防水有助于保护建筑物的价值和资产，通过采取适当的防水措施，可以保护建筑物的价值，确保投资回报。今天让小编来大家介绍下关于隧道帷幕注浆施工动画演示的问题，为在防水方面有需要的人群解疑答惑。
文章目录列表:
1.隧道管棚压浆施工主要要注意哪些要点2.隧道注浆加固工程施工组织设计方案？
3.注浆法在盾构推进穿越已运营地铁隧道中的应用？
隧道管棚压浆施工主要要注意哪些要点
隧道管棚压浆施工主要要注意要点有：
注浆按操作规程作业，防止爆管对人身造成伤害。
注浆顺序按照由低到高、由下往上，交错进行。
注浆压力应符合设计要求，若注浆量超限，还没达到压力要求，就应该调整浆液浓度继续注浆，持压15min后可停止注浆。
注浆时，注浆孔管不得对准人体，防止高压浆液对施工人员的伤害。
串浆时要及时堵塞串浆孔。
注浆泵压力突然升高时，可能发生堵管，立即停机检查，并及时清洗注浆管路。
管棚支护的长度和钢管外径应满足设计要求。纵向搭接长度应不小于3m。在钢架上沿隧道开挖轮廓线纵向钻设管棚孔，其外插角以不侵入隧道开挖轮廓线越小越好。孔深不宜小于10m，孔径比管棚钢管直径大20～30mm，钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。
管棚钢管外径宜为φ（70～180）mm，单根长度宜为4～6m。接长管棚钢管时，接头应采用厚壁管箍，上满丝扣，丝扣长度不应小于150mm。接头应在隧道横断面上错开。钢花管上按设计要求钻孔。
管棚定位：以套拱内预埋的孔口管定向、定位，严格控制其上抬量和角度。
钻孔施工采用管棚钻机，利用套管跟进的方法钻进、长管安装一次完成。为保证长管棚施工质量，在拱脚部位，选2个孔作为试验孔，找出地层特点，并进行注浆和砂浆充填试验。
安装钢管时，先打有孔钢花管，注浆后再打无孔钢管。每钻完一孔便顶进一根钢管。
为确保注浆质量，在钢花管安装后，管口用麻丝和锚固剂封堵钢管与孔壁间空隙，钢管自身利用孔口安装的封头将密封圈压紧，压浆管口上安装三通接头。
用双液注浆泵按先下后上，先单液浆、再双液浆，先稀后浓的原则注浆。注浆量由压力控制，初压0.5～1.0Mpa，终压为2.0MPa。达到结束标准后，停止注浆。
注浆后，扫排管内胶凝浆液，用水泥砂浆紧密充填，增强管棚的刚度和强度；对于非压浆孔，直接充填即可。
隧道注浆加固工程施工组织设计方案？
下面是中达咨询给大家带来关于城市地铁隧道常用施工方法的相关内容，以供参考。
目前国内外修建地铁车站的施工方法有明挖法、盖挖法、暗挖法、盾构法等。主要阐述了修建地铁车站施工方法的原理、施工流程、优缺点，为我国各大城市修建地铁车站时选择合理的施工方法提供有益的参考。
伴随着我国社会主义经济建设的迅猛发展与综合国力的增强，城市的规模也不断的增大，城市人口流量还在增加、再加上机动车辆呈现逐年上涨的趋势，交通状况不断恶化。为了改善交通环境，采取了各种措施，其中兴建地下铁道得到了普遍的认可，如最近几年在北京、广州、深圳等城市便兴建了大量的地下铁道。由于在城市中修建地下铁道，其施工方法受到地面建筑物、道路、城市交通、水文地质、环境保护、施工机具以及资金条件等因素的影响较大，因此各自所采用的施工方法也不尽相同。下面将就城市地下铁道施工方法分别加以介绍。施工方法的选择应根据工程的性质、规模、地质和水文条件、以及地面和地下障碍物、施丁设备、环保和工期要求等因素，经全面的技术经济比较后确定。
1明挖法
明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。
明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济，常被作为首选方案。但其缺点也是明显的，如阻断交通时间较长，噪声与震动等对环境的影响。
明挖法施工程序一般可以分为4大步:维护结构施工→内部土方开挖→工程结构施工→管线恢复及覆土，如图1。
上海地铁M8线黄兴路地铁车站位于上海市控江路、靖宇路交叉口东侧的控江路中心线下。该车站为地下2层岛式车站，长166.6m，标准段宽17.2m，南、北端头井宽21.4m。标准段为单柱双跨钢筋混凝土结构，端头井部分为双柱双跨结构，共有2个风井及3个出人口。车站主体采用地下连续墙作为基坑的维护结构，地下连续墙在标准段深26.8m.墙体厚0.6m。车站出人口、风井采用SMW桩作为基坑的维护结构。
