盾构同步注浆及二次补浆施工方案

中建交通建设集团有限公司

China Construction communications Engineering Group Corporation Limited

深圳市城市轨道交通9号线工程9104-3标段同步注浆及二次补浆施工方案

编制人：

审核人：

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中建交通建设集团有限公司

深圳市城市轨道交通9号线工程9104-3标段

2014年04月

目录

第一章编制说明....................................................... - 0 -

1.1 编制依据...................................................... - 0 -

1.2 编制原则...................................................... - 1 -

1.3 章、节及图、表编目说明........................................ - 1 - 第二章工程概况....................................................... - 1 -

2.1 工程简介...................................................... - 2 -

2.2 区间地质概况.................................................. - 3 -

2.3 区间水文地质概况.............................................. - 3 - 第三章同步注浆....................................................... - 5 -

3.1 同步注浆的方式与定义.......................................... - 5 -

3.2 盾构同步注浆.................................................. - 5 -

3.3上软下硬地层同步注浆.......................................... - 10 - 第四章二次补浆...................................................... - 12 -

4.1 二次补浆目的................................................. - 12 -

4.2 防水、堵漏提高隧道抗渗能力................................... - 12 -

4.3 二次补浆的注浆方式及浆液配比................................. - 12 -

4.3 注浆压力及注浆量........................................... - 13 -

4.4 施工设备..................................................... - 13 - 第五章应急预案...................................................... - 14 -

5.1 建立应急组织机构，明确责任分工............................... - 14 -

5.2 应急物资..................................................... - 17 -

5.3 突发事件应急预案............................................. - 18 - 第六章质量控制...................................................... - 18 -

6.1 工程质量保证制度........................................... - 18 -

6.2 工程质量措施................................................. - 19 - 第七章安全措施及文明施工............................................ - 19 -

7.1 安全措施..................................................... - 19 -

7.2 文明施工..................................................... - 20 -

第一章编制说明1.1 编制依据

1.2 编制原则

1）严格执行国家和深圳市有关工程建设的各项方针、政策、规定和要求；

2）遵守、执行合同各条款的具体要求，确保实现业主要求的工期、质量、安全、环境保护、文明施工和职业健康等各方面的工程目标；

3）在认真、全面理解设计文件的基础上，结合工程情况，应用新技术成果，使施工组织设计具有技术先进、方案可靠、经济合理的特点。

1.3 章、节及图、表编目说明

本施工组织设计分章、节编制，连续编号，即以章、节进行统一编号。

图表按章分别编号：表的编号形式为：表x.y-z，x.y表示该表所在章、节，z表示该表在该章节的图号顺序，如表3.3-1表示第三章第三节中第1张表；图的编号形式为：图x.y-z，含义与表相同。

第二章工程概况

2.1 工程简介

中建交通建设集团有限公司深圳市轨道交通9号线工程9104-3标段园岭-鹿丹村站共有3个区间，分别是园岭站～红岭站区间、红岭站～大剧院站区间和大剧院站～鹿丹村站区间。

1、园岭站～红岭站区间

区间设计起点里程为右YCK20+389.300(左ZCK20+389.300)，设计终点里程为右YCK21+081.600(左ZCK21+081.600)。区间右线累计全长697.493m（长链5.193m），左线累计全长698.140m（长链5.840m）,于YCK20+625.970处设置联络通道。

区间从园岭站南端出发后，左右线均以R=1500m半径的曲线由红岭中路东侧路侧转向红岭中路路中，之后区间一直沿红岭中路路中南行，直至止于红岭站北端。两站之间的线路为单坡形式，最大坡度-28.289‰。隧道顶板覆土厚度为10～18m。

2、红岭站～大剧院站区间

区间设计起点里程为右YCK21+264.600 (左ZCK21+239.600)，设计终点里程为右YCK22+017.200 (左ZCK21+017.200)。区间右线累计全长752.492m（短链0.108m），左线累计全长777.543m（短链0.057m）,于YCK21+500.000处设置联络通道。

