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北京地铁盾构同步注浆及其材料的研究
作者:朱建春 李… 来源:本站原创 点击量: 发布时间:2013-7-16 20:18:13
r,采用盾尾上方A1,A4两点注入。

  在此段盾构施工过程中,盾构掘进出土时进行同步注浆,以控制注浆压力为主兼顾注浆量(图3-2 )。由于当时施工条件所限,盾构每掘进一次时只能出土一斗。土斗装满后需返回竖井口,将土斗吊出倒空再放回平板车上,开至螺旋输送机口下继续掘进下一斗土。在等待土斗的这段时间内,如果注浆压力在掘进结束时未达到要求,那么应持续注浆,直到注浆压力达到要求为止。在拼装管片时,停止注浆,以免拼装时千斤顶部分松开时注浆会造成管片移位、变形。每天在掘进当天最后一斗土时,将注浆罐中残余的砂浆放掉,由浆液站重新拌制一定方量的膨润土液打入注浆罐,在掘进最后一斗土的过程中用注浆泵泵送,这样从地表台车到盾尾的胶管内以及盾尾注浆管路内即充满了膨润土液,原管路内存留的砂浆被膨润土液挤入地层。停机后,清洗注浆罐、注浆泵,盾尾则在停机6~7小时后再用高压清洗设备清洗。通过采用这种方式注浆,避免了停机造成注浆管路和盾尾堵塞,也减少了清洗管路的工作量,保证施工能够连续进行。在此段施工过程中,一方面由于浆液泵送距离较短,另一方面采取的注浆工艺比较合理,在施工过程中基本未出现堵管现象。

  

  3.2.2掘进60m至150m正常段施工

  盾构掘进60m后,盾构后配套台车全部下入隧道,注浆泵与盾尾之间的注浆胶管缩短,但浆液站至注浆罐的浆液输送管路随盾构的推进不断延长,浆液输送阻力日渐增大,同时浆液在输送管路中停留的时间较长,浆液中砂沉积较多,堵管现象逐渐出现,经常出现在管路中的变径处。此时采取的注浆工艺和前60m相同,只是由于盾构推进进度较快,为保证施工进度,常常等不及拌制膨润土液,造成管路清洗工作量加大。100m至150m左右,浆液罐车暂时未加工完毕,仍采用管路将浆液从浆液站泵送至隧道内盾构后配套台车上的注浆罐中的方式。由于管路较长,浆液较稠,泵送阻力很大。同时由于要降低成本,将浆液配制材料中的钠土改为了钙土,在不加外加剂的条件下,拌制的浆液流动性不好,浆液易发生固液分离现象,砂沉淀较快,造成管路极易堵塞,稍不及时清理就会造成清洗极度困难,有时甚至停机10多个小时来清洗管路。此时一方面尝试添加适当的添加剂来改善钙土的性能,保证拌制出的浆液的流动性和减少浆液的材料分离,利于泵送;另一方面采取特殊的泵送方式来减少堵管。具体方法参见图3-3。

  每环开始推进前,先拌制足够一环使用的砂浆打入注浆罐。当开始掘进后,随着砂浆的消耗不断向注浆罐内补充砂浆,即让浆液站基本不间断泵送浆液,保持浆液在管路中处于流动状态。这样在一环掘进结束时,注浆罐内仍还有够一环使用的砂浆。从拼装本环管片到下一环掘进结束这一段时间,浆液站不需再泵送浆液,可以用清洗球和清水进行清洗管路的工作,及时疏通浆液泵送管路,减少堵管的可能。这种方法取得了较好的使用效果,即使泵送较稠的浆液,堵管的次数也大大减少,保证了施工的连续性。

  

  图3-3 盾构掘进60m~150m同步注浆示意图

  3.2.3掘进150m以后的施工

  盾构掘进150m以后,浆液罐车加工完毕运至现场投入使用,基本解决了堵管问题,施工进度得到保障。此时盾构机逐渐进入砂层,我们对浆液配比进行了一定的调整,以保证注入的砂浆既能充分充填管片与地层之间的空隙,又不至于流失太大。这一段时间内有时会在注浆泵与注浆胶管之间的变径处出现轻微堵塞。由于此段为24小时不间断施工,停机时间很少,基本不再采用最后注入膨润土的方式,只是进行正常的清洗,盾尾在周末停机后再用高压清洗机清洗,参见图3-4。

  

  图3-4盾构掘进150m后同步注浆示意图

  3.3注浆质量控制

  3.3.1浆液搅拌

  制浆时的注意事项:

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