盾構(gòu)隧道同步注漿施工中存在的問題及對策

郭振峰

摘要：簡述了地鐵盾構(gòu)隧道同步注漿的背景，分析了在盾構(gòu)隧道同步注漿施工中存在的問題，并對此提出幾點對策，以減少同步 注漿施工過程中存在的問題，確保同步注漿的效果。 關(guān)鍵詞：盾構(gòu)隧道，同步注漿，注漿效果

關(guān)鍵詞：注漿;管片變形;地表沉降

一、概述

近年來，城市人口急劇增長以及城市用地日趨緊張，這都對 城市交通提出了越來越高的要求，交通擁堵、噪聲污染等問題也 逐漸影響著人們的生活環(huán)境，因此各個城市開始大力發(fā)展地下交 通工程。在城市地鐵的建設(shè)發(fā)展中，盾構(gòu)法因其具有的機械化程 度高、施工速度快、對周圍環(huán)境影響小等優(yōu)點逐步成為主要的施工方法。雖然盾構(gòu)法在這些年的施工實踐中已形成了一套較

為完善的技術(shù)體系，但是依然存在一些施工工藝中的問題而引起地層產(chǎn)生較大位移，影響周圍地下管線及構(gòu)筑物等問題。盾構(gòu)法施工過程中，隨著盾構(gòu)機的每一步推進，預(yù)制好的襯砌會在盾構(gòu)機內(nèi)完成拼裝，從盾尾脫出，由于盾構(gòu)機外殼厚度的影響，會形成盾尾間隙。其存在會使周圍土體處于無支護狀態(tài)，進而造成較大的地面沉降，影響地表穩(wěn)定性以及周圍地下管線及構(gòu)筑物的安全。

二、 同步注漿施工過程中存在的問題及原因

1） 由于注漿漿液材料配比不合理或者材料本身問題導(dǎo)致在盾 構(gòu)機掘進的過程中注漿效果不理想，進而導(dǎo)致地表發(fā)生較大沉降 量，影響地表建筑及地下管線、構(gòu)筑物的安全。產(chǎn)生這一問題可能 是注漿漿液的配合比不合理，導(dǎo)致漿液的力學(xué)性能不符合注漿施 工工藝以及周圍地層條件的適應(yīng)性要求，同時導(dǎo)致注漿漿液不符 合施工要求也有可能是原材料質(zhì)量不合格的原因，或在運輸、儲存 過程中出現(xiàn)了問題，比如在運輸過程中漿液已經(jīng)發(fā)生離析、沉淀的 現(xiàn)象等原因，以影響注漿漿液的拌和計量標準和配合比產(chǎn)生一定 的誤差，最終導(dǎo)致成型漿液不符合要求。

2） 隧道上方地層沿隧道開挖縱軸線方向產(chǎn)生過大沉降，引起 地面產(chǎn)生大范圍區(qū)域性沉降變形，影響地面的建筑物安全和道路 的正常使用。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能有：盾構(gòu)機在進行施工時， 未按設(shè)計方案要求進行同步注漿，即注漿不及時或者注漿量不足 等原因?qū)е伦{效果不理想，造成沉降; 在注漿過程中，如果注漿 壓力過大，注漿漿液可能會滲透周圍土層，甚至產(chǎn)生地面冒漿等不 良現(xiàn)象，由此造成注漿量不足，導(dǎo)致地面產(chǎn)生較大沉降; 當漿液凝 固后，如果注漿層的強度不能達到設(shè)計要求，則無法彌補土體的卸 荷，造成地表過量沉降;同時，在注漿過程中，由于工藝精度等問題 造成的注漿壓力不均勻、不連續(xù)，導(dǎo)致區(qū)域性注漿不合理甚至對周 圍地層造成擾動而導(dǎo)致沉降量過大。

三、 同步注漿施工過程中問題的對策

3.1 注漿漿液材料、配比問題對策

在注漿漿液的配制過程中，應(yīng)該綜合考慮盾構(gòu)機的形式、注漿的形式、周圍地層條件等因素，根據(jù)安全控制標準以及符合經(jīng) 濟效益最大化等進行漿液的材料配合比設(shè)計，在設(shè)計完成后，應(yīng)按照設(shè)計方案對漿液配比進行試驗檢測，達到施工所需的性能后 方可使用;此外，在漿液計量器具的設(shè)計方面，首先應(yīng)該考慮的是 計量的精確性，在保證精確性滿足合理要求的情況下，可以設(shè)計相對較簡單的計量器材，同時，對這些計量器材進行定期的維護檢查，保證其使用壽命，每次使用前都應(yīng)檢查校準計量器準度，如果準度出現(xiàn)誤差，應(yīng)及時進行校準; 在漿液材料方面，應(yīng)從采購、運輸、儲存等方面保證原材料的質(zhì)量，并定期對材料進行抽檢，以 確保其質(zhì)量;由于漿液在攪拌機中經(jīng)常會有材料，或由于周圍環(huán) 境的改變等原因，應(yīng)經(jīng)常對攪拌機進行維修保養(yǎng)和漿液殘留清洗，以保證每一次的攪拌都能夠不破壞現(xiàn)有漿液的材料配合比，保證材料的穩(wěn)定性; 在選擇注意漿液的輸送方式時，應(yīng)根據(jù)漿液 具體的狀態(tài)來選擇合適的漿液輸送方式，在選擇用管路進行漿液輸送時，應(yīng)該綜合考慮管道的長度和直徑，在選擇用攪拌車進行 輸送時，應(yīng)綜合考慮攪拌時間和攪拌車的性能，以確保漿液的穩(wěn) 定性;在漿液配制完成后，以及漿液在運輸完成后，應(yīng)對漿液進行 性能檢測，以確保施工的順利進行。

