地铁盾构隧道掘进同步注浆施工技术分析

地铁盾构隧道掘进同步注浆施工技术分析

张少康

中铁隧道股份有限公司 河南郑州 450000

摘要：国民经济的持续发展带动着我国交通事业的发展，城市规划设计的过程中开始重视地铁工程的建设。就目前的情况看，地铁工程的建设规模在不断扩大，有效解决了城市交通拥挤的问题。地铁隧道掘进时经常用到盾构法，盾构法的合理利用可以降低地铁隧道掘进时安全事故出现的可能性，提高施工的安全性，保证施工人员的生命财产安全。本文以某市地铁10号线建设为例，分析了地铁盾构隧道掘进同步注浆施工技术的应用现状，针对施工中经常出现的问题，给出了一定的问题解决策略。

关键词：地铁隧道；盾构法；同步注浆技术

引言

盾构法在实际应用时可以在很大程度上提高施工效率，施工受周边环境的影响比较小，因此，该技术在地铁工程施工时的应用比较多。通常情况下，地铁隧道施工环境比较复杂，随着地铁建设规模的增大，有些地铁隧道需要穿过高压富水地层，这就要求施工单位必须做好相应的防水工作。注浆施工技术在实际施工时能够表现出良好的防水性能，地铁盾构隧道施工时经常用到同步注浆技术。同步注浆技术的应用可以减少成型管片壁后建筑间隙以及施工对周边建筑的影响，降低地表出现沉降的可能性。同时，同步注浆施工在改善隧道结构的稳定性方面有很大的帮助，能够被看成是隧道衬砌加强层。

1地铁盾构同步注浆原理

就目前的情况看，地铁盾构同步注浆技术一种先进的施工技术，配合使用机械式掘进机，可以有效提高施工的机械化程度。同时，根据施工的具体进展，调整掘进速度，完善注浆流程，减少隧道掘进施工对地面交通的影响。与此同时，同步注浆技术使用时产生的噪音比较小，地表不会出现不均匀沉降，因此，可以减少地下水渗漏问题，合理规避了施工风险。

通常情况下可以将壁后注浆划分为多种不同的类型：第一、一次注浆。一次注浆技术是将浆液直接注入到岩体和管片缝隙中，提高结构的整体性，进而提高结构的稳定性。浆液注入时可以选择使用注浆管直接将浆液注入到制定区域，或者根据实际情况将浆液注入到管片缝隙中。综合分析施工环境特点以及断面开挖的情况，对机械设备的参数进行调整，严格计算盾构直径，提高浆液灌注的质量。第二、二次注浆。一般情况下当一次注浆效果不理想的情况下，可以采用二次注浆进行补充，提高注浆的整体质量，减少缝隙的存在。按照地铁隧道盾构施工的情况以及地层的稳定程度，施工人员需要明确注浆时间。施工时如果发现地层的稳定性较差，为了保证注浆施工可以顺利进行必须采用同步注浆技术。如果注浆过程中发现出现变形的问题，这种情况下二次注浆使用的浆液应该与一次注浆时使用的浆液保持一致，避免地表出现不均匀的沉降。

2地铁盾构同步注浆施工实例分析

2.1工程概况

该工程为某市地铁10号线二期工程区间，工程总长度为996m，根据水文地质调研报告可以该工程需要经过砂卵石层，该城市的丰水期为7-9月，枯水期为1-3月。该工程项目勘察市处于丰水期，地下水位埋深位5.2～6.1m。

2.2同步注浆技术应用背景

该工程项目施工时需要穿越砂卵石层地层，该地层的岩体结构的紧密程度低，较为松散、并且自稳定性比较差。通过勘察分析发现该区域的单个石块的强度高，卵石块石该层的主要支撑结构，发挥着骨架的作用。砂卵石地层的力学稳定性比较差，颗粒之间的粘结力比较小。盾构施工隧道施工时容易导致地层原有的平衡状态被打破，增加了地层塌陷或者是围岩松动的可能性。基于此，该工程项目施工时可以选择使用同步注浆技术。

