盾構(gòu)穿鐵路時(shí)管片背后注漿技術(shù)

盾構(gòu)穿鐵路時(shí)管片背后注漿技術(shù)摘要：在富水砂層地質(zhì)中，通過優(yōu)化施工工藝，合理選擇管片背后注漿的技術(shù)參數(shù)，減小地表沉降量，保證盾構(gòu)穿越鐵路時(shí)列車的行車安全，將鐵路處的沉降量控制在10mm范圍之內(nèi)。1.工程概況**地鐵二號(hào)線工程（**站～**站）區(qū)間盾構(gòu)隧道區(qū)間線路全長(zhǎng)1204.232m。盾構(gòu)掘進(jìn)地層主要為粉質(zhì)粘土、中粗砂。根據(jù)地下水的賦存條件、水理性質(zhì)、水力性質(zhì)和含水層結(jié)構(gòu)特征，單井單位涌水量1816.67～3665.02m3/d·m，盾構(gòu)區(qū)段屬水量豐富區(qū)。盾構(gòu)穿越富水砂層地質(zhì)，砂性土透水性強(qiáng)，容易出現(xiàn)涌水和流砂現(xiàn)象，從而引起開挖面失穩(wěn)和地面下沉。在穿越局部含有礫卵石的中粗砂、礫砂層時(shí)，容易出現(xiàn)由于被切削頭帶動(dòng)而擾動(dòng)地層造成的超挖和地面下沉。注漿過程中，由于管片背后的水量大，對(duì)注漿的難度增加很多，施工中如沒有控制好，容易造成管片背后填充不密實(shí)，容易出現(xiàn)地表沉降和管片漏水。盾構(gòu)穿越的主要地面建筑物為鐵路，24小時(shí)行走列車共23對(duì)(貨車和客車)，車流非常密集，該處隧道埋深為16.3米。2、背后注漿主要施工工藝2.1管片襯砌背后注漿目的管片襯砌背后注漿是盾構(gòu)施工中的一項(xiàng)十分重要的工序，其目的主要有以下三個(gè)方面：①及時(shí)填充盾尾建筑空隙，支撐管片周圍巖體，有效地控制地表沉降；②凝結(jié)的漿液作為盾構(gòu)施工隧道的第一道防水屏障，增強(qiáng)隧道的防水能力；③為管片提供早期的穩(wěn)定并使管片與周圍土體一體化，有利于盾構(gòu)掘進(jìn)方向的控制，并能確保盾構(gòu)隧道的最終穩(wěn)定。注漿工藝是實(shí)現(xiàn)注漿目的、保證地面建筑物、地下管線、盾尾密封及襯砌管片安全的重要一環(huán)，因此必須嚴(yán)格控制，并依據(jù)地層特點(diǎn)及監(jiān)控量測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整各種參數(shù)，確保注漿質(zhì)量和安全。2.2管片背后注漿施工工藝流程圖nonoyesyes注漿系統(tǒng)準(zhǔn)備參數(shù)設(shè)計(jì)設(shè)定控制方式nonoyesyes注漿系統(tǒng)準(zhǔn)備參數(shù)設(shè)計(jì)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(bǔ)強(qiáng)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(yàn)試驗(yàn)運(yùn)輸漿液圖2.2-1同步注漿施工工藝流程圖2.3二次補(bǔ)強(qiáng)注漿同步注漿使盾尾建筑空隙得到及時(shí)填充，地層變形及地表沉降得到控制，在漿液凝固后，強(qiáng)度得到提高，但可能有局部不夠均勻或因漿液固結(jié)收縮產(chǎn)生空隙，因此為提高背襯注漿層的防水性及密實(shí)度，必要時(shí)再補(bǔ)充以二次補(bǔ)強(qiáng)注漿，進(jìn)一步填充空隙并形成密實(shí)的防水層，同時(shí)也達(dá)到加強(qiáng)隧道襯砌的目的。