地铁盾构隧道建设中的同步注浆施工技术探析

地铁盾构隧道建设中的同步注浆施工技术探析

李晓东

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摘要：经济的发展，城镇化进程的加快，促进交通建设项目的增多。在城市地下交通建设过程中经常使用的技术之一就是盾构法，这种技术具有的主要特点就是可以减少施工的期间，降低对周边交通产生的影响。根据盾构施工相关应用研究发现，刀盘切削、盾构机振动等均会对岩体造成直接与影响，同时管片和岩体之间如果长时间的存在间隙，就会出现地表下沉的情况，进而为施工周边带来安全隐患，所以使用这种技术需要注意在壁后进行注浆。本文就地铁盾构隧道建设中的同步注浆施工技术展开探讨。

关键词：地铁隧道；盾构施工；同步注浆

引言

目前，盾构法是城市地铁建设的通用方法，采取此方法的原因在于其施工速度较快，对周围的交通及环境影响较小。依据前期对地铁建设的调研可知，盾构机运作会对岩石造成干扰，再加上刀盘对岩石的切割，使得岩石间产生间隙，管片无法固定岩石，由此很容易使地面过度沉降，破坏安全性。本文就这个问题说明了后壁注浆在盾构隧道施工过程中的重要作用，并对同步注浆的具体步骤进行了探讨。

1同步注浆施工技术简介

盾构施工同步注浆施工的具体步骤包括掘进隧道、管片组装、浆体注入、脱出盾尾、浆体失去流动性。作为暗挖法中的施工形式之一，在实际施工过程中，盾构同步注浆技术的实施必须借助盾构掘进机才能顺利完成。与其他施工技术相比，在地铁工程项目建设中应用盾构同步注浆施工技术，具有十分显著的优势。首先，全机械化的施工过程能够大大提高实际施工效率，减少施工人力的投入，降低整体工程项目成本的同时，也有效保障了施工人员在盾构隧道掘进过程中的人身安全。其次，因为地铁工程项目的施工场所大多是在市区，人群十分密集，施工过程中，如果产生比较剧烈的振动或者噪音就会严重，影响到人们的日常工作生活和休息。盾构隧道掘进过程中，同步注浆技术的应用，就能够有效解决上述问题，因为同步注浆施工技术施工过程中大多是在竖井口的位置附近产生的，施工阶段对噪音和振动的管理控制工作更容易进行和出现效果。最后，盾构隧道掘进过程采用同步注浆施工技术，会根据实际情况进行不同的埋深，进而有效控制整体施工成本。

2盾构施工中应用同步注浆技术的目的

在盾构施工中应用同步注浆技术具有重要意义，主要表现为：（1）注浆水工可以减少盾尾间隙，因此可以降低地表沉降等问题发生，并降低地铁项目施工对周围建筑物的影响。（2）该技术可以保证管片衬砌的整体稳定性，这样不仅有助于强化盾尾的间隙密封性，也能降低管片上浮等问题发生。这是因为盾尾的间隙可能造成地表沉降，引发管片上浮等一系列问题，并且只要空隙存在，这种问题就一直存在。相应的，在采用注浆技术的情况下可以减少空隙问题，保证了整个结构的密封性，降低管片上浮等问题发生。（3）同步注浆技术具有良好的防水性能，这是因为地铁工程施工阶段不可避免的会穿越富水层，这就决定了工程项目对于防水也有很高的要求。而注浆技术可以提高盾构施工的防水性，保证了整个工程项目的顺利进行。

3地铁盾构隧道建设中的同步注浆施工技术要点

3.1同步注浆施工技术的作用

首先，在地铁盾构隧道掘进施工过程中很容易发生管片上浮和地面沉降问题，这些问题主要是因为盾尾有空隙存在，如果地下管片自身的重量比浮力小，管片就会从空隙中浮出来。而应用同步注浆施工技术可以有效减少管片发生浮出问题的概率，因为同步注浆技术能够使盾尾中出现间隙的概率大大降低，稳定地下管片的衬砌，对盾尾间的空隙进行填补。其次，岩体内部和衬砌处于密实状态，那么整体隧道才会处于稳定状态，同步注浆施工技术的应用能够减少地铁隧道施工过程中的风险性，因为可以使用注浆作为衬砌的加强层。然后，浆体对盾尾中的间隙进行填补，可以保护地面上原有的建筑物不会因为地铁隧道施工而受到干扰，地面沉降的概率也会大大降低。同步注浆施工技术的应用借助浆体对施工场地中的岩体进行支撑保障施工过程中的安全性。最后，在防水性和抗渗水性。同步注浆技术也具有突出的表现，非常适合施工环境经常会遇到高压富水层的地铁隧道施工项目。

