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摘要:简述了地铁盾构隧道同步注浆的背景,分析了在盾构隧道同步注浆施工中存在的问题,并对此提出几点对策,以减少同步 注浆施工过程中存在的问题,确保同步注浆的效果。 关键词:盾构隧道,同步注浆,注浆效果
关键词:注浆;管片变形;地表沉降
一、概述
近年来,城市人口急剧增长以及城市用地日趋紧张,这都对 城市交通提出了越来越高的要求,交通拥堵、噪声污染等问题也 逐渐影响着人们的生活环境,因此各个城市开始大力发展地下交 通工程。在城市地铁的建设发展中,盾构法因其具有的机械化程 度高、施工速度快、对周围环境影响小等优点逐步成为主要的施工方法。虽然盾构法在这些年的施工实践中已形成了一套较
为完善的技术体系,但是依然存在一些施工工艺中的问题而引起地层产生较大位移,影响周围地下管线及构筑物等问题。盾构法施工过程中,随着盾构机的每一步推进,预制好的衬砌会在盾构机内完成拼装,从盾尾脱出,由于盾构机外壳厚度的影响,会形成盾尾间隙。其存在会使周围土体处于无支护状态,进而造成较大的地面沉降,影响地表稳定性以及周围地下管线及构筑物的安全。
二、 同步注浆施工过程中存在的问题及原因
1) 由于注浆浆液材料配比不合理或者材料本身问题导致在盾 构机掘进的过程中注浆效果不理想,进而导致地表发生较大沉降 量,影响地表建筑及地下管线、构筑物的安全。产生这一问题可能 是注浆浆液的配合比不合理,导致浆液的力学性能不符合注浆施 工工艺以及周围地层条件的适应性要求,同时导致注浆浆液不符 合施工要求也有可能是原材料质量不合格的原因,或在运输、储存 过程中出现了问题,比如在运输过程中浆液已经发生离析、沉淀的 现象等原因,以影响注浆浆液的拌和计量标准和配合比产生一定 的误差,最终导致成型浆液不符合要求。
2) 隧道上方地层沿隧道开挖纵轴线方向产生过大沉降,引起 地面产生大范围区域性沉降变形,影响地面的建筑物安全和道路 的正常使用。产生这一现象的原因可能有:盾构机在进行施工时, 未按设计方案要求进行同步注浆,即注浆不及时或者注浆量不足 等原因导致注浆效果不理想,造成沉降; 在注浆过程中,如果注浆 压力过大,注浆浆液可能会渗透周围土层,甚至产生地面冒浆等不 良现象,由此造成注浆量不足,导致地面产生较大沉降; 当浆液凝 固后,如果注浆层的强度不能达到设计要求,则无法弥补土体的卸 荷,造成地表过量沉降;同时,在注浆过程中,由于工艺精度等问题 造成的注浆压力不均匀、不连续,导致区域性注浆不合理甚至对周 围地层造成扰动而导致沉降量过大。
三、 同步注浆施工过程中问题的对策
3.1 注浆浆液材料、配比问题对策
在注浆浆液的配制过程中,应该综合考虑盾构机的形式、注浆的形式、周围地层条件等因素,根据安全控制标准以及符合经 济效益最大化等进行浆液的材料配合比设计,在设计完成后,应按照设计方案对浆液配比进行试验检测,达到施工所需的性能后 方可使用;此外,在浆液计量器具的设计方面,首先应该考虑的是 计量的精确性,在保证精确性满足合理要求的情况下,可以设计相对较简单的计量器材,同时,对这些计量器材进行定期的维护检查,保证其使用寿命,每次使用前都应检查校准计量器准度,如果准度出现误差,应及时进行校准; 在浆液材料方面,应从采购、运输、储存等方面保证原材料的质量,并定期对材料进行抽检,以 