同步注浆作业指导书

1莞惠城际轨道交通项目同步注浆作业指导书编制：复核：审核：监理工程师：中铁二十局集团有限公司莞惠城际GZH-6标项目经理部盾构一队二〇一三年七月2目录一、工程概况.............................................................................................1二、同步注浆技术....................................................................................1三、同步注浆施工....................................................................................3四、同步注浆应注意问题........................................................................7五、同步注浆质量保证措施....................................................................7六、安全保证措施....................................................................................81盾构施工同步注浆作业指导书一、工程概况本段松山湖北到大朗盾构区间隧道位于东莞市大朗镇，右线设计起点里程为GDK33+951.219，设计终点里程为GDK38+359，在GDK38+106.1888处设长链6.1888m，右线全长4413.97m；左线设计起点里程GDZK33+949.588，设计终点里程GDZK38+359，在GDZK38+089.5292处设短链10.4708m，左线全长4398.941m。整个区间隧道下穿密集的建筑群，在区间大里程端部下穿大井头高架桥，区间下穿道路处，道路下管线密集，主要地下管线有电缆、通讯线缆、给排水水管、煤气管等，埋深不等。本段盾构隧道沿线地形略有起伏、开阔，局部为剥蚀残丘，无地表河流，经济发达。本盾构隧道线路单一，设置为标准单线单洞断面，线路平面最小曲线半径为2000m，左右线线间距约12.5m~28.5m。隧道最大线路纵坡为24.4‰，最小纵坡为2.0‰，竖曲线半径为10000m，隧道拱顶埋深为10.5m~42m。二、同步注浆技术1、同步注浆目的当管片在盾尾处安装完成后盾构向前推进，管片与土层之间形成建筑间隙，快速采用浆液材料填充环形间隙的工艺即为同步注浆。其目的在于：（1）、防止和减少底层沉陷（2）、保证地层压力较为均匀地径向作用于管片，限制管片位移2和变形，提高结构的稳定性；（3）、作为隧道第一防水层，加强隧道防水。2、同步注浆原理同步注浆的基本原理是将具有长期稳定性及流动性并能保证适当初凝时间的浆液，通过压力泵注入管片背后的建筑空隙，浆液的压力和自重作用下流向空隙各个部位并在一定时间内凝固，从而达到充填空隙、阻止土体塌落的目的。同步注浆主要参数的确定（1）、注浆压力注浆压力是注浆施工中的主要控制指标，理论上对于自稳性差的地层，注浆压力应于开挖面的水土之和平衡，实际上注浆压力应比理论值稍大。根据本工程始发地段的地质水文情况及隧道埋深，注浆压力应控制在0.4Mpa以内。（2）、注浆量盾构在推进过程中，除了排出洞身断面上的土体外，还存在着其他方面的土体损失，这些土体损失主要来源于以下几个方面：一是盾尾管片安装形成的空隙；二是曲线地段推进超挖引起的土体损失；三是盾构纠偏产生的土体损失；四是盾构蛇形运动产生的土体损失。这些额外部分的土体损失是通过同步注浆来获得补偿平衡的，同步注浆的注浆量由理论计算而得，即盾壳的建筑空隙体积乘1.3的系数。每环同步注浆计算如下：3Q=KVV=π（D2-d2）L/4式中K=注浆率即充盈系数，取1.3；D=盾构机的切削外径；8830mmd=管片外径8500mmL=管片环宽度取1.6m则V=7.22m3Q=9.39m3注浆量应根据地表隆陷检测情况进行调整和动态管理（3）、注浆速度同步注浆速度应与掘进速度相匹配，按盾构完成一环1.6米掘进的时间内完成当环注浆量来确定其平均注浆速度。（4）、注浆结束标准采用注浆压力的注浆量双指标控制标准，即当注浆压力达到设定值，注浆量达到设计值的85%以上时，即可认为达到了质量要求。三、同步注浆施工3.1同步注浆方法和工艺同步注浆与盾构掘进同时进行，通过同步注浆系统及盾尾内置注浆管，在盾构向前推进、盾尾空隙形成的同时进行，采用双泵四管路8个注入点对称同时注浆。4同步注浆工艺流程图3.2注浆设备配置名称单位数量备注砂浆搅拌站套1浆液输送泵台1盾尾注浆系统套13.3注浆方式采用盾尾同步注浆方式及时注入单液浆填充环形建筑空间，即在盾构推进时，通过安装在盾壳内的8条内置式注浆管向盾尾的环形建筑空间注入填充浆液材料。