1、天津地鐵6號線工程西站站（不含）至河北大街站（含）土建施工 目 錄1、工程概況12、工程地質和水文地質13、編制依據34、注漿目的及注漿材料選擇34.1注漿材料的選擇35、施工組織機構設置46、同步注漿56.1同步注漿系統原理56.2同步注漿材料及配比設計76.3同步注漿主要技術參數的設定86.4同步注漿工藝流程及過程控制96.5、質量保證措施127、二次注漿127.1注漿材料137.2注漿設備137.3注漿參數137.4注漿孔位置137.5注漿過程控制137.6安全、文明施工措施148、二次深孔加強注漿148.1注漿材料158.2注漿設備158.3注漿參數158.4注漿孔位置158.5注漿過

2、程控制178.6安全、文明施工措施18181、工程概況天津地鐵6號線，從北竹林站開始，下穿民房建筑、天津西站進站匝道橋、京滬鐵路、津秦高鐵、南倉城際聯、天津西站出站匝道橋，至既有1號線預留的6號線節點擴建而設置的西站站新增活塞風道工點。區間起訖里程分別為左線里程DK15+871.570DK15+992.268，長鏈400.451m，區間長521.149m，共433環；右線里程DK15+871.570DK16+012.568，長鏈393.379m，區間長534.377m，共442環。下穿鐵路站場左線里程：D1K16+022.42DK15+789.047，下穿段區間長158.609m，盾構管片12

3、5環264環；右線里程：DK16+035.642DK15+822.563，下穿段區間長170.327m，盾構管片136環286環。區間平面由半徑為350m、緩和曲線及直線構成，縱斷面上，本區間線路出北竹林站后，左右線以3的坡度上坡，而后右線以13.704（左線13.618）的坡度上坡，最后以2的坡度上坡到達區間線路設計終點（天津西站），區間結構頂部覆土厚度約16.0620.92m。區間采用盾構法施工，未設聯絡通道和排水泵站，主體結構為由管片錯縫拼裝而成的環形結構，結構內徑為5.50m，管片厚度為0.35m，環寬1.20m，環間通過螺栓連接。盾構自始發152m后進入國鐵站場范圍，以直線段下穿17

4、0m的國鐵站場。2、工程地質和水文地質 影響區段范圍內地層主要為第四系全新統人工填土層（人工堆積Qml）、新近沉積層（第四系全新統新近組故河道、洼淀沖積Q43Nal）、第陸相層（第四系全新統上組河床河漫灘相沉積Q43al）、第海相層（第四系全新統中組淺海相沉積Q42m）、第陸相層（第四系全新統下組沼澤相沉積Q41h及河床河漫灘相沉積Q41al）、第陸相層（第四系上更新統五組河床河漫灘相沉積Q3eal）、第海相層（第四系上更新統四組濱海潮汐帶相沉積Q3dmc）、第陸相層（第四系上更新統三組河床河漫灘相沉積Q3cal）、第海相層（第四系上更新統二組淺海濱海相沉積Q3bm）、第陸相層（第四系上更新統

5、一組河床河漫灘相沉積Q3aal）。隧道下穿股道影響區段，洞身主要通過地層為粉質粘土、粘土、粉砂、粉土層中。 本影響區段內表層地下水類型為第四系孔隙潛水。賦存于第陸相層以下粉砂及粉土中的地下水具有微承壓性，為微承壓水。 經分層取水樣化驗，地表水及第陸相層之上的潛水對混凝土結構無腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具有中等腐蝕，對鋼結構具有中等腐蝕。第陸相層及以下的微承壓水對混凝土結構具有硫酸鹽中等強腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具弱腐蝕性，對鋼結構具有中等腐蝕。圖1 北竹林站西站站站盾構區間左線地質縱剖面圖 圖2 北竹林站西站站站盾構區間右線地質縱剖面圖3、編制依據3.1鐵道第三勘察設計院集團有限

