某区间盾构二次注浆方案.docx

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某区间盾构二次注浆方案

一、编制依据

1、XX地铁二号线一期工程XX站~XX站区间设计图纸

2、《XX站~XX站区间岩土工程勘察报告》

3、《混凝土结构工程施工质量验收规》（GB-50204－2011）

4、《地下工程防水技术规》（GB50108－2008）

5、《盾构法隧道施工与验收规》（GB50466-2008）

6、《地下防水工程质量验收规》（GB50208－2011）

7、《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）

8、本工程合同及招标技术文件要求

二、工程概况

1.1工程简介

XX市轨道交通2号线一期工程土建施工项目四标段包括一站一区间土建施工：

XX站～XX站区间隧道（下穿XX江）、XX站。

XX站~XX站区间里程为CK8+608.377～CK11+520.264，区间总长度为2911.887m，左线存在10.85m短链，该段区间设置1个中间风井，2个联络通道，2个联络通道及泵房。

区间隧道盾构管片外径φ6200mm，采用2台泥水平衡式盾构机施工。

世冰区间走向线如图1.2.1-1所示：

1.2工程地质、水文地质

1.2.1工程地质情况

XX处在松嫩平原的东南缘，地处XX江中游，东部靠近丘陵山地，其余为广阔的冲洪积平原，原波状起伏，河谷地貌发育，阶地清晰，漫滩开阔。

XX站～XX站区间隧道主要穿越的地层为XX江漫滩区，海拔高度117.42～128.04m，地形平缓，起伏不大。

河漫滩地层主要由人工填土层、全新统低-高漫滩冲积成因土层、下更新统东深井组冰水堆积层、下更新统猞猁组冰水堆积层、白垩系嫩嫩江组沉积岩等组成。

本区间场地地形起伏不大，场地地貌单元属XX江漫滩。

场地岩土层分布自上而下详细描述如下：

⑴人工填土层（（Q4ml））-层号①

1粉质黏土：

黄褐色~灰褐色，软塑~流塑，中~高压缩性，切面稍有光滑干强度、韧性中等。

层底埋深3～6.5m，平均层厚2.62m；

1T2淤泥质粉质黏土、黏土：

灰色一黑褐色，流塑，高压缩性，含有机质，有腥臭味，含少量粉细砂夹层。

层底埋深7.7～8.8m，平均层厚2.45m；

1T3粉质黏土：

黄褐色一灰褐色，可塑一硬塑，中压缩性，切面稍有光滑，干强度、韧性中等。

层底埋深2～3.5m，平均层厚1.16m；

2粉砂：

黄～灰色，稍密，饱和，颗粒成份为英、长及少量暗色矿物。

颗粒分选磨圆一般，含细砂和粘性土夹层。

层底埋深11~14.5m，平均层厚3.07m；

2T淤泥质粉质黏土：

灰色，流塑，高压缩性，含有机质，有腥臭味，含少量粉细砂夹层。

层底埋深5.4~14.2m，平均层厚1.24m；

3中砂：

灰色，中密～密实，饱和，颗粒成份为英、长及少量暗色矿物。

颗粒分选磨圆一般，含大量粗砂层及少量粘性土夹层。

层底埋深20.0~22.4m，平均层厚7.92m；

3T2粉砂：

灰色，中密，饱和，颗粒成份为英、长及少量暗色矿物。

颗粒分选磨圆一般，含少量细砂夹层及少量粘性土夹层。

层底埋深20.0~21.0m，平均层厚1.75m；

⑶下更新统东深井组冰水堆积层（Q1dn21）-层号⑨

⑨粉质黏土：

灰色，软塑一可塑，中压缩性。

切面光滑，干强度、韧性中等。

层底埋深22~25.5m，平均层厚2.04m；

⑨T中砂：

灰色，中密～密实，饱和，颗粒成份为英、长及少量暗色矿物。

颗粒分选磨圆一般，含大量粗砂夹层及少量粘性土夹层。

层底埋深21.4~22.4m，平均层厚1.17m；

⑷下更新统猞猁冰水堆积层（Q1shlal）-层号⑩

⑩1中砂：

灰色~灰绿色，中密~密实，饱和，颗粒成份为英、长及少量暗色矿物。

颗粒分选磨圆一般，含大量粗砂夹层及少量粘性土夹层。

层底埋深30~33.3m，平均层厚6.38m；