2盖挖法
盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工.主体结构可以顺作，也可以逆作。
在城市繁忙地带修建地铁车站时，往往占用道路，影响交通当地铁车站设在主干道上，而交通不能中断，且需要确保一定交通流量要求时，可选用盖挖法。
2.1盖挖顺作法
盖挖顺作法是在地表作业完成挡土结构后，以定型的预制标准覆萧结构(包括纵、横梁和路面板)置于挡土结构上维持交通，往下反复进行开挖和加设横撑，直至设计标高。依序由下而上，施工主体结构和防水措施，回填土并恢复管线路或埋设新的管线路。最后，视需要拆除挡上结构外露部分并恢复道路。施工顺序如图2。
在道路交通不能长期中断的情况下修建车站主体时，可考虑采用盖挖顺作法。
工程实例:深圳地铁一期工程华强路站位于深圳市最繁华的深南中路与华强路交叉口西侧，深南中路行车道下。该地区市政道路密集，车流量大，最高车流量达3865辆/h。车站主体为单柱双层双跨结构，车站全长224.3m，标准断面宽18.9m，基坑深约18.9m，西端盾构并处宽22.5m，基坑深约18.7m。南侧绿地内东西端各布置一个风道。主体结构施工工期为2年，其中围护结构及临时路面施工期为7个月.为保证深南中路在地铁站施工期间的正常行车，该路段主体结构施工采用盖挖顺作法施工方案。
2.2盖挖逆作法
盖挖逆作法是先在地表面向下做基坑的维护结构和中间桩柱，和盖挖顺作法一样，基坑维护结构多采用地下连续墙或帷幕桩，中间支撑多利用主体结构本身的中间立柱以降低工程造价。随后即可开挖表层土体至主体结构顶板地面标高，利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板。顶板可以作为一道强有力的横撑，以防止维护结构向基坑内变形，待回填土后将道路复原，恢复交通。以后的工作都是在顶板覆盖下进行，即自上而下逐层开挖并建造主体结构直至底板，如图3。
如果开挖面积较大、覆土较浅、周围沿线建筑物过于靠近，为尽量防止因开挖基坑而引起临近建筑物的沉陷，或需及早恢复路面交通，但又缺乏定型覆盖结构，常采用盖挖逆作法施工。
工程实例:南京地铁南北线一期工程的区间隧道在地质条件和周围环境允许的情况下，以造价、工期、安全为目标，经过分析、比较，选择了全线区间施工方法。其中，三山街站，位于秦淮河古河道部位，位于粉土、粉细砂、淤泥质粘土土层中。因为是第1个车站，又位于十字路口，因此采用地下连续墙作围护结构.除人口结构采用顺作法外，其余均为盖挖逆作法。
2.3盖挖半逆作法
盖挖半逆作法与逆作法的区别仅在于顶板完成及恢复路面后，向下挖土至设计标高后先浇筑底板，再依次向上逐层浇筑侧墙、楼板。在半逆作法施工中，一般都必须设置横撑并施加预应力，如图4。
3暗挖法
暗挖法是在特定条件下，不挖开地面，全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工力一法。暗挖法主要包括:钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、沉管法等。其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛，因此，本文着重介绍这两种方法。
3.1浅埋暗挖法(浅埋矿山法)
浅埋暗挖法即松散地层的新奥法施工，新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测、监控，指导地下工程的设计施工。浅埋暗挖法是针对埋置深度较浅、松散不稳定的上层和软弱破碎岩层施工而提出来的，如深圳地铁区间隧道大部分采用了浅埋暗挖法施工。
浅埋暗挖法的施工技术特点:围岩变形波及地表;要求刚性支护或地层改良;通过试验段来指导设计和施工。
浅埋暗挖法施工隧道时，应根据工程特点、围岩情况、环境要求以及施工单位的自身条件等，选择适宜的开挖方法及掘进方式。施工中区间隧道常用的开挖方法是台阶法、CRD工法、眼镜工法等;城市地铁车站、地下停车场等多跨隧道多采用柱洞法测洞法或中洞法等工法施工。