6、公司印發的天津地鐵6號線工程圖紙3.2巖土工程勘察報告3.3地鐵設計規范(GB-501572013)3.4混凝土結構設計規范(GB500102010)3.5地下工程防水技術規范(GB501082008)3.6盾構法隧道施工與驗收規范(GB504462008)3.7巖土工程技術規范(DB29202000)3.8普通混凝土配合比設計規程JGJ 55-20113.9本工程合同及招標技術文件要求3.10國家、天津市現行的設計、施工相關規范、規程。4、注漿目的及注漿材料選擇 當管片脫離盾尾后,在土體與管片之間會形成一道寬度為250mm左右的環行空隙。同步注漿的目的是為了盡快填充環形間隙使管片盡早支撐地層

7、，防止地面變形過大而危及周圍環境安全，同時加強管片外防水并使隧道整體得到。在同步注漿后若發現以下情況之一（1、隧道成形后地面沉降仍有較大的變化趨勢；2、局部地層較軟；3、同步注漿注漿量不足時），可通過管片中部的注漿孔進行二次注漿，二次注漿可起加強及堵水的作用。4.1注漿材料的選擇注漿材料進場后，必須通過現場監理工程師認可，在監理的見證下現場取樣送檢，檢測合格后投入使用。 1.水泥Ø 技術標準：GB175-2007Ø 標準名稱：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥Ø 材料名稱：普通硅酸鹽水泥Ø 強度等級：42.5RØ 進貨驗收批量：不大于200t2.粉煤灰

8、Ø 技術標準：GB1956-1991Ø 標準名稱：用于水泥和混凝土中的粉煤灰Ø 級別：三級Ø 進貨檢驗：不大于200t 3.砂Ø 技術標準：JGJ24-2011Ø 標準名稱：普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法Ø 產源：河砂Ø 規格：細砂，uf=1.62.2Ø 驗收批量：不大于400m3 4.鈉基膨潤土Ø 技術標準：GB/T 209732007Ø 材料名稱：鈉基膨潤土Ø 進貨驗收：不大于60t5.減水劑Ø 技術標準：GJG8076-1997Ø 品質：合格

9、16; 進貨檢驗：生產廠家提供性能檢驗合格證5、施工組織機構設置 同步注漿及二次注漿在盾構施工中起到至關重要的作用，因為它不僅會影響到隧道的成型質量，還會影響到地面的沉降，甚至危及到地面建筑物、地下管線的安全。為確保“安全、優質、高效、低耗”地完成本工程施工，我經理部特成立一個注漿組，由項目經理任組長、副經理和總工程師任副組長，由工程管理部、安質部、機電物資部分別負責現場技術、安全質量、機電維修方面的監督指導。另外下設一個同步注漿作業班和一個二次注漿作業班負責現場注漿施工。注漿作業班都是按兩班倒配置，同步注漿作業班每班由3個拌漿工、1個操作手組成，二次注漿班每班由2個拌漿工，1個司泵工、一個記

10、錄員組成。組織機構如下圖所示。項目經理總工程師項目副經理工程管理部試 驗 室機電物資部安 質 部二次注漿作業班同步注漿作業班 組織機構圖6、同步注漿盾構機的外徑為6.45m，管片的外徑為6.2m，當盾構機掘進后，在管片與地層之間將存在一定的空隙，為控制地層變形，減少沉降，并有利于提高隧道抗滲性、管片襯砌的早期穩定，管片壁后環向間隙主要采用同步注漿方式填充。同步注漿的材料、配比、參數及工藝等根據本合同段工程具體地質水文和環境條件，并參照以往的類似工程經驗及現場推進速度確定。6.1同步注漿系統原理盾構機注漿裝置為A液注入系統和B液注入系統的雙注入系統，在盾尾后側共設置四個注入口。注入管線分為各自獨

11、立的系統，注漿參數為人工手動控制和自動注入兩種工作模式，最大注入工作壓力為5.5MPa，最大流量為280L/min。系統自帶自動、手動切換清洗功能，若發生漿管堵塞情況，可以及時切換，能夠有效的疏通注漿管路。在鉸接前段設置有16處徑向注漿孔，能有效的減少地面沉降，并在進出洞時具有方便加注止水材料的功能。圖 盾構機注漿裝置在后配套上安置一個儲漿罐，電瓶車后拖一節運漿罐，同時在儲漿罐和運漿罐內均裝有攪拌葉片對漿液隨時進行攪拌，可防止漿液凝結或離析。漿液材料在盾構井旁邊的攪拌站按照設計配合比拌合后，通過管道輸送到漿液車內，由電瓶車運輸到隧道內，利用漿液車上的轉運泵將漿液打到儲漿罐內，注漿泵與儲漿罐連接

