同步注浆.docx

一、同步注浆含义及目的
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注浆管，在盾构向前推进盾尾空隙形成的同时进行。同步注浆在盾尾空隙形成的极短的时间内将其充填密实，从而使周围岩体得到及时的支撑，可有效地防止岩体的坍陷，控制地表的沉降。
二、注浆系统设备的组成
1、柱塞式液压注浆泵
2、盾构机自备有三台可单独工作的注浆泵。
3、齿轮马达搅拌器
4、贮浆罐
盾构机上配备一带有搅拌器的8.5m³的储浆罐。
5、输浆管路
输浆管路包括三个部分：盾构机连接桥处的内径Φ50mm的钢管，盾尾盾壳暗置注浆管（布置于盾壳位置如下图，6用6备用共12根）以及连接这两部分的内径Φ50mm的软管。
6、压力传感器
连接于盾尾注浆管入口处，用于注浆时注浆压力的采集。
7、盾尾暗置注浆管油脂注入管路
对应的布置于盾尾注浆管入口处，在盾尾注浆管不被使用时通过油脂注入管注入足够的油脂以填满管路，防止由于其他注浆管注浆时浆液被压入造成管路堵塞。
三、注浆参数
（1）注浆压力
可在控制室掘进参数电脑上进行设定。其数值应根据工程实际综合地质、注浆量等情况考虑。压力参数设定后，当注浆压力达到设定的最大停止压力则注浆泵将自动停止。只有随盾构机的继续掘进，浆液流动，压力减小到设定的启动压力时，注浆泵才可能再次启动。注浆压力是一个非常重要的参数。其值的确定也是注浆施工中很重要的一个方面，过大可能会损坏管片，而反之浆液又不易注入，故应综合考虑地质情况、管片强度、设备性能、浆液性质、土仓压力等以确定出能完全充填且安全的最佳值。根据施工实际其值一般可取0.2～0.4Mpa。
施工中操作人员务必要将压力传感器接好，并检查其工作情况，确保传感器能正常工作。坚决杜绝在无压力传感器的情况下继续注浆，以防由于注浆压力过大损坏管片。注浆压力是评估盾尾建筑空隙填充情况的重要参数。施工中应以此控制每环的注浆量。采用同步方式注浆时,注浆过程中注浆压力应保持恒压。

注浆口盾尾布置图
（2）注浆量
衬砌背后注浆量的确定是以盾尾建筑空隙量为基础并结合地层、线路及掘进方式等考虑适当的饱满系数，以保证达到充填密实的目的。
注浆应紧跟盾构机的掘进进行，应准备足够的砂浆，施工中要做到不注浆、不掘进，要掘进、必须注浆。施工中必须按确定的注浆量来控制注浆，保证每环填充饱满。但应当明确：施工中达到设定的注浆量，也只能保证盾尾建筑空隙理论上的填充饱满,实际的填充情况则取决于注浆压力。注浆量每环5.9～8.1m³
（3）注入速度
注浆速度应与盾构机的掘进速度相适应。过快可能会导致堵管，过慢则会导致地层的坍塌或使管片受力不均，产生偏压。注浆速度与地层特性、注浆泵性能、掘进速度相适应,一般取值为140～200L/min。
（4）同步注浆浆液初步配比如下表所示：
水泥（kg）
粉煤灰（kg）
膨润土（kg）
砂（kg）
水（kg）
外加剂
120
381
54
779
465
需要根据试验加入
180
331
54
759
500
始发段
（5）浆液基本性能参数
序 号
项 目
要 求
备 注
1
固结体强度
1天不小于0.2Mpa，28天不小于2.5Mpa