确保其质量;由于浆液在搅拌机中经常会有材料,或由于周围环 境的改变等原因,应经常对搅拌机进行维修保养和浆液残留清洗,以保证每一次的搅拌都能够不破坏现有浆液的材料配合比,保证材料的稳定性; 在选择注意浆液的输送方式时,应根据浆液 具体的状态来选择合适的浆液输送方式,在选择用管路进行浆液输送时,应该综合考虑管道的长度和直径,在选择用搅拌车进行 输送时,应综合考虑搅拌时间和搅拌车的性能,以确保浆液的稳 定性;在浆液配制完成后,以及浆液在运输完成后,应对浆液进行 性能检测,以确保施工的顺利进行。
3.2 隧道开挖纵轴线方向地表变形过大
在进行方案設计时,应根据以往相似工程的施工经验,综合考虑地层条件对注浆压力和注浆量进行设计,在施工时也应注意 注浆的同步性,以确保注浆达到预期的效果; 在进行注浆时,应保证注浆的均匀性,同时还应考虑盾构机的掘进速度,应根据盾构 机的施工速度合理设置注浆速度,保持其适应性; 在注浆过程中,由于施工扰动较大,所以应特别注意注浆压注的强度,保证注浆 强度的合理性;在盾构机进行掘进时,应同时、均匀、经常性的压 注盾尾密封油脂,以保证盾尾钢丝刷的使用功能。 在注浆过程中,应注意监测地表沉降变形量值,根据沉降的 大小变形规律及时调整注浆量、注浆大小和注浆部位,如果出现沉降量较大的部位,可以采用补压强的措施来弥补; 施工过程中还应注意检查盾尾的情况,对于损坏的盾尾应及时维修或者更换,或者采用盾尾内垫海绵的方法来进行堵漏,如果是注浆口离 盾尾太近而引起的盾尾漏浆,可采用从衬砌环上进行壁后注浆的方法,减少浆液渗漏。 3.3 单、双液注浆浆管堵塞问题的对策
在盾构机暂停掘进的时候或者停工期间,应及时对注浆管进行清理疏通,可使用浆液打循环回路,以此来避免注浆管中浆液 残留凝固引起注浆管堵塞;浆液拌和的过程中除了要注意配合比 的合理性,还需要注意搅拌的充分性;定时清理浆管,清理后的第一个循环用膨润土泥浆压注,使注浆管路的管壁润滑良好; 此外,在清洗注浆管的过程中,还应注意将橡胶清洗球去除,否则更容 易造成注浆管的堵塞;注意调整注浆泵的压力,对于已发生泄漏, 压力不足的泵及时更换,保证两种浆液压力和流量的平衡; 对于管路中存在分叉的部分,清洗球清洗不到,应经常性用人工对此 部位进行清洗。
四、结语
随着城市地下交通的快速发展,越来越多的地铁线路开始建 设,同时带来的是不同地层条件及周围环境所引起的施工问题, 尤其是在盾构法施工过程中壁后注浆中存在的问题,它直接影响 到地表沉降变形,进而影响到周围建筑物的安全。盾构隧道施工同步注浆的问题较为多样,主要包括浆液配合比或材料本身的问 题、由于注浆压力或注浆量不合适引起的地表沉降变形过大以及 单、双液注浆管堵塞甚至爆裂等问题。对于这些问题,应从注浆 材料的采购、运输、配制过程出发,保证浆液配制的安全性和稳定 性,同时在注浆施工过程中,应综合考虑盾构机的施工速度、周围 地层的变形情况等条件,及时调整注浆压力和注浆量,定期检查 施工设备,以确保同步注浆达到理想效果,保证施工的顺利进行。
参考文献:
[1]刘建航,侯学渊. 盾构法隧道[M].北京: 中国铁道出版社, 1991.
[2] 张 猛. 地铁盾构法施工技术要点分析[J].太原城市职业 技术学院学报, 2018( 1) :85-88.
[3] 李 畅. 盾构法修建地铁隧道的技术现状与展望[J].四川水泥, 2018(1) :3335.
