广东市政工程盾构掘进施工方案.docx
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广东市政工程盾构掘进施工方案
一、工程概况
【XX路~XX盾构区间】属XX轨道交通XX,地处XX市中心区东部,始发井处于XX西路与XX大道北交汇处的一片绿化地上。
盾构从始发井向北进入,紧接着下穿XX快速路及XX铁路和XX铁路,随后沿着XX大道北,穿过XX断裂破碎带、经过XX宿舍楼直至XX站。
然后再从始发井向南进入,穿过XX站后,沿着XX东路直至XX路站。
本标段盾构盾构隧道长度:
XX路站至XX站区间盾构法掘进,左线742.751m,右线732.643m;XX站至XX站区间盾构法掘进,左线1114.296m,右线1113.817m;隧道覆土厚度:
9.62m~25.8m;平面最小曲线半径300m;最大坡度为39.569‰;隧道内净空φ5400mm,管片外径φ6000mm。
本标段盾构隧道主要穿过<5-1>、<5-2>、<6H>、<7H>、<8H>、<9>、<9H>地层,并以〈5-1〉、〈5-2〉、〈6H〉、〈7H〉、〈9〉地层为主。
〈5-1〉号地层为可塑状粉质粘土,〈5-2〉号地层为硬塑或密实状残积土层,〈6H〉地层为花岗岩全风化带燕山侵入岩,〈7H〉号地层为花岗岩强风化带,〈9〉号地层为微风化红层泥质粉砂岩,〈9H〉号地层为花岗岩微风化带燕山侵入岩。
盾构管片采用环宽1.5m的标准环及左转弯楔形环和右转弯楔形环三种管片。
管片混凝土强度等级为C50、S12;钢筋为Ⅰ、Ⅱ级,管片的最小配筋率不小于150kg/m3。
管环外径6000mm,内径5400mm,厚300mm,宽1500mm。
每环由3片标准块+2片邻接块+1片封顶块共6片管片组成,砼量8.06m3。
管片拼装方式采用错缝拼装,纵、环向连接均采用M24螺栓,管片纵、环向间隙防水采用弹性橡胶密封圈。
环形间隙采用同步注浆充填以控制地层变形,必要时采取二次注浆补强。
二、掘进时间及进度计划
2.1掘进时间安排
盾构掘进施工作业采用2班制,每天两个工班掘进施工,每六天轮班。
掘进每班每天工作12小时;每天安排3小时作为盾构机维修、保养时间,以确保盾构机在施工过程的正常运转。
2.2施工进度计划
本工程采用两台海瑞克土压平衡盾构机进行施工。
根据XX总体工期策划要求,左线盾构机于2010年6月31日始发,右线盾构机于2010年7月31日始发。
盾构掘进开工日期为2010年5月31日,完工日期为2011年10月4日,总工期为492天。
⑴盾构始发段掘进安排:
平均2.5环/天
⑵盾构到达段安排:
平均3环/天
⑶盾构正常段安排:
沙~天区间平均4.5环/天;水~沙区间平均6环/天
三、盾构掘进流程及操作控制程序
3.1盾构掘进作业工序流程
盾构掘进工作是盾构隧道施工的主要环节,掘进工作的各个环节是否顺利进行的关键,在施工中应使各个环节、工种密切配合,环环相扣,施工的进度、质量才可能满足总进度目标、质量目标的要求。
盾构隧道施工的过程见图1。
图1盾构掘进作业工序流程图
3.2掘进控制程序
盾构隧道施工掘进过程的控制制约着各个后续的工作,隧道掘进关键的点在于①刀具充分切削、破碎地层,②被破碎、切削下来的地层能被顺利排出。
故对于掘进参数的选择就显得十分重要,尤其是针对地层的不同选择不同的刀具布置方式、掘进推力、转速,渣土改良中泥水和泡沫的注入参数设定等。
隧道掘进的主要控制程序如下图2所示。
图2盾构掘进控制程序图
3.3掘进模式的选择及控制
本次选用的盾构机根据地层的不同和掘进环境的差异在掘进中可选择敞开式(OPEN)、半敞开式(SEMI-OPEN)和土压平衡式(EPB)三种不同的掘进模式,掘进参数见表1。
表1掘进模式参数表
参数
模式
推力(t)
