浅谈注浆工艺实践应用

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1、浅谈注浆工艺实践应用摘要：在软土、砂层和岩石风化带中，通过优化施工工艺，合理选择管片背后注浆的技术参数，控制地层变形，提高结构稳定性，加强管片隧道结构的防水能力，保证盾构穿越地铁时列车的行车安全。关键词：盾构；背后注浆；同步注浆；注浆压力1、工程概况1.1盾构工程概况本工程为广佛二期某工程，其中盾构区间单线隧道长为1196.5米，采用两台海瑞克土压平衡盾构机掘进施工。盾构机从A站东端始发，沿市政道路向东掘进到达B站西端头，盾构到达B站后拆解吊出，完成盾构工程施工。1.2地质情况本工程区间隧道穿越地层主要为软土、砂层及岩石风

2、化带，尤其是强风化带泥岩占大部分，局部地段穿越粉质粘土层。2、管片背后注浆工艺概述2.1管片背后注浆的目的本工程选用的土压平衡盾构机的刀盘开挖直径为6280mm,管片外径为6000mm,因此，当管片脱出盾尾后，在土体与管片之间将形成一道宽度为14cm的空隙，需进行管片背后注浆回填。注浆的目的有三个方面：一是控制地层变形，减少土体损失，控制地表沉降的；二是稳定管片结构，限制管片位移和变形，提高结构稳定性，同时更好地控制盾构掘进方向；三是作为隧道第一道防水层，有利于加强管片隧道结构的防水能力。2.2管片背后注浆的方式管片背后注

3、浆方式，根据其实施时期可进行如下分类：（1）同步注浆方式同步注浆与盾构掘进同时进行，通过同步注浆系统及盾尾的内置注浆管，在盾构向前推进盾尾形成空隙的同时，采用注浆管同时注浆。（2）即时注浆方式即时注浆是在每一环掘进完成后，从盾尾的管片注浆孔实施背填注浆的，以尽量缩短尾部空隙的发生和尾部填充时间的延迟。在特殊地段，如软弱土层和急转弯段，采用两套注浆系统同时进行盾尾同步注浆和管片即时注浆。（3）补充注浆方式根据工程实际情况（如管片渗漏、隧道沉降等）,可采取在盾尾数环后的管片注浆孔进行二次（或多次）背填注浆，控制滞后沉降，减轻隧

4、道防水压力。本标段盾构工程主要采用同步注浆方式和补充注浆方式，下文将就这两种注浆方式在本工程的实践情况作简单介绍。3＞同步注浆3.1注浆设备海瑞克土压平衡盾构机在盾构向前推进盾尾空隙形成的同时进行注浆，采用四泵四管路（四注入点）对称同时注浆。盾尾内侧沿周围布置了4条内置式注浆管（另外4条为备用管）。每条管上设有压力表和阀门，该管通过软管与四台砂浆泵分别相连。砂浆泵上方设置了一个带搅拌器的砂浆罐（容积为7m3）。3.2注浆量注浆量一般基本上是采用几何学上规定的尾部空隙量的观点，但由于注浆材料与围岩的渗透性、加压导致向围岩内的

5、压入、排水固结、超挖等原因，注浆量往往达到理论计算空隙量（从盾构外径面积扣除管片外径面积计算的量）的130〜180%o根据刀盘开挖直径和管片外径，可以按下式计算出一环管片的注浆量。V=n/4XKXLX（D12-D22）式中：V——环注浆量（m3）；L—管片环宽（m）；D1—开挖直径（m）；D2—管片外径（m）；K—扩大系数取1.3〜1.8。代入相关数据，可得：V=JI/4X（1.3〜1.8）X1.5X（6.282-62）=5.26〜7.29m3/环本工程施工中〈7〉及以下地层注浆量都保证在7方以上，〈7〉以上地层注浆量保证

6、在6方以上。在左线80环到100环之间，因为洞顶存在砂层地层发生过地面沉降，曾经试过2环拉3次砂浆（每次7方）。3.3注浆压力注浆压力是由地质条件、水泥强度及盾构形式和使用材料特性综合决定的。注浆压力应略大于各注浆点位置的静止水土压力，并避免浆液进入盾构机的土仓中。本工程施工过程中，注浆压力一般控制在1〜4baro3.4砂浆配合比本工程同步注浆采用的砂浆配合比如下表所示：砂浆配合比所配出的浆液应具备以下性能：（1）有良好的长期稳定性及流动性，根据施工中盾尾同步注浆的工序安排以及砂浆拌制完成后从地面运输到盾构机台车砂浆罐所需

7、的时间，确定砂浆初凝时间目标值为6〜10小时。（2）良好的填充性能，尽可能早的获得高于地层早期强度。（3）浆液在地下水环境中，不易产生稀释现象,凝固后收缩体积小，泌水率小。（4）原材料来源丰富、经济、施工管理方便，浆液无公害，价格便宜。砂浆配合比的确定在不同的工程中都存在一个探索的过程，因为在实际施工中总是需要根据地质的特点和注浆的效果进行相应的调式，本工程也一样。通过多次试验及施工实践，最终确定以上配合比是较符合本工程实际的配合比。以上配合比初凝时间约7小时，在实际施工中也取得了很好的注浆效果。3.5同步注浆堵管问题盾构

8、施工过程中，同步注浆管路堵塞不可避免，但是经常性堵管却是不正常的。导致注浆管堵塞主要有以下几个原因：（1）砂浆存放的时间过长，浆液开始凝结而继续使用；（2）砂浆离析，砂子沉淀；（3）盾尾注浆管球阀未打开就进行注浆；（4）停机时间较长，盾尾注浆管球阀未关造成浆液回流；（5）台车砂浆斗砂浆结硬块掉落造成堵管