[4]张恒春,张清遐,牛巧云. 盾构法施工同步注浆施工工艺分析[J].河南科技, 2017( 15) :80-81.
关键词:注浆;管片变形;地表沉降
一、概述
近年来,城市人口急剧增长以及城市用地日趋紧张,这都对 城市交通提出了越来越高的要求,交通拥堵、噪声污染等问题也 逐渐影响着人们的生活环境,因此各个城市开始大力发展地下交 通工程。在城市地铁的建设发展中,盾构法因其具有的机械化程 度高、施工速度快、对周围环境影响小等优点逐步成为主要的施工方法。虽然盾构法在这些年的施工实践中已形成了一套较
为完善的技术体系,但是依然存在一些施工工艺中的问题而引起地层产生较大位移,影响周围地下管线及构筑物等问题。盾构法施工过程中,随着盾构机的每一步推进,预制好的衬砌会在盾构机内完成拼装,从盾尾脱出,由于盾构机外壳厚度的影响,会形成盾尾间隙。其存在会使周围土体处于无支护状态,进而造成较大的地面沉降,影响地表稳定性以及周围地下管线及构筑物的安全。
二、 同步注浆施工过程中存在的问题及原因
1) 由于注浆浆液材料配比不合理或者材料本身问题导致在盾 构机掘进的过程中注浆效果不理想,进而导致地表发生较大沉降 量,影响地表建筑及地下管线、构筑物的安全。产生这一问题可能 是注浆浆液的配合比不合理,导致浆液的力学性能不符合注浆施 工工艺以及周围地层条件的适应性要求,同时导致注浆浆液不符 合施工要求也有可能是原材料质量不合格的原因,或在运输、储存 过程中出现了问题,比如在运输过程中浆液已经发生离析、沉淀的 现象等原因,以影响注浆浆液的拌和计量标准和配合比产生一定 的误差,最终导致成型浆液不符合要求。
2) 隧道上方地层沿隧道开挖纵轴线方向产生过大沉降,引起 地面产生大范围区域性沉降变形,影响地面的建筑物安全和道路 的正常使用。产生这一现象的原因可能有:盾构机在进行施工时, 未按设计方案要求进行同步注浆,即注浆不及时或者注浆量不足 等原因导致注浆效果不理想,造成沉降; 在注浆过程中,如果注浆 压力过大,注浆浆液可能会渗透周围土层,甚至产生地面冒浆等不 良现象,由此造成注浆量不足,导致地面产生较大沉降; 当浆液凝 固后,如果注浆层的强度不能达到设计要求,则无法弥补土体的卸 荷,造成地表过量沉降;同时,在注浆过程中,由于工艺精度等问题 造成的注浆压力不均匀、不连续,导致区域性注浆不合理甚至对周 围地层造成扰动而导致沉降量过大。
三、 同步注浆施工过程中问题的对策
3.1 注浆浆液材料、配比问题对策
在注浆浆液的配制过程中,应该综合考虑盾构机的形式、注浆的形式、周围地层条件等因素,根据安全控制标准以及符合经 济效益最大化等进行浆液的材料配合比设计,在设计完成后,应按照设计方案对浆液配比进行试验检测,达到施工所需的性能后 方可使用;此外,在浆液计量器具的设计方面,首先应该考虑的是 计量的精确性,在保证精确性满足合理要求的情况下,可以设计相对较简单的计量器材,同时,对这些计量器材进行定期的维护检查,保证其使用寿命,每次使用前都应检查校准计量器准度,如果准度出现误差,应及时进行校准; 在浆液材料方面,应从采购、运输、储存等方面保证原材料的质量,并定期对材料进行抽检,以 确保其质量;由于浆液在搅拌机中经常会有材料,或由于周围环 境的改变等原因,应经常对搅拌机进行维修保养和浆液残留清洗,以保证每一次的搅拌都能够不破坏现有浆液的材料配合比,保证材料的稳定性; 在选择注意浆液的输送方式时,应根据浆液 具体的状态来选择合适的浆液输送方式,在选择用管路进行浆液输送时,应该综合考虑管道的长度和直径,在选择用搅拌车进行 输送时,应综合考虑搅拌时间和搅拌车的性能,以确保浆液的稳 定性;在浆液配制完成后,以及浆液在运输完成后,应对浆液进行 性能检测,以确保施工的顺利进行。