3.2同步注浆配合比的选择

通常情况下，在同步注浆施工过程中经常使用的注浆材料是单液浆，在注入过程中需要保证单液浆保持流动的状态，在这种情况下使注浆结果不具备可操作性，浆液在流动期间不能有效地保证各个区域得到有效的填充。除此之外，因为隧道都是在地下进行施工，在施工期间地下水还会对浆液造成直接影响，乃至会被地下水稀释，如果施工位置具有大量的水资源就会提升浆液离析的可能性，这种情况就会直接影响到注浆后的强度，严重的会使浆液不能有效凝固，隧道上方的土体在缺乏支撑的状况下就会出现显著的下降情况，在施工过程中主要对浆液的性能有以下几个方面的要求。（1）如果浆液具有较强的和易性，可降低搅拌的难度，同时还能保证浆液运输的完整性，并且还能降低浆液出现不良情况的概率。（2）较小的收缩率。虽然浆体出现了凝固情况，但是其产生的体积收缩比较小，也能有效地规避地表变形的情况，从整体方面来看可减少浆液固结收缩率的5%。（3）浆液需要具有一定的强度。浆液在凝固之前需要具备一定的强度，以便于保证地表不出现下沉的现象，固结体强度1d一般要大于0.2MPa，28d要大于2.0MPa。

3.3一次注浆和二次注浆工艺

在进行一次注浆的时候，浆体注入的形式分为两种，一是从管片上存在的缝隙将其注入，这一步骤要在管片脱出以后完成，但是这样就不能实现注浆的完全同步，在具体施工时要先把浆体及时的注入管片缝隙中，完成多环掘进，然后通过管片注浆口进行注浆施工。软岩的性能比较稳定，通常会选用这种注浆工艺，但实际施工还要综合整体的施工情况进行选择。二是从注浆管将浆体注入。在完成一次注浆施工之后，要采用二次注浆对其进行完善补充，需要特别注意的是，一二次注浆施工中要使用相同的浆体。二次注浆工艺的使用可以减小盾尾出现空隙的概率，对施工场地中的地质环境稳定性加以提高。同时，如果浆液凝固过程中发生收缩导致结构体积发生了部分变化，二次注浆工艺还可以对其进行修复。

3.4注浆流程

1. 在建设过程中，可以选择浆体的材料，严格地检查机械设备，预估压力系统的工作性能。（2）在对浆液搅拌过程中。通常都是把拌制点放在明挖车当中，采取人工配料的方式，拌制能力一般是20m³。（3）浆液在运送和存储过程中，通常都会使用容量为7.5m³的载浆车将浆体移动到盾构部分，利用砂浆泵将浆体转移到容量为6m³的储浆罐中，同时还需对浆体进行充分搅拌，在这个过程中需要注意确保运送车辆和储浆罐的清洁。（4）浆液泵送过程。依靠同步注浆可使用2台注浆泵将浆体注入到4个加注口中，由管理部门根据实际情况适时的调整参数，通过精细化管理可以控制浆体的注入量。

结语

综上所述，地铁工程中的关键是注浆工序，它的效果不仅将地铁隧道连为一个整体，还控制着土地的抗渗性和地面的变形。择取注浆的材料要按照实际施工情况，对参数、操作流程做到严格把控。在注浆过程中实时记录，通过人为检测确保地铁运营的安全性。

参考文献

[1]田瑞忠，宋曙光，张延欢.软硬不均地层地铁盾构姿态超限剖析及控制方法研究[J].中国高新科技，2019（18）：102–104.

[2]杜能胜.粉土粉砂质地层地铁盾构下穿既有铁路施工技术研究[J].路基工程，2019（4）：195–201.

[3]郭瑶.地铁盾构空推过暗挖隧道施工关键技术[J].建材与装饰，2019（22）：275–276.