⑩1T1粉质黏土：

灰色，可塑~软塑，切面稍有光滑，干强度、韧性中等。

层底埋深26.5m，平均层厚1m。

⑩1T2粉砂：

灰色，中密，饱和，颗粒成份为英、长及少量暗色矿物。

颗粒分选磨圆一般，含少量细砂夹层及少量粘性土夹层。

层底埋深31.3，平均层厚1.8m；

⑩2粉质黏土：

灰色~灰绿色；可塑~软塑，中压缩性，含粉细砂及中粗砂夹层。

切面稍有光滑，干强度、韧性中等。

层底埋深34～36m，层厚2.43m。

⑩3中砂：

灰色~灰绿色，密实，饱和，底部含有10～20cm卵砾，卵砾以英质成份为主，大多呈亚圆形，粒径一般在1～8cm。

层底埋深38～39.5m，平均层厚1.96m。

⑩3T粉质黏土：

灰色，可塑~硬塑，切面稍有光滑，干强度、韧性中等。

层底埋深36～38.5m，平均层厚1.7m。

⑸基岩-白垩系嫩江组沉积岩（K1n）-层号⑪

⑪强风化粉砂质泥岩：

灰色～青灰色，泥质或砂质结构，碎屑沉积，矿物成份为蒙脱、高岭、英和长，风化强烈，遇水易软化。

层顶埋深38～39.5m。

1.2.2工程水文情况

场地地下水可分为地表水、隙潜水、承压水。

⑴地表水

在城市河、湖泊等零星分布，水量丰富，地表水接受大气降水补给，其水量具明显季节性变化，雨季水丰，旱季少水。

⑵隙潜水

隙潜水，主要分布于第四系全新统粉细砂、中砂、粗砾砂中，厚度不均，地层富水性好，透水性强。

补给式主要有大气降水入渗，地表水入渗，灌溉水入渗及区域外的侧向径流补给，其中，大气降水入渗为主要补给来源。

丰水季节短时期，湖水、河水等地地表水对地下水也有一定的补给作用。

就地蒸发、泄入地表水体以及人工开采，是地下水的主要排泄途径。

⑶承压水

承压水主要分布在第四系下更新统东深井组粗砾砂、角砾层中，含水层厚度变化较大，且分布不均、富水性好、水量较大，透永性强。

承压水主要接受侧向迳流补给，亦以侧向迳流排泄为主，水位变化影响较小。

其余土层属于微透水层，为相对隔水层。

此外，场地底部基岩存在少量的基岩裂隙水。

底部基岩主要为白垩纪嫩江组（K1n）泥岩、粉砂质泥岩，岩层构造裂隙的发育程度总体较差，裂隙不甚发育，多为闭合状或被充填，富水性较差，含水微弱，一般单井涌水量小于l00m3/d。

三、施工组织机构设置

同步注浆及二次注浆在盾构施工中起到至关重要的作用，因为它不仅会影响到隧道的成型质量，还会影响到地面的沉降，甚至危及到地面建筑物、地下管线的安全。

为确保“安全、优质、高效、低耗”地完成本工程施工，我部特成立一个注浆组，由项目经理任组长、副经理和总工程师任副组长，由工程部、安质部、盾构部分别负责现场技术、安全质量、设备维修面的监督指导。

另外下设一个掘进同步注浆作业班和一个二次注浆作业班负责现场注浆施工。

注浆作业班都是按两班倒配置，同步注浆作业班每班由3个拌浆工、1个操作手组成，二次注浆班每班由2个拌浆工，1个司泵工、一个记录员组成。

组织机构如下图1所示。

图1组织机构图

四、二次注浆

同步浆量按照理论计算，应该为盾构穿越地层产生空隙量的130%～%，但是在实际施工中，同步注浆注入量即使达到180%也不能完全控制住地面沉降值，原因可能有三个：

一是同步注浆的浆液不能完全填充满盾构穿越产生的空隙；二是地层渗透系数太大，浆液流失到地层中；三是同步注浆的浆液在凝固时体积会产生收缩。

所以我部决定在：

当管片裂缝、接缝渗漏水及地面沉降控制较高的地段或在盾构施工对地表建筑物或管线影响较段，采用二次注浆来控制沉降。

为了减少同步注浆液早期强度低、隧道受侧向分力影响大的问题，在管片出盾尾5～6环后，通过管片注浆向管片外进行二次注浆，来抵抗侧向分力。

4.1注浆材料

液流动性、触变性、扩散性、初在隧道开挖对地表建构筑物影响较大的地段，防止边土体松动领域的扩大，我部选择水泥浆液。

水泥选用PO42.5硅酸盐水泥；水玻璃选用：

波美度38be以上；根据以往的施工经验，其中A水泥浆水灰比1:

1;B浆液水玻璃浓度为38be;水玻璃稀释比例1:

