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一、同步注浆 ............................ 错误!未定义书签。 同步注浆系统原理 ........................ 错误!未定义书签。 同步注浆和二次注浆材料选用依据及设计 ..... 错误!未定义书签。 同步注浆主要技术参数的设定 ............... 错误!未定义书签。
同步注浆工艺流程及过程控制 ........... 错误!未定义书签。 二、二次补注浆 ...................... 错误!未定义书签。 注浆材料 ............................ 错误!未定义书签。 注浆设备 ............................ 错误!未定义书签。 注浆参数 ............................ 错误!未定义书签。 注浆孔位置 .......................... 错误!未定义书签。 注浆过程控制 ........................ 错误!未定义书签。
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一、同步注浆
盾构机的外径为，管片的外径为，当盾构机掘进后，在管片与地层之间将存在一定的空隙，为控制地层变形，减少沉降，并有利于提高隧道抗渗性、管片衬砌的早期稳定，管片壁后环向间隙主要采用同步注浆方式填充。同步注浆的材料、配比、参数及工艺等根据本工程地质水文和环境条件，并参照以往的类似工程经验及现场推进速度确定。
同步注浆系统原理
本工程施工的盾构机配有同步注浆系统。同步注浆管采用内置式的形式依附在盾构壳体上；在后配套上安置两台注浆泵，每台注浆泵有两个注浆缸，共有4根注浆管通向盾尾，沿盾尾圈对称布置，为了防止盾尾内注浆管发生堵塞，在盾尾的注浆管旁边另外安装有4根备用注浆管。泵送注浆量是通过调整液压油缸的速度进行调整，每个泵送油缸都装有计数指示器，盾构司机可以根据计数器上的读数了解每根注浆管内的注浆量。
注浆可以采用手动或者自动两种方式控制。在盾尾注浆管路的出口处装压力传感器，在盾构操作室和注浆控制箱上都可以看到注浆时管路出口处的压力。设置为自动控制时，应预先通过可编程控制器（PLC）设置注浆最大压力值和最小压力值，当注浆压力达到设定最大注浆压力时，注浆管路所连接的液压油缸立即自动停止工作；当注浆压力减小到PLC所设定的最小压力时，液压油缸自动启动重新开始注浆。设置成手动控制方式则人工根据掘进情况随时调整注浆量。
在后配套上安置一个储浆罐，每台电瓶车后拖一节运浆罐，同时在储浆罐和运浆罐内均装有搅拌叶片对浆液随时进行搅拌，可防止浆液凝结或离析。浆液材料在盾构井旁边的搅拌站按照设计配合比拌合后，通过管道输送到浆液车内，由电瓶车运输到隧道内，利用浆液车上的转运泵将浆液打到储浆罐内，注浆泵与储浆罐连接，浆液压注与盾构掘进同步进行。
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图1 同步注浆管路布置示意图
同步注浆和二次注浆材料选用依据及设计
本工程主要在泥岩层中掘进，同步注浆选用能够适合围岩、能够保持长期稳定性、防水性的灌浆材料，二次注浆作为同步注浆的补充，选用水泥-水玻璃双液浆作为补二次注浆浆液。根据隧道开挖对地表建筑或管线影响较大的地段，为减少地面沉降、防止管片渗水和上浮，隧道过房屋地段要求全段进行二次补注浆。
同步注浆材料
在盾构施工中， 通常选用砂子、水泥、粉煤灰、膨润土等作为同步注浆的原材料，注浆材料必须具备以下基本性能 ：
(1）具有良好的长期稳定性及流动性，并能保证终凝时间为（14h），以适应盾构施工以及远距离输送的要求;
(2）具有良好的充填性能;
(3）在满足注浆施工的前提下，尽可能早地获得高于地层的早期强度; (4）浆液在地下水环境中，不易产生稀释现象; (5）浆液固结后体积收缩小，泌水率小;
(6）原材料来源丰富、经济，施工管理方便，并能满足施工自动化技术要求;
(7）浆液无公害，价格便宜。 浆液配比
根据本标的地层地质、地面构建物情况及以往的施工经验，盾构同步注浆采
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用广西壮族自治区建筑工程质量检测中心检测报告的配合比进行称量搅拌：
一立方米的同步砂浆配合比如下表 水泥粉煤灰膨润土砂（kg） （kg） （kg） （kg） 150 420 40 850 水（kg） 410 在施工中，还需根据地层条件、地下水情况及周边条件拟用注浆材料的性能等，通过现场试验不断优化配合比参数。
同步注浆主要技术参数的设定
、注浆压力
注浆压力是根据地层的土压力、水压力、管片强度及地面监测情况综合分析而设定的。注浆量压力过大会出现：地面隆起、浆液破坏洞尾密封刷出现盾尾漏浆、浆液从盾构机外壳与密封刷之间流入盾尾、管片上浮、管片出现受压变形或是被损坏；如果注浆压力过小，则出现注浆的填充速度很慢，注浆量不足，使地表变形增大。根据设计资料及以往的施工经验，暂定注浆压力设定在~。
、注浆量
注浆量除了受到浆液向土体中渗透及泄漏影响外，还要考虑超挖、曲线施工、注浆材料种类等的影响，实际上是没有一个明确的规定值，通常按如下列公式进行计算。
注浆量的计算公式：Q=V×a
式中V-计算空隙量。盾壳的外径是，管片的外径是6m，所以环型空隙的理论体积为V=**6)/4**=
a-注浆率。注浆率一般是从几方面考虑，包括注浆压力产生的压密系数、地质情况的土质系数、施工消耗系数、超挖系数等，根据设计资料及施工经验，本区间a-注浆率可取~，本标段实际浆液的注入率暂按考虑。
所以根据计算公式得 Q=×（～）=～
即注浆量为～环，按照的注浆率考虑实际注浆量环。
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、注浆速度