3.2 隧道开挖纵轴线方向地表变形过大
在进行方案設计时,应根据以往相似工程的施工经验,综合考虑地层条件对注浆压力和注浆量进行设计,在施工时也应注意 注浆的同步性,以确保注浆达到预期的效果; 在进行注浆时,应保证注浆的均匀性,同时还应考虑盾构机的掘进速度,应根据盾构 机的施工速度合理设置注浆速度,保持其适应性; 在注浆过程中,由于施工扰动较大,所以应特别注意注浆压注的强度,保证注浆 强度的合理性;在盾构机进行掘进时,应同时、均匀、经常性的压 注盾尾密封油脂,以保证盾尾钢丝刷的使用功能。 在注浆过程中,应注意监测地表沉降变形量值,根据沉降的 大小变形规律及时调整注浆量、注浆大小和注浆部位,如果出现沉降量较大的部位,可以采用补压强的措施来弥补; 施工过程中还应注意检查盾尾的情况,对于损坏的盾尾应及时维修或者更换,或者采用盾尾内垫海绵的方法来进行堵漏,如果是注浆口离 盾尾太近而引起的盾尾漏浆,可采用从衬砌环上进行壁后注浆的方法,减少浆液渗漏。 3.3 单、双液注浆浆管堵塞问题的对策
在盾构机暂停掘进的时候或者停工期间,应及时对注浆管进行清理疏通,可使用浆液打循环回路,以此来避免注浆管中浆液 残留凝固引起注浆管堵塞;浆液拌和的过程中除了要注意配合比 的合理性,还需要注意搅拌的充分性;定时清理浆管,清理后的第一个循环用膨润土泥浆压注,使注浆管路的管壁润滑良好; 此外,在清洗注浆管的过程中,还应注意将橡胶清洗球去除,否则更容 易造成注浆管的堵塞;注意调整注浆泵的压力,对于已发生泄漏, 压力不足的泵及时更换,保证两种浆液压力和流量的平衡; 对于管路中存在分叉的部分,清洗球清洗不到,应经常性用人工对此 部位进行清洗。
四、结语
随着城市地下交通的快速发展,越来越多的地铁线路开始建 设,同时带来的是不同地层条件及周围环境所引起的施工问题, 尤其是在盾构法施工过程中壁后注浆中存在的问题,它直接影响 到地表沉降变形,进而影响到周围建筑物的安全。盾构隧道施工同步注浆的问题较为多样,主要包括浆液配合比或材料本身的问 题、由于注浆压力或注浆量不合适引起的地表沉降变形过大以及 单、双液注浆管堵塞甚至爆裂等问题。对于这些问题,应从注浆 材料的采购、运输、配制过程出发,保证浆液配制的安全性和稳定 性,同时在注浆施工过程中,应综合考虑盾构机的施工速度、周围 地层的变形情况等条件,及时调整注浆压力和注浆量,定期检查 施工设备,以确保同步注浆达到理想效果,保证施工的顺利进行。
参考文献:
[1]刘建航,侯学渊. 盾构法隧道[M].北京: 中国铁道出版社, 1991.
[2] 张 猛. 地铁盾构法施工技术要点分析[J].太原城市职业 技术学院学报, 2018( 1) :85-88.
[3] 李 畅. 盾构法修建地铁隧道的技术现状与展望[J].四川水泥, 2018(1) :3335.
[4]张恒春,张清遐,牛巧云. 盾构法施工同步注浆施工工艺分析[J].河南科技, 2017( 15) :80-81.