3，双液浆混合后的胶凝时间控制在５0S围之。

在具体的施工中，应根据实际地质情况、地表沉降变化规律确定浆液的配比，主要考虑浆凝时间和固结强度。

4.2注浆设备

盾构机后配套台车上空间狭小，无法满足一整套,注浆设备的正常运行，因此在一号台车走台前端两侧分别用走到板做延伸平台，并与桥架及一号台车焊接固定，延伸平台长度1.5m～2m。

左侧为水泥存放专用，二次注浆施工时水泥浆搅拌桶、清水桶（配套球阀、足够长的注浆管）。

注浆泵放置于一号台车右侧走道板。

二次注浆使用液压注浆泵，由一个压力泵站、两个浆液桶（考虑操作空间，搅拌桶就使用盾构空压机在油桶搅拌水泥浆）和一个注浆机组成，注浆前凿穿管片吊装外侧保护层，安装专用注浆接头。

4.3注浆参数

二次注浆压力值一般设定在0.8～1Mpa，具体部位还应参考隧道覆土厚度、地下水的压力及管片的强度等进行准确设定。

为控制隧道本身的沉降及提高隧道的防水功能计划对隧道采取二次压浆，并按照每5环一注，且5环管片按照一环的注入量考虑二次注浆量，注入率系数取1，并通过试验段检测浆液的扩散围和注浆效果，确保其扩散半径不小于1.5米。

具体的注浆压力与注浆量需根据现场实际情况而定。

4.4注浆位置

本工程二次注浆采用后注浆式，即管片在脱出盾尾5~6环位置进行二次注浆，注浆位置选择在管片环的左上侧或者是右上侧部位，一般情况下每隔4～5环注一次浆。

4.5注浆过程控制

（1）检查注浆系统是否处于正常工作状态，压力表是否正常；

（2）用钢筋捣通吊装底部25mm厚的混凝土，在吊装上安装连接阀，将混合阀与连接阀连接，然后再次检查管路连接的密封性；

（3）在浆液搅拌筒中按设计的水灰比进行浆液拌制，禁浆液中有结块存在，以免注浆管堵塞；

（4）进行二次注浆时，起动注浆泵，然后先打开水泥浆控制阀，待水泥浆液流量稳定后再打开水玻璃浆液控制阀；

（5）在二次注浆结束时，先停止水玻璃浆液泵入，10~15秒后再停止水泥浆液泵入；

（6）注浆完毕后，及时冲洗混合阀及连接阀门，使之可顺利进行下一次注浆；

（7）二次注浆结束后，对每一个注浆进行密封，以防渗水。

注浆密封圈和注浆管盖密封圈均采用缓膨胀型遇水膨胀橡胶制品。

五、质量控制

5.1工程质量保证制度

1）成立工程项目经理负责人质量管理小组，完善质量保证体系的质量管理责任制，格按照质量体系中规定的责权要求运行。

2）定期召开质量分析会议，组织质量教育，格执行“三检”制度，加强技术交底工作，强化工序控制，由责任化强经验丰富的工程师提任质量控制人员，配合监理工程师实施监督检查，保证工程质量。

3）加强现场施工材料管理，格执行进料检验程序，保证施工材料满足设计和规要求，不合格材料不得进场使用，确保工程质量。

4）配备好施工机具和计量工具以满足施工要求，建立健全各种资料、原始记录、使之成为评价工程质量的重要依据。

5）加强与甲，监理的配合，认真接受指导和监督。

5.2工程质量措施

配料：

采用经计量准确的计量工具，格按照以设计配配料施工。

注浆：

注浆一定要按程序施工，每段进浆要准确，注浆压力一定要格控制，专人操作。

当压力突然上升或从壁、地面溢浆时，应立即停止注浆，每段注浆量应格设计进行，跑浆时，应采取措施确保注浆量满足设计要求。

注浆完成后，应采用措施保证注浆水不溢浆跑浆。

每道工序均要按排专人，负责每道工序的操作记录。

整个注浆施工应密切注意和防止地面出水溢浆、隆起等情况，加强对施工地段的沉降观测。

注浆前必须做好充分的注浆准备，注浆一经开始应连续进行，力求避免中断。

每根施工结束后，要及时清洗浆管，避免堵管，对于沉积凝固重的注浆管要及时更换。

六、安全措施及文明施工

6.1安全措施

1）建立健全各种岗位责任制，格执行现场交接制度。

注浆泵及高压管路必须验试运转，确认机械性能和各种阀门管路，压力表完好后，准施工。

2）每次注浆前，要认真检查安全阀、压力表的灵敏度，并调整到规定注浆压力位置。

3）安装高压管路和泵头各部件时，各丝扣的联接必须拧紧，确保联接完好。

4）注浆过程中，禁止现场人员在注浆附近停留，防止密封胶冲式阀门破裂伤人。

5）注浆时不得随意停水停电