同步注浆及二次注浆方案

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1、目录1 编制依据 12工程概况13施工机具及劳动力配备13.1施工机具13.2劳动力配备24同步注浆和二次注浆的目的和原理24.1同步注浆和二次注浆的目的 24.2二次注浆的目的24.3注浆原理34.4 同步注浆工艺注意事项35施工工艺及主要技术措施35.1施工工艺及流程35.2同步注浆技术参数45.3注浆材料及浆液配比65.4同步注浆流程75.5二次注浆流程86施工中常见问题及主要对策96.1漏浆现象的处理96.2同步注浆浆液堵管原因分析及主要对策96.3地面沉降超限的原因分析及主要对策 107、注浆质量保证措施 108安全措施及安全注意事项119环境保护措施111 编制依据(1) 沈阳地铁

2、十号线土建施工第二十合同段理工大学站张沙布站区间隧 道工程施工图纸；2)岩土工程勘察报告；(3)混凝土结构工程施工质量验收规范(GB-50204 2002)；4) 地下工程防水技术规范 (GB501082001)；5) 地下防水工程质量验收规范 (GB 50208-2011)；(6)普通混凝土配合比设计规程(JGJ 55-2011)；7) 同步注浆浆液及二次注浆浆液配合比实验情况；8) 本工程合同及招标技术文件要求。2 工程概况本工程范围为沈阳地铁十号线土建施工第二十合同段理工大学站张沙布站 区间，起止里程K25+798.72K27+116.722,左线全长1311.909m，右线全长 131

3、8m,采用盾构法施工。其中包括(1)区间正线结构；(2)区间联络通道兼 泵站。理工大学站张沙布站区间自理工大学站起，经由长青南街过南屏路，后经 绕城高速公路三环桥，进入沈李公路，穿过张沙布村，到达张沙布站，起止里程 为 K25+798.72K27+116.722 (其中左 HZK26+311.736二右 K26+317.515，短链 5.779m；左 HZK26+609.511二右 K26+609.863,短链 0.312m)，线间距 1521m, 隧道拱顶覆土厚度约9.317.6m；最小曲线半径450m，纵向呈“V型坡，最大 坡度24.028%。；在K26+098.865K26+148.42

4、 (单线44环)下穿沈阳绕城高速 三环桥。区间正线采用盾构法施工，盾构机采用一台土压平衡盾构机。区间盾构施工 方向：从张沙布站左线始发，至理工大学站接收、调头，右线始发，掘进至张沙 布站右线接收、解体、吊出；最后施工区间附属结构。3 施工机具及劳动力配备3.1 施工机具表3.1-1 施工机具表名称单位数量拌和站套1储浆罐个1电瓶车列4注浆机台2活动扳手把4手锤把4二次注浆机台1拌浆机台13.2 劳动力配备表 3.2-1 施工人员表人员数量土建工程师2人/班注浆手2人/班拌和站4人/班4 同步注浆和二次注浆的目的和原理4.1 同步注浆和二次注浆的目的由于盾构主机壳体的外径6280mm，管片的直径

5、6000mm，当盾构机外壳脱离 管片后，管片与天然土体之间将存在一定的建筑空隙。这种空隙的存在，将可能 导致以下不利后果：（1）天然土体坍塌从而引起地面下沉；（2）孔隙积水增大管片间漏水的可能性；（3）管片在千斤顶作用下由于缺乏约束而变形错位。在盾构掘进过程中，采用同步注浆，及时填充建筑空隙，尽可能的减少盾构施工 对地面的影响，同时作为管片外防水和结构加强层。4.2 二次注浆的目的在同步注浆后若发现以下情况：（1）隧道成形后地面沉降仍有较大的变化趋势；（2）局部地层较软；（3）同步注浆注浆量不足时； 可通过管片中部的注浆孔进行二次注浆，二次注浆可起弥补土层损失、防止 建筑物下沉，根据工程需要甚