12、，漿液壓注與盾構掘進同步進行。同步注漿系統操作界面6.2同步注漿材料及配比設計根據經驗公式，考慮盾構施工地層中以粉土、粉質粘土為主的滲透系數較大，取較高系數，實際注漿量取值為理論方量的1.52.5倍，即4.056.75/環。注漿量的最終確定要視注漿壓力、隧道穩定情況以及地面沉降情況而定，以上數值僅為經驗值。在穿越鐵路線路段，掘進過程中加強加密地面沉降、隆起監測，及時分析數據，調整盾構機掘進參數和注漿壓力。根據盾構施工經驗，同步注漿擬采用下表所示的漿液配比，在施工中，根據地層條件、地下水情況及周邊環境等，通過現場試驗優化確定。同步注漿漿液的主要物理力學性能應滿足下列指標：同步注漿材料配比表水泥（

13、kg）粉煤灰（kg）膨潤土（kg）砂（kg）水（kg）外加劑802003812416050710934460470按需要根據試驗加入膠凝時間：一般為310h，根據地層條件和掘進速度，通過現場試驗加入促凝劑及變更配比來調整膠凝時間。對于穿越鐵路群地段需要利用注漿提高早期強度的地段，可通過現場試驗進一步調整配比和加入早強劑，進一步縮短膠凝時間。固結體強度:1天不小于0.2MPa，28天不小于3.0MPa。漿液結石率:>95%，即固結收縮率<5%。漿液稠度:911cm，對每一環的漿液稠度用稠度檢測儀進行檢測，保證稠度復合要求。漿液穩定性:傾析率（靜置沉淀后上浮水體積與總體積之比）小于5%

14、。同步注漿的數量按照盾尾間隙的150%250%進行控制，安排專人進行同步注漿量和漿液拌合質量的監督工作，并做好計量記錄以備查驗。6.3同步注漿主要技術參數的設定6.3.1、注漿壓力注漿壓力是根據地層的土壓力、水壓力、管片強度及地面監測情況綜合判斷而設定的。注漿量壓力過大會出現：地面隆起、漿液破壞洞尾密封刷出現盾尾漏漿、漿液從盾構機外殼與土體之間的孔隙流入土倉、管片出現受壓變形或是被損壞；如果注漿壓力過小，則出現注漿的填充速度很慢，注漿量不足，使地表變形增大。根據設計資料及以往的施工經驗，暫定注漿壓力設定在0.20.4MPa。6.3.2、注漿量注漿量除了受到漿液向土體中滲透及泄漏影響外，還要考慮

15、超挖、曲線施工、注漿材料種類等的影響，實際上是沒有一個明確的規定值，通常按如下列公式進行計算。注漿量的計算公式：Q=V×a Q =（6.432 -6.22）×3.14×1.2×(150%250%)/4=4.056.75m3即注漿量為4.056.75m3/環（1.2m） a-注漿率。注漿率一般是從幾方面考慮，包括注漿壓力產生的壓密系數、地質情況的土質系數、施工消耗系數、超挖系數等，根據設計資料及施工經驗，本區間a-注漿率可取1.52.5倍，實際注漿量4.05m36.75m3/環。6.3.3、注漿速度在不同的地層中根據需不同凝結時間的漿液及掘進速度來具體控制

16、注漿時間的長短。做到“掘進、注漿同步，不注漿、不掘進”，通過控制同步注漿壓力和注漿量雙重標準來確定注漿時間。注漿量和注漿壓力達到設定值后才停止注漿，否則仍需補漿。在實際施工中注漿量是靠注入速度來控制的，因此對注入速度進行計算，根據每環注入量和每環行程推進時間得到注人速度，計算式如下：v=Qt式中：v-注入速度 (ms)；Q-每環注人量(m3 )；t-每環行程推進時間(s)。6.3.4、注漿結束標準采用注漿壓力和注漿量雙指標控制標準，即當注漿壓力達到設定值和注漿量達到設計值的95%以上時，即可認為達到了質量要求。對本設計參數還需通過對地表及周圍建筑物監控量測結果分析判斷，進行參數優化，使注漿效果

