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一、同步注漿的作用
由于盾構(gòu)機(jī)刀盤直徑為 6420 ㎜,而管片外徑 6200 ㎜,所以當(dāng)管片拼裝完成并脫出盾尾后, 管片與土體之間形成一個(gè)環(huán)形間隙, 此間隙若不及時(shí)填充,可能造成地層變形,致使地表下沉或建筑物下沉。因此,同步注漿填補(bǔ)了這一空白,及時(shí)**的漿液注入施工間隙,抑制了地層變形;也使管片得到部分穩(wěn)定,防止管片偏移;漿液凝結(jié)后具備一定的強(qiáng)度,提高了隧道的抗?jié)B能力;當(dāng)?shù)叵滤S富時(shí),還能預(yù)防盾尾水源流入掌子面而造成的噴涌。 可以說同步注漿起到了多方面的作用。
二、二次注漿的作用
二次注漿作為盾構(gòu)施工的一種輔助工法,主要是起到補(bǔ)充的作用。由于同步注漿液凝固后有所收縮, 或者是同步注漿沒有填充密實(shí),需要二次注漿時(shí)補(bǔ)足漿液, 同時(shí)二次注漿采用雙液漿, 將襯背的流水通道阻住, 防止地下水系統(tǒng)涌入掌子面。 但是注漿壓力一定不能超過0.4Mpa,防止擊傷管片。
三、同步注漿操作工藝
盾尾同步注漿是利用盾構(gòu)設(shè)備中的同步注漿系統(tǒng),對(duì)隨著盾構(gòu)向前推進(jìn)、管片襯砌逐漸脫出盾尾所產(chǎn)生的建筑間隙進(jìn)行及時(shí)充填的過程。
1、注漿材料的要求:
同步注漿是**管片拼裝質(zhì)量的關(guān)鍵所在, 其目的在于控制隧道變形,防止管片上浮,提高結(jié)構(gòu)的抗?jié)B能力。良好的漿液性能體現(xiàn)在一下幾個(gè)方面:①漿液充填性好;②漿液和易性好;③漿液初凝時(shí)間適當(dāng),早期強(qiáng)度高,漿液硬化后體積收縮率小;④漿液稠度合適,以不被地下水過度稀釋為宜。 根據(jù)以上幾點(diǎn)結(jié)合我合同段的地層土質(zhì)狀況,同步注漿采用水泥砂漿。用于 8 小時(shí)凝固的砂漿配合比如下:8 小時(shí)凝固水泥砂漿理論配合比(每立方用量Kg)
2、注漿壓力:
為了使?jié){液很好的充填于管片的外側(cè)間隙, 必須以一定的壓力壓送漿液。注入壓力大小通常選擇為地層阻力強(qiáng)度(壓力)加上0.1~0.2MPa 的和。地層阻力強(qiáng)度是由土層條件及掘削條件決定的,通常在 0.1~0.2MPa 以下。根據(jù)本合同段的地層土質(zhì)條件,注漿壓力初步設(shè)定為 0.19MPa,現(xiàn)場(chǎng)使用 2.5Bar ~3Bar 的壓力注漿比較合適。
3、注漿量:
同步注漿量的計(jì)算:從理論上計(jì)算,同步注漿即填充施工間隙。Q=V aQ-----注漿量V-----理論填充空隙a------注入率
地鐵規(guī)范規(guī)定,同步注漿的注入率宜為130%~180%,從施工經(jīng)驗(yàn)來看,軟土地層控制在 135%~154%即 3.5m3~4m3為宜;硬巖地層中以 115%~135%即 3m3~3.5m3為宜。
理論注入量:V=1.2×∏( 6420/2)2-1.2 ×∏( 6200/2)2=2.6m3
注漿量的多少由地質(zhì)、 注漿壓力和超挖量決定。 當(dāng)?shù)貙恿严遁^多,漿液滲入較遠(yuǎn),或者有溶洞時(shí)注漿量會(huì)明顯增多;注漿壓力偏大時(shí),漿液在高壓作用下會(huì)向巖體壓密,以增加用漿量;在曲線段推進(jìn)時(shí),由于糾集或者調(diào)整姿態(tài)造成超挖, 也必須用注漿的方式來彌補(bǔ)巖體間的空隙。
注漿壓力的確定,由于管片在生產(chǎn)時(shí)已經(jīng)設(shè)定了抗壓值為0.4Mpa,所以注漿壓力不得超過此值,否則會(huì)將管片壓裂。
4、注漿流量:
同步注漿非常重要的參數(shù)就是要建立注漿流量與盾構(gòu)推進(jìn)的關(guān)系。如果注漿流量大于盾構(gòu)推進(jìn)的速度,則漿液會(huì)發(fā)生跑漿現(xiàn)象,甚至?xí)┻^盾尾進(jìn)入盾構(gòu)機(jī)內(nèi), 信息拼裝的工作面; 如果注漿流量小于盾構(gòu)前進(jìn)的速度, 則會(huì)在盾尾脫出的部位造成一定的沉降。 按盾構(gòu)推進(jìn)速度 20mm/min 計(jì)算注漿流量值為 54L/min。
5、注漿注意事項(xiàng):
⑴ 制漿時(shí)的注意事項(xiàng)
① 材料投入順序要**,計(jì)量要**;拌和時(shí)間要連續(xù),不能間斷;嚴(yán)格控制攪拌的時(shí)間、速度。
② 使用材料要合適,杜絕使用過期、不合格的材料;
⑵ 運(yùn)輸、注入時(shí)的注意事項(xiàng)①使用攪拌裝置,**漿液在運(yùn)輸過程中不出現(xiàn)分離;
②經(jīng)常檢查從注入孔到泵的輸漿管路的暢通狀況;
③掌握注入孔位置的閥門和泵的工作狀況;嚴(yán)密觀察注入壓力、注入量的波動(dòng)狀況;
④注意注入結(jié)束時(shí)從注入孔閥門的關(guān)閉到移動(dòng)輸漿管的工作順序;取下注入孔的閥門時(shí),應(yīng)裝上柱塞;
⑤管片出現(xiàn)破損、上浮等現(xiàn)象時(shí)先采取封堵措施后再注漿;
⑥當(dāng)漿液從管片外漏時(shí), 應(yīng)暫停注漿,待采取措施后再行注入;
⑦廢漿液及時(shí)用排污泵通過排污管線排到地面;
⑧ 作業(yè)結(jié)束后, 作業(yè)員必須對(duì)制漿設(shè)備、 泵等進(jìn)行**的清洗。
6、注漿標(biāo)準(zhǔn)及效果檢查⑴注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)壓力,注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量的80%以上。
⑵注漿效果檢查主要采用分析法, 即根據(jù)壓力、 注漿量等結(jié)合管片、地表及周圍建筑物量測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。