施工过程控制标准化管理手册（地铁分册）

盾构隧道二次注浆作业指导书

编 制：       王  尉             

审 核：       潘大鹏             

批 准：       纪尊众             

盾构隧道二次注浆施工作业指导书

1.目的

明确盾构隧道施工过程中二次注浆作业的工艺流程、操作要点和相应的控制技术标准，指导、规范二次注浆作业施工。

2.编制依据

 《盾构法隧道施工与验收规范》 （GB 50446-2008） 

《地下铁道工程施工及验收规范》 （GB 50299-1999）

《地下工程防水技术规范》 （GB50108-2008）

《地下防水工程质量验收规范》 （GB 50208-2002）

 施工设计资料

3.适用范围

适用于采用盾构法隧道施工的各种地质条件的二次注浆施工作业。

4.作业准备

4.1技术准备

⑴ 二次注浆作业开工前组织技术人员认真审核施工设计图纸和沉降监测资料报表，提出注浆过程相关技术问题，熟悉二次注浆规范和技术标准，编制隧道二次注浆实施性施工专项方案，制定施工质量、安全保证措施，提出施工控制相关应急预案。

⑵ 浆液配比设计。根据实际工程地质情况、地表沉降变化规律确定的浆液的配比，主要考虑浆液的流动性、触变性、扩散性、初凝时间和固结强度。

⑶ 对所有施工人员进行岗前技术培训，作业前进行技术交底。

4.2 机具准备

依据盾构机台车设置，备配好工作性能良好的注浆泵以及拌浆设备，标定注浆泵压力表，备足够长度的注浆管及配套阀门，配备打通和封堵注浆孔用的錾子、铁锤、压浆闷头等，水电路位置提前布设好。

4.3材料准备

现场备足压浆用的普硅42.5水泥、水玻璃等注浆原材料。注浆材料选好后需提前进场，并做好使用前的检验。

4.4人员组织

二次注浆是盾构施工作业中的一项，从事和参与二次注浆作业的人员是工班中的一部分人员，每工班二次注浆人员配备见表1。

表1  二次注浆工班人员配备表 

二次注浆作业主要施工用具见表2。

表2  二次注浆机具设备配备表 

水泥：普硅42.5水泥；

水玻璃：模数2.6~2.8，波美度39~48；

水：饮用水，水源应符合《混凝土用水标准》（JGJ63-2006）的要求。

7.施工工艺流程

二次注浆工艺流程详见图1。

图1 二次注浆工艺流程图

8.施工作业方法及要求

8.1二次注浆的原理及步骤

8.1.1 二次注浆的原理

盾构机穿越后考虑到环境保护和隧道稳定因素，通过管片上预留的注浆孔进行壁后补注浆，补充同步注浆未填充部分和体积减少部分，减少盾构机通过后土体的后期沉降，还能减轻隧道的防水压力，提高止水效果。

图2 二次注浆示意图

用于二次注浆的浆液主要有单液浆和双液浆两种。由于双液注浆法是以浆液混合方式进行拌制，浆液的凝胶时间可调性较大，对地层的适应能力较强，因此二次注浆主要以双液浆为主。

8.1.2 二次注浆作业步骤

壁后二次注浆作业步骤：

①首先进行水泥浆、水玻璃液的拌制；

②在管片预留注浆孔处安装逆浆阀，用錾子打通注浆孔，若有喷气现象须先放气，然后关闭逆浆阀门；

③将阀门与注浆管连接好。然后打开逆浆阀门，将两种浆液通过注浆泵压注，经注浆孔处的混合器混合注入管片壁后；

④浆液注完成后，关闭逆浆阀门并对管路放气卸压，最后拆除连接注浆管并用水清洗管路。

图3 二次注浆作业步骤示意图

注意事项：压注完一个注浆孔后要先关好泄浆阀，并在注浆泵处对注浆管路进行卸压，避免浆液逆流、反喷，最后再拆卸注浆管。

8.2施工要求

8.2.1 浆液配比选择    

选择符合实际地层的浆液配比，并根据地层的改变进行及时调整，以满足地质条件需要，达到满意注浆效果。根据长三角地区盾构二次注浆的施工经验，注浆选用的为水玻璃用水稀释1:3 ，水泥浆水灰比1:1，水泥浆与水玻璃体积比1:1的双液浆，浆液的凝胶时间为30秒～1分钟。

8.2.2注浆主要技术参数

⑴ 注浆压力

双液浆注浆时，根据土压力与静水压力合算结果，确定注浆压力，以不损伤盾尾刷的压力值为基准，一般控制在0.5～0.6MPa。

⑵ 注浆量

注浆量需要根据盾构穿越不同土层、曲线类型以及地面变形情况进行适时调整、优化。盾构穿越建、构筑物时应及时进行二次注浆，以加快穿越部分的土层固结，建议每环注浆量控制值为1.2 m3。