在实际施工中注浆量是靠注入速度来控制的，因此对注入速度进行计算，根据每环注入量和每环行程推进时间得到注人速度，计算式如下：
v=Q／t
式中：v-注入速度 (m／s)；Q-每环注人量(m3 )；t-每环行程推进时间(s)。 、注浆结束标准
采用注浆压力和注浆量双指标控制标准，即当注浆压力达到设定值和注浆量达到设计值的95%以上时，即可认为达到了质量要求。对本设计参数还需通过对地表及周围建筑物监控量测结果分析判断，进行参数优化，使注浆效果达到更佳。
同步注浆工艺流程及过程控制
同步注浆是保证地面建筑物、地下管线、盾尾密封及衬砌管片安全的重要一环，因此须严格控制，并依据地层特点及监控量测结果及时调整各种参数，确保注浆质量和安全。为了使环形间隙能较均匀地填充，并防止衬砌承受不均匀偏压，同步注浆对盾尾预置的4个注浆孔同时进行压注，并根据设在每个注浆孔出口处的压力器，对各注浆孔的注浆压力和注浆量进行检测与控制，从而获得对管片背后的对称均匀压注。
注浆工艺流程
见同步注浆工艺流程图。 浆液压注
(1)接好注浆管路、压力传感器；
(2)注浆跟掘进同步进行，注浆速度应与掘进速度相适应，无特殊情况须两个泵同时注浆；
(3)注浆饱满程度由注浆压力和注浆量双重控制:即6m3<单环注浆量<8m3 ，<注浆压力<；
(4)在安装管片或暂停掘进时，应间断性的泵入浆液以保持管路畅通； (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；
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(6)当注浆量突然增大时要检查是否发生了泄漏或注入掌子面，若发生这些现象则立即停止注浆，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)不得随意往砂浆罐中加水，冲洗浆液车的水应排干，方可接砂浆； (9)随时检查砂浆储料罐中的砂浆是否正常，以及管路和注浆泵内砂浆是否有离折、凝固、脱水，如有异常即停机处理。
注浆效果检注浆完毕 注浆工况 正继不数据采集与管 理、计划图表 注浆系统配置 开 参数设 注浆拌制 检测合格 设定控制方 不合注浆液运调整式与参 下环注同步注浆工艺流程图
反馈 综合符不符合要采取补充注浆 (10)若遇特殊情况，浆液在泵、注浆管路中停滞>2h，就必须进行处理或用膨润土充满管路；
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(11)注浆过程中要做好注浆记录。包括注浆时间、注浆压力(变化)、注浆量、注浆过程中出现的问题及解决方法等;
(12)注浆结束后要对注浆设备和注浆管路进行彻底的清洗。
二、二次补注浆
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%～150%，但是在实际施工中，同步注浆注入量即使达到150%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。因此当管片裂缝、接缝渗漏水及地面沉降控制较高的地段或在盾构过房屋施工及对地表建筑物或管线影响较大地段，采用二次注浆来控制沉降。
注浆材料
考虑到盾构过房屋施工地下管线、构筑物相对比较多，在隧道开挖对地表建筑物或管线影响较大的地段，防止周边土体松动领域的扩大，选择水泥—水玻璃双液型浆液。根据相关规定及以往的施工经验，双液型浆液所用材料及配比如下：
根据相关规定双液型浆液，其性能指标见表2-1，A液为水泥浆液，B液为水玻璃，A、B液的比例为10：1，初凝时间稳定在13～15秒
表2-1 双液注浆液的性能指标 项目 凝结时间 1小时抗压强度 1天时抗压强度 1小时析水率 指标 13～15秒 ～ 0. 5～1Mpa 5％ 实际配合比根据现场的注浆量、注浆距离、注浆时间长短来确定注浆的配合比及凝结时间，凝结时间一般设定为25~30秒为宜；施工顺序：1、将水泥和水按1:1搅拌调剂成水泥浆(待用)；2、同时调剂水玻璃浆液：按出厂原材料波美度Be”45，用自来水稀释成波美度Be”30~35的水玻璃浆液(待用)；现场调浆时应根据实际用量随调随用，以免造成浪费。
注浆设备
二次注浆使用液压双液注浆泵（初步选定为kby-50/5双液注浆泵），由一个
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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内搅拌水泥浆）和一个注浆机组成，注浆前凿穿管片吊装孔外侧保护层，安装专用注浆接头。
注浆参数
二次注浆压力值一般设定在～，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。
注浆孔位置
本工程二次注浆采用后方注浆方式，即管片在脱出盾尾5~6环位置进行二次注浆，注浆孔位置选择在管片环的左上侧或者是右上侧部位。
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）用钢筋捣通吊装孔底部50mm厚的混凝土，在吊装孔上安装连接阀，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，严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p阀，水玻璃浆液与水泥浆液之比控制在~：1范围内。
（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，对每一个注浆孔进行密封，以防渗水。注浆孔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。
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