区间从红岭站出站后，沿红岭中路南行，区间左线局部下穿大剧院一层地下停车场，在深南中路路口穿越红岭人行地道，上跨既有地铁一号线科大区间、地铁二号线燕大区间后，到达大剧院站。最小曲线半径为R1000m，区间线路纵断面为单坡形式，最大坡度为10.971‰，隧道覆土7～19m。

3、大剧院站～鹿丹村站区间

区间设计起点里程为右YCK22+126.817 (左ZCK22+126.844)，设计终点里程为右YCK22+610.000 (左ZCK22+610.000)。区间右线累计全长484.983m，左线累计全长459.538m（短链25.418m）。区间采用盾构法施工，隧道内径为5400mm。

区间从大剧院站出站后，在金华街路口以350m半径转入深圳城建开发集团和滨苑小区，下穿14栋多层建筑，转入滨河大道后到达鹿丹村站。区间线路最小曲线半径为350m，总体场地条件较差，线路纵断面为单坡形式，最大坡度为28‰，隧道顶覆土8～22 m。

2.2 区间地质概况

1、园岭站～红岭站区间

本区间地形起伏较小，地貌属台地，地面高程8.9m～17.4m。两侧建筑物密集，下穿红岭中路，地面交通繁忙。

本区间隧道穿越的地层主要为硬塑状砾（砂）质粘土、全风化花岗片岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩。右线隧道在YCK20+881.4-YCK20+981.4处遇上软下硬地层，下方基岩为<12-4>微风化花岗岩（全断面穿越硬岩约13m），单轴抗压强度达到100MPa以上，上方为<12-1>、<12-2>全、强风化花岗岩。左线区间隧道在ZCK20+881.4-ZCK20+981.4处遇上软下硬地层，下方基岩为<12-4>微风化花岗岩（89*3.7m），单轴抗压强度达到100MPa以上，上方为<12-1>、<12-2>全、强风化花岗岩。

2、红岭站～大剧院站区间

本区间所处地形为冲积滨海积平原，区内地势平坦，地面高程一般在2.1-10.0m之间。基底为花岗岩，上部发育冲积一海积砂，地面被建筑物，道路覆盖，原始地貌不复存在或变得极为模糊。

本区间隧道穿越的地层主要为硬塑状砾（砂）质粘土、全风化花岗片岩、强风化花岗岩，区间左线在ZCK21+225.705处遇上软下硬地层，上方为全风化花岗岩，下方基岩为中风化花岗岩、上软下硬地层长度54.7m

3、大剧院～鹿丹村站区间

区间所处地形为河谷冲积平原，地面高程一般在5.0m-10.0m之间，下伏基岩为侏罗系岩石，上部发育为冲积粘土，圆、卵石等地面被道路覆盖，原始地貌不复存在或变的极为模糊。

区间穿越隧道地层主要为硬塑状砾（砂）质粘性土、全风化岗岩片、强风化花岗岩、中、微风化花岗岩，在里程YCK22+239.341处存在地质断裂带：隧道在YCK22+342.902处有基岩侵入，基岩段全长约222.5m全断面基岩段长75.7m

2.3 区间水文地质概况

1、园岭站～红岭站区间

本区间原始地貌为台地，其地势平坦。本场地揭露第四系地层为人工填土层，冲洪

积层及残积层，基岩为燕山期花岗岩。地下水位的变化受地形地貌和地下水补给来源等因素控制。勘察期间揭露地下水稳定水位埋深3.60～4.90m，标高10.38～14.06m。

地下水位的变化与地下水的赋存、补给及排泄关系密切，每年二月起随降雨量增加，水位开始逐渐上升，到六月至九月处于高水位时期（丰水期），九月以后随着降雨量减少，水位缓慢下降，到十二月至次年二月处于低水位期（枯水期）。

2、红岭站～大剧院站区间

本区间原始地貌为台地及其间沟谷区，其地势平坦，本场地揭露第四系地层为人工填土层，冲洪积层及残岩层，基岩为燕山期花岗岩。地下水位的变化地形和地貌和地下水补给来源等因素控制。勘察期间揭露地下水稳定水埋深1.90-6.30m标高