6、至可使上部土层适当隆起的效果；及增强管片、纵缝止水效果。4.3 注浆原理注浆的基本原理就是将具有长期稳定性及流动性，并能保证适当初凝时间的浆液（流体），通过压力泵注入管片背后的建筑空隙，浆液在压力和自重作用下流 向空隙各个部分并在一定时间内凝固，从而达到充填空隙，阻止土体塌落。4.4 同步注浆工艺注意事项同步注浆是盾构法施工的重要环节，是填充盾构外壳与天然土体建筑空隙的 重要手段，并随着盾构的推进同步进行，同步注浆的顺利进行应注意以下几点：（1）选用合适的注浆材料。在实验室给出配比后，应严格控制原材料的质 量，尤其是水泥的含砂量过大会导致浆液在管路中沉积，而出现堵管。（2）确定合适的注浆参数。

7、在初步设计的基础上，要根据实际情况不断调 整，使注浆的不利影响降到最低。（3）做到及时的监测，在确定某个土仓压力的基础上，根据推进上方的构 筑物及管线的重要程度，确定监测频率，适当的进行注浆量、压力、稠度等的调 整，使注浆效果趋于完善。（4）及时有效的清洗注浆管路，防止浆管堵塞。5 施工工艺及主要技术措施5.1 施工工艺及流程注浆系统准备数据采集与管 理、计划图表浆液配置参数设计浆液运输继续调整控制方式 和参数不合格信息反F环注浆采取补充注浆清洗设备与管图 5.1-1 同步注浆工艺流程图图 5.1-2 同步注浆示意图5.2 同步注浆技术参数5.2.1 注浆压力同步注浆要求压入口的压力大于该点的

8、静止水压及土压力之和，做到尽量填 补而不是劈裂。注浆压力过大，管片外的土层将会被浆液扰动而易造成较大的后 期地层沉降及隧道本身的沉降，并易造成跑浆。而注浆压力过小，浆液填充速度 过慢，填充不充足，也会使地表变形增大。结合施工经验：注浆压力过大，会造成管片背后压力大而引起错台、错缝。 一般而言，注浆压力取1.11.2倍的静止水土压力，注浆压力控制在0.2 0.4bar。5.2.2 注浆量同步注浆是填充土体与管片圆环间的建筑间隙和减少后期沉降的主要手段， 也是盾构推进施工中的一道重要工序。同步注浆，选择具有和易性好、泌水率小， 且具有一定强度的浆液进行及时、均匀、足量压注，确保其建筑空隙得以及时和

9、 足量的充填。注浆量：根据施工经验参数和相邻标段施工实际数据参数，本标段地层以中 粗砂、砾砂为主，土质松散系数选定为 1.21.5。Q 理=VXK= X (D/2)2 (D/2)2)XLXK12= 3.14X (3.14X3.143.0X3.0)X1.2X1.5=4.8m3式中: D 开挖直径 6.28m；1D 管片外径 6.0m；2L 管片环宽度 1.2m；K地层系数设为1.5；Q 理为每环理论注浆量。以下几种情况，注浆量可不受上述限制。(1) 在松散地层时，注浆压力很小而注浆流量却很大时，应考虑增大注浆量， 直到注浆压力超过控制压力的下限，此时的空隙因土体坍塌而比往常要大。(2) 管片下部

10、因地基软弱导致部分管片下沉错台时，可从下部注浆,此时注浆 量不受限制，只受压力限制。(3) 盾构出洞和进洞时，洞口部位有较大的空隙，此时的注浆量应根据实际 需要，并结合二次注浆的使用而确定。5.2.3 注浆速度衬砌背部注浆时间一般应在管片脱出盾尾及盾构掘进时同步进行，并在推进 一环的时间内完成。同步注浆速度应与掘进速度相匹配，按盾构掘进一环（ 1.2m） 的时间内完成当环注浆量来确定其平均注浆速度，达到均匀注浆目的。一般掘进 50mm 开始同步注浆，掘进结束前 50mm 停止同步注浆。同步注浆时一般情况下均使用左上和右上两路注浆孔，使浆液从管片两侧自 然下流，填充管片与土体间的间隙。5.2.4

