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一、同步注漿的原理

隨著盾構(gòu)的推進(jìn)，在管片和土體之間會(huì)出現(xiàn)建筑間隙。為了填充這些間隙，就要在盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)過(guò)程中，保持一定壓力（綜合考慮注入量）不間斷地從盾尾直接向壁后注漿，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)結(jié)束時(shí)，停止注漿。這種方法是在環(huán)形建筑空隙形成的同時(shí)用漿液將其填充的注漿方式。

二、同步注漿施工流程

漿液運(yùn)輸：

掘進(jìn)同步注漿：

三、同步注漿作用

1防止地表變形

2減少隧道沉降量

3增加襯砌接縫的防水功能

4改善襯砌的受力狀況

5有利于盾構(gòu)糾偏

四、同步注漿材料

1原材料

2材料要求

收縮率要小。漿體凝固時(shí)產(chǎn)生的體積收縮要小，其目的也是為了減少地表變形。

凝結(jié)時(shí)間要合適。初凝要快，即壓出去的漿體在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到初凝，使?jié){體不易流失，保證壓漿質(zhì)量；終凝要慢，即要求壓出的漿體在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)應(yīng)具有塑性，這樣可防止破壞盾尾密封裝置。

要有一定的強(qiáng)度。壓漿的作用之一是支護(hù)地層，不使地層產(chǎn)生沉降變形，所以要求漿體在凝固前有一定的早期強(qiáng)度，而凝固后的強(qiáng)度要略高于原狀土。

五、拌漿設(shè)備與壓漿設(shè)備

1拌漿設(shè)備

2壓漿設(shè)備

采用了注漿壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)，一面使壓力保持不變，一面直接向盾尾建筑空隙注漿。通過(guò)電磁流量記在監(jiān)測(cè)流量的同時(shí)進(jìn)行自動(dòng)注漿。

漿罐帶有攪拌軸和葉片，注漿過(guò)程中可以對(duì)漿液不停的攪拌，保證漿液的流動(dòng)性，減少材料分離現(xiàn)象。

六、漿液配合比

惰性漿液在主要成分加量不變的情況下，只需調(diào)節(jié)添加劑的加量就能有效地控制、調(diào)節(jié)漿液的性能。在施工過(guò)程中，可以比較方便地對(duì)漿液的性能進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)不同地層、不同掘進(jìn)進(jìn)度對(duì)漿液性能的要求。

七、注漿工藝

1盾構(gòu)始發(fā)段同步注漿

（1）為防止同步注漿破壞洞門止水裝置（即防止鉸鏈板由于注漿壓力崩斷及防止襪套外翻）影響止水效果，需等盾尾脫出加固區(qū)方可進(jìn)行同步注漿。由于此段（約6m）為出洞加固區(qū)，土體自立能力較強(qiáng)，地表沉降相對(duì)較小。

（2）當(dāng)推進(jìn)至20環(huán)時(shí)，對(duì)洞門進(jìn)行注漿，防止可能的土體流失。

（3）由于現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，此階段盾構(gòu)后配套臺(tái)車位于地表，漿液拌制好后直接通過(guò)地表管路泵入到后配套臺(tái)車的注漿罐中，再經(jīng)泵送至盾尾漿液注入點(diǎn)注入地層。漿液輸送管路較長(zhǎng)，應(yīng)避免管路堵塞，影響同步注漿。在施工結(jié)束及時(shí)壓注膨潤(rùn)土漿液，疏通漿液泵送管路，減少堵管的可能，做到同步施工。

（4）此段盾構(gòu)施工過(guò)程中，盾構(gòu)掘進(jìn)出土?xí)r進(jìn)行同步注漿，以控制注漿壓力為主兼顧注漿量，從盾尾上方A1，A4兩點(diǎn)注入。在拼裝管片時(shí)，停止注漿，以免拼裝時(shí)千斤頂部分松開時(shí)注漿會(huì)造成管片移位、變形。

（5）通過(guò)本段施工，加強(qiáng)對(duì)地面變形情況的監(jiān)測(cè)分析，掌握盾構(gòu)推進(jìn)同步注漿量。

2盾構(gòu)掘進(jìn)正常段同步注漿

（1）每環(huán)開始推進(jìn)前，先拌制足夠一環(huán)使用的漿液打入注漿罐。當(dāng)開始掘進(jìn)后，保證注漿罐儲(chǔ)存的漿液能夠滿足同步注漿要求，保證施工的連續(xù)性。

（2）嚴(yán)格控制同步注漿量和漿液質(zhì)量，通過(guò)同步注漿及時(shí)填充建筑空隙，減少施工過(guò)程中土體的變形。做好地面變形情況及地表監(jiān)測(cè)分析，及時(shí)調(diào)整注漿量。

