二次注浆方式专项方案.docx
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二次注浆方式专项方案
二次注浆及同步注浆专项施工方案
（DK1+788.5~DK3+917.5）
中铁十六局集团
编制：
审核：
批准：
中铁十六局集团
天津西站至天津站地下直径线工程项目经理部
2010年11月
二次注浆及同步注浆专项施工方案
1、工程概况
天津地下直径线为单洞双线隧道，圆形隧道外轮廓为Ø11.6m，最小转弯半径R=600m曲线，隧道最大埋深达约43m，平均约20m。
隧道内两端最大纵坡23‰，最小为3‰，其中穿越海河、南运河各一次，沿途经过河北大街、大胡同、金刚桥、狮子林桥、I滨海道、胜利路。
隧道长度为2146m，采用盾构法施工。
盾构工作井分为始发井（中心里程为DK3+917.5）和到达接收井（中心里程为DK1+788.5），盾构井的底板深度距进接收洞口底部0.95m。
（1）盾构洞身开挖深度范围内主要地层为第Ⅰ海相层、第Ⅱ陆相层、第Ⅲ陆相层、第Ⅱ海相层、第Ⅳ陆相层的黏性土、粉土及粉砂、淤泥质粉质黏土。
黏性土天然含水量19.6～40.8%，呈流塑～硬塑状；粉土孔隙比0.584～0.924。
上述土层的强度较低，粒径较细，黏性土、粉土及粉砂、互层较多。
（2）本工程盾构隧道埋深较深，约在20m～43.6m（覆土在8.4m～32m）之间；
（3）地下水位高（地面下0.7～3.7m），洞身基本上处于潜水-微承压水中；开挖面直立性较差。
2、同步注浆施工方法
2.1同步注浆的目的
同步注浆是盾构施工中必不可少并且至关重要的一环，其主要目的有以下几个方面：
（1）保证管片尽早支承地层，减少地基沉陷量，保证环境及施工安全。
（2）提供隧道衬砌的长期、匀质、稳定的止水性能。
（3）确保管片衬砌的早期稳定性。
（4）确保隧道衬砌具有耐久性。
2.2同步注浆的参数
（1）注浆材料及配比
同步注浆是保持盾构机姿态、固定管片、防止漏水的重要施工措施，经过前段试验段盾构施工的经验，在风险点处采用水泥沙浆。
总结出同步注浆的配比如下：
表1同步注浆参考配比（kg/m3）
材料
水泥
砂
水
粉煤灰
膨润土
添加剂
数量
80
780
320
410
72
4
在施工过程中，上述配比并不是一成不变的，而是要根据地质特征进行一定的微调，在进行微调时，一定要注意各材料对浆液性能的影响并做好交底工作。
（2）注浆压力
注浆压力应控制在地层压力的±50kpa左右，具体应根据实际的覆土厚度、开挖地质条件决定。
（3）注浆量
注浆量应控制在建筑空隙的150%~250%之间，在本工程中，建筑空隙为12.3m3，因此每次注浆量应控制在18.3m3~30.8m3范围内，平均应保持在24.68m3/环。
2.3同步注浆流流程
图1同步注浆流程图
（1）根据注浆目的的要求，要充分充填盾构施工生产的地层空隙，避免由此引起的地表沉陷；同时，注浆压力受管片压力、土压力、水压力等因素影响，避免压力过大引起地表有害隆起或破坏管片衬砌。
避免影响地表建筑物和地下管线的安全。
（2）盾构掘进前，根据注浆指令，设定好各项注浆参数。
（3）注浆过程中，开启注浆控制系统进行注浆。
密切关注注浆系统的运行情况，并详细记录注浆全过程中的各项参数，注意冲程数和压力值的变化，由此判断是否堵管及堵管的位置。
（4）注浆停止时，应及时清洗管道，并检查注浆泵和管道是否堵塞。
余浆处理后外运。
（5）注浆压力由技术人员确定，注浆工作应及时作好拌浆记录和注浆压力注浆量记录，并按期检查浆液质量，注浆量控制在理论空隙值的1.5-2.5倍。
（6）根据现场情况计算注浆量，并与实际注入量相比较，分析注浆效果。
（7）盾构机有6个注浆口，根据隧道施工情况并结合管片上浮规律及盾构机姿态，宜从上部注浆口注浆，即上部注浆口注浆压力在大于下部注浆口，底部注浆口可少注。
3、二次注浆施工方法
3.1二次注浆的目的
（1）填充管片壁后同步注浆未能充分密实注入的部分，固定管片，有效控制管片的飘浮。
（2）改善管片受力，防止管片因浮动而产生的崩块、隧道偏移等现象。
（3）防止隧道渗水。
3.2浆液材料
由于工程的地质的土质较差，压缩性高、强度低、渗透性低、灵敏度也较高，因此要求浆液的结石率高、稳定性好、抗压强度高，因此采用水泥-水玻璃双液及超细水泥进行二次注浆。
3.3二次注浆施工流程图
图2施工流程图
3.4二次注浆控制
3.4.1二次注浆操作
（1）注浆材料及配比