3.2 隧道開挖縱軸線方向地表變形過大

在進行方案設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)以往相似工程的施工經(jīng)驗，綜合考慮地層條件對注漿壓力和注漿量進行設(shè)計，在施工時也應(yīng)注意 注漿的同步性，以確保注漿達到預(yù)期的效果; 在進行注漿時，應(yīng)保證注漿的均勻性，同時還應(yīng)考慮盾構(gòu)機的掘進速度，應(yīng)根據(jù)盾構(gòu) 機的施工速度合理設(shè)置注漿速度，保持其適應(yīng)性; 在注漿過程中，由于施工擾動較大，所以應(yīng)特別注意注漿壓注的強度，保證注漿 強度的合理性;在盾構(gòu)機進行掘進時，應(yīng)同時、均勻、經(jīng)常性的壓 注盾尾密封油脂，以保證盾尾鋼絲刷的使用功能。 在注漿過程中，應(yīng)注意監(jiān)測地表沉降變形量值，根據(jù)沉降的 大小變形規(guī)律及時調(diào)整注漿量、注漿大小和注漿部位，如果出現(xiàn)沉降量較大的部位，可以采用補壓強的措施來彌補; 施工過程中還應(yīng)注意檢查盾尾的情況，對于損壞的盾尾應(yīng)及時維修或者更換，或者采用盾尾內(nèi)墊海綿的方法來進行堵漏，如果是注漿口離 盾尾太近而引起的盾尾漏漿，可采用從襯砌環(huán)上進行壁后注漿的方法，減少漿液滲漏。 3.3 單、雙液注漿漿管堵塞問題的對策

在盾構(gòu)機暫停掘進的時候或者停工期間，應(yīng)及時對注漿管進行清理疏通，可使用漿液打循環(huán)回路，以此來避免注漿管中漿液 殘留凝固引起注漿管堵塞;漿液拌和的過程中除了要注意配合比 的合理性，還需要注意攪拌的充分性;定時清理漿管，清理后的第一個循環(huán)用膨潤土泥漿壓注，使注漿管路的管壁潤滑良好; 此外，在清洗注漿管的過程中，還應(yīng)注意將橡膠清洗球去除，否則更容 易造成注漿管的堵塞;注意調(diào)整注漿泵的壓力，對于已發(fā)生泄漏， 壓力不足的泵及時更換，保證兩種漿液壓力和流量的平衡; 對于管路中存在分叉的部分，清洗球清洗不到，應(yīng)經(jīng)常性用人工對此 部位進行清洗。

四、結(jié)語

隨著城市地下交通的快速發(fā)展，越來越多的地鐵線路開始建 設(shè)，同時帶來的是不同地層條件及周圍環(huán)境所引起的施工問題， 尤其是在盾構(gòu)法施工過程中壁后注漿中存在的問題，它直接影響 到地表沉降變形，進而影響到周圍建筑物的安全。盾構(gòu)隧道施工同步注漿的問題較為多樣，主要包括漿液配合比或材料本身的問 題、由于注漿壓力或注漿量不合適引起的地表沉降變形過大以及 單、雙液注漿管堵塞甚至爆裂等問題。對于這些問題，應(yīng)從注漿 材料的采購、運輸、配制過程出發(fā)，保證漿液配制的安全性和穩(wěn)定 性，同時在注漿施工過程中，應(yīng)綜合考慮盾構(gòu)機的施工速度、周圍 地層的變形情況等條件，及時調(diào)整注漿壓力和注漿量，定期檢查 施工設(shè)備，以確保同步注漿達到理想效果，保證施工的順利進行。

參考文獻：

[1]劉建航，侯學(xué)淵. 盾構(gòu)法隧道[M].北京： 中國鐵道出版社， 1991.

[2] 張 猛. 地鐵盾構(gòu)法施工技術(shù)要點分析[J].太原城市職業(yè) 技術(shù)學(xué)院學(xué)報， 2018（ 1） ：85-88.

[3] 李 暢. 盾構(gòu)法修建地鐵隧道的技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].四川水泥， 2018（1） ：3335.

[4]張恒春，張清遐，牛巧云. 盾構(gòu)法施工同步注漿施工工藝分析[J].河南科技， 2017（ 15） ：80-81.