（3） 要合理控制注漿壓力，盡量作到填充而不是劈裂。注漿壓力過(guò)大，管片外的土層將會(huì)被漿液擾動(dòng)而造成較大的沉降，并易造成跑漿。同時(shí)，注漿壓力過(guò)小填充速度過(guò)慢，填充不足，也會(huì)使變形增大。

（4）在管片脫出盾尾5環(huán)后，對(duì)管片的建筑空隙進(jìn)行壁后二次注漿，整個(gè)區(qū)間每隔5環(huán)注漿一次，壓漿量的控制根據(jù)變形信息確定。

3盾構(gòu)掘進(jìn)小半徑曲線段同步注漿

（1）小半徑曲線施工時(shí)，管片從盾尾脫出后如果不能立即與周圍土體形成一體，盾構(gòu)推進(jìn)就不能充分取得反力，導(dǎo)致產(chǎn)生較大的管片變形和隧道位移的危險(xiǎn)性。

（2）同步注漿漿液應(yīng)選擇體積變化小，早期強(qiáng)度高的注漿材料。

（3）曲線段推進(jìn)必然導(dǎo)致土體損失的增加。由于設(shè)計(jì)軸線為圓滑曲線，而盾構(gòu)是一定長(zhǎng)度的直線，故在實(shí)際推進(jìn)過(guò)程中，實(shí)際掘進(jìn)軸線必然為一段段折線，且曲線外側(cè)出土量又大，這樣必然造成曲線外側(cè)土體的損失，并存在施工空隙。因此在曲線段推進(jìn)過(guò)程中同步注漿必須加強(qiáng)對(duì)曲線段外側(cè)的壓漿量，以填補(bǔ)施工空隙，加固外側(cè)土體，使盾構(gòu)順利沿設(shè)計(jì)軸線推進(jìn)。注入量的多少還是以地表沉降監(jiān)測(cè)為指導(dǎo)。

4盾構(gòu)掘進(jìn)淺覆土段同步注漿

淺覆土地段的壁后注漿，由于盾尾建筑空隙會(huì)立即影響到地面或地下建（構(gòu)）筑物，要進(jìn)行充分的壁后注漿管理以控制地層變形，同步注漿宜使用有早期強(qiáng)度的壁后注漿材料，同時(shí)，要通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定注漿壓力及注漿量。

5盾構(gòu)掘進(jìn)大坡度段同步注漿

大坡度施工中的壁后注漿材料，宜采用體積變化小，早期強(qiáng)度高的 瞬結(jié)性材料。下坡度時(shí)，容易出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象可采取以下措施預(yù)防解決這一問(wèn)題：

（1）同步注漿的同時(shí)應(yīng)當(dāng)注意盾尾油脂的及時(shí)填充，盾尾刷及盾尾油脂的配合使用能起到阻擋漿液倒流，避免漏漿。

（2）在盾尾油脂壓注到位的情況下，盾尾漏漿大多是由于注漿壓力過(guò)高或注入速度過(guò)快造成，可以通過(guò)控制推進(jìn)速度，調(diào)整同步注漿流量及調(diào)整注漿壓力，防止?jié){液擊穿盾尾漏漿。

（3）在出現(xiàn)漏漿的情況下，應(yīng)當(dāng)立即停止壓漿，壓注盾尾油脂，在管片間隙漏漿處塞上海綿條等防漏材料，待漏漿結(jié)束后在推進(jìn)過(guò)程中適當(dāng)加大注漿量，填補(bǔ)漏失的漿液，同時(shí)，根據(jù)監(jiān)測(cè)報(bào)表決定是否進(jìn)行壁后二次注漿。

6盾構(gòu)穿越建筑物及重要管線同步注漿

（1）穿越建筑物及重要管線前，應(yīng)當(dāng)對(duì)建筑物的樁基基礎(chǔ)類型、埋深、建造年代及管線的口徑、埋深、走向等進(jìn)行詳細(xì)的勘查，綜合考慮該處的地質(zhì)情況確定同步注漿參數(shù)。

（2）同步注漿的漿液在填補(bǔ)建筑空隙時(shí)可能會(huì)存在一定間隙，且漿液的收縮變形也存在地面沉降的隱患，因此在隧道掘進(jìn)的同時(shí)，根據(jù)地面監(jiān)測(cè)情況，必要時(shí)進(jìn)行二次壁后注漿，漿液視情況采用單液漿或雙液漿。漿液通過(guò)管片的注漿孔注入地層，并在施工時(shí)采取推進(jìn)和注漿聯(lián)動(dòng)的方式，注漿未達(dá)到要求，盾構(gòu)暫停推進(jìn)，以防止土體變形。根據(jù)施工中的變形監(jiān)測(cè)情況，隨時(shí)調(diào)整注漿量及注漿參數(shù)，壁后二次注漿根據(jù)地面監(jiān)測(cè)情況隨時(shí)調(diào)整，從而使地層變形量減至最小，達(dá)到保護(hù)建筑物及管線的目的。

