隧道二次注浆施工工艺

盾构穿越构建筑物时的补偿注浆施工技术
1.引言
青草沙岛域输水管线工程区间盾构在全断面砂性土中推进时将多次穿越居民房屋等建筑物，为了避免地面沉降过大而引起房屋开裂，不仅推进速度、同步注浆的浆量和配比等施工参数需要进行调整，而且必须采取补偿注浆措施进一步控制地表沉降。

本文将以盾构穿越思致园宾馆为例介绍补偿注浆施工技术。

2.工程概况
青草沙输水管线工程中间工作井～水库出水输水闸井段全长2802米，盾构在该区间为全断面砂性土推进，隧道轴线标高为-12.6m～-9m。

3.补偿注浆的施工
3.1补偿注浆的目的
补偿注浆主要是为了填充同步注浆的残留空隙，达到控制后期沉降的作用。

以下因素决定了本工程盾构在砂性土中推进穿越建筑物时必须采取补偿注浆措施：
①砂性土渗透系数大、粘聚力小，沉降控制困难，加上同步注浆浆液容易随着土体孔隙流失，进一步导致地面沉降较大、发展较快；
②隧道轴线埋深较浅（思致园处埋深仅10m）导致地面容易产生沉降；
③建筑物多为普通建筑物，并无桩基，容易产生沉降。

3.2沉降控制机理
补偿注浆的浆液组成成分为粉煤灰和水泥，相对于同步注浆浆液初凝时间短，强度较高，后期变形较小。

将一定配比的补偿注浆浆液通过管片的二次注浆孔注入管片壁后，可以进一步达到填充空隙的作用，从而控制沉降发展。

3.3施工流程
①仪器准备
本工程使用上海江华船舶工程有限公司生产的SYB50/45-II型液压注浆泵两台（一台备用）、浆液搅拌桶1个（0.2立方米容积）、过滤筐一个、临时储浆筒一个、高压注浆管若干米、球阀若干个。

②管片二次注浆孔开孔、安装球阀
起始开孔环和结束开孔环距建筑物的位置约为10m左右。

思致园宾馆所在位置为1738～1760环，在1731环开始开孔，之后隔环开孔，1767环结束开孔。

每环开两个孔并安装球阀，开孔的位置以管片的左上和右上为佳。

③注浆压力、浆液配比
注浆压力一般视地质情况和覆土深度而定，本次施工中注浆压力控制在0.3MPa～0.5MPa 之间，压力不可过大，避免对土体产生大的扰动。

每0.2立方米混合浆液中掺加约1kg膨润土，以起到润滑作用。

在距当前推进环4环左右的位置开始进行第一次补偿注浆。

浆液的配比（0.2立方米中）为：3包粉煤灰（150Kg）、1包水泥（50Kg），其余为水。

采用这个配比的原因是因为这个距离离盾尾刷较近，水泥掺量不宜过大，防止浆液进入盾尾刷凝固而影响盾尾密封效果。

两个孔的注浆量为2立方米左右。

操作过程中，注浆施工员和地面监测人员必须保持紧密联系，如果地面沉降没有增加的趋势且沉降控制在允许范围内则停止注浆，若沉降有继续增加的趋势则继续注浆，2立方米后若沉降还未得到有效控制则进行第二次补偿注浆措施：第二次补偿注浆在距当前推进环7环左右的位置进行。

以穿越思致园宾馆的补偿注浆为例，1631环第一次补压浆后地面沉降不满足要求，则当盾构推进至1638环时在1631环管片上再开孔进行补偿注浆工作。

此时的浆液配比为：2包水泥、2包粉煤灰其余为水，甚至3包水泥、1包粉煤灰其余为水。

注浆量视地面监测结果而定。

另外，假如1632环的沉降较大时也可在1632环上开孔注浆，不必遵循隔环开孔的原则。

施工流程图如右图：
3.4施工结果
结合本工程实际情况，专家讨论决定将盾构穿越建筑物时的沉降允许值定为-20mm～+10mm。

采取补偿压浆措施后实测地表沉降为-15mm～-10mm，完全满足要求。

4.结论
实践证明，当盾构在砂性土、埋深浅的情况下穿越无桩基建筑物时，合理的补压浆措施可以起到有效控制地面沉降的作用。