管片背后注浆技术交底

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盾构施工引起的地层损失和盾构隧道周围受扰动或受剪切破坏的重塑土的再固结以及地下水的渗透，是导致地表、建筑物以及管线沉降的重要原因。为了减少和防止沉降，在盾构掘进过程中，要尽快在脱出盾尾的衬砌管片背后同步注入浆液材料充填盾尾环形空隙。

盾构管片注浆材料选用水泥、粉煤灰、砂子、膨润土按一定比例配成浆液作为同步注浆材料，该浆液具有结石率高、结石体强度高、耐久性好和良好的防止地下水浸析的特点。

二、壁后注浆工艺流程

图2-1 同步注浆工艺流程图

图2-2 二次注浆工艺流程

三、注浆施工方法

1、同步注浆

（1）原材检查

①采用P.O32.5普通硅酸盐水泥、粉煤灰以及膨润土；

②砂要求采用细度模数为1.6～2.3的细砂，不允许夹杂有5mm以上的碎石或杂物，必要时需对砂子进行过筛处理；

③水泥、膨润土不能有结块现象。

（2）浆液拌制

①搅拌站安设在始发井东侧附近空地上，拌浆材料就近分类堆放整齐；

②浆液严格按试验工程师下达的施工配料通知单进行配置；

③砂子在拌浆前要过筛，筛除砂堆里的大粒径石子和杂物。

④原材料计量误差要控制在规范规定的范围内；

⑤水泥和膨润土注意防潮，禁止使用已结块的水泥和膨润土。

⑥投料顺序按水、水泥、砂、膨润土的顺序依次进行；

（3）运输与储存

①浆液搅拌好后，储存在地面的搅拌式储浆罐内，电瓶车就位后，下放到砂浆运输车的砂浆罐中，下放浆液必须通过一层滤筛，将砂浆中的粗骨料去除后，才可进入砂浆运输罐；

②砂浆罐装满后，与其他列车同时进入后配套拖车停放区间，随后通过拖车上的砂浆泵将运输罐中的浆液入拖车上的储浆罐；

③运输、储存时间不宜过长（应不致发生初凝），若需运输、储存时间过长时，则考虑加入缓凝剂；

④若发生沉淀、离析现象，应用砂浆车进行二次搅拌；

⑤砂浆在运输与储存过程中不得随意加水。

（4）注浆

①注浆前，检查设备、仪表是否正常；

②同步注浆同时对盾尾预置的4个注浆孔进行压注，在每个注浆孔出口设置分压器，以便对各注浆孔的注浆压力和注浆量进行检测与控制，从而保证对称均匀的对管片进行背后的注浆操作；

③盾构掘进前5分钟开始同步注浆，掘进结束后，继续注浆5分钟，若出现盾尾漏浆情况，土木值班技术员根据现场情况延长注浆时间；

④同步注浆在地层均匀和盾构姿态较好时，4个注浆孔应均衡注入；

⑤盾构姿态较差时，土木值班技术员根据管片盾尾间隙调整各孔注浆压力，增大间隙较小侧注浆压力，同时减小间隙较大侧注浆压力。

⑥注浆参数的确定

a、注浆可根据需要采用自动控制或手动控制方式，自动控制方式即预先设定注浆压力，由控制程序自动调整注浆速度，当注浆压力达到设定值时，自行停止注浆。手动控制方式则由人工根据掘进情况随时调整注浆流量，以防注浆速度过快，而影响注浆效果。一般不从预留注浆孔注浆，以降低从管片渗漏水的可能。

b、注浆压力

为了使浆液很好的充填于管片的外侧间隙，必须以一定的压力压送浆液。注入压力大小通常选择为地层阻力强度（压力）加上0.1～0.2MPa的和。地层阻力强度是由土层条件及掘削条件决定的，通常在0.1～0.2MPa以下。根据本合同段的地层土质条件，注浆压力初步设定为0.24MPa。

注浆量

同步注浆量q可按此式估算：

q=[π(D12- D22)/4] Lα

式中：D1：盾构直径；

D2：管片外径；

L：盾构（背后注入）的全长；

α：充填率=1+α1+α2+α3+α4

α对正确估算注入量至关重要，α1：注浆压力决定的压密系数；α2：土质系数；α3：施工损耗系数；α4：超挖系数。用数值表示注入量α非常困难，至今仍把施工实际和经验数据作为大致的选定目标。

通过估算，每环注浆量为4.2m3左右（注浆量应控制在130%）。施工过程中若注入量持续增多，应检查有无超挖、漏失；若注入量低于理论注入量，可检查一下浆液配比、注浆设备等方面的原因。

c、注浆流量

同步注浆非常重要的参数就是要建立注浆流量与盾构推进的关系。如果注浆流量大于盾构推进的速度，则浆液会发生跑浆现象，甚至会穿过盾尾进入盾构机内，污染拼装的工作面；如果注浆流量小于盾构前进的速度，则会在盾尾脱出的部位造成一定的沉降。按盾构推进速度20mm/min计算注浆流量值为35L/min。

（5）注浆结束标准

①注浆压力达到设计压力后，停止注入；

②注浆压力未达到设计压力，但注浆量达到设计注浆量；

③根据监测情况判断是否需要继续注浆。

（6）注浆效果检查

主要采用分析法，即根据P-Q-t曲线，结合衬砌、地表及周围构筑物变形量测结果进行综合分析判断。对拱顶部分也可采用超声波探测法进行检查，对未满足要求的，应进行二次补强注浆。

2、二次补偿注浆

二次补强注浆一般在管片与岩壁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。施工时根据地表沉降监测反馈信息，结合洞内采用超声波或其他手段探测管片衬砌背后有无空洞的方法，综合判断是否需要进行二次注浆。

（1）注浆材料、浆液配比及性能指数

二次注浆视条件采用双液浆或水泥浆作为注浆材料，能对同步注浆起到进一步补充和加强作用。同时也是对管片周围的地层起到充填和加固作用。

当地下水特别丰富时，需要对地下水封堵。同时为了及早建立起浆液的高粘度，以便在浆液向空隙中充填的同时将地下水疏干（将地下水压入地层深处），获得最佳充填效果，这时需要将浆液的凝胶时间调整至1min，实际施工时双液浆的配比根据实验确定。