潛二次補(bǔ)強(qiáng)注漿判一般在管片與磚巖壁間的空隙予充填密實(shí)性差鍛而致使地表沉捐降得不到有效另控制或管片襯總砌出現(xiàn)較嚴(yán)重養(yǎng)滲漏的情況下謀才實(shí)施。施工枯時(shí)采用地表沉田降監(jiān)測(cè)信息反坡饋，結(jié)合洞內(nèi)頓超聲波探測(cè)管奸片襯砌背后有過無空洞的方法禍，綜合判斷是泄否需要進(jìn)行二鋸次補(bǔ)強(qiáng)注漿。骨2陡.諷4船主要參數(shù)上2薯.男4劉.1這注漿壓力友同步注漿時(shí)要溝求在地層中的者漿液壓力大于般該點(diǎn)的靜止水醋壓力及土壓力飄之和，做到盡映量填補(bǔ)同時(shí)又需不產(chǎn)生劈裂。苗注漿壓力過大押，管片周圍土挎層將會(huì)被漿液宗擾動(dòng)而造成后勿期地層沉降及端隧道本身的沉樣降，并易造成桑跑漿；而注漿膠壓力過小，漿輸液填充速度過狗慢，填充不充岔足，會(huì)使地表臭變形增大，本地標(biāo)段任即挨0.汪2謊～排0.5Mpa鷹,白二次注漿壓力呆為叨0.筆3星～嗚0.6Mp限a晶。抬2露.聚4氏.2俊注漿量臥同步注漿量理往論上是充填盾硬尾建筑空隙，及但同時(shí)要考慮感盾構(gòu)推進(jìn)過程陜中的糾編、漿互液滲透（與地嚇質(zhì)情況有關(guān)）掉及注漿材料固剃結(jié)收縮等因素葵。注漿量采用去下式進(jìn)行計(jì)算渣：Q=Vλ式中：摔Q超—爭(zhēng)—隊(duì)注漿量戲（香m運(yùn)3苦）廊λ—疫—先注漿率（度取屬1.改2督～思1.墳8式，曲線地段印及盟②秀3賓b賭地層段取較大館值，其它地段瘡根據(jù)實(shí)際情況雜選定）灶V損——自—砌盾尾建筑空隙憶（障m泛3評(píng)）晝V宵=宜π杏（率D臂2改-d津2帥）蹦L/4式中：悲D淡—若—優(yōu)盾構(gòu)切削土體愈直徑（即刀盤王直徑象6.27m欠）枕d萍—貼—?dú)夤芷鈴剑?m紗）糾L口—咽—鑼管片寬度（拌1.2m掉）潛V并=毀π脊[剪（桿6.27傍2綁-6.0噴2近）的×1.2÷4蘆=頑3.14m訂3倡根據(jù)本標(biāo)段的防地質(zhì)及線路情腫況，注漿量一逃般為理論注漿圍量末的塘1.陵2綱～挽1.朽8泄倍，并應(yīng)通過銀地面變形觀測(cè)輝來調(diào)節(jié)。頭咳二次補(bǔ)強(qiáng)漿量重根據(jù)地質(zhì)情況客及注漿記錄情瀉況，分析注漿窯效果，結(jié)合監(jiān)鵲測(cè)情況，由注諸漿壓力控制。膊2擱.敗4艦.3瓶注漿速度及時(shí)侮間協(xié)注漿速度結(jié)合血注漿泵性能及崇單乳環(huán)注漿量短綜合確定，細(xì)應(yīng)與掘進(jìn)速度虜相適應(yīng)星，秩如注漿過快易腹造成盾尾漏漿求，如注漿過慢欲則注漿充填效張果不易達(dá)到。先盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)開愚始注漿，推進(jìn)撈完畢注漿結(jié)束驕。匪2陰.呼4注.4頸注漿順序民同步注漿通過章盾尾預(yù)留注漿磨孔在盾構(gòu)機(jī)推鬧進(jìn)的同時(shí)壓注采，在每個(gè)注漿丹孔出口設(shè)置壓豬力傳感器，以膝便對(duì)各注漿孔窄的注漿壓力和纖注漿量進(jìn)行檢仔測(cè)與控制，從農(nóng)而實(shí)現(xiàn)對(duì)管片沒背后的對(duì)稱均奴勻壓注。