扭矩
(t·m)
刀盘转速
(rpm)
土仓压力
(bar)
螺旋机转速
(rpm)
备注
开敞式
800~1500
80~160
1~2
无
4~12
半敞开式
1000~1800
100~200
1~2
0.1~0.5
6~12
土压平衡式
1200~2100
200~300
1~2
0.5~1.2
6~12
3.3.1不同掘进模式的特点及适用条件
根据本工程的工程地质特点,对不同地层应采取不同的掘进模式,掘进模式和适用条件、应采取的技术措施见表2。
3.3.2盾构隧道的掘进模式分段
根据本工程的隧道地质情况及周边环境条件,对采用的三种掘进模式的技术措施分述如下,左右线分段使用掘进模式的情况见表3。
⑴敞开式掘进的技术措施:
①采用滚刀破岩为主,刀盘采用较高转速、低扭矩掘进。
②采用敞开模式掘进时,盾构机易产生较大滚动和震动现象。
此时适当降低转动的速度、同时适当增大推力以便在确保掘进速度的情况下防滚和减震。
③同步注浆时浆液可能渗流到盾壳与周围岩体间的空隙甚至刀盘处,为避免此现象发生可适当增大浆液粘度、缩短浆液凝结时间、适当减低注浆压力等方法来解决。
④在硬岩敞开式掘进时,刀具磨损较大,温度高,岩渣不具软塑性,因此,应注意观察、检查,及时换刀,视岩石的类别注入泡沫和水冷却、润滑,以降低磨耗。
⑵半敞开式掘进技术措施
①半敞开式掘进模式介于土压平衡和开敞式之间,采用滚刀或滚刀、刮刀混合破岩切削。
在这种情况中,开挖室中渣土高度保持正好在螺旋输送机入口上方,以维持开挖室里空气压力的密闭性。
②为既能稳定开挖面和防止地下水渗入,又能避免出渣时螺旋输送机发生喷涌,压缩空气压力应控制在0.1~0.15Mpa以内。
③在该模式下掘进时,应重视注入泡沫对渣土进行改良。
遇地层变换、涌水较大时,及时转换模式掘进。
掘进模式
适用范围
土仓及螺旋工作情况
掘进技术技术措施
敞
开
式
适用于自稳、地下水少的岩层。
如<8>、<9>
⑴土仓内渣土基本清空。
⑵土仓压力为大气压。
⑶刀盘和螺旋机受扭力较小。
⑷进尺快。
盾构机切削下来的渣土进入土仓内,即被螺旋输送机排出。
土仓内仅有少量渣土,基本处于清空状态,掘进中刀盘和螺旋输送机所受扭力较小。
由于仓内压力为大气压,故不能支撑开挖面地层和防止地下水渗入。
半
敞
开
式
适用于具有一定自稳能力和地下水压力不太高的地层。
如<7>、<8>、
⑴土仓内渣土未充满,有一定空间。
⑵向土仓内输入压缩空气与渣土共同支撑开挖面和地下水,土仓内有一定压力。
⑶土仓压力靠压缩空气加压
⑷刀盘和螺旋机受扭力较大。
⑸进尺较慢。
掘进中土仓内的渣土未充满土仓,尚有一定的空间,通过向土仓内输入压缩空气与渣土共同支撑开挖面或防止地下水。
该掘进模式适用于具有一定自稳能力和地下水的压力不太高的地层,其防止地下水渗入和稳定掌子面的效果主要取决于压缩空气的压力。
要及时对挖掘出来的渣土进行改良。
土
压
平
衡
式
适用于不能稳定的软土和富水地层。
⑴土仓内充满渣土。
⑵土仓压力和开挖面土压及水压平衡。
⑶土仓压力控制靠盾构推进速度和螺旋机出土排量。
⑷刀盘和螺旋机受扭力大。
⑸进尺慢。
刀盘切削下来的渣土充满土仓,并产生与土压力和水压力相平衡的压力,来稳定开挖面地层和防止地下水渗入。
该掘进模式主要通过控制盾构推进速度和螺旋输送机的排土量来产生压力,并通过测量土仓内的土压力来随时调整、控制盾构推进速度和螺旋输送机的转速。
在该掘进模式下,刀盘和螺旋输送机所受的反扭力较大。
要十分重视渣土的改良。
表2掘进模式列表
表3XX路站~XX站区间掘进模式选择表
序号
里程
地层条件
环境条件
掘进模式
备注
1
XX19+131
XX19+122
洞身〈9〉
洞顶〈9〉
土压平衡式
始发
2
XX19+066
XX19+080
洞身〈9〉
洞顶〈9〉