17、達到更佳。6.4同步注漿工藝流程及過程控制同步注漿是保證地面建筑物、地下管線、盾尾密封及襯砌管片安全的重要一環，因此須嚴格控制，并依據地層特點及監控量測結果及時調整各種參數，確保注漿質量和安全。為了使環形間隙能較均勻地填充，并防止襯砌承受不均勻偏壓，同步注漿對盾尾預置的4個注漿孔同時進行壓注，并根據設在每個注漿孔出口處的壓力器，對各注漿孔的注漿壓力和注漿量進行檢測與控制，從而獲得對管片背后的對稱均勻壓注。具體注漿工藝流程如下圖。開始注漿系統配置數據采集與管理、計劃圖表注漿拌制參數設計 設定控制方式檢測試驗不合格合格漿液運輸注漿注漿工況分析式與參數調整控制方不正常正常繼續注漿完畢注漿效果檢查反饋

18、信息綜合評價不符合要求采取補充注漿措施符合下環注漿同步注漿工藝流程圖6.4.1漿液拌制(1)水泥、粉煤灰、膨潤土不可有結塊現象，砂宜采用中砂，含泥量不應大于1%，硫化物和硫酸鹽含量不應大于1%；(2) 原材料計量誤差要控制在規范要求范圍內，其中水泥誤差控制在1%以內，其它控制在2%以內;(3)各成分材料按合理順序投放(按照水、水泥、砂依次進行)；(4)攪拌要均勻，杜絕拌好的漿液中有結塊。6.4.2漿液的運輸與儲存(1)漿液運輸車的容積為8m3；(2)漿液運輸車配備有攪拌設備，如果電瓶車在運輸途中發生故障或其它原因停留時間過長，則可將攪拌設備連接接到附近的電源上進行漿液攪拌，防止漿液初凝；(3)

19、漿液拌制好后，輸人漿液運輸車中，運至工作面，隨后利用拖車上的混凝土泵將砂漿輸入盾構機拖車上的儲漿罐(8m3)中并立即開始攪拌；(4)由于運輸過程中無法攪拌，故運輸時間不宜過長。特殊情況需較長時間運輸、儲存，則考慮適當加入緩凝劑；(5)若漿液發生沉淀、離析，則應進行二次攪拌;(6)漿液運輸車與儲存設備要經常清洗。6.4.3漿液壓注 (1)接好注漿管路、壓力傳感器； (2)注漿跟掘進同步進行，注漿速度應與掘進速度相適應，無特殊情況須兩個泵同時注漿；(3)注漿飽滿程度由注漿壓力和注漿量雙重控制:即4.05m3單環注漿量，注漿壓力<0.5MPa；(4)在安裝管片或暫停掘進時，應間斷性的泵入漿液以

20、保持管路暢通；(5)注漿過程中要密切關注管片的變形情況，若發現管片有破損、錯臺、上浮等現象應立即停止注漿；(6)當注漿量突然增大時要檢查是否發生了泄漏或注入掌子面，若發生這些現象則立即停止注漿，妥善處理后再繼續注入；(7)注漿過程中若發生管路堵塞，應立即處理以防止管中漿液凝結；(8)不得隨意往砂漿罐中加水，沖洗漿液車的水應排干，方可接砂漿；(9)隨時檢查砂漿儲料罐中的砂漿是否正常，以及管路和注漿泵內砂漿是否有離折、凝固、脫水，如有異常即停機處理(10)若遇特殊情況，漿液在泵、注漿管路中停滯>2h，就必須進行處理或用膨潤土充滿管路；(11)注漿過程中要做好注漿記錄。包括注漿時間、注漿壓力(

21、變化)、注漿量、注漿過程中出現的問題及解決方法等;(12)注漿結束后要對注漿設備和注漿管路進行徹底的清洗。6.5、質量保證措施(1)注漿用的材料如水泥、膨潤土、粉煤灰等進場后應該進行一次復試，只有復試合格后才能投入使用。(2)注漿前進行詳細的漿液配比試驗，選定合適的注漿材料及漿液配比，保證所選漿液配比、強度、耐久性等物理力學指標符合設計施工要求。 (3)制訂詳細的注漿施工設計和工藝流程及注漿質量控制程序，嚴格按要求實施注漿、檢查、記錄、分析，及時做出P(注漿壓力)-Q(注漿量 )-t(時間)曲線，分析注漿效果，反饋指導下次注漿。(4)根據洞內管片襯砌變形和地面及周圍建筑物變形監測結果，及時進行

