěn)定性:傾傾傾析率（靜靜置置沉淀后后上浮浮水體積積與總總體積之之比）小小于5%。同步注漿主要技技技術(shù)參數(shù)數(shù)注漿壓力注漿壓力略大于于于該地層層位置置的靜止止水土土壓力，同同時時避免漿漿液進進入盾構(gòu)構(gòu)機的的土倉中中。最初的注漿壓力力力是根據(jù)據(jù)理論論靜止水水土壓壓力確定定的，在在實際掘掘進中中將不斷斷優(yōu)化化。如果果注漿漿壓力過過大，會會導(dǎo)致地地面隆隆起和管管片變變形，還還易漏漏漿。如如果注注漿壓力力過小小，則漿漿液填填充速度度趕不不上空隙隙形成成速度，又又會會引起地地面沉沉陷。一一般而而言，注注漿壓壓力取1.1～1.2倍的靜止止水水土壓力力，最最大不超超過3.0～4.0bbaar。由于從盾尾圓周周周上的四四個點點同時注注漿，考考慮到水水土壓壓力的差差別和和防止管管片大大幅度下下沉和和浮起的的需要要，各點點的注注漿壓力力將不不同，并并保持持合適的的壓差差，以達達到最最佳效果果。在在最初的的壓力力設(shè)定時時，下下部每孔孔的壓壓力比上上部每每孔的壓壓力略略大0.5～1.0bbaar。注漿量根據(jù)刀盤開挖直直直徑和管管片外外徑，可可以按按下式計計算出出一環(huán)管管片的的注漿量量。V=π/4×KK×LL×（D2--DD22）式中:V——一環(huán)注漿漿量量（m3）L——環(huán)寬寬（m）D1——開挖挖直徑（m）D2——管片片外徑（m）K——擴大系系數(shù)取11.5～2代入相關(guān)數(shù)據(jù)，可可得:V=π/4×((1..5～2)×11..5×（39.44--36）=6.0～8.0mm3/環(huán)根據(jù)上面經(jīng)驗公公公式計算算，注注漿量取取環(huán)形形間隙理理論體體積的1.5～2倍，則每每環(huán)環(huán)（1.5m）注漿量Q=6..0～8.0mm3。注漿時間和速度度度在不同的地層中中中根據(jù)需需不同同凝結(jié)時時間的的漿液及及掘進進速度來來具體體控制注注漿時時間的長長短。做做到“掘進、注注漿漿同步，不不注注漿、不不掘進進”，通過控控制制同步注注漿壓壓力和注注漿量量雙重標標準來來確定注注漿時時間。注注漿量量和注漿漿壓力力達到設(shè)設(shè)定值值后才停停止注注漿，否否則仍仍需補漿漿。同步注漿速度與與與掘進速速度匹匹配，按按盾構(gòu)構(gòu)完成一一環(huán)掘掘進的時時間內(nèi)內(nèi)完成當當環(huán)注注漿量來來確定定其平均均注漿漿速度。注注漿漿結(jié)束標標準及及注漿效效果檢檢查采用注漿壓力和和和注漿量量雙指指標控制制標準準，即當當注漿漿壓力達達到設(shè)設(shè)定值，注注漿漿量達到到設(shè)計計值的85%以上時，即即即可認為為達到到了質(zhì)量量要求求。注漿效果檢查主主主要采用用分析析法，即即根據(jù)據(jù)壓力-注漿量-時間曲線線，結(jié)結(jié)合管片片、地地表及周周圍建建筑物量量測結(jié)結(jié)果進行行綜合合評價。對對拱拱頂部分分采用用超聲波波探測測法通過過頻譜譜分析進進行檢檢查，對對未滿滿足要求求的部部位，進進行補補充注漿漿。同步注漿方法、工工藝壁后注漿裝置由由由注漿泵泵、清清洗泵、儲儲漿漿槽、管管路、閥閥件等組組成，安安裝在第第一節(jié)節(jié)臺車上上。當當盾構(gòu)掘掘進時時，注漿漿泵將將儲漿槽槽中的的漿液泵泵出，通通過四條條獨立立的輸漿漿管道道，通到到盾尾尾殼體內(nèi)內(nèi)的4根同步注注漿漿管，對對管片片外表面面的環(huán)環(huán)行空隙隙中進進行同步步注漿漿，見“圖1同步注注漿漿示意圖”，在每條條輸輸漿管道道上都都有一個個壓力力傳感器器，在在每個注注漿點點都有監(jiān)監(jiān)控設(shè)設(shè)備監(jiān)視視每環(huán)環(huán)的注漿漿量和和注漿壓壓力；；而且每每條注注漿管道道上設(shè)設(shè)有兩個個調(diào)整整閥，當當壓力力達到最最大時時，其中中一個個閥就會會使注注漿泵關(guān)關(guān)閉，而而當壓力力達到到最小時時，另另外一個個閥就就會使注注漿泵泵打開，繼繼續(xù)續(xù)注漿。