7盾構(gòu)盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)洞段同步注漿

進(jìn)洞段同步注漿施工除了填充建筑空隙，控制地面沉降外，還應(yīng)配合盾構(gòu)軸線控制，采取靈活多變的注漿方式，確保盾構(gòu)順利進(jìn)洞，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)靠上盾構(gòu)基座后停止同步注漿，待盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入完全?？吭诙軜?gòu)基座，洞門封死后在進(jìn)行洞門的補(bǔ)壓漿，防止水土流失。

8壁后二次注漿

（1）盾尾間隙已在盾構(gòu)施工同步注漿時(shí)充分填充，如再超量進(jìn)行注漿，有可能擾亂土體，引起地面隆起和壓實(shí)沉降等問(wèn)題。所以二次注漿基本上不需進(jìn)行。如果出現(xiàn)管片漏水等現(xiàn)象時(shí)，則根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)注漿方法和材料確定后，進(jìn)行補(bǔ)充注漿。

（2）壓漿時(shí)指派專人負(fù)責(zé)，對(duì)壓入位置、壓入量、壓力值均作詳細(xì)記錄，并根據(jù)地層變形監(jiān)測(cè)信息及時(shí)調(diào)整，確保壓漿工序的施工質(zhì)量。

（3）為防止?jié){液在注漿系統(tǒng)內(nèi)的硬化，定時(shí)對(duì)工作面注漿系統(tǒng)及地面上的拌漿系統(tǒng)進(jìn)行清洗，清洗時(shí)間根據(jù)實(shí)際情況確定。

壁后二次補(bǔ)注漿漿液配比如下表：

9其它

當(dāng)?shù)貙訉儆谲浲翆訒r(shí)，地下水位高，土質(zhì)的含水量基本飽和，所以應(yīng)一次注漿體材料，以防土體流失。盾尾后間隙一旦形成，應(yīng)立即進(jìn)行壓漿，并保持一定的壓力，壓漿工藝對(duì)盾尾密封要求較高，要有一個(gè)不易漏漿的盾尾密封裝置，并有堵漿的措施及備有堵漿的設(shè)備和材料。施工中如果發(fā)現(xiàn)注入量持續(xù)增多時(shí)，必須檢查超挖、漏失等因素。而注入量低于預(yù)定注入量時(shí)，可以考慮是注入漿液的配比、注入時(shí)期、盾構(gòu)推進(jìn)速度過(guò)快或出現(xiàn)故障所致，必須認(rèn)真檢查采取相應(yīng)的措施，一般可采取加大注漿壓力或在盾構(gòu)掘進(jìn)后進(jìn)行補(bǔ)漿。

八、同步注漿常見(jiàn)問(wèn)題及解決措施

1漿液質(zhì)量不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)象：

在盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中，由于注漿漿液質(zhì)量不好，使注漿效果不佳，引起地面和隧道的沉降。

原因分析：

（1）注漿漿液配合比不當(dāng)，與注漿工藝、盾構(gòu)形式、周圍土質(zhì)不相適應(yīng)；

（2）拌漿計(jì)量不準(zhǔn)，導(dǎo)致配合比誤差，使?jié){液質(zhì)量不符合要求；原材料質(zhì)量不合格；

（3）運(yùn)輸設(shè)備的性能不符合要求，使?jié){液在運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生離析、沉淀。

預(yù)防措施：

（1）根據(jù)盾構(gòu)的形式、壓漿工藝、土質(zhì)情況、環(huán)境保護(hù)的控制要求及經(jīng)濟(jì)效益正確設(shè)計(jì)漿液配比，并通過(guò)試驗(yàn)，使其符合施工要求；

（2）應(yīng)在滿足合理的精度前提下，考慮使用簡(jiǎn)單可靠的計(jì)量器具。同時(shí)應(yīng)保養(yǎng)好計(jì)量器具，定時(shí)作檢定。發(fā)現(xiàn)計(jì)量器具精度誤差超標(biāo)，應(yīng)及時(shí)校正或換新；

（3）對(duì)拌漿材料的質(zhì)量進(jìn)行有效的管理。保證各種材料采購(gòu)的渠道，并附有相應(yīng)的質(zhì)量保證單。應(yīng)按規(guī)定對(duì)材料進(jìn)行質(zhì)量抽檢；

（4）拌漿設(shè)備的工作環(huán)境差，使用中要主要定期維修保養(yǎng)，經(jīng)常清洗拌漿機(jī)。如在使用中機(jī)械發(fā)生故障應(yīng)及時(shí)修復(fù)，不能讓設(shè)備帶病作業(yè)；