洞顶<2-1B>、<2-2>、<2-3>、<5-1>、<5-2>
XX西路立交桥
土压平衡式
3
XX19+160XX19+155
洞身〈9〉
洞顶〈9〉
XX铁路桥
土压平衡式
4
XX19+193
XX19+177
洞身〈9〉
洞顶〈9〉
军专线铁路桥
土压平衡式
5
XX19+210XX19+210
洞身〈9〉
洞顶〈9〉
XX东路人行天桥
土压平衡式
6
XX19+521XX19+483
XX断裂带
XX断裂带
土压平衡式
7
XX19+567XX19+567
洞身〈7H〉〈8H〉〈9H〉
洞顶〈5H-2〉〈7H〉
XX西路立交桥
土压平衡式
8
XX19+895XX19+895
洞身〈9H〉
洞顶〈9H〉
XX宿舍楼
敞开式
9
XX20+045XX20+045
洞身〈7H〉〈8H〉
洞顶〈7H〉
洞顶<2-1B>、<2-2>、<2-3>、<5-1>、<5-2>
XX幼儿园
半敞开式
10
XX20+020XX20+020
洞身〈5H-2〉〈6H〉
洞顶〈5H-2〉
XX接待站
土压平衡式
11
XX20+060XX20+060
洞身〈5H-2〉〈6H〉
洞顶〈5H-2〉
XX老干部招待楼
土压平衡式
12
XX20+075XX20+075
洞身〈7H〉
洞顶〈6H〉〈7H〉
XX西路立交桥
土压平衡式
13
XX20+137
XX20+137
洞身〈7H〉〈9H〉
洞顶〈7H〉〈8H〉〈9H〉
XX站
土压平衡式
吊出
14
XX19+092XX19+086
洞身〈9〉
洞顶〈9〉
土压平衡式
始发
15
XX18+985
XX18+985
洞身〈9〉
洞顶〈9〉
XX站
土压平衡式
过站
16
XX18+889XX18+889
洞身〈9〉
洞顶〈9〉
XX站
土压平衡式
始发
17
XX18+156
XX18+156
洞身〈5-2〉〈6〉
洞顶〈5-2〉
XX路站
土压平衡式
吊出
⑶土压平衡模式技术措施
①软土采用以切削刀、刮刀为主切削土层,软岩以滚刀为主的刀具布置形式,刀盘以低转速、大扭矩推进。
②土仓内土压力值P应略大于静水压力和地层土压力之和,即P=KP0,K=1.0~1.3,砂性地层K取上限值;粘性地层K值取下限值。
并在掘进中不断调整优化。
③土仓压力通过采取设定掘进速度、调整排土量或设定排土量、调整掘进速度两种方法建立,并应维持切削土量与排土量的平衡,以使土仓内的压力稳定平衡。
④在上软下硬的地层中掘进,若发生喷涌,则土仓内的压力很高,掘进速度往往比较慢,此时,除上述措施外,还应采取均衡各组千斤顶的压力,暂时停止姿态的调整,增大推力,使盾构机能有较快的掘进速度。
⑤盾构机的掘进速度主要通过调整盾构推进力、转速(扭矩)来控制,排土量则主要通过调整螺旋输送机的转速来调节。
在实际掘进施工中,应根据地质条件、排出的渣土状态,以及盾构机的各项工作状态参数等动态地调整优化。
此模式掘进时应十分重视渣土改良工作的落实。
3.4盾构掘进方向控制与调整
由于地层软硬不均、隧道曲线和坡度变化以及操作等因素的影响,盾构推进不可能完全按照设计的隧道轴线前进,将会产生一定的偏差。
当这种偏差超过一定限界时就会使隧道衬砌侵限、盾尾间隙变小使管片局部受力过大,严重时产生管片错台过大、开裂、漏水等现象。
因此,盾构施工中必须采取有效技术措施控制掘进方向,及时有效纠正掘进偏差。
3.4.1盾构掘进方向控制
⑴采用SLS-TAPD导向系统和人工测量辅助进行盾构姿态监测
SLS-TAPD系统使用棱镜和经纬仪来测量机器的位置来实现导向工作,这些装置用电缆和电脑相连。
安装在隧道里的经纬仪测量两个棱镜的位置,确定机器所处的位置,系统就能计算出它与隧道规划路线的偏差,然后信息就会显示在与电脑连接的一个很大的易读的显示器上。
