武汉长江隧道工程
同 步 注 浆 作 业 指 导 书
编制:
审核:
批准:
中铁隧道股份有限公司武汉长江隧道工程
项目经理部 二零零六年七月
中铁隧道股份有限公司武汉长江隧道工程项目经理部
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同步注浆 ● 作业指导书 一、 编制依据
1.1《地下铁道设计规范》
1.2《地下铁道工程施工及验收规范》 1.3《地下防水工程质量验收规范》 1.4本工程投标文件
二、 编制目的
2.1规范操作程序,指导现场施工; 2.2确保注浆系统的安全施工;
2.3确保注浆质量,控制地表沉降,提高隧道防水能力。
三、 适用范围
武汉长江隧道盾构掘进隧道管片背后同步注浆施工。
四、 作业概述
同步注浆与盾构掘进同时进行,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,同步注浆在盾尾空隙形成的极短的时间内将其填充密实,从而使周围岩土体获得及时的支撑,可有效的防止土体的坍塌,控制地表的沉降。同步注浆原理见下图:
注浆管 盾尾密封 衬砌管片 注浆体 同步注浆原理示意图
五、 人员、机械配置
每作业班同步注浆施工人员配备表
序号 1 2
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岗位 班长 土木技术员 人数(名) 1 1 备注 掘进班班长兼任 盾构土木值班技术员兼任 2
同步注浆 ● 作业指导书 3 4 5 6 7 合计 设备维保工程师 搅拌站 电瓶车司机 电瓶车信号工 注浆司机 1 5 2 2 1 13 同步注浆设备配备表
同时负责注浆设备周遍文明施工 序号 1 2 3 4 名称 搅拌站 搅拌式储浆罐 搅拌式运输罐 注浆机储浆罐 (搅拌式) 规格 HZS50 7m3 7m 13m3 KSP12-20 3数量 1套 1个 6个 2个 6个 备注 生产内力为50m3/h 存放与地面 电瓶车牵引 存与盾构后配套拖车上 5 注浆泵 六、 部门职责
6.1 工程部:
①、试验室负责提供浆液配比;
②、现场值班技术员负责不同地层浆液配比的选择(并书面通知搅拌站)、注浆压力控制、注浆量控制、注浆操作原始记录的收集;
③、总工程师、工程部长、值班技术员根据注浆情况,不断分析、优化注浆参数,提高同步注浆效果。 6.2 设物部:
①、负责制浆、注浆设备的维修保养; ②、负责制浆、注浆设备操作人员培训; 6.3 作业班组:
①、严格按照通知的浆液配比拌制水泥砂浆;
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同步注浆 ● 作业指导书 ②、负责废浆处理及搅拌站周围的文明施工;
③、根据值班技术员提供的注浆压力、注浆量进行注浆操作,并认真、如实记录注浆参数(包括注浆位置,开始、暂停、结束时间,注浆压力,注浆量),并在下班前将记录表交值班技术员;
④、若发生注浆管堵情况,掘进班负责及时清理,避免浆液在管道内凝固; ⑤、交接班前,注浆司机负责清洗储浆罐及注浆泵,并拆除注浆管软管部分,将整条注浆管洗通。
七、 作业流程
原材料检验浆液拌制贮存与运输注浆参数选择注浆操作注浆参数记录监视漏桨处理变形监测分析不符合要求判定情况正常同步注浆操作流程图
7.1原材料检验
7.1.1砂要求采用细度模量1.6~2.3的细砂,不允许夹杂有5mm以上的豆石或杂物,需要时需对砂子进行过筛处理;
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同步注浆 ● 作业指导书 7.1.2水泥、膨润土不能有结块现象。 7.2浆液拌制
7.2.1搅拌站设在明挖段顶板上,材料就近分类堆放整齐; 7.2.2浆液配合比严格按工程师通知配合比配置; 7.2.3原材料计量误差要控制在规范要求范围内;
7.2.4膨润土应提前一天拌制成溶液,再与其他原材料进行混合(注意溶液中的用水应从配合比用水中扣除)。
7.2.5投料顺序按砂、水泥、水、膨润土浆依次进行; 7.2.6搅拌时间控制在2分钟左右; 7.3运输与储存
7.3.1浆液搅拌好后,储存在地面搅拌式储浆罐内,电瓶车就位后,下放到编组列车中的砂浆运输罐,下放浆液必须通过一层滤筛,将砂浆中的粗骨料去除后,才可进入砂浆运输罐;
7.3.2砂浆罐装满后,与其他列车同时进入后配套拖车停放区间,随后通过拖车上的砂浆泵将运输罐中的浆液注入拖车上的储浆罐;
7.3.3运输、储存时间不宜过长(不至于发生初凝),若需运输、储存时间长时,则考虑加入缓凝剂;
7.3.4若发生沉淀、离析现象,应进行二次搅拌; 7.3.5砂浆在运输与储存过程中不得随意加水。 7.4主要参数 7.4.1浆液配比
浆液配比由项目部试验室通过配合比试验确定,针对不同地层提供不同浆液配比,盾构土木值班技术员根据地层变化情况,进行浆液配比选择。 7.4.2注浆压力
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同步注浆 ● 作业指导书 同步注浆时要求在地层中的浆液压力大于该点的静止水压及土压力之和,做到尽量填补而不宜劈裂。注浆压力过大,管壁外面土层将会被浆液扰动而造成后期地层沉降及隧道本身的沉降,并易造成跑浆;而注浆压力过小,浆液填充速度过慢,填充不充足,会使地表变形增大,通常同步注浆压力一般为1.1~1.2倍的静止土压力与静止水压力之和,具体数值值班技术员根据隧道埋深计算确定。 7.4.3注浆量