為防金止注漿使管片黑受力不均產(chǎn)生替偏壓導(dǎo)致管片森錯(cuò)位造成錯(cuò)臺(tái)扔及坡?lián)p，同步良注漿時(shí)健必須啞對(duì)稱均勻的注涼入。補(bǔ)強(qiáng)注漿胃應(yīng)先壓注可能愁存在較大空隙稠的一側(cè)。猛2怖.踢4礙.5蝕同步注漿結(jié)束茅標(biāo)準(zhǔn)及注漿效擱果檢查腸①妹脆注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)栗以注漿壓力與營(yíng)注漿量進(jìn)行雙祖重控制，正常監(jiān)情況下要求每稱環(huán)注漿量不得吼小窄于驗(yàn)5.2m糟3掏，以下情況應(yīng)鷹例外：泉A亭覽在砂土地層，廟注漿壓力很小情而注漿量較大怒時(shí)，增加注漿氣量直至注漿壓餐力達(dá)到注漿壓屆力的下限；稻B編帖盾構(gòu)機(jī)位于曲殿線段，考慮超促挖，適當(dāng)增加哪注漿量；等C萌劍自穩(wěn)能力差的壓粘土地層，注齒漿量很小而注泥漿壓力較大時(shí)竊，可能是由于學(xué)盾殼周圍巖土紅發(fā)生坍塌，影唉響了漿液的流扛動(dòng)。在注漿壓酒力達(dá)到注漿壓忽力的上限時(shí)停毯止注漿，隨后遭應(yīng)進(jìn)行二次補(bǔ)姻強(qiáng)注漿。岸②非窩根據(jù)監(jiān)測(cè)情況納判斷是否需要叔繼續(xù)注漿醫(yī)注漿效果檢查辜主要采用分析散法，即根鞭據(jù)疾P-Q-款t遙曲線，結(jié)合洞彈內(nèi)超聲波探測(cè)交管片襯砌背后敘有無空洞、地羊表及周圍建筑貴物變形監(jiān)測(cè)結(jié)伯果進(jìn)行綜合分衛(wèi)析判斷，對(duì)未形滿足要求的，駁及時(shí)進(jìn)行二次星補(bǔ)強(qiáng)注漿。么3艙.喜盾構(gòu)穿越鐵路懲時(shí)管片背后注豈漿的技術(shù)聯(lián)措施因3屑.筐1凡同步注漿杰壓力反及杰漿液組成垂由于管片背后件的水量大，容牙易造成管片背滑后填充不密實(shí)使。殘將蜘同步餐注漿齡壓力譯調(diào)整為魂規(guī)范底套線潔0.2MP萌a活，并在漿液中加適度增加微膨互脹劑，減少同慕步注漿漿液凝餅固后的收縮。重注漿壓力設(shè)定索在音0.2MP廚a束，則每環(huán)的注爽漿量達(dá)詳?shù)铰?.忽1側(cè)～蚊5.2m鉆3旦，達(dá)到設(shè)計(jì)黨的俗162聞%柴。企同步注漿的漿境液組成成份、長(zhǎng)理論配合比如近下表：菠材料種類障水泥亭砂子尚水痰摻和料譜外加蟲劑碼粉煤灰抹膨潤(rùn)土戀膨脹劑牙每幸m倦3釀?dòng)脟?guó)量盆(艇kg)敬130帆800柿436邊500雅60欣54周3術(shù).放2勝二次注漿貧壓力榆及劉漿液組成頂前期施工時(shí)，丟二次注漿的漿拿液為單液漿，纖組成成份為水感泥、水。在注倉漿后，該單液慶漿初凝速度較點(diǎn)慢，受地下水卷影響，流失較減多。因此，綱在盾構(gòu)穿越蘇蘆扶鐵路時(shí)小，采用雙液漿劈，很好的固結(jié)渣同步注漿漿液幻，減少二次注中漿漿液的流失效。滿實(shí)行在同步注貸漿謙2柳4集小時(shí)后立即進(jìn)芽行二次注漿。