该电脑通常安放在离设备操作人员控制台很近的地方,以便操作人员利用这些信息给机器导向。
该电脑也可以储存和允许输入系统需要的信息。
据此调整控制盾构机掘进方向,使其始终保持在允许的偏差范围内。
随着盾构推进导向系统后视基准点需要前移,必须通过人工测量来进行精确定位,为保证推进方向的准确可靠性,每周进行两次人工测量,以校核自动导向系统的测量数据并复核盾构机的位置、姿态。
确保盾构掘进方向的正确。
⑵采用分区操作盾构机推进油缸控制盾构掘进方向
根据线路条件所做的分段轴线拟合控制计划、导向系统反映的盾构姿态信息,结合隧道地层情况,通过分区操作盾构机的推进油缸来控制掘进方向。
①在上坡段掘进时,适当加大盾构机下部油缸的推力和速度;在下坡段掘进时则适当加大上部油缸的推力和速度;在左转弯曲线段掘进时,则适当加大右侧油缸推力和速度;在右转弯曲线掘进时,则适当加大左侧油缸的推力和速度;在直线平坡段掘进时,则应尽量使所有油缸的推力和速度保持一致。
②在均匀的地质条件时,保持所有油缸推力与速度一致;在软硬不均的地层中掘进时,则应根据不同地层在断面的具体分布情况,遵循硬地层一侧推进油缸的推力和速度适当加大,软地层一侧油缸的推力和速度适当减小的原则来操作。
在掘进时,在盾构什么位置,分区压力的调整均要根据盾构机的姿态与设计轴线的偏差情况确定,同时应该注意分区千斤顶的压力差不宜过大,通常要求对应千斤顶压力差一组不大于另一组的1/3,以免在大推力的情况下因压力差过大对隧道管片产生破损。
⑶在〈7H>、〈8H>、〈9H>号稳定的硬岩段掘进时,可能会产生较大的震动和滚动,此时,可以适当加大推力、降低转速,产生较大的滚动时可以使刀盘朝相反的方向转动,防止盾构机发生过大的滚动偏差。
3.4.2盾构掘进姿态调整与纠偏
盾构机在掘进过程中,不可能完全按照设计线路掘进,有时要产生一定的偏差。
一般情况下,盾构机如果偏离设计轴线20㎜,就要进行盾构机纠偏。
盾构机纠偏是依靠调整各组推进油缸的压力来实现的,同时在安装管片时,也应根据盾构机的纠偏方向安装相应的转弯环。
当滚动超限时,盾构机会自动报警,此时应采用盾构刀盘反转的方法纠正滚动偏差。
对偏差过大的情况,也可以用铰接油缸来纠偏。
盾构机纠偏应逐步进行,不能一次到位。
一般情况下,每环的纠偏量在水平方向上不超过9㎜,在竖直方向上不超过5㎜。
同时安装管片也应注意,所选取的管片类型应考虑在安装完毕以后的管片平面尽量与盾构机的轴线垂直。
也就是管片安装完毕之后,保持盾构机各组油缸的初始行程基本一致。
3.4.3方向控制及纠偏注意事项
⑴在切换刀盘转动方向时,应保留适当的时间间隔,切换速度不宜过快,切换速度过快可能造成管片受力状态突变,而使管片损坏。
⑵根据掌子面地层情况应及时调整掘进参数,调整掘进方向时应设置警戒值与限制值。
达到警戒值时就应该实行纠偏程序。
⑶蛇行修正及纠偏时应缓慢进行,如修正过程过急,蛇行反而更加明显。
在直线推进的情况下,应选取盾构当前所在位置点与设计线上远方的一点作一直线,然后再以这条线为新的基准进行线形管理。
在曲线推进的情况下,应使盾构当前所在位置点与远方点的连线同设计曲线相切。
⑷推进油缸油压的调整不宜过快、过大,且对应的分组千斤顶的压力差不宜过大,否则可能造成管片局部破损甚至开裂。
⑸正确进行管片选型,确保拼装质量与精度,以使管片端面尽可能与计划的掘进方向垂直。
⑹盾构始发、到达时的方向控制极其重要,应按照始发、到达掘进的有关技术要求,做好测量定位工作。
3.5掘进中的渣土改良与防泥饼措施
在盾构施工中尤其在复杂地层盾构施工中,进行渣土改良是保证盾构施工安全、顺利、快速的一项不可缺少的重要技术手段,具有如下作用:
⑴润滑刀具,减少刀具与地层间的摩擦,可有效降低刀盘扭矩,同时减少了因摩擦而产生过多的热量,降低对刀具和螺旋输送机的磨损。