-0.25-3.98m。

3、大剧院～鹿丹村站区间

地貌属于河谷冲积平原，现地势平坦。本场地揭露第四系地层为人工填土层，冲洪积层及残积层，基岩为花岗岩。地下水位的变化受地形地貌和地下水补给来源等因素控制。勘察期间揭露地下水稳定水位埋深1.50-4.50m标高0.47-3.26m，平均标高1.74m。

第三章同步注浆

3.1 同步注浆的方式与定义

同步注浆是通过同步注浆系统及盾尾的注浆管，在盾构向前推进盾尾空隙形成的同时进行。浆液在盾尾空隙形成的瞬间及时起到充填作用，从而使周围岩体获得及时的支撑，可有效地防止岩体的坍陷，控制地表的沉降。在地层稳定性差，采用EPB模式掘进时，同步注浆的重要意义更为明显。

3.2 盾构同步注浆

当管片脱离盾尾后，在土体与管片之间会形成环形空隙。同步注浆的目的是为了尽快填充环形间隙使管片尽早与地层共同作用，防止地面变形过大而危及周围环境安全，同时作为管片外防水和结构加强层。

（1）注浆材料及配比设计

1）注浆材料

采用水泥砂浆作为同步注浆材料，该浆材具有结石率高、结石体强度高、耐久性好和能防止地下水浸析的特点。水泥采用42.5抗硫酸盐水泥，以提高注浆结石体的耐腐蚀性，使管片处在耐腐蚀注浆结石体的包裹内，减弱地下水对管片混凝土的腐蚀。

2）浆液配比及主要物理力学指标

根据盾构施工经验，同步注浆拟采用表3.2-1所示的配比。在施工中，根据地层条件、地下水情况及周边条件等，通过现场试验优化确定。同步注浆浆液的主要物理力学性能应满足下列指标：

表3.2-1同步注浆材料配比和性能指标表

剂及变更配比来调整胶凝时间。对于强透水地层和需要注浆提供较高的早期强度的地段，可通过现场试验进一步调整配比和加入早强剂，进一步缩短胶凝时间。

B．固结体强度：一天不小于0.2MPa，28天不小于2.5MPa。

C．浆液结石率：>95%，即固结收缩率<5%。

D．浆液稳定性：倾析率（静置沉淀后上浮水体积与总体积之比）小于5%。

（2）同步注浆主要技术参数

1）注浆压力

注浆压力略大于该地层位置的静止水土压力，同时避免浆液进入盾构机的土仓中。

最初的注浆压力是根据理论静止水土压力确定的，在实际掘进中将不断优化。如果注浆压力过大，会导致地面隆起和管片变形，还易漏浆。如果注浆压力过小，则浆液填充速度赶不上空隙形成速度，又会引起地面沉陷。一般而言，注浆压力取1.1～1.2倍的静止水土压力，最大不超过3.0～4.0bar。

由于从盾尾圆周上多点同时注浆，考虑到水土压力的差别和防止管片大幅度下沉和浮起的需要，各点的注浆压力将不尽相同，并保持合适的压差，以达到最佳效果。在最初的压力设定时，下部每孔的压力比上部每孔的压力略大0.5～1.0bar。

2）注浆量

根据刀盘开挖直径和管片外径，可以按下式计算出一环管片的注浆量。

V=π/4×K×L×（D

12-D

2

2）式中:

V ——一环注浆量（m3）

L ——环宽（m）

D

1

——开挖直径（m）

D

2

——管片外径（m）

K——扩大系数取1.5～2

代入相关数据，可得:

V=π/4×(1.5～2)×1.5×（39.4-36）

=6.0～8.0m3/环

根据上面经验公式计算每环（1.5m）注浆量Q=6.0～8.0m3。

3）注浆时间和掘进速度

在不同的地层中需根据不同凝结时间的浆液及掘进速度来具体控制注浆时间的长短。做到“掘进、注浆同步，不注浆、不掘进”，通过控制同步注浆压力和注浆量双重标准来确定注浆时间。

注浆量和注浆压力达到设定值后才停止注浆，否则仍需补浆。

同步注浆速度与掘进速度匹配，按盾构完成一环掘进的时间内完成当环注浆量来确定其平均注浆速度。