盾構施工雙液漿同步注漿應用技術研究

程實

摘要：隨著國民經濟的快速發展，城市地下工程進入了蓬勃發展的階段，與此相關，也會涌現出大量的巖土工程技術問題需要解決，特別是隧道施工引起沿線及周邊地面的變形，造成嚴重的經濟損失和社會影響，盾構隧道施工中采用水泥+水玻璃雙液漿同步注漿能夠很好的保持地層的穩定性，抑制施工引起的過大變形，確保地面及周邊建筑物沉降在安全范圍內，在特殊地質和小曲線、大坡度線型盾構段施工具有推廣意義。

關鍵詞：水泥-水玻璃;注漿設備;雙液漿注漿

一、工程概況

本工程為沈陽市運河水系綜合治理工程-南運河截污管道工程。地質條件復雜，主要為粉質粘土層、富水砂層等自穩性較差的地層，為控制地面沉降，防止向管片內漏水，使土壓力作用均勻以及使管片組成的襯砌環早期穩定，需要在盾尾間隙產生的同時，迅速注漿，填充盾尾間隙，確保注漿的及時性、耐久性以及充填的密實性，故本工程采用同步注漿方式，采用水泥漿+水玻璃雙液漿（簡稱“雙液漿”）作為盾構隧道施工同步注漿用漿液。

二、盾構施工雙液漿同步注漿概述

盾構掘進同步注漿是為填充管片脫離盾構機盾尾后四周存在的間隙，防止管片脫離盾尾后周圍填充物填充不密實或強度不足以支撐上部土體，土體會發生松動和下沉。水泥漿+水玻璃雙液漿同步注漿膠凝時間短，且可在幾秒鐘到幾十分鐘內準確控制，盾構施工采用雙液漿進行同步注漿可以盡早填充地層，減少地層沉陷量，保證周圍環境的安全，確保管片襯砌的早期穩定性和間隙的密實性。因此該工程采用水泥漿+水玻璃雙液漿能夠確保短時間內填充管片背后空隙，以到達控制地層沉降目的。

三、雙液漿同步注漿施工設備

盾構機雙液漿同步注漿裝置由地面設備、注漿設備、閥門組、同步注漿管、自動控制盤等組成，安裝在后配套臺車上。在盾尾設置了4處共8根同步注漿管（4根A液，4根B液）注雙液漿，當盾構掘進時，注漿泵分別將儲漿罐中的水泥漿液和水玻璃泵出，通過各自輸送管道，通到盾尾殼體內的同步注漿管，兩種漿液在注漿管內混合后填充管片外表面的環形空隙。

雙液漿注漿泵采用雙缸雙液結構，調節比例就是調節兩缸的流量比，兩缸的直徑相同，兩缸的行程比就是兩缸的流量比。泵出料時，注漿輸送缸活塞由主油缸伸出推動，砂漿在壓力作用下通過排漿口壓入輸送管道送至盾尾，此時吸料口關閉，出料口打開。主油缸達到最大行程后，系統自動切換到泵吸料狀態，此時吸料口打開，出料口關閉，注漿主油缸帶動活塞回縮，砂漿在自重和吸力共同作用下被吸入輸送缸，完成吸漿過程。輸送缸在液壓缸的往復驅動下，交替進行吸漿和排漿，實現砂漿的連續泵送。

在地面上采用攪拌機進行砂漿拌制，并置入罐中儲存，然后通過泵站，將地面的砂漿通過管路泵送至盾構機砂漿罐。水玻璃由電瓶車運送至盾構機上儲存罐中。通過注漿設備泵送至同步注漿管進行混合。管路上各裝有壓力和流量傳感器，用來檢測A/B液的注入壓力和流量，通過變頻器來控制注漿量。上位機注漿界面具有自動/半自動/手動模式及單/雙液模式切換功能，操作手根據實際情況進行選擇。注漿結束，啟動清洗程序，對管路進行清洗。

四、施工現場常見問題

無注漿壓力顯示注漿管路未及時清理硬化后堵塞，漿液到不了注漿壓力傳感器所在位置，應將注漿管路清理暢通。檢查壓力傳感器是否正常工作，保持傳感器清潔。

注漿脈沖次數顯示不正常注漿時某一路注漿次數為其它組2倍或無顯示，脈沖接近開關安裝位置超前，活塞經過時接近開關感應兩次，從而脈沖計數加倍，將脈沖計數接近開關調整至脈沖計數顯示正確的合適位置;接近開關探頭伸出太短以致檢測不到活塞動作時脈沖次數不顯示，應當調整探頭伸出長度。

五、雙液漿配比原則

雙液注漿可以通過調節A液和B液的比例來調節初凝時間，以適應不同的需要。如果需要初凝時間長的漿液，可以適當提高 A 液的比例，反之，降低 A 液的比例即可。比如，在自穩性極差的超軟弱粘性土地層，通常使用初凝時間短的漿液，縮短漿液的凝固時間，減少漿液向四周擴散;對于易坍塌的富水地層則需要初凝時間稍長的漿液，以便漿液能向周圍土體間擴散，達到更好的止水效果。

六、雙液漿同步注漿的特點

1.能夠快速控制地層早期變形

采用水泥漿+水玻璃雙液漿進行盾構同步注漿，漿液能夠在短時間內凝結并產生較大強度及早填充了管片周邊的空隙，穩固了地層，減少了地層擾動和初期沉降值，能夠保證周圍環境的安全。

2.有利于施工效率提高

同步注漿采用雙液漿時，A液可以采取泵送方式。通過管路進行材料輸送，節約了砂漿車的使用，效率提高，減少電瓶車編組的工作任務，大大提高了掘進過程中工序銜接的效率。

3.注漿設備簡單

雙液漿同步注漿注漿泵可以選擇軟管泵，對比傳統的施維英注漿泵，其具有結構簡單、緊湊、故障率低，操作維護簡便、檢修容易、成本低等優點。軟管泵無機械密封、自吸能力強，不會產生密封類泵的泄漏現象，杜絕了因泄漏造成的跑、冒、滴、漏損失和污染，工作現場干凈。

七、結束語

水泥水玻璃雙液漿保水性能好，不易離析，凝結時間較短并可調節，能達到較短時間內固結和堵水的目的，盾構同步注漿采用雙液漿注漿能及時有效的填充盾構建筑間隙、能夠有效地保持地層的穩定性，抑制施工引起的過大變形，進而起到控制地表沉降的作用，同時同步注雙液漿能起到很好的堵水效果，防止盾尾漏水、漏漿、有效的控制了管片變形，保證了隧道的成型質量，值得推廣。

參考文獻

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