⑵加入泥浆时,可以使渣土具有较好的止水性,使脆性岩屑具有更好的流动性,以便顺利排出。
对控制地下水流失也有一定的作用。
⑶使切削下来的渣土顺利快速进入土仓,有利于螺旋输送机排土顺利;
⑷可有效防止土渣粘结刀盘而产生泥饼;
⑸使渣土具有较好的土压平衡效果,利于稳定开挖面,控制地表沉降;
3.5.1渣土改良的方法与添加剂
渣土改良就是通过盾构机配置的专用装置向刀盘面、土仓、或螺旋输送机内注入添加剂,利用刀盘的旋转搅拌、土仓搅拌装置搅拌或螺旋输送机旋转搅拌使添加剂与土渣混合,其主要目的就是要使盾构切削下来的渣土具有好的流塑性、合适的稠度、较低的透水性和较小的摩阻力,以满足在不同地质条件下采用不同掘进模式掘进时都可达到理想的工作状况。
添加剂主要有泡沫和膨润土。
泡沫的功效主要在于分离或中和粘性土中的阴阳离子,降低其吸附性能,从而起到改善渣土的流动性、润滑刀具等作用。
对于软岩和粘性土,合理的泡沫注入尤为重要。
根据地质情况选用合适的泡沫剂,使之能有效对渣土进行有效改良,在粘性土层中,其膨胀率建议值为6~15,在岩石及其它土层中掘进建议膨胀率为15~20。
实际使用时其配比和注入量应根据地质条件及施工情况确定。
3.5.2渣土改良的主要技术措施
本工程隧道所通过的地层条件,如不作渣土改良,会出现如下问题:
⑴在泥质粉砂岩中和粘土层中盾构掘进会因渣土的流动性不好和掘进切削时的摩擦发热,在刀盘面板上形成泥饼,渣土不能充分排出,刀具不能切入地层,造成掘进效率降低,甚至无法掘进;
⑵当地下水比较丰富时,又可能会因渣土与水严重分离,喷涌严重而导致地层失水过多,引起地层变形加大,甚至产生地面环境受到破坏等问题。
⑶当地层软弱时,因出土不顺畅达不到土压平衡效果而引起开挖面坍塌,造成地面变形难以控制;而在岩石强度较高的地层掘进则会造成刀具磨损快、出渣效率低、螺旋输送机叶片磨耗严重。
为有效防止或避免以上问题,确保本标段盾构施工的顺利进行,根据本标段的地质条件和我公司的施工经验,采取如下主要技术措施:
⑴在砂质粘性土和全、强、中风化花岗岩的掘进中,主要是要顺利建立土压平衡、润滑刀具、增加渣土的流动性使之顺利进入土仓并排出。
对该类岩土体,采取主要向刀盘面、适当向土仓内注入泡沫的方法进行渣土改良,必要时可向螺旋输送机内注入适量泡沫。
泡沫的注入量为每立方米渣土300~600升。
对泡沫注入参数的设定:
①原液比例5~8%;②膨胀率(发泡率)6~15;③泡沫注入率(按出土量计算)20~30%。
⑵在硬岩地段的掘进主要是要降低岩层和渣土对刀具、螺旋输送机的磨损,防止涌水,采取向刀盘前加入泡沫、向土舱内及螺旋输送机内注入泥浆的方法来改良渣土。
泥浆的注入量一般为每立方米渣土注入20%~30%(泥浆的浓度为1.2~1.3g/cm3)。
对泡沫注入参数的设定建议:
①原液比例3~5%;②膨胀率(发泡率)15~20;③泡沫注入率(按出土量计算)15~25%。
⑶在富水地段和其它含水地层采用土压平衡模式掘进时,主要是要防止涌水、防止喷涌,拟向刀盘面、土仓内和螺旋输送机内注入膨润土,并增加对螺旋输送机内注入的膨润土,以利于螺旋输送机形成土塞效应,防止喷涌。
此时仍应该根据地层的情况参照以上方法在刀盘前方加入泡沫,否则,可能由于前方渣土不能及时改良,掘进速度变慢,产生过大的热量导致水气化,在排土时产生喷气的现象。
3.5.3防泥饼措施
盾构在粘土地层中掘进时由于渣土改良不善,极易使刀盘和土仓内结泥饼。
泥饼产生时,掘进速度、刀盘扭矩急剧下降,大大降低开挖进尺,甚至无法掘进。
施工中的防泥饼措施主要有:
⑴在粘性土中掘进时,要密切注意开挖面渣土的流动和推力、扭矩、进尺情况,及时调整注入水量、泡沫量,以达到渣土较好的流动性。
⑵刀盘前部中心部位布置有八个泡沫和水的注入孔,在粘性土层掘进时可增加刀盘正面注水量、泡沫量,减小渣土的黏附性,防止泥饼的产生。