地下铁道是在城市区域内施工，对地表沉降的控制要求比较严格，所以更要强调地层的预支护和预加固，所采用的施工方法有超前小导管预注浆、开挖面深孔注浆、管棚超前支护。浅埋暗挖法的施工工艺可以概括为“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”18个字，其工艺流程见图5。
工程实例:北京地铁东单车站东南风道与车站主体结构正交，北侧在长安街下，中部及南侧穿过居民区，风道全长43.4m。采用浅埋暗挖洞桩法施工，在基本维持环境原状条件的情况下从地面居民生活区和人防设施下面顺利通过。
3.2盾构法修建地铁随道
盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构(shield)是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置，钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶;钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装(或现浇)一环衬砌，并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆，以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井，在竖井内安装盾构，盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。盾构法施工工艺见下图6所示。
按盾构断面形状不同可将其分为:圆形、拱形、矩形、马蹄形4种。圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好，衬砌拼装简便，可采用通用构件，易于更换，因而应用较为广泛;按开挖方式不同可将盾构分为:手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式3种;按盾构前部构造不同可将盾构分为:敞胸式和闭胸式2种;按排除地下水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为:人工井点降水、泥水加压、土压平衡式，局部气压盾构，全气压盾构等。
盾构法的主要优点:除竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪声和振动影响;盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施T易于管理，施工人员也比较少;土方量少;穿越河道时不影响航运;施工不受风雨等气候条件的影响;在地质条件差、地下水位高的地方建设埋深较大的隧道，盾构法有较高的技术经济优越性。
工程实例:北京地铁五号线即采用了盾构法施工地铁五号线是一条贯穿北京市中心的南北向地下交通大动脉。南起丰台区宋家庄，向北经蒲黄榆、祟文门、东单、东四、雍和宫止于昌平区太平庄北站，全长27.7km。由于该路段地上大型建筑物密集，交通流量大，地下管网复杂，为减少对城市经济和市民生活的影响，经专家论证，决定在雍和宫至北新桥约700m长的试验段率先采用盾构施工方法。该盾构为大直径土压平衡盾构机。
4沉管法
沉管法是将隧道管段分段预制，分段两端设临时止水头部，然后浮运至隧道轴线处，沉放在预先挖好的地槽内，完成管段间的水下连接，移去临时止水头部，回填基槽保护沉管，铺设隧道内部设施，从而形成一个完整的水下通道。
沉管隧道对地基要求较低，特别适用于软土地基、河床或海岸较浅，易于水上疏浚设施进行基槽开外的工程特点。由于其埋深小，包括连接段在内的隧道线路总长较采用暗挖法和盾构法修建的隧道明显缩短。沉管断面形状可圆可方，选择灵活。基槽开挖、管段预制、浮运沉放和内部铺装等各工序可平行作业，彼此干扰相对较少，并且管段预制质量容易控制。基于上述的优点，在大江、大河等宽阔水域下构筑隧道，沉管法称为最经济的水下穿越方案。
按照管身材料，沉管隧道可分为2类:钢壳沉管隧道(有可分为单层钢壳隧道和双层钢壳隧道)和钢筋馄凝土沉管隧道。钢壳沉管隧道在北美采用的较多，而钢筋混凝土沉管隧道则在欧亚采用较多。