盾尾密封采用三三三道鋼絲絲刷加加注盾尾尾油脂脂密封，確確保保周邊地地基的的土砂和和地下下水、襯襯背注注漿材料料、開開挖面的的水和和泥土從從外殼殼內(nèi)表面面和管管片外周周部之之間縫隙隙不會會流入盾盾構(gòu)里里，確保保壁后后注漿的的順利利進行。圖1同步注漿漿漿示意圖注漿量和注漿壓壓壓力的大大小可可以實現(xiàn)現(xiàn)自動動控制和和手動動控制，手手動動控制可可對每每一條管管道進進行單個個控制制，而自自動控控制可實實現(xiàn)對對所有管管道的的同時控控制。注注漿工藝藝流程程及管理理程序序見“圖2管片片襯襯砌背后后同步步注漿工工藝流流程及管管理程程序”。nononoyesyes注漿系統(tǒng)準備參數(shù)設(shè)計設(shè)定控制方式注漿注漿工況分析繼續(xù)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(shè)備和管路noyes配制漿液檢驗試驗運輸漿液信息反饋圖2管片襯砌砌砌背后同步步注注漿工藝藝流程程及管理理程序序同步注漿的注意意意事項在開工前制定詳詳詳細的注注漿作作業(yè)指導(dǎo)導(dǎo)書，并并進行詳詳細的的漿材配配比試試驗，選選定合合適的注注漿材材料及漿漿液配配比。制訂詳細的注漿漿漿施工設(shè)設(shè)計和和工藝流流程及及注漿質(zhì)質(zhì)量控控制程序序，嚴嚴格按要要求實實施注漿漿、檢檢查、記記錄、分分析，及及時做做出P（注漿壓壓力力）－Q（注漿量量）－－t（時間）曲曲曲線，分分析注注漿速度度與掘掘進速度度的關(guān)關(guān)系，評評價注注漿效果果，反反饋指導(dǎo)導(dǎo)下次次注漿。成立專業(yè)注漿作作作業(yè)組，由由富富有經(jīng)驗驗的注注漿工程程師負負責(zé)現(xiàn)場場注漿漿技術(shù)和和管理理工作。根據(jù)洞內(nèi)管片襯襯襯砌變形形和地地面及周周圍建建筑物變變形監(jiān)監(jiān)測結(jié)果果，及及時進行行信息息反饋，修修正正注漿參參數(shù)和和施工工工藝，發(fā)發(fā)現(xiàn)情況況及時時解決。做好注漿設(shè)備的的的維修保保養(yǎng)，注注漿材料料供應(yīng)應(yīng)，定時時對注注漿管路路及設(shè)設(shè)備進行行清洗洗，保證證注漿漿作業(yè)順順利連連續(xù)不中中斷進進行。環(huán)形間隙充填不不不夠、結(jié)結(jié)構(gòu)與與地層變變形不不能得到到有效效控制或或變形形危及地地面建建筑物安安全時時、或存存在地地下水滲滲漏區(qū)區(qū)段，在在必要要時通過過吊裝裝孔對管管片背背后進行行二次次補強注注漿。在石壁站～廣州州州新客站站區(qū)間間，由于于盾構(gòu)構(gòu)隧道埋埋深較較淺地質(zhì)質(zhì)較差差，在同同步注注漿時嚴嚴格控控制注漿漿壓力力，防止止冒頂頂現(xiàn)象發(fā)發(fā)生。二次注漿盾構(gòu)機穿越后考考考慮到環(huán)環(huán)境保保護和隧隧道穩(wěn)穩(wěn)定因素素，如如發(fā)現(xiàn)同同步注注漿有不不足的的地方，通通過過管片中中部的的注漿孔孔進行行二次補補注漿漿，補充充一次次注漿未未填充充部分和和體積積減少部部分，從從而減少少盾構(gòu)構(gòu)機通過過后土土體的后后期沉沉降，減減輕隧隧道的防防水壓壓力，提提高止止水效果果。二次注漿的注漿漿漿方式首先是先注水泥泥泥漿液（膨膨潤潤土、粉粉煤灰灰、黃沙沙、水水、水泥泥）對對背襯進進行填填充，然然后是是注水玻璃璃雙雙液漿對注注漿漿孔（開開孔位位置）進進行封封口。