同步注浆施工方案

目录

第一章工程概况 (1)

1.1工程概述 (1)

1.2盾构掘进线路及周边环境 (1)

1.3地下管线分布情况 (2)

1.4工程地质及水文地质 (4)

第二章同步注浆的目的与原理 (6)

2.1同步注浆的目的 (6)

2.2同步注浆的原理 (6)

第三章同步注浆材料选用、参数设臵与注浆工艺 (7)

3.1注浆材料及配比设计 (7)

3.2同步注浆主要技术参数 (7)

3.3同步注浆工艺和方法 (8)

第四章同步注浆的质量控制措施 (11)

第五章安全、文明施工保证措施 (12)

5.1安全保证措施 (12)

5.2文明施工保证措施 (12)

第一章工程概况

1.1工程概述

本合同所在标段为施工第十二标段，起讫桩号为21+199.04～23+959.04，输水管线调线后全长2721.463m。主要包括盾构隧洞和现浇隧洞，35~38#排气阀井、5#盾构井、8#、9#二衬施工竖井，沿线设备的安装和调试，环境保护和水土保持措施和临建工程等。

本合同段输水隧洞一衬采用盾构法施工，所用盾构机为中铁装备制造公司生产，盾构刀盘直径6.28m，主机长度为9.3m，整体长度76m，盾构隧洞初衬采用C50W10混凝土预制管片拼装成型，盾构管片外径6.0m，内径5.4m，厚度0.3m。二衬采用针梁式模板台车整圆现浇工艺内径4.7m，厚度35cm。

1.2盾构掘进线路及周边环境

本标段盾构掘进设计里程为23+879.040～21+199.040，盾构掘进线路总长度2641.463m，盾构掘进从5#盾构竖井兼38#排气阀井始发，由东向西掘进，依次经过9#二衬竖井兼37#排气阀井、8#二衬竖井兼36#排气阀井、35#排气阀井，最终到达4#盾构竖井。盾构掘进线路共有6段直线段与5段曲线段，平面线形较为复杂，盾构掘进线路纵坡度为单一坡，坡度i=0.00085。盾构掘进平面线形详见表1-1。

本标段盾构掘进线路地表建筑物较少，5#盾构始发井施工场地位于京福路西侧的空地上，施工场地毗邻交通主干道路，5#盾构竖井～36#排气阀井区间地表无建筑物，为待开发空地及农田，期间穿越凉风灌区和团忠路，36#排气阀～4#盾构竖井区间地表主要为待开发空地及低层民房和厂房，期间穿越1号

灌区、2号灌区和黄亦路，盾构掘进线路环境详见图1-1。

表1-1 盾构掘进线路平面线形一览表

1.3地下管线分布情况

本标段盾构掘进线路地下管线分布较集中，主要位于35#排气阀井至4#盾构井之间的电信和给水管线，管线埋臵于地面下0.3m～2m之间，埋深较浅，盾构掘进时对地下管线影响很小。

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图1-1 盾构掘进线路平面示意图

1.4工程地质及水文地质

1、工程地质情况

根据岩土工程勘察报告，工程区所在北京地区属华北地层分区，场区内均被第四系全新统冲、洪积层覆盖，其沉积物主要为永定河冲洪积物。西部上游以厚层砂土、卵砾石层为主，向东过度为粘性土、粉土与砾土、卵砾石交互沉积层。勘察深度范围内无湿陷性土、膨胀土、风化岩及残积土等特殊土的分布。地下水主要为上层滞水、潜水和层间潜水，上层滞水下段地下水位标高大致在32.42～22.92之间，稳定性差。潜水下段地下水水位标高为：11.12～14.03m，含水层主要为卵石⑥层。

本标段盾构掘进线路范围内自上而下的地层岩性依次为杂填土①2、粉土②、粉细砂②2、粉细砂③2、粉质粘土③、粉土③，各层地质分布及厚度如图2-2所示。

2、水文地质情况

本标段钻探揭露之地下水含水层由一层含水层过渡到多层含水层，其岩性以②1、③1层中细砂，④层中粗砂和②层粉土为主，渗透系数分别为5～25m/d，15～40m/d和0.1～1.0m/d，局部水量较大，隔水层为粉质粘土、粘土，含水层与隔水层基本呈互层状分布，各层含水层都有本层的水位，但不稳定，且连续性差。部分含水层局部地段因隔水层分布的变化或受地下水开采的影响，承压水位低于含水层顶板，形成层间潜水。勘探期间（2009年4月）地下水位为28.9~27.2m、21.4~17.7m、14.2~11.14m，地下水位处于开挖面以下。

图1-2 盾构线路地质图剖面图

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第二章同步注浆的目的与原理

2.1同步注浆的目的

由于盾构主机的外径 6.28m 大于管片的直径6m, 当盾构机外壳脱离管片后, 管片与天然土体之间将存在一定的建筑空隙, 这种空隙的存在, 将导致以下不利后果:

①天然土体坍塌从而引起地面下沉。

②空隙积水增大管片间漏水的可能性。

③管片在千斤顶作用下由于缺乏约束而变形错位。

④隧道在硬岩段上浮。

在盾构掘进过程中, 采用同步注浆, 及时填充建筑空隙, 尽可能的减少隧道上浮和对地面的影响, 同时作为管片外防水和结构加强层。

2.2同步注浆的原理

同步注浆的基本原理就是将有具有长期稳定性及流动性, 并能保证适当初凝时间的浆液( 流体) , 通过压力泵注入管片背后的建筑空隙, 浆液在压力和自重作用下流向空隙各个部分并在一定时间内凝固, 从而达到充填空隙, 阻止土体塌落、隧道上浮等。

第三章同步注浆材料选用、参数设置与注浆工艺

3.1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，该浆材具有固结率高、固结体强度高、耐久性好和能防止地下水浸析的特点。水泥采用32.5矿渣硅酸铵水泥，以提高注浆固结体的耐腐蚀性，使管片处在耐腐蚀注浆固结体的包裹内，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，同步注浆拟采用的配比详见下表。在施工中，根据地层条件、地下水情况及周边条件等，通过现场试验及试验室优化确定。同步注浆浆液的主要物理力学性能指标:

（1）浆液胶凝时间：初凝5小时04分钟；终凝8小时19分钟。

（2）固结体强度:28天抗压强度4.12MPa。

（3）清晰率:0.82%。

（4）浆液稠度:113mm。

3.2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臵的静止水土压力，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