二次注浆采用水泥——水玻璃、超细水泥，二者比例为3：
1
表2水泥——水玻璃参考配比
材料
水玻璃浓度（oBe’）
水泥浆浓度（水灰比）
水泥浆与水玻璃体积比
配比
35
0.75:
1
1:
1
在使用超细水泥时，应注意控制浆液的水灰比，本工程采用0.8:
1的水灰比，其初凝时间约在7小时左右，7天的抗压强度约20Mpa。
在实际的施工中，可根据需要加入高效减水剂来改善浆液的流动性。
（2）注浆量
注浆量控制在平均4.5m3/环
（3）注浆压力
应根据实际的地质条件来决定，一般情况下可选择0.3~0.5Mpa
（4）注浆时机
二次注浆应在管片拖出盾尾后，结合盾构掘进的参数、周边地质环境、施工监测等确定注浆时机，可选择在同步注浆3~7天后进行。
（5）注浆设备
双液注浆采用KZY-80/70双液注浆泵，如下图：
图1双液注浆泵
3.4.2二次注浆要点
（1）将注浆管头旋入注浆孔内，连接好电路及管路。
（2）为保证工作顺利，在开始工作前调试机器，如运转正常，就将混合器的放浆阀门开启到一定程度，将油压调至0.3Mpa，准备作业。
（3）将两个吸泵龙头放进浆液池内，正常注浆。
（4）浆液凝固后具备一定的强度、抗渗性能和抗腐蚀性能。
通过调整浆液凝固时间，在浆液强度到达后，再拆除注浆管，用塑料盖封堵。
（5）注浆一定要和盾构掘进同时进行，防止拖后距离过长。
（6）上部注浆孔压力大于下部，两侧压力应平衡，以求较好地固定管环和阻断顶部水流通道。
（7）注浆孔位置宜设在盾尾后5环管环处。
（8）浆液的凝固时间应有一定的控制。
（9）注浆时要控制好注浆压力和注浆量。
（10）二次注浆应与盾构本身的同步注浆相结合，跟随盾构掘进，不宜间断施工。
4、拟投入的施工设备
表3投入机械设备表
设备名称
型号
数量
备注
双液注浆泵
KZY-80/70
1台
工作压力：
0.5-7MPa
输送距离：
10M
拌浆机
Y1001-4
1台
主要由1台3相异步电机构成
贮浆桶
2个
注浆平台
1个
自制
搅拌站
1台
电瓶车
25T
2台
龙门吊
MG45/16t
1台
注浆头
带闸阀
5、拟投入主要劳动力
表4劳动力需求表
岗位
人员
备注
工程师
2人×2（班）=2人
电瓶车司机
2人×2（班）=4人
试验段1人/班
普工
6人×2（班）=12人
负责注浆及搅拌站
龙门吊司机
1人×2（班）=2人
吊装工
4人×2（班）=6人
负责管片在地面及隧道内的装卸
6、质量保证措施
1、严格按配比规定下料，正确拌浆，控制好水分拌浆时间，及材料投入的先后顺序，保证浆液的合格率。
、
2、严格控制原材料质量，对进场原材料进行检验。
3、减少浆液的沉淀、离析，只要能满足需要量，不必太提前搅拌；搅拌出槽的浆液宜采用最直接的方法和最短的时间输送至浆液搅拌斗内再次搅拌。
4、施工前，注浆应明确注浆时的各项参数，如注浆压力、注浆量等，并根据现场情况加以适当的调整。
5、记录注浆过程的每项参数，并报至监理。
6、技术人员随时对施工现场、地面、管片进行监测。
防止地面隆起或管片椭变。
7、严格执行二次注浆的施工流程，保证浆液材料质量合格、配比满足要求。
8、施工中在注浆管插入预留注浆孔后，注浆的同时可能会造成沿注浆管外侧反浆、冒浆及临近孔冒浆现象。
为维持注浆后地层中浆体压力，防止浆体自管中喷出，采用特制防喷装置，确保注浆效果。
9、施工结束时，待双液浆初凝后将注浆管拔出，清洗孔口，用专用盖封闭，并将现场清洗干净。
同时要时刻注意注浆管的漏水情况，当漏水成滴时，要立刻堵漏。
10、针对隧道内高空斜向成孔和注浆难度大的问题，采用现场塔建可移动工作平台，便于方便快捷施工。
7、安全保证措施
项目部建立横向到边、纵向到底的安全生产保证体系，确保安全生产体系覆盖施工现场的每一个角落，确实做到“安全生产，人人有责，综合治理”，以保障施工生产活动顺利进行。
对于施工过程中的安全管理要做到责任到人，现场安排专职安全工程师主要负责施工过程中的对安全的管理。
安全保证具体措施：
1、电控箱、电液阀、行程开关等电器一定要保持清洁干燥，不得淋水。
2、搬运机器时，不能随意敲打机器的各部件。
3、水泥等原材料进行装卸时，龙门吊下不得站人，同时注意吊装设备的牵固性及配戴安全帽。
4、材料输送时，电瓶车司机应严格按照操作规范进行操作，禁止在电瓶车运行时站在电瓶车运行的线路上。
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