沉管隧道施工主要工序:管节预制→基槽开挖→管段浮运和沉放→对接作业→内部装饰。
上程实例:广一州珠江隧道是我国第一条公路与地铁合用的越江隧道，公路隧道全长1238.5m。河中段隧道埋置在河床下.不影响水面通航，河中沉管段全长457m。该沉管为多孔矩形钢筋混凝土结构，其中包括两个双车道机动车孔、一个地铁孔、一个电缆管廊。沉管断面为典型矩形断面，外形尺寸为33mx7.956m(宽x高)，底板厚1.2m、顶板厚1.0m，两外侧墙分别为0.7m和0.55m、最长管节的混凝土量达12000砰。管段的基底坐落在河床的风化花岗岩层上。开槽时采用了炸礁施工。基础处理采用灌砂法。
5混合法
可以根据地铁隧道的实际情况，在地铁隧道的施工过程中采用以上2种或2种以上的方法同时使用，称其为混合法。
工程实例:北京地铁东四站位于朝阳门内大街与东四南大街交叉日上，处于繁华的市中心，有多路公交车经过。车站主体顺东四南大街，呈南北走向，东四南大街规划道路红线宽70m，现状路宽为22m，朝内大街已改造完，道路红线宽60m，两方向客流均衡，交通十分繁忙;且远期六号线顺朝内大街，呈东西走向，在此站换乘。本车站两端为明挖段，结构形式为3层三跨框架结构;中间为暗挖段，结构形式为单层三拱两柱结构。车站总长度197m，暗挖段长为96.80m，明挖段长为100.20m。
6结束语
随着我国地下铁道建设事业的发展，原有的施工技术不断地发展与提高的同时，新的施工方法也被应用到施工当中，施工技术水平得到不断提升，其中有些施工技术已经达到世界先进水平。另外，由于城市交通流量的增加导致城市道路已拥挤不堪，加上城市环境的要求越来越严格，城市内封路施工已不现实了。因此，暗挖技术，如盾构法、浅埋暗挖法将是今后研究和实践的主攻方向。
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注浆法在盾构推进穿越已运营地铁隧道中的应用？
一、工程概况：
北京大学站进线电力沟工程位于北京市海淀区成府路中段，东起铁路东侧家具店，西至东升乡乡政府路口，全长约500米。本工程电力沟为2.00×2.05m暗挖隧道。初衬200mm，二衬200mm，初衬和二衬之间为SBC120聚乙烯丙纶复合防水卷材。
由于2.00×2.05m暗挖隧道位于粉质粘土土层中，部分地段为回填土，地层松软，自稳能力差，施工中土体坍塌严重，存在着很大的安全隐患。为保证施工安全及施工的顺利进行，必须对此段进行开挖预加固处理。针对上述情况，本着技术可靠、施工可行、经济合理和对现况土体扰动小的原则，结合近年来我公司注浆加固的成功经验，经研究决定采用二重管A、C液无收缩注浆加固的方法，对该段地基进行加固处理，增强地基的自稳性和抗压强度,加固范围见图一。
二、工程地质条件：
根据建设部综合勘察研究设计院提供的岩土工程勘察报告，隧道开挖深度范围内的土体工程地质和水文地质条件如下：
1） 工程地质条件：
填土①层：杂填土①1层：杂色，以建筑垃圾为主，中下密度；素
填土①2层：黄褐色，以粉土、粉质粘土为主，中下密度；该层厚度为1.0~2.5m。
粉土②层：褐黄~灰**，结构较好，可塑~硬塑，厚度为2.5~4.3m。
粉质粘土③层：浅灰~褐**，结构较好，可塑~硬塑，夹粉土③1层透镜体，厚度为6.7~7.9m。
2） 水文地质条件：
根据勘察报告，隧道开挖深度影响范围内，存在上层滞水，含水层为粉土②层，静止水位埋深为1.6~2.78m，主要来源为大气降水、管线渗漏。
三、施工方案设计
（一）、施工目的
本工程主要以改善地层松散的性状为目的，以及止水，使隧道顶部及侧面增加抗压强度和粘结性，实现加固目的，保证隧道掘进时，拱顶土体不产生塌落从而保证暗挖施工顺利进行和施工安全。
（二）、施工方法选择：
本工程采用双重管无收缩注浆工法，对隧道作业面前方的起拱线以上3米部分土体及侧面2米部分土体的范围进行辐射型注浆加固处理，形成具有一定强度复合地基，以达到稳固土体的预期目的。
四、注浆加固：
(一)、注浆材料：
1、其特性对地下水而言，不易溶解；
2、对不同地层，凝结时间可调节；
3、高强度、止水；
4、注浆材料配比：
A 液 B 液 C 液
硅酸钠 130L 水 70L Gs剂 8.5%P剂 4.5%DHP剂6.7%GOX剂7.1%水水泥 47% DHP剂 5.6% GOX剂 4.2% XPM剂5.4% 水