11、 注浆结束标准（1）双控标准：注浆压力达到设计压力，注浆量达到理论注浆量的90%以上。（2）注浆效果检查主要采用分析法，即根据压力-流量-时间曲线，结合衬砌、 地表及周围建筑物变形量测结果进行综合分析判断。5.3 注浆材料及浆液配比5.3.1 浆液的基本性能 根据该盾构区间的地质条件、工程特点以及所用盾构机械的型号，浆液应具 备以下性能：（1）良好的长期稳定性及流动性，并能保证适当的初凝时间，以适应盾构 施工约20 米管路输送的要求。（2）良好的充填性能。（3）在满足注浆施工的前提下，尽可能早地获得高于地层的早期强度。（4）浆液固结后体积收缩小，泌水率小。（5）浆液无公害，不会造成环境污染。5

12、.3.2 同步注浆材料及配合比 同步注浆材料有：水泥、粉煤灰、膨润土、砂、水。二次注浆材料有：水、 水泥、水玻璃。（1）水泥技术标准：现行国家标准硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB175等的规定 材料名称：普通硅酸盐水泥强度等级： 42.5进货验收批量：散装不大于5001、袋装不大于2001,附有质量证明书。（2）粉煤灰技术标准：现行国家标准用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB1596等的规定材料名称：用于水泥和混凝土中的粉煤灰级别：二级进货检验：不大于2001,附有质量证明书。（3）砂技术标准：现行国家标准普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检测方法JGJ53、普通混凝土用砂质量标准及检验方法JGJ52的

13、规定材料名称：普通混凝土用砂产源：河砂规格：细砂验收批量：不大于 400m3（4）水采用地下水技术标准：现行国家标准混凝土拌合用水标准 JGJ63 的规定检查数量：同一水源检查不应少于一次（5）水玻璃规格：3545 Be，进货检验：质量证明书及现场测试波美度同步注浆浆液生产配合比（暂定）：材料水泥（Kg）粉煤灰（Kg）砂（Kg）膨润土 （Kg）膨胀剂（Kg）水（L）正常段170500800600420注：每立方浆液材料使用量5.4 同步注浆流程5.4.1 施工准备（1）准备好注浆材料,包括砂的筛分;（ 2）检查搅拌机、注浆泵是否正常,保证其能正常工作;（3）检查注浆管路，确保管路畅通;（4）检

14、查压力显示系统，确保其准确无误。5.4.2 浆液的拌制浆液拌和站设置在张沙布站北端头井东侧，搅拌能力理论值50m3/h。人工配 料，按照材料投放顺序（ 水、水泥、粉煤灰、砂、膨润土依次进行），站内包括 粉煤灰、膨润土、水泥等各种原料的储存仓。每条隧道各设置一台6m3的储浆罐, 拌和站的出料交替输送到这两个储浆罐中储存，储存罐本身带有搅拌功能。5.4.3 浆液运输与储存（1）浆液运输车容积 6m3。（2）搅拌好的浆液从储浆罐输送到砂浆车，运送到工作面，再用砂浆泵输 送到盾构机上储浆罐（8m3）中并立即开始搅拌。（3）由于运输过程中无法搅拌，故运输时间不宜过长。特殊情况需较长时 间运输、储存，则考虑适当加入缓凝剂。（4）若浆液发生沉淀、离析则进行二次搅拌。（5）浆液运输车与储存设备要经常清洗。5.4.4 同步浆液泵送盾尾同步注浆系统包括储浆罐、注浆泵和控制面板 3 部分。储浆罐带有搅拌 轴和叶片，注浆过程中可以对浆液不停的搅拌，保证浆液的流动性，减少材料离 析现象。配套设施的 2 台注浆泵可以同时对 4 个加注口实施同步注浆。该系统可 以根据要求，在盾构机控制室内对盾尾注浆的压力进行设定，实现对注浆压力的 控制。5.5 二次注浆流程二次注浆一般在管片与土层间的空隙充填密实性差，致使地表沉降得不到有 效控制或管片衬砌出现较严重渗漏的情况下实施。盾构机穿越后考虑到地表沉降 控