注漿漿液的配比比比二次注漿采用水水水泥漿以及及水玻璃雙雙液漿，二二次次注漿總總的配配比為：：（/m3）水泥漿膨潤土：粉煤灰灰灰：黃沙沙：水水：水泥泥＝100kkgg：400kkg：680kkg：430kkg：160kkgg水玻璃雙液漿水泥漿水灰比000.5，水泥漿漿和和水玻璃璃比例例1∶1。注漿量二次注漿的水泥泥泥漿注漿壓壓力力為0.2MMp～0.4MMp，漿液流流量量：10～15L//MMin，使?jié){液液能能沿管片片外壁壁較均勻勻的滲滲流，而而不致致劈裂土土體，形形成團狀狀加固固區(qū)，影影響注注漿效果果；水水玻璃雙雙液漿漿注漿壓力力為0.3MMp～0.6MMp。二次注漿一般每每每5環(huán)注一次次。形形成有一一定范范圍的環(huán)環(huán)箍，從從而限制制隧道道的變形形和沉沉降。注注漿孔孔位為支支撐塊塊和連接接塊的的中心孔孔，長長區(qū)間如如遇鄰鄰接塊注注漿孔孔封住時時，在在下一環(huán)環(huán)注漿漿。每5環(huán)注漿量一一般般約為2m3，并根據(jù)據(jù)實實際隧道道沉降降監(jiān)測情情況調(diào)調(diào)整，以以保證證隧道線線形在在規(guī)范要要求范范圍內(nèi)。施工設(shè)備二次注漿使用專專專用的泥泥漿泵泵，注漿漿前鑿鑿穿管片片吊裝裝孔外側(cè)側(cè)保護護層，安安裝專專用注漿漿接頭頭。設(shè)備數(shù)量液壓注漿機1臺灰漿輸送泵1臺儲漿桶2個注漿管若干質(zhì)量控制工程質(zhì)量保證制制制度：成立工程項目經(jīng)經(jīng)經(jīng)理負責(zé)責(zé)人質(zhì)質(zhì)量管理理小組組，完善善質(zhì)量量保證體體系的的質(zhì)量管管理責(zé)責(zé)任制，嚴嚴格格按照質(zhì)質(zhì)量體體系中規(guī)規(guī)定的的責(zé)權(quán)要要求運運行。定期召開質(zhì)量分分分析會議議，組組織質(zhì)量量教育育，嚴格格執(zhí)行行“三檢”制度，加加強強技術(shù)交交底工工作，強強化工工序控制制，由由責(zé)任化化強經(jīng)經(jīng)驗豐富富的工工程師提提任質(zhì)質(zhì)量控制制人員員，配合合監(jiān)理理工程師師實施施監(jiān)督檢檢查，保保證工程程質(zhì)量量。加強現(xiàn)場施工材材材料管理理，嚴嚴格執(zhí)行行進料料檢驗程程序，保保證施工工材料料滿足設(shè)設(shè)計和和規(guī)范要要求，不不合格材材料不不得進場場使用用，確保保工程程質(zhì)量。配備好施工機具具具和計量量工具具以滿足足施工工要求，建建立立健全各各種資資料、原原始記記錄、使使之成成為評價價工程程質(zhì)量的的重要要依據(jù)。加強與甲方，監(jiān)監(jiān)監(jiān)理的配配合，認認真接受受指導(dǎo)導(dǎo)和監(jiān)督督。工程質(zhì)量措施：：：配料：采用經(jīng)計計計量準確確的計計量工具具，嚴嚴格按照照以設(shè)設(shè)計配方方配料料施工。注漿：注漿一定定定要按程程序施施工，每每段進進漿要準準確，注注漿壓力力一定定要嚴格格控制制，專人人操作作。當壓壓力突突然上升升或從從孔壁、地地面面溢漿時時，應(yīng)應(yīng)立即停停止注注漿，每每段注注漿量應(yīng)應(yīng)嚴格格設(shè)計進進行，跑跑漿時，應(yīng)應(yīng)采采取措施施確保保注漿量量滿足足設(shè)計要要求。注漿完成后，應(yīng)應(yīng)應(yīng)采用措措施保保證注漿漿水不不溢漿跑跑漿。每道工序均要按按按排專人人，負負責(zé)每道道工序序的操作作記錄錄。整個注漿施工應(yīng)應(yīng)應(yīng)密切注注意和和防止地地面出出水溢漿漿、隆隆起等情情況，加加強對施施工地