2.3注浆性能及注意要点

同步注浆技术使用时使用的注浆液位单液浆，注入时单液浆处于流动状态，因此，注浆结构具有明显的不可控性。由于单液浆的流动性比较高注浆时有些区域会出现填充不完全的问题。受地下水的影响，注浆是单液浆容易被稀释。施工的过程中施工人员应该实时对地下水的情况进行分析，当地下水资源比较多时，单液浆容易出现离析的问题，从而导致单液浆的强度受到严重的影响，一旦隧道上方土层遭受外界压力，容易出现塌陷的问题。因此，同时注浆施工时施工人员必须加大对注浆液性能的控制力度，注浆液选择时考虑以下几方面的内容：第一、收缩率。为了保证注浆完成后浆液凝固质量更好，选择使用收缩率较小的注浆液，注浆液收缩时型变量比较小，地表出现变形的可能性会大大降低。第二、凝结时间。对注浆的凝结时间进行控制，无论是初凝还是终凝，都要保证浆体的塑性良好，保证盾尾刷等装置的完整性。一般情况下选择使用的浆液凝胶时间为3-10h。第三、和易性。注浆液选择时需要对浆液的和易性进行分析，确保浆液运输过程中不会出现离析等问题。

同步注浆技术应用前，施工人员必须对浆液材料的性能进行检测，确保浆液满足施工的需求。检查管片是否存在变形或者是损坏的问题，任何一项不满足施工条件，注浆作业必须及时停止。

2.4注浆参数设计及流程

针对隧道通过建筑物的施工段施工人员可以选择使用可硬性的注浆液进行同步注浆施工作业。一般情况下有建筑物的路段施工时如果没有做好支撑，地层容易出现沉降或者变形的问题，严重影响地表建筑物的稳定性，增加了安全事故出现的可能性。因此，施工时必须强化注浆液的选择，对注浆液的初凝时间、强度等参数进行分析，确保满足施工的需求。按照注浆液的配合比配制注浆液。注浆进行时为了提高注浆的质量施工人员需要四点同时注浆，并且对注浆压力进行实时监测，控制注浆速度，提高盾构机施工与注浆的协同程度。针对特殊工段盾构施工时，可以调整注浆量，确保空隙的填充更加充实。

同步注浆施工开展前施工人员需要做好相应的准备工作，加大施工人员的培训力度，帮助施工人员全面掌握注浆施工技术应用的要点和重点，做好工程技术交底。强化准备工作的开展，要求管理人员重视日常管理工作的开展，严格检查施工设备的使用性能，抽检不同批次施工材料的质量，为工程质量的提升提供保障。注浆施工开始前，检查注浆设备，选择合适的浆液运输车辆，确保运输过程中浆液的使用性能不受影响。

3同步注浆面临的问题及方法

地铁盾构隧道同步注浆技术应用时经常出现漏浆的现象，包括盾尾漏浆和掌子面漏浆。当盾尾漏浆问题出现时施工人员可以使用棉纱对其进行封堵，掌子面出现漏浆时可以注入适量的膨润土。同步注浆施工时容易出现管片上浮的问题，管片上浮主要与施工现场地质条件以及注浆位置有很大的关系，这种情况下必须合理选择注浆液，实时监测管片的状态，根据管片的状态控制注浆的速度。同步注浆过程中还容易出现管路堵塞的问题，这样注浆液的配合比有很大的关系，为了减少堵塞问题出现的可能性，应该选择使用不容易凝固的配合比，并且及时清理管路，保证管路处于畅通的状态。

总结

总而言之，城市规划建设的过程中地铁的建设规模在不断扩大，地铁盾构隧道施工时经常用到同步注浆施工技术。该技术应用时必须明确该技术的应用要点，然后分析影响该技术应用效果的因素，制定相应的问题解决方法，推动地铁隧道施工稳步进行。

参考文献

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[2]何伟.地铁盾构隧道掘进中同步注浆施工技术[J].城市住宅，2019,26(6):2.

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