200L 200L 200L
注：溶液由A、B液组成；悬浊液由A、C液组成
注浆时，将根据现场实际情况适当加入特种材料以增加可灌性和早期强度。
(二)、注浆范围的设计：
经计算，出线沟暗挖隧道土体注浆加固范围确定如下：
a、隧道结构外轮廓线：左右两侧各2m以内的土体；拱部以上3m以内的土体；底部不加固。位于回填土内的隧道全段面加固，位于天然土层内的隧道仅加固隧道开挖范围外的两侧各2米，上部3米的范围。
b、断面纵向每次加固长度12m。
c、采用垂直、水平和斜向成孔、注浆加固。
(三)、注浆孔的布置：
根据隧道结构及地质状况，注浆孔于开挖断面上呈正方形布置，间距0.7米。
(四)、施工布署及工艺流程：
1、施工布署
① 加固区长度每段12米，开挖时预留3.0米，以防下一次注浆时浆液外溢。
② 水平加固区采用由中心部→外围或外围→中心部，并采用隔孔注浆施工。
③ 如现场地面施工条件具备，为缩短工期，采用地面垂直注浆方案。
2、工艺流程
① 钻孔：根据设计要求，对准孔位，根据不同入射角度钻进，要求孔位偏差不大于2cm，入射角度偏差不大于1°。
②注入浆液：成孔后，开始注浆，注浆压力0.3~0.5Mpa；
② 拔出注浆管，封堵注浆孔：采用粘土或其他材料封堵注浆孔，防止浆液流失。
③ 冲洗注浆管：注浆完毕，应立即用清水冲洗注浆管，必须采取适当措施处理废水，搞好清洁工作。
⑤转入下一孔位施工。
(五)、工程数量：
1、以现场实际注浆量为准。
五、注浆施工程序及人员组织：
六、工程质量保证体系：
在本工程注浆施工中，应以严格组织管理体系和科学严谨的质量体系来保证工程质量。
(一)、质量控制：
1、工程质量严格按照本工程制定，并经甲方和监理工程师认可的施工方案执行，严格按国家有关技术规范、规程、标准控制施工。
2、根据施工程序，严把钻孔深度、配料注浆压力、注浆量关，每一道工序均安排专人负责，并记录好每一道工序的原始数据。
(二)、工程质量保证制度：
1、成立工程项目经理为责任的质量管理小组，完善质量保证体系，严格按照质量体系中规定的责权要求运行。
2、定期召开质量分析会议，组织质量教育，严格执行"三检"制度，加强技术交底工作，强化工序控制，由责任心强经验丰富的工程师担任质量控制人员，实行监督检查，保证工程质量。
3、加强现场施工材料管理，严格执行进料检验制度，保证施工材料满足设计和规范要求，不合格材料不得进场使用，确保工程质量。
4、配备好施工机具和计量工具以满足施工要求，建立健全各种资料、原始记录、作为评价工程质量的重要依据。
5、加强与甲方、监理的配合，认真接受指导和监督。
(三)、工程质量措施：
1、钻孔施工：开钻前，严格按照施工布置图，布好孔位。钻机定位要准确，开钻前的钻头点位与布孔点之距相差不得大于2cm，钻杆度不得大于1°。
2、配料：采用准确的计量工具，严格按照设计配方配料施工。
3、注浆：注浆一定要按程序施工，每段进浆要准确，注浆压力
一定要严格控制在0.3~0.5MPa，专人操作。当压力突然上升或从孔壁溢浆，应立即停止注浆，每段注浆量应严格按设计进行，跑浆时，应采取措施确保注浆量满足设计要求。
4、注浆完成后，应采用措施保证注浆不溢浆跑浆。
5、每道工序均要安排专人，负责每道工序的操作记录。
七、安全措施：
1、建立健全各种岗位责任制，严格执行现场交接制度。
2、钻机注浆泵及高压管路必须试运转，确认机械性能和各种阀门管路，压力表完好后，方准施工。
3、每次注浆前，要认真检查安全阀、压力表的灵敏度，并调整到规定注浆压力位置。
4、安装高压管路和泵头各部件时，各丝扣的联接必须拧紧，确保联接完好。
5、注浆过程中，禁止现场人员在注浆孔附近停留，防止密封胶冲式阀门破裂伤人。
6、注浆时不得随意停水停电，必要时必须事先通知，待注浆完成并冲洗后方可停水停电。
7、注浆施工期间，必须有专门机电修理工，以便出现机械和电器故障时能及时处理。 8、注浆现场操作人员必须佩戴安全帽、防护眼镜、口罩和手套等劳保用品，方可进行注浆施工。
9、施工前必须做好施工准备，地下埋藏管线较多，必须经甲方或总包方认可后方可开钻钻进。并请甲方或总包方提供周边详细的管线布置图，调查清管线的位置和埋深。
八、注浆施工组织管理系统：