本工程因盾构掘进产生的理论建筑空隙为13.35m3,实际注浆量为理论注浆量的130%~180%,即每环注浆量为17.355~24m3。 7.4.4注浆速度
盾构一环掘进时间约80分钟,故每个注浆孔流速控制在36L/min~50 L/min;即在盾构掘进前5分钟至掘进完成后5分钟内,均速注浆。 7.5注浆操作
7.5.1注浆前,检查设备、仪表是否正常;
7.5.2同步注浆同时对盾尾预置的6个注浆孔进行压注,在每个注浆孔出口设置分压器,以便对各注浆孔的注浆压力和注浆量进行检测与控制,从而保证对管片背后的注浆操作是对称均匀的;
7.5.3盾构掘进前5分钟开始同步注浆,掘进结束后,继续注浆5分钟,若出现盾尾漏浆情况,土木值班技术员根据现场情况延长注浆时间;
7.5.4同步注浆在地层均匀和盾构姿态较好时,6个注浆孔应均衡注入; 7.5.5盾构姿态较差时,土木值班技术员根据管片盾尾间隙调整各孔注浆压力,增大间隙较小侧注浆压力,同时减小间隙较大侧注浆压力。 7.6注浆系统操作
注浆系统具有手动、自动两种操作方式,具体的操作由项目部设物部编制相应的作业指导书。
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同步注浆 ● 作业指导书 7.7注浆参数记录
主要记录注浆位置、时间、压力、注浆量。 7.8几种漏浆现象的处理
7.8.1盾尾漏浆:一般采取堵漏的方法,手动加注盾尾密封油脂,必要时用棉纱进行封堵;
7.8.2掌子面漏浆:由于围岩稳定性等原因,造成盾壳与岩面间空隙过大,注浆时浆液会顺着盾壳外壁漏入掌子面,遇到这种情况,值班工程师必须及时适当减小注浆压力、注浆速度,防止浆液注入掌子面。 7.9变形监测分析
管片发生错台损坏时,应立即停止注浆,修正注浆参数。 7.10注意事项
7.10.1拌料时,砂、水泥、水、膨润土要按照正确顺序进行投料; 7.10.2注浆设计压力是指注浆孔孔口压力,而不是泵的工作压力;
7.10.3要注意保证注浆泵能正常工作,注浆管路畅通,压力显示系统正确无误; 7.10.4正常情况下浆液要从管片的对称位置注入,防止产生偏压使管片发生错台或损坏;
7.10.5注浆过程中要密切关注管片的变形情况,若发现管片有破损、错台、上浮等现象应立即停止注浆;
7.10.6注浆过程中,若在不提高注浆压力而注浆量很大,或注浆量突然增加时应检查是否发生了漏浆或注入掌子面,若发生前述现象应停止注浆,妥善处理后再继续注入;
7.10.7注浆过程中若发生管路堵塞,应立即处理以防止管中浆液凝结; 7.10.8作业完毕后,搅拌机、运输机、泵、注浆管路一定要及时清理干净,每一个工作班清理一次;
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同步注浆 ● 作业指导书 7.10.9在需要长时间停机时,必须拆除注浆管路,将注浆管路清洗干净;砂浆注浆罐内若有余料,用注浆机将砂浆输入运输车,在竖井内用门吊转运至另一条洞内使用。
八、 注浆质量控制措施
8.1按照股份公司《质量计划要求》,注浆是按特殊控制程序进行控制:人员需培训上岗;所用设备、计量器具等需经过鉴定;所用各种原材料的检验执行股份公司程序文件《采购产品的检验和试验控制程序》;施工过程施行连续监控,并形成记录。
8.2注浆前进行详细的浆材配合比试验,选定合适的注浆材料及浆液配比,保证所选浆材配比、强度、耐久性等物理力学指标符合设计要求。 8.3注浆过程中严格做到“不注浆、不掘进”。
8.4制订详细的注浆施工设计和工艺流程及注浆质量控制程序,严格按要求实施注浆、检查、记录、分析,及时做出P(注浆压力)—Q(注浆量)—t(时间)曲线,分析注浆效果,反馈指导下次注浆,并及时报告项目总工程师。 8.5进行信息反馈,修正注浆参数设计,发现问题及时解决。
8.6做好注浆设备的维修保养,注浆材料供应,保证注浆作业顺利连续不中断进行。
九、 安全文明施工控制措施
9.1参加注浆作业人员必须经过专门训练,掌握有关作业规程; 9.2严禁在不停泵的情况下进行任何修理;
9.3压浆泵及管道内压力未降至零时,不准拆管路或松开管路接头,以免浆液喷出伤人;
9.4压浆泵有专业人员负责操作,未经同意任何人不得操作; 9.5在拆除管路及压浆泵操作时应戴防护眼镜,以免浆液溅入人眼;
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同步注浆 ● 作业指导书 9.6保持机械及隧道内整洁,工作结束时必须对设备清洗保养,并清理作业周围环境。
注浆表格、待选配比
同步注浆记录表格
管片环号 开始时间 暂停时间 1、2号 注浆压力 3、4号 5、6号 1、2号 3、4号 注浆量 5、6号 合计 注浆点 结束时间 注浆司机: 值班工程师: 日期:
同步注浆记录表格
管片环号 开始时间 暂停时间 1、2号 注浆压力 3、4号 5、6号 1、2号 3、4号 注浆量 5、6号 合计 注浆点 结束时间 注浆司机: 值班工程师: 日期:
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