每条管上有高压力表和阀门，该管通5过软管分别与2台砂浆泵连接，砂浆泵可手动控制，也可自动控制。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，所以要求注浆压力控制在0.2—0.4Mpa，必要时要进行二次注浆，二次注浆控制在0.5—0.6Mpa，二次补充注浆量由现场试验确定（以压力控制为原则）盾构掘进前，根据注浆指令，设定好各项注浆参数。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，并详细记录注浆过程中的各项参数，注意冲程数和压力值及流量的变化，由此判断是否堵管和堵管的位置。注浆停止时，应该及时清洗管道，并检查注浆泵和管道是否堵塞，余浆处理后外运。在盾构机停机之前最后的0.2—0.3m期间，注入不含水泥成分的活性浆液。注浆压力由技术人员确定，注浆工作应及时做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1.2—1.8倍。根据现场实际情况计算注浆量，并与实际注入量相比较，分析注浆效果。3.4注浆材料及配合比1）、注浆材料采用水泥砂浆作为同步注浆材料，具有结石率高、结石体强度高、耐久性好合能防止地下水侵析的特点。其中，砂作为6填充料，水泥作为提供浆液固结强度和调节浆液凝结时间的材料，粉煤灰可以改善浆液的和易性，膨润土用以减缓浆液的材料分离，降低泌水率，减水剂作为水泥的润滑剂。2）、同步注浆浆液的主要物理力学性能应满足下列指标：（1）胶凝时间：一般为3~10h，根据地层条件和掘进速度，通过现场试验加入促凝剂及变更配比来调整胶凝时间。对于强透水地层和需要注浆提供较高的早期强度的地段，可通过现场试验进一步调整配比和加入早强剂，从而缩短胶凝时间。（2）、强度：1天不小于0.2Mpa，28天不小于2.5Mpa。（3）、浆液结石率＞95%，即固结收缩率＜5%。（4）、浆液稠度：80~120mm（5）、浆液稳定性：倾析率（静置沉淀后上浮水体积与总体积之比）小于5%。3）、注浆配比为保证浆液质量，施工中应根据始发时地层的实际情况选择浆液配合比，特别市和易性适宜的浆液，达到易于压送、不离析、不沉淀、不堵管。在施工中根据地层条件、地下水情况及周边条件等，通过现场试验优化确定。同步注浆配合比：水泥砂子膨润土粉煤灰水906701004504004）、二次补强注浆浆液配比7当发现注浆不足或注浆不理想时，采用二次补强注浆以满足工程质量要求。根据始发时的地层情况选择材料、确定浆液配比及浆液性能指标。5）、注浆效果检查主要采用分析法，即根据P(注浆压力)Q（注浆量）t（时间）曲线，结合掘进速度及衬砌、地表与周围建筑物变形量测结果进行综合分析判断。必要时采用无损探测法进行效果检查。四、同步注浆应注意问题1、浆液原材料按照配比输入电脑编程控制，搅拌1分钟送到输送泵。2、制造浆液应该注意膨润土等粉末材料的团粒问题3、每组浆液都要做测试，记录各项参数4、根据不同地质情况，对配比加以调整5、浆液不得产生离析现象；体积减少率要小；填充性要好；富有透水性；6、保证充填率约在130%左右。从而进一步保证对地层沉降量的控制。7、浆液在地面搅拌好，通过输送泵至储浆罐，再搅拌3-5min后再输送到台车注浆泵。五、同步注浆质量保证措施（1）在开工前制定详细的注浆作业指导书，并进行详细的浆材配比试验，选定合格的注浆材料及浆液配比。（2）制定详细的注浆施工设计和工艺流程及注浆质量控制程序，8严格按要求实施注浆、检查、记录、分析，及时作出P-Q-t曲线，分析注浆速度与掘进速度关系，评价注浆效果，反馈知道下次注浆。（3）成立专业注浆作业组，由富有经验的注浆工程师负责现场注浆技术管理工作。（4）根据洞内管片衬砌变形和地面及周围建筑物变形监测结果，及时进行信息反馈，修正注浆参数和施工工艺，发现情况及时解决。（5）做好注浆设备的维修保养和注浆材料供应，定时对注浆管路及设备进行清洗，保证注浆作业顺利连续不中段得进行。（6）环形间隙充填不够、结构与地层变形不能得到有效控制、变形危及地面建筑物安全或存在地下水渗漏区段，通过预留孔对管片背后进行补充注浆，以增加注浆层的密实性并提高防水效果。六、安全保证措施（1）进入工地必须佩带好安全防护用品；（2）作业工班每周例行安全学习，学习安全操作规程，安全防护知识，总结施工生产中的安全隐患，制订相应的防范措施。（3）注浆人员必须经过专门培训，并熟练掌握有关作业规程；严禁在不停泵的情况下进行任何修理；注浆泵及管路内压力未降至零时，不准拆除管路或松开管路接头，以免浆液喷出伤人；注浆泵由专人负责操作，未经同意其他人不得操作；（4）、针对本工程特点，编制详细的安全操作规程、细则及安全技术措施，并发至工班，组织逐条学习、落实；通过组织考试，及时了解工人掌握的情况，做到熟悉安全操作后上岗。9（5）遵守劳动纪律，服从领导和安全检查人员的指挥，工作时思想集中，坚守岗位，未经许可不得从事非本工种作业。