注浆施工阶段建立由注浆施工项目经理和主任工程师中间控制的管理系统。
九、注浆效果检测手段：
1、注浆施工结束后，通过注浆体内钻孔，用压水、注水或抽水等办法测定地基的流量及渗透系数，不合格者需进行补充注浆。检查孔的数目约为总注浆孔数的5~10%，布孔的重点是地质条件不好的地段以及注浆质量较差或有疑问的部位。
在防渗注浆工程中，这类检测是一种重要的和基本的手段。
对加固注浆而言上述水力物理性虽不能直接反映加固效果，但至今仍旧被广泛的当作一种参考指标，因为吸水量大小与地基的密度和强度之间存在着一定的关系。
2、通过钻孔，从注浆体内取出原状样品，送实验室进行必要的试验研究。实践经验证明，通过这类检测可得出下述几项重要的物理力学性能指标，据此能对注浆效果作出比较确切的评价:
(1)、样品的密度；
(2)、结石的性质；
(3)、浆液充填率及剩余孔隙率；
(4)、无侧限抗压强度及抗剪强度；
(5)、渗透性及长期渗流稳定性；
3、采用挖探或其他方法检验加固效果。
十、施工工期：
施工机具4套，每套施工机具按2班计算，每班实际工作时间10小时，隧道内注浆时预计3天左右完成一个阶段。
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下面是中达咨询给大家带来关于注浆法在盾构推进穿越已运营地铁隧道中的应用，以供参考。
就注浆法在盾构推进穿越已运营地铁隧道中的应用作一深入探讨,并结合上海市轨道交通4#线盾构推进穿越2#线(已运营)的工程实例,并在对工程地质情况调查的基础上,进行了严密的理论计算,确定了施工方案,实施过程中采用了“分段、跳环、跳孔、单孔分层多次高压劈裂注浆技术”对两隧道间软弱夹层进行加固,注浆的同时在2#线隧道内安装电子水平尺进行实时监测,工程取得成功。
关键词:注浆;盾构推进;穿越;已运营;隧道
上海市轨道交通4#线工程张杨路站—浦电路站区间隧道位于世纪大道及福山路之下,北起张杨路站(与地铁2#线东方路站相邻),南至浦电路站,全长670m,根据提供的路线平面图及剖面图:该区段隧道在潍坊路、福山路及世纪大道交汇处从地铁2#线下面斜交穿越地铁2#线。为确保该区段隧道及运营中的地铁2#线的安全。除盾构推进过程要求采取必要措施外,还必须对近距离隧道间软弱土夹层进行加固。
1加固措施
盾构在推进过程中会对周围的土体造成的不定量的超挖(或欠挖)和扰动,使隧道轴线附近的地面以及地下构筑物造成一定量的沉降影响。而所穿越的地铁2#线位于4#线隧道上方,最近的距离为1.045m。并且4#线隧道以379.851m半径斜线穿越运营中的地铁2#线隧道,这将增加对隧道周围土体的扰动和超挖。虽然在推进过程中对同步注浆也有非常严格的控制,但同步注浆为惰性浆液,考虑到惰性浆液凝结时间长、强度低、不稳定等诸多不利因素,因此在盾构顺利穿越2#线后,必须对近距离2条隧道间软弱土夹层进行加固。经多方论证,并充分考虑加固施工的可行性、安全性及操作的可控制性,最终选定双液注浆加固。注浆加固利用管片上的注浆孔。注浆加固分4步进行:
(1)隧道盾构施工后,在保证注浆对盾构推进没有影响的前提下,对隧道进行双液同步注浆加固。具体实施为:在盾尾后5～8环处从隧道上部预留注浆孔进行同步注浆,在盾尾后10环以后从隧道下部预留注浆孔进行同步注浆。
(2)在同步注浆施工过程中,在对地铁2#线有影响的施工区段从隧道顶部90°范围内的预留注浆孔中打入适当数量的预埋注浆管,预埋注浆管深度暂定为3m,如孔位距地铁2#线隧道管片外壁距离不足3m时,预埋注浆管打入深度为距地铁2#线隧道管片外壁20cm左右。预埋注浆管打入后,根据监测数据和实际要求,随时准备进行跟踪注浆加固,以达到保护地铁2#线的目的,在变形较大时起到一定的纠偏作用。
(3)在同步注浆施工过程中及结束后,对地铁2#线有影响的施工区段范围内的惰性浆液进行置换注浆加固(置换注浆加固为双液注浆),以彻底置换掉惰性浆液,置换注浆加固范围为管片外0.5m。
(4)在隧道置换注浆施工结束后,对该区段两隧道间软弱土体进行双液注浆加固。加固区段为下行线隧道341～451环、上行线隧道114～239环。施工范围为隧道顶部90°范围内的5只预留注浆孔以上、地铁2#线中心线以下范围内的土体,加固后的土体应有良好的均匀性和较小的渗透系数,注浆加固后土体强度要求≥1.2MPa。两条隧道推进结束后,根据实测资料,可对变形较大的部分,打开预留的注浆孔,进行再注浆,达到控制变形的目的。