嗚前、后二次注擺漿的漿液組成淘成份、理論配喚合比對(duì)比如下南表：叔對(duì)策實(shí)施前元對(duì)策實(shí)施后謊材料種類標(biāo)水：水泥些務(wù)水泥漿：水玻裁璃探艱1鋤：躍1景水泥漿逢水玻璃雞注漿參量羊1甘：竿1怒水：水泥廳頑1蓄：頭1阻水：水玻璃篇繼2廳：甩1歪4帝．西盾構(gòu)穿越鐵路閉時(shí)嗎監(jiān)測(cè)措施新盾構(gòu)順利穿越昏鐵路。在該里達(dá)程范圍內(nèi)共設(shè)請(qǐng)了晃3州個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，壽每個(gè)斷面齒設(shè)若7榨個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，監(jiān)歪測(cè)頻率按為蒙1堆次止/社2染小時(shí)，直到犯監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)耀穩(wěn)定。地表累迅計(jì)沉降量最大星的斷面觀測(cè)劈趨勢(shì)圖且如餅圖六4-1丙：罰說明：觀測(cè)每愉日為累積沉降浙數(shù)據(jù)，單位暮以棚m惑m網(wǎng)計(jì)。5.結(jié)論魚根據(jù)趨勢(shì)是圖系4-青1棒的數(shù)據(jù)顯示，摸盾構(gòu)穿越鐵路村時(shí)的累計(jì)沉降雄量最大值為沾4.13mm毀。顆這種富水砂層肅中采用盾構(gòu)法五施工，通過優(yōu)倡化施工工藝，炸合理選擇管片形背后注漿的技懇術(shù)參數(shù)，減小都了地表沉降量進(jìn)，沉降量控制昏在設(shè)計(jì)的傻10mm球范圍之內(nèi)，保勵(lì)證了鐵路的行堤車安全?？ㄍㄟ^本次研究萌，取得以下幾征點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：傘1心、盾構(gòu)在同步蛙注漿后，在合排適的時(shí)間使用爆雙液漿進(jìn)行二爬次注漿是完全坐有必要的，即嘴能快速的固化懂壁后注漿的漿尼液，填充空隙爪，又能很好的丙起到防水作用雕，而且可避免渾管片的蛇行運(yùn)葛動(dòng)，促進(jìn)管片老的快速穩(wěn)定。前因此，必須根哲據(jù)地面沉降數(shù)博據(jù)作好洞內(nèi)二射次注漿準(zhǔn)備。暮每塊管片上均退有柳1籌個(gè)注漿孔，可并以根據(jù)監(jiān)測(cè)信壞息進(jìn)行注漿，瀉控制地表沉降拆。栽2鹿、針對(duì)地質(zhì)的態(tài)特殊性，需要壤制定一定的特伶殊措施，及時(shí)吼解決相應(yīng)問題厭。若不考慮地雪質(zhì)的特殊性，勉死般硬套，很沉多問題就會(huì)出越現(xiàn)，甚至負(fù)面秒影響巨大。叫3侵、盾構(gòu)穿越鐵赤路施工時(shí)，不車能只靠控制沉憶降來確保行車半安全，在穿越得鐵路之前，通谷過走訪調(diào)查鐵壟道養(yǎng)護(hù)工人了閘解該處的前期靈地表狀況、對(duì)蔥盾構(gòu)機(jī)所有設(shè)寸備進(jìn)行檢修、貓?jiān)谑┕み^程中晚跟蹤注漿情況抄、在地面進(jìn)行疼沉降監(jiān)測(cè)等都身是必須的，絕小不能麻痹大意愚。辨4盯、同步注漿要凳做到真正的與制掘進(jìn)同時(shí)，嚴(yán)尋禁在沒有同步狗注漿的情況下方掘進(jìn)。同步注世漿漿液配比不籃僅要有一定的葵強(qiáng)度，并且凝剪結(jié)時(shí)間需控制下在糊5-樂6穿小時(shí)。同步注納漿的量控制在臉理論注漿量懶的飲1.5-1.送8翼倍，同步注漿就壓