（5）漿液的輸送應(yīng)視漿液的性能而定，選擇合理的輸送方法。用管路輸送時(shí)，管子的直徑要適當(dāng)；用拌漿車輸送時(shí)，拌漿車上的拌漿機(jī)應(yīng)有充分的攪拌能力；

（6）加強(qiáng)對(duì)拌制后漿液的檢測(cè)，要確保漿液的質(zhì)量符合施工所需。

治理方法：

（1）不符合要求的漿液重新進(jìn)行拌漿；

（2）不符合質(zhì)量要求的原材料不得使用；

（3）如漿液經(jīng)使用確認(rèn)配比設(shè)計(jì)不合理，應(yīng)及時(shí)作配合比的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)，最好決定出實(shí)際應(yīng)使用的配合比；

（4）更換漿液運(yùn)輸設(shè)備，以適應(yīng)漿液性能及壓漿工藝。

2沿隧道軸線地層變形量大

現(xiàn)象：

沿隧道軸線地層變形過(guò)量，引起地面建筑物及地下管線損壞。

原因分析：

（1）盾構(gòu)開始掘進(jìn)后，如不能同步地進(jìn)行注漿或注漿效果差，則會(huì)產(chǎn)生地面沉降；

（2）盾尾密封效果不好，注漿壓力又偏高，漿液從盾尾滲入隧道，造成有效注漿量不足；

（3）漿液質(zhì)量不好，強(qiáng)度達(dá)不到要求，不能起到支護(hù)作用，造成地層變形量過(guò)大；

（4）注漿過(guò)程不均勻，推進(jìn)過(guò)程中有時(shí)注漿壓力大，注漿量足，有時(shí)注漿量少，甚至不注漿，造成對(duì)土體結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)和破壞，使地層變形量過(guò)大。

預(yù)防措施：

（1）正確確定注漿量和注漿壓力，及時(shí)、同步地進(jìn)行注漿；

（2）注漿應(yīng)均勻，根據(jù)推進(jìn)速度的快慢適當(dāng)?shù)卣{(diào)整注漿的速率，盡量做到與推進(jìn)速率相符；

（3）根據(jù)本節(jié)“一.注漿質(zhì)量不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”所述的措施，提高拌漿的質(zhì)量，保證壓注的漿液的強(qiáng)度；

（4）推進(jìn)時(shí)同時(shí)、均勻、經(jīng)常地壓注盾尾密封油脂，保證盾尾鋼絲刷的使用功能。

治理方法：

（1）根據(jù)地面變形情況及時(shí)調(diào)整注漿量、注漿部位，對(duì)于沉降大的部位可采用補(bǔ)壓漿的措施；

（2）損壞的盾尾進(jìn)行更換，或采用在盾尾內(nèi)墊海綿的方法對(duì)盾尾進(jìn)行堵漏；

（3）注漿口離盾尾太近引起盾尾漏漿，可采用從管片上進(jìn)行壁后注漿的方法，減少漿液的滲漏。

（4）經(jīng)常施測(cè)漿桶確定實(shí)際壓出漿量，避免受盾構(gòu)機(jī)計(jì)數(shù)器誤導(dǎo)。

3單液注漿漿管堵塞

現(xiàn)象：

采用單液注漿時(shí)漿管堵塞，無(wú)法注漿，甚至發(fā)生漿管爆裂的情況，嚴(yán)重影響施工質(zhì)量和進(jìn)度。

原因分析：

（1）停止注漿的時(shí)間太長(zhǎng)，留在漿管中的漿液結(jié)硬，引起堵塞；

（2）漿液中的砂含量太高，沉淀在漿管中，使?jié){管通徑逐漸減小，引起堵塞；

（3）漿管的三通部位在壓漿過(guò)程中有漿液積存，時(shí)間長(zhǎng)了就沉淀凝固。

預(yù)防措施：

（1）停止推進(jìn)時(shí)定時(shí)用漿液打循環(huán)回路，使管路中的漿液不產(chǎn)生沉淀。長(zhǎng)期停止推進(jìn)，應(yīng)將管路清洗干凈；

（2）拌漿時(shí)注意配比準(zhǔn)確，攪拌充分；

（3）定時(shí)清理漿管，清理后的第一個(gè)循環(huán)用膨潤(rùn)土泥漿壓注，使注漿管路的管壁潤(rùn)滑良好；

（4）經(jīng)常維修注漿系統(tǒng)的閥門，使他們啟閉靈活。

治理方法：

將堵塞的管子拆下，將堵塞物清理干凈后重新接好管路。

4雙液漿管堵塞

現(xiàn)象：