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一、同步注漿的作用
由于盾構機刀盤直徑為 6420 ㎜,而管片外徑 6200 ㎜,所以當管片拼裝完成并脫出盾尾后, 管片與土體之間形成一個環形間隙, 此間隙若不及時填充,可能造成地層變形,致使地表下沉或建筑物下沉。因此,同步注漿填補了這一空白,及時**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定,防止管片偏移;漿液凝結后具備一定的強度,提高了隧道的抗滲能力;當地下水豐富時,還能預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
二次注漿作為盾構施工的一種輔助工法,主要是起到補充的作用。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,需要二次注漿時補足漿液, 同時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設備中的同步注漿系統,對隨著盾構向前推進、管片襯砌逐漸脫出盾尾所產生的建筑間隙進行及時充填的過程。
1、注漿材料的要求:
同步注漿是**管片拼裝質量的關鍵所在, 其目的在于控制隧道變形,防止管片上浮,提高結構的抗滲能力。良好的漿液性能體現在一下幾個方面:①漿液充填性好;②漿液和易性好;③漿液初凝時間適當,早期強度高,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。 根據以上幾點結合我合同段的地層土質狀況,同步注漿采用水泥砂漿。用于 8 小時凝固的砂漿配合比如下:8 小時凝固水泥砂漿理論配合比(每立方用量Kg)
2、注漿壓力:
為了使漿液很好的充填于管片的外側間隙, 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度(壓力)加上0.1~0.2MPa 的和。地層阻力強度是由土層條件及掘削條件決定的,通常在 0.1~0.2MPa 以下。根據本合同段的地層土質條件,注漿壓力初步設定為 0.19MPa,現場使用 2.5Bar ~3Bar 的壓力注漿比較合適。
3、注漿量:
同步注漿量的計算:從理論上計算,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
地鐵規范規定,同步注漿的注入率宜為130%~180%,從施工經驗來看,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、 注漿壓力和超挖量決定。 當地層裂隙較多,漿液滲入較遠,或者有溶洞時注漿量會明顯增多;注漿壓力偏大時,漿液在高壓作用下會向巖體壓密,以增加用漿量;在曲線段推進時,由于糾集或者調整姿態造成超挖, 也必須用注漿的方式來彌補巖體間的空隙。
注漿壓力的確定,由于管片在生產時已經設定了抗壓值為0.4Mpa,所以注漿壓力不得超過此值,否則會將管片壓裂。
4、注漿流量:
同步注漿非常重要的參數就是要建立注漿流量與盾構推進的關系。如果注漿流量大于盾構推進的速度,則漿液會發生跑漿現象,甚至會穿過盾尾進入盾構機內, 信息拼裝的工作面; 如果注漿流量小于盾構前進的速度, 則會在盾尾脫出的部位造成一定的沉降。 按盾構推進速度 20mm/min 計算注漿流量值為 54L/min。
5、注漿注意事項:
⑴ 制漿時的注意事項
① 材料投入順序要**,計量要**;拌和時間要連續,不能間斷;嚴格控制攪拌的時間、速度。
② 使用材料要合適,杜絕使用過期、不合格的材料;
⑵ 運輸、注入時的注意事項①使用攪拌裝置,**漿液在運輸過程中不出現分離;
②經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;嚴密觀察注入壓力、注入量的波動狀況;
④注意注入結束時從注入孔閥門的關閉到移動輸漿管的工作順序;取下注入孔的閥門時,應裝上柱塞;
⑤管片出現破損、上浮等現象時先采取封堵措施后再注漿;
⑥當漿液從管片外漏時, 應暫停注漿,待采取措施后再行注入;
⑦廢漿液及時用排污泵通過排污管線排到地面;
⑧ 作業結束后, 作業員必須對制漿設備、 泵等進行**的清洗。
6、注漿標準及效果檢查⑴注漿壓力達到設計壓力,注漿量達到設計注漿量的80%以上。
⑵注漿效果檢查主要采用分析法, 即根據壓力、 注漿量等結合管片、地表及周圍建筑物量測結果進行綜合評價。