⑶ 注浆时间

二次注浆于管片脱出盾尾5 环开始实施，并于管片脱出盾尾7 环内注完。

8.3 二次注浆浆液拌制

8.3.1浆液拌制

⑴ 首先按水灰比为1:1在拌浆筒内配制好水泥浆，水玻璃则用体积大于1m3筒用水按1：3稀释配制。

⑵ 两种浆液配制好后，采用管道管径大小相同的注浆管分别放入浆筒和油筒内，启开注浆泵，开始注浆作业即可达到1：1比例配制的双液浆。

⑶ 水泥浆和水玻璃经过注浆泵压注，在端头的浆液混合器充分混合后即可得到双液浆。

8.3.2拌浆操作注意事项

⑴ 拌浆桶中先加入配比中水的3/4量，搅拌下加入水泥等材料，再均匀加入剩余的1/4水，压浆浆液必须按配合比拌浆，不得任意更改。

⑵ 拌浆时间不得少于10分钟，期间搅拌机宜正反交替拌浆，不留死角。待浆液拌匀满足施工要求后方可放入过滤桶。

⑶ 及时清理过滤筛上的水泥碴质，防止掉入过滤桶内引起堵管。

8.4二次注浆作业顺序

⑴ 根据管片的排序，注浆顺序为先下后上，即拱底块->标准块->邻接块->封顶块的顺序，注浆压力控制在0.5Mpa以下，注浆流量为10～20L/min。

图4  注浆管片顺序示意图

⑵ 双液注浆全过程应加强施工检查和监测，防止地面出水溢浆。管片错台现象较严重段，根据管片错台量调整各孔的注浆压力及注浆量。

8.5注浆操作注意事项

⑴ 在每次二次注浆前，应检查注浆设备和压力表是否运转正常，不允许超压注浆。

⑵ 双液注浆按照设计的双液注浆程序施工。进浆量必须准确，严格控制双液注浆压力，双液注浆方向并由专人操作，当压力突然上升或从孔壁、地面溢浆以及跑浆时，立即停止双液注浆。

⑶ 做好注浆参数记录。主要记录注浆位置、注浆压力、注浆时间和每环注浆量。

⑷ 浆液压注完毕后,一定要对注浆管路先进行放气卸压，待卸压完成后才可进行拆卸工作。

⑸ 每次作业结束后须将压浆泵机以及注浆管等所有注浆设备用水循环泵洗、清空，防止浆液硬化结块，并清除拌浆桶和过滤桶内所有垃圾和水泥浆硬块。

9.质量控制及检验标准

9.1质量控制要点

⑴ 确保浆液配制的均匀性，注浆水泥采用袋装水泥，拌浆筒为圆筒形，体积比较好控制，能够根据水的体积，水泥包数，合理确定每拌水泥浆的合理配制，为控制水泥浆配比的达标，还应采用比重计对水泥浆进行比重检测，按1：1配制的水泥浆比重为1.5左右，比重不足的情况下适量增加水泥量。

⑵ 水玻璃的拌制则采用圆柱形油筒，配备尺子，以尺度量油筒内液体高度按1：3比例稀释水玻璃。

⑶ 注浆过程采用管径相同的注浆管，分别放入水泥浆拌筒和油筒内，然后开启注浆泵开始双液浆注浆作业。

⑷ 当二次注浆注浆泵上压力表压力值值达到0.5 MPa时，停止对该孔位进行二次注浆操作。如果注浆量不足1.2m3时，停止注浆10分钟左右，再次进行注浆，如此反复几次进行直到压力值或浆量达标。如果浆液无法足量注入，则减少注浆量。

⑸ 对注浆过程中发现管片出现裂缝的，立即停止该部位注浆操作，并堵好注浆孔。双液注浆方向并由专人操作，当压力突然上升或从孔壁、地面溢浆以及跑浆时，立即停止双液注浆。

9.2注浆效果检查

⑴ 在注浆过程中主要通过观察压力表值，看指针波动情况。观察压力值是否过高、注浆量是否达到设计的注入量来判定注浆效果，这个过程主要靠现场技术人员及注浆操作人员控制，并及时做好注浆记录。

⑵ 通过注浆过程中做好各项注浆记录，及时了解注浆压力和注浆量变化情况，判断注浆效果是否满足设计要求。

⑶ 施工中如果发现单孔注入量超过设计量0.2m3时，即停止对该孔位注浆操作，对下一孔位进行注浆，确保各孔位注浆量的均匀。注入量低于预定注入量时，根据压力值的大小，确定是否再次压注，确保壁后空隙充填密实。

10.常见问题及处理方法

10.1堵管

⑴ 水泥浆造成的堵管

解决方法：搅拌水泥浆时确保搅拌的均匀性，同时管口选用多层滤网过滤，确保入管浆液的可通畅性。每拌一次浆液注浆完毕后，对筒底沉淀物人工清理，杜绝大量积累。

⑵ 洗管不及时造成的堵塞

解决方法：双液浆注浆结束后，采用清水及时清洗注浆管路。

⑶ 由于突然停电、机械发生故障或人为的注浆停顿造成注浆设备不能正常运转，使浆液停留在管道内失去流动性而呈现早期强度，在管路中凝固堵管。

解决方法：尽量将管内浆液倒出，如果时间较长，则需拆下注浆软管，对注浆泵内管路清洗。

10.2漏浆或高压

⑴ 漏浆：主要表现在注浆量超出预计注浆量而压力表压力值达不到预计值，此时应停止对该孔位进行压浆作业；

⑵ 高压：表现为注浆开始不久，注浆量没有达到预计量就超出预计压力值，且压力值较高，此时也应停止该孔位注浆作业，避免压力过大压裂管片或导致地面隆起。

11.安全及环保要求

11.1 安全要求

⑴ 压浆泵应有专业人员负责操作。

⑵ 压浆泵及管道内的压力未降至零时，不得拆卸管路或松开管路接头，以免浆液喷出伤人。

⑶ 在拆除管路及压浆泵时，操作人员应戴防护眼镜，以免浆液溅入眼内；

⑷ 施工时，及时清理作业区的地面积水，做好防滑、防摔措施。

11.2环保要求

⑴ 施工前，对注浆施工人员进行环境保护及文明施工要求进行交底；

⑵ 拌浆材料应堆放整齐，并设专人负责清理；

⑶ 水泥浆液拌制时，做好扬尘控制工作；

⑷ 由于在隧道内作业，环境潮湿，注浆过程中注意保持机械、工作面的整洁；

⑸ 工作结束后必须立即对使过的机具、管路进行清洗和保养，并按环保要求排放污水。

12.估算指标