2模拟实验
在盾构穿越地铁2#线前,在福山路上布设两排深层沉降监测点,模拟盾构穿越地铁2#线时现有隧道沉降情况,用以指导盾构穿越地铁2#线时的施工参数。
因受模拟推进区段路面实际情况的影响,经与管线及道路管理部门协商,根据沉降槽对称性原理,点位从隧道轴线上方向单侧布设。具体位置布设在Z321、Z324、Z330、Z345、Z350及Z355处,每排1～2只测点,测点深度轴线点距离盾构面1.40m。模拟推进的目的是检测所拟定的盾构推进所有主动技术保护措施的实际效果以及盾构推进的过后惰性浆液同步注浆。双液同步注浆、置换注浆,以及土体加固注浆和跟踪注浆效果,用以指导正式穿越施工。主要检测指标是地面沉降量、盾构上方1.4m处土层垂直位移量。
模拟推进的长度为20m，前影响区20m,后影响区10m,共计50m。
盾构推进进入模拟区域,在盾构推进穿越深层监测点前,测点有一个持续缓慢的隆起过程，在盾构推进穿越深层监测点后,测点有一个持续缓慢的沉降过程。在SC321、SC324、SC330点的累计沉降由正变为负数时,开始对上述区域的隧道顶部进行注浆补浆施工。在SC345点的累计沉降接近为零时开始对SC345点对应区域的隧道顶部进行注浆补浆施工。在SC350、SC355点开始出现明显沉降加速趋势时,对SC350、SC355两点对应区域的隧道顶部进行注浆补浆施工。
注浆施工以少量多次为原则,在测点刚脱出盾尾时,测点沉降速度较快,注浆补浆每天施工1～2次,每次注浆量400L/孔;经过几次注浆后,测点沉降速度变缓,注浆补浆改为每2～3d施工一次,每次注浆量400L/孔;当测点稳定后,补浆施工不再进行。
根据沉降观测记录显示,在注浆补浆后,观测点有明显的回升,经一段时间的稳定后再次沉降,但沉降速率明显减慢。注浆施工控制以少量多次,每次注浆后以达到稳定测点并略有回升为原则,单次注浆应将其抬升量控制在1.0～2.0mm以内,如此反复多次,以达到稳定的目的。
根据模拟实验结果,在隧道管片完全脱出盾尾及其后面附属设备的这一时间段内,通过同步补充注浆,可以将地铁2#线的沉降控制在3～4mm以内,为后续置换注浆、土体加固注浆及跟踪注浆创造了有利的时间和空间效应。在后续注浆施工时,再将地铁2#线逐步恢复到原位。
3施工技术要点
(1)注浆孔选择、布置:该本次双液注浆孔布置在上行线隧道117～239环、下行线隧道341～451环的拱底、标准、邻接块中预埋件1和预埋件4的压浆预留孔内(土体加固注浆及跟踪注浆仅利用顶部5只预留注浆孔),隧道管片每环间距1.2m,每环中预留孔为16只。
先用冲击钻将预留孔疏通,置换注浆将1.0m的注浆管振动插入孔内至隧道管壁外侧0.5m处;土体加固注浆及跟踪注浆将1.0m的注浆管采取内丝连接振动插入孔内至隧道管壁外侧要求的深度处。随即将特制的防喷装置安装好,并将单向球阀接在注浆管上,以便注浆。若出现有浆液或地下水渗漏的情况时,先将防喷装置安装在预留孔中,并接上单向球阀,直接将安装有防漏密封圈的注浆无缝钢管打入注浆孔至设计深度,以达到防止地下水或浆液渗漏的目的。
(2)施工流程。同步注浆施工流程见图1。
置换注浆、土体加固注浆、跟踪注浆施工流程:确定孔位→疏通预留孔→振插注浆管→安放防喷装置→配浆→注浆→拔管→分层注浆→拔管→孔口注入封闭浆→洗浆管移位。
(3)双液浆配比:为尽量减少注浆过程对地铁2#线及周边环境的影响,经过计算及实验,选用收缩率小于5%的浆液配比,具体如下:甲液为水∶水泥∶粉煤灰∶膨润土=100kg∶100kg∶100kg∶5～8kg;乙液为35°水玻璃30～50kg。
如注浆孔需多次打开重复注浆,双液注浆施工结束后,在洞口区域注入适量的封闭浆以保证再次注浆时注浆孔能顺利被打开。
(4)施工技术参数:
注浆压力:≤0.5MPa;
注浆流量:10～15L/min;
注浆量:200～400L/孔(同步注浆、置换注浆);
双液浆初凝时间:30～45s。
(5)浆液形成、运输与注浆过程,同步注浆、跟踪注浆及二次置换注浆,注浆设备跟在盾构机后,材料用电瓶车运入隧道,根据需要,随时进行注浆。
