盾构隧道同步注浆施工技术探讨

李杨

摘 要：在地鐵隧道施工过程中常用的方法之一是盾构法，这种技术能有效地避免施工对周边地层和建筑物产生的影响。特别是其中的同步注浆施工技术的应用，显著提升了隧道掘进施工的安全稳定性和施工质量。本文针对同步注浆施工技术进行了简要的介绍，并主要就地铁盾构隧道掘进中同步注浆施工技术的具体应用要点进行了分析。

关键词：地铁隧道;盾构法;同步注浆

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[1]。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 工程概况

某区间隧道线路全长约8.0km。采用土压平衡盾构施工。盾构机外径6680mm，管片外径6400mm，厚300mm，环宽1.5m。隧道顶覆土深度范围为4.9～20.7m。大部分地下水位位于地铁结构底板以下，盾构施工时不揭露地下水。其中隧道穿过区间的岩土种类较多，不均匀，性质变化较大;存在黄土、风化岩等特殊性岩土;隧道掌子面穿过岩土层多为粘性土、碎石土;局部为强风化石灰岩，存在明显的上下软硬不均问题，隧道围岩稳定性差，易坍塌或掉块，施工时需注意。

2地铁盾构同步注浆技术原理

盾构施工技术中盾构机是经常使用的设备，通过这样的设备能实现施工过程的机械化，各个环节具体的流程主要分为：掘进→注入浆体→盾尾脱出→浆体硬化。将盾构施工技术合理的应用在地下交通建设中，不会对施工周围的交通产生影响，同时使用这种技术还可防止地下水渗出，避免地表出现下沉的情况，减少施工过程中产生的噪声，并且大幅提升建设安全性。

3注浆管理

3.1  一次注浆技术

一次注浆技术实际上就是在出现缝隙的同时注入浆体，使内部逐渐的密实，一般情况下都是采取2种方式注入浆体，第1种是从注浆管中注入，第2种是从管片的缝隙中注入。第1 种方式是把浆管设置在盾构外围，如果注浆管清理的不彻底就很容易出现堵塞的情况，但是通过这种方法可实现同步注浆;第2种是在管片脱离后进行注浆，注浆不能同步进行。

3.2  二次注浆技术

二次注浆主要是对一次注浆的补充，二次注浆可达到以下3点目的：①减少出现间隙的次数。②改变由浆液的收缩导致体积发生改变。③可以减少对周围地质稳定性的影响。

3.3  注浆量与注浆压力

对注浆控制主要是加强对注浆量与压力的管理。对注浆压力进行管理可保证压力与相关规定相吻合，然后在适当的调整注浆量;对注浆量进行管理需要保证注浆量与修正压力数值相一致。对注浆量进行管理时会关系地表渗透、浆体类别等很多个方面，所以很难准确地获取实际注浆量。注浆压力需要根据环境、浆体性能、盾构方式等几个方面进行管理，作业人员通常都是根据自身的经验，把注浆压掌控100～300 kN/m3，孔隙水压保持在200 kN/m2。然而还需根据工程的具体状况，经过多次试验选取最恰当的指标值，

4盾构掘进时的同步注浆和二次注浆

4.1 同步注浆的实施

实施同步注浆，主要是为了防止地面沉降，用其来补充管片圆环和盾构之间的缝隙，这是地铁盾构掘进工作中非常关键的一步。选用渗水性能好和易性最佳而且强度满足要求的浆液，同时适时、适量、平均注入，参考地层变化检测数据与压浆过程中的压力值来设计压浆参数，同步注浆从位于盾尾的注浆管填入。掘进和压浆同时展开。在地铁盾构隧道掘进中，安排专门人员担任工作面的压浆工作，认真记载压力值、压入地点、压入数量等，同时对地层进行实时检测，发现变形情况后第一时间进行调整。

4.2 确定同步注浆配合比

单浆液作为同步注浆的主要材料，其在填入后依然会保持流动，产生不可控的注浆结果，有些部分会因此无法根据计划补充。如果施工地点有丰富的地下水，还会造成浆液离析，从而降低注浆强度，引发浆液不凝结等问题。因此使用的浆液要满足以下要求：①良好的和易性。搅拌轻松，方便运输，不会存在沉淀或者离析等问题。②较小的收缩率。一般情况下浆液固结收缩率不超过5%。③强度适中。浆体在凝结前有相应的早期强度确保地层不会出现沉降情况。固结体强度1d≥0.3MPa，28d≥2.0MPa。④凝固时间适当。一般来讲，最好把凝固时间控制在4～10h，可采用预实验的方法完善配比，减少凝固时间。

4.3 注浆步骤

①预备工作。提前准备出所需的注浆材料，认真审查有关设施，检测压力系统状况是否良好。②浆液搅拌工作。③浆液储备和运输工作。要保证储浆罐与运输车干净卫生。④浆液泵送。利用同步注浆系统能做到两台注浆泵一起同步注浆4个加注口，相关人员按照有关要求确定参数，对注浆量精准控制。

4.4注意事项

①同步注浆施工中常常会遇见漏浆问题，主要以掌子面漏浆和盾尾漏浆为主，前者可通过补充膨润土改善，后者可通过棉纱堵漏来改善。②处理堵管问题。此问题主要是因为浆液在管路停留的时间较长渐渐凝结，可通过更改浆液配比来解决，还要保证管路无杂物，确保其畅通无阻。

4.5 二次注浆的实施

为避免盾构后土体出现后期沉降情况，可实施二次注浆。尤其是盾构需要穿越地面建筑物、地下管路、软土层等时，补压注浆的作用更为突出。展开此工作使用的材料为水玻璃或者水泥浆双浆液，通常把注浆压力控制在0.3～0.4MPa。压浆工作要由专人承担，及时记载相关数据，同时结合地层变形检测信息提供合理应对措施，以保证压浆工作正常进行。

5结语

综上所述，在地铁盾构隧道掘进中采用同步注浆施工技术，能有效预防地层变形，提升工程的稳定可靠性。在实际施工过程中，相关人员要结合实际情况有针对性地选用注浆材料，设计注浆参数，严格落实注浆流程。还要加强记录和检测工作，保证工程顺利完工。

参考文献：

[1]林正.地铁盾构隧道掘进中的同步注浆施工技术探讨[J].江西建材，2020（03）：117-118.