2
浆液结石率
大于95％，即浆液固结收缩率小于5％

3
浆液稠度
8～12cm

4
浆液稳定性
浆液倾析率为5％左右

（6）注浆操作控制
①同步注浆坚持“掘进必须注浆”的原则；
②注浆结束标准应以注浆量和注浆压力双重控制标准进行控制；
③严格执行信息化施工控制，结合地表变形监测结果对注浆参数进行调整，使注浆参数符合施工阶段的要求。
四、施工技术要求
1、材料要求
（1）砂要求采用细度模量1.6~2.3的细砂,不允许夹杂有5mm以上的豆石或杂物，需要时需对砂子进行过筛处理；
（2）水泥、膨润土不能有结块现象。
2、浆液拌制
（1）浆液配合比严格按工程师通知配合比配制；
（2）原材料计量误差要控制在规范要求范围内；
（3）投料顺序按水、水泥、砂依次进行；
（4）搅拌时间控制在2分钟左右；
（5）膨润土应提前一天拌制成溶液，再与其他原材料进行混合（注意溶液中的用水应从配合比用水中扣除）。
3、运输与贮存
（1）浆液搅拌好后，下放到编组列车中的砂浆运输罐与其他列车同时进入掘进工作面，随后通过拖车上的砂浆泵将运输罐中的浆液注入拖车上的贮浆罐；
（2）运输、贮存时间不宜过长（不至发生初凝），若需运输、贮存时间较长时，则考虑加缓凝剂；
（3）若发生沉淀、离析现象，应进行二次搅拌；
（4）砂浆在运输与贮存过程中不得随意加水。
4、注浆顺序
（1）同步注浆同时对盾尾预置的6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，从而对管片背后的对称均匀压注；
（2）同步注浆在地层匀均和盾构机姿态较好时，6个注浆孔应均衡注入；
（3）补强注浆应先压注可能存在大的空隙或软岩、或节理裂隙较发育的一侧。
5、注浆系统操作注浆系统具有手工、自动两种操作方式，具体操作由公司机电部编制相应的作业指导书。
6、施工中应注意的几点问题
（1）拌料时，水、膨润土、水泥、砂要按照正确的顺序进行投料；
（2）注浆设计压力是指注浆孔空口压力，而不是泵的工作压力；
（3）要保证注浆泵能正常工作，注浆管路畅通，压力显示系统准确无误；
（4）浆液要从管片的对称位置注入，防止产生偏压使管片发生错台或损坏；
（5）注浆过程中要密切关注管片的变形情况，若发现管片有破损、错台、上浮等现象应立即停止注浆；
（6）注浆过程中，若在不提高注浆压力而注浆量很大，或注浆量突然增大时应检柤是否发生了泄漏或注入掌子面，若发生前述现象应停止注浆，妥善处理后再继续注入；
（7）注浆过程中若发生管路堵塞，应立即处理以防止管中浆液凝结；
（8）作业完毕后，搅拌机、运输罐、泵、注浆管路一定要及时清理干净，原则每一嶥䵜班清欆一次；膨润土＝1:1）填充注浆管路。
7、几种漏浆现象的处理
（1）盾尾漏浆：一般采取堵漏的方法，用䣉纱和木楔迋行封堵；
（2）掌子面漏浆：由于围岩稳定性等原因，造成盾壳与岩面间空隙过大，注浆时浆液会顺着盾体外壁漏进掌子面，遇这种情况，衻利用泡沫注充系统，向盾壳与岩壁间注入一膨润土隔环，防止沨浆流入掌子面。
五、注浆施工中应注意的问题
（1）操作人员应经常对注浆设备进行彻底的清理、检查，要保证注浆泵能正常工作，注浆管路畅通，压力显示系统准确无误。
（2）当采用及时注浆方式时，浆液要从管片的对称位置注入，防止产生偏压使管片发生错台或损坏。
（3）注浆过程中要密切关注管片的变形情况，若发现管片有破损、错台、上浮等现象应立即停止注浆。
（4）当注浆量突然增大时应检查是否发生了泄漏或注入掌子面，若发生前述现象应停止注浆，妥善处理后再继续注入。
六、注浆过程中若发生管路堵塞判断及处理
我们用的砂浆初凝时间一般为4-8个小时，由于浆液在灌注过程中一部分会凝结在管壁上，所以每台泵及所有管路在一天内必须清洗一次。注浆过程注浆司机与主司机经常联系注浆压力的变化并时刻关注泵的响声以及注浆管的抖动情况，以便作出应对，当感觉注浆困难时适当调
节注浆压力，并用返泵操作疏通管路。在调节压力后仍存在问题时，应立即用高压风水对管路其进行清洗，在使用过程中要注意风水先后顺序，防止破坏气动阀。（用洗管的操作流程）注浆过程中若发生管路堵塞，应立即处理以防止管中浆液凝结尤其是盾尾暗置管路一定要及时进行清理，即立即采用高压清洗机对盾尾暗置管进行疏通清洗。注浆司机与值班工程师在注浆过程中应多注意总结，对注浆异常经常讨论分析保证同步注浆顺利进行。
七、施工安全、质量、成本控制、环境保护注意事项
（1）按照《质量计划》要求，注浆是按特殊过程控制程序进行控制：人员须培训后上岗；所用设备쌁计量器具等需经过鉴定；所用各种原材料的检验执行《采购产品的检验和试验控制程序》；施巤过程施行连续监控，并形成记录；
（2）注浆前进行详细的浆材配比试验，选定合适的注浆材料及液配比，保证所选浆材配比、强度、耐久性等物理力嬦指标符合业主和设计要求；
（3）制订详细的注浆施工设计和工艪流程及注浆质量控制程序，丅格按要求实施注浆、检查、记录、分析，及时做出P（注浆压力）—Q（注浆量）—t（时间曲线，分析注浆效果，反馈指导下次注浆，并及时报告业主和现场工程师；
（4）进行信息反馈，修正注浆参数设计和施工方法，发现情况及时解决；
（5）偊好注浆设夅维修保养，注浆材料供应，保证注浆作业连续不中断进行；
（6）做好注浆孔的的ᯆ封，保证其不渗漏水。
（7）在隧道内管片调运过程中，严禁人员在吊机和安装机下停留。避免管片掉落伤人。
（8）做好管片姿态监测工作。施工过程中掘进班尽量配合工程部做好管片姿态监测，要求掘⑷值班人员应做好每环管片的安装情况、完好情况的记录并对所发现的问题作出相应分析。
（9）施工过程中应考虑相关材料的回收利用，严禁浪费，在掘进过程中，合理使用油脂等物质，降低掘进成本。
（10）做好洞内文明施工。拖出后配套管片及时清洗，保证已拼装管片无油污、泥浆等污渍。保持其整洁。