穿越区域土体加固注浆施工时盾构推进已结束,对象为下行穿越地铁2#线的轨道交通4#线内预留孔向外进行,由于地铁隧道内空间有限,仅在地铁车站两端头口与地面相通,给运输施工设备与材料带来困难,针对具体情况,采取如下措施:
①地面拌浆:设置地面拌浆,依据浆液具体配比分别配成甲液、乙液,储于地面储浆桶内。
②输浆管输送浆液:将配成的甲、乙浆液分别通过输浆管输送入隧道。
③隧道内混合:将通过输浆管输送来的甲、乙两液按一定比例混合后立即用注浆泵注入孔内。
④注浆顺序:为减少浆液渗漏,降低注浆压力,采取分段施工形式,以每50环为一个施工段,每段实施施工一环跳三环的跳环形式施工,每环一次施工受力均衡的2～3只孔。置换注浆实施一环隔三环施工。同时,根据监测情况调整注浆量和压力,注浆结束后,拔除注浆管,封闭孔口。
(6)注浆压力及流量控制:注浆压力控制在0.5MPa以下,注浆流量控制在10～15L/min。
(7)注浆量控制:同步注浆根据监测数据,注浆量在200～400L/孔范围内调节,注浆以少量多次为原则,结合监测数据,按照规定抬升量进行控制。置换注浆注浆量为400L/孔,2400L/环;同时结合注浆压力进行控制。跟踪注浆注浆量按实际要求而定。双液注浆注浆量根据每段加固土体方量以及所要加固的土体进行调整,④、⑤—1层土要求加固体的Ps值增加约1倍,根据施工经验,注入浆量为加固土体方量的20%(即水泥掺入量约5.5%),同时结合注浆压力进行控制。每只孔分为6个注浆段,每次施工一个注浆段,各个注浆加固段注入浆量分别为：
①5.6～6.1m:0.276m3;②5.1～5.6m:0.252m3;③4.6～5.1m:0.229m3;④4.1~4.6m:0.205m3;⑤3.6～4.1m:0.181m3;⑥3.1～3.6m:0.158m3;每只孔总计注入浆液方量为1.301m3。⑤-2层土因原状土Ps较高，注浆时浆量适当减少。
(8)注浆时间的选择:除2#线隧道发生较大变形需及时纠偏外,注浆时间选择在地铁2#线停运的23:00至次日凌晨6:00,以保证注入的双液浆有一定的凝固时间,提高加固效果。
(9)工程施工中遇到的问题和解决办法:
①防喷:隧道外地下水十分丰富,局部较深处甚至有承压水,在疏通预留孔及放置注浆管时,采用特制防喷装置,防止地下水渗漏和喷射,确保隧道安全;同时在注浆过程中,确保注入浆液初凝时间满足配比要求,使浆液尽快凝固,减少地下水和浆液渗漏。
②漏浆:具体施工中可能由于注浆管插入预留注浆孔后,在注浆的同时可能会造成沿注浆管外侧返浆、冒浆及临近孔冒浆现象。采用特制的防喷装置,进行防喷和堵漏,施工结束时,待双液浆初凝后将注浆管拔出,清洗孔口,用专用盖封闭,并将现场清洗干净。
③顶壁邻接块预留孔距地面较高不利于施工的解决办法:针对离开隧道底部有一定距离的标准块、邻接块高空斜向成孔和注浆,采用现场搭建可移动工作平台解决施工困难。
4施工监测
在4#线隧道及地面布置测点对注浆全过程进行跟踪监测和注浆后的延时监测;在地铁2#线隧道内布置电子水平尺进行24h实时监测;以尽量减小注浆对4#线隧道、地铁2#线和周边环境的影响,并根据测量数据及时调整施工参数和施工顺序,做到信息化施工。
5结束语
在上海地铁建设施工中盾构法推进穿越已建成并投入运营的地铁隧道,此前仅人民广场站地铁2#线穿越地铁1#线有过一次。但上次穿越区域紧邻车站,且穿越形式为直交穿越,其对1#线的影响程度较小,紧邻车站又为其纠偏和加固等提供了十分便利的条件。而本次穿越区域在远离车站的隧道区间中间,埋深大,土质差,且穿越形式为小角度弧形斜交穿越。对被穿越隧道影响距离长,弧形段的施工土方超挖更加剧了对土体的扰动,对被穿越隧道而言是很大的威胁。
经反复验算及多方反复论证,我们最终确定了上述加固保护方案,经模拟实验段验证有效可行。上海地铁监护公司提出的地铁保护要求是:施工期间隧道累计变形量不超过±3mm,施工结束后1年的累计变形量不超过±5mm。在实施过程中,在我方的努力及相关各方的大力协助下,施工期间隧道累计变形量均控制在±2mm以内,施工结束后1年测量的累计变形量最大处为-2.3mm,大大好于保护要求,工程取得了圆满成功。
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