⑶一旦产生泥饼,及时采取对策,如对刀盘的研磨、清洗等,必要时采用人工处理的方式清除泥饼。
⑷必要时螺旋输送机内也要加入泡沫或泥水,以增加渣土的流动性,利于渣土的排出。
3.6环形间隙同步注浆
为控制地层变形,稳定管片结构,控制盾构掘进方向,并有利于加强管片隧道结构的防水能力,管片背后环向间隙采用同步注浆。
同步注浆的材料、配比、参数及工艺等可依据本工程具体地质水文和环境条件,并参照国内盾构施工同步注浆的成功经验确定。
3.6.1注浆材料及配比设计
⑴注浆材料
采用水泥浆作为主要的同步注浆材料,该浆材具有结石率高、结石体强度高、耐久性好和好的特点。
在软土地层或渗水量大的地层,为减少管片安装后的变形或使注入浆液在较短的时间内起到止水的效果,也使用水泥水玻璃浆液。
⑵浆液配比及主要物理力学指标
水泥浆:
本工程同步注浆拟采用表4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4同步注浆材料配比
水泥(kg)
粉煤灰(kg)
膨润土(kg)
水(kg)
外加剂
200
200
200
600
按需要根据试验加入
①胶凝时间:
一般为8h左右,根据地层条件和掘进速度,通过现场试验加入促凝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,获得早期强度,保证良好的注浆效果。
②固结体强度:
一天不小于0.2MPa(相当于软质岩层无侧限抗压强度),28天不小于1.2MPa(略大于强风化岩天然抗压强度)。
③浆液结石率:
>95%,即固结收缩率<5%。
④浆液稠度:
8~12cm
⑤浆液稳定性:
倾析率(静置沉淀上浮水体积与总体积之比)小于5%。
水泥水玻璃浆液:
①胶凝时间:
15~50s。
②固结体强度:
终凝强度不小于0.2MPa(相当于软质岩层无侧限抗压强度),28天不小于1.5MPa(略大于强风化岩天然抗压强度)。
③浆液结石率:
>90%,即固结收缩率<10%。
④水玻璃掺入比:
5~30%。
⑤水泥浆比重:
1.3~1.5。
使用该浆液注浆前,一定要根据实际的需要进行试配,以达到既能顺利注入,又在较短的时间内达到预期的注浆效果。
3.6.2同步注浆主要技术参数
⑴注浆压力
保证达到对环向空隙的有效充填,同时又能确保管片结构不因注浆产生过大的变形和损坏,根据计算和经验,注浆压力取值为:
0.2~0.5MPa。
⑵注浆量
同步注浆量根据盾构施工背衬注浆量经验计算公式:
Q=V·λ
其中:
λ…注浆率(一般取大于120%)
V…盾构施工引起的空隙(m3)V=π(D2-d2)L/4
L…回填注浆段长即预制管片每环长度(预制管片每环长1.5m)
将实际数据代入得:
Q=3.14×(6.282-62)×1.5/4×1.2,得出每环注浆量大于4.9m3/环(1.5m),一般情况下为5.0m3左右。
在同步注浆不足的情况下,掘进结束后需进行二次注浆,注浆量由现场试验确定(以压力控制为主,依照管片的抗剪切强度和隧道工况、安全度推断,原则上瞬时不超过1.0MPa,)。
⑶注浆速度
同步注浆速度与掘进速度相匹配,即
V=10πV0(D2-d2)/4
其中:
V0…掘进速度(cm/min)
以次估算,同步注浆的注浆速度为30~200L/min。
根据经验二次注浆的注入速度可控制在10~25L/min以内,以获得对岩层较为均匀的渗透。
⑷注浆结束标准
①注浆压力达到设计压力,注浆量达到设计注浆量的80%以上。
②注浆效果检查主要采用分析法,即根据P-Q-t曲线,结合衬砌、地表及周围建筑物变形量测结果进行综合分析判断。
③在可能或需
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