22、信息反饋，修正注漿參數設計和施工方法，發現情況及時解決。 (5)做好注漿設備的維修保養，注漿材料供應，定時對注漿管路及設備進行清洗，保證注漿作業順利連續不中斷進行。（6）環形間隙填充不夠、結構與地層變形不能得到有效控制、存在地下水滲漏區段、盾構穿越重要建筑物時防止變形超出范圍，必要時通過吊裝孔對管片背后進行二次補漿。（7）注漿同時，要觀察盾尾密封效果，防止漿液通過盾構機與管片之間滲漏。7、二次注漿同步漿量按照理論計算，應該為盾構穿越地層產生空隙量的150%250%，但是在實際施工中，同步注漿注入量即使達到250%也不能完全控制住地面沉降值，原因可能有3個：一是同步注漿的漿液不能完全填充滿盾構穿

23、越產生的空隙；二是地層滲透系數太大，漿液流失到地層中；三是同步注漿的漿液在凝固時體積會產生收縮。當管片裂縫、接縫滲漏水及地面沉降控制較高的地段或在盾構施工對地表建筑物或管線影響較大地段，采用二次注漿來控制沉降。二次注漿宜從隧道的兩腰開始，注完頂部再注底部，也可多點同時進行，注漿完畢后封閉注漿孔，注漿壓力和注漿量雙控，施工中對注漿位置、壓入量、壓力值做詳細記錄，并根據地層變形監測信息及時調整。7.1注漿材料考慮到本標段地面周圍存在較多的風險源，在隧道開挖影響較大的地段，防止周邊土體松動領域的擴大，二次注漿主要采用水泥漿，為減少地面沉降時，可選擇速凝型漿液，如水泥水玻璃雙液漿等。水泥單液漿配比一般

24、取水灰比11或11.5。水泥水玻璃雙液漿配比見表雙液漿配比及漿液主要性質表組別水灰比A液B液（體積比）緩凝劑添加量（水泥用量）漿液密度（g/cm3）凝結時間（秒）1111101.51.4420487.2注漿設備注漿設備安放在最后一節臺車上，主要由一個水泥漿攪拌筒、一個水玻璃儲存筒、一個注漿泵。注漿泵采用雙液注漿泵，安有兩個控制閥和兩個壓力表，可以控制每種漿液的壓力和流量，水玻璃和水泥漿液通過兩個高壓軟管在混合閥處混合。7.3注漿參數二次注漿壓力值一般設定在0.30.5Mpa，具體部位還應參考隧道覆土厚度、地下水的壓力及管片的強度等進行準確設定。為控制隧道本身的沉降及提高隧道的防水功能計劃對隧道

25、采取二次壓漿。7.4注漿孔位置 本工程二次注漿采用后方注漿方式，即管片在脫出盾尾5環位置進行二次注漿，注漿孔位置選擇在管片環的左上側或者是右上側部位。7.5注漿過程控制（1）檢查注漿系統是否處于正常工作狀態，壓力表是否正常；（2）用鋼筋搗通吊裝孔底部25mm厚的混凝土，在吊裝孔上安裝連接閥，將混合閥與連接閥連接，然后再次檢查管路連接的密封性；（3）在漿液攪拌筒中按設計的水灰比進行漿液拌制，嚴禁漿液中有結塊存在，以免注漿管堵塞；（4）進行二次注漿時，起動注漿泵，然后先打開水泥漿控制閥，待水泥漿液流量穩定后再打開水玻璃漿液控制閥；（5）在二次注漿結束時，先停止水玻璃漿液泵入，1015秒后再停止水泥

26、漿液泵入；（6）注漿完畢后，及時沖洗混合閥及連接閥門，使之可順利進行下一次注漿；（7）二次注漿結束后，對每一個注漿孔進行密封，以防滲水。注漿孔密封圈和注漿管蓋密封圈均采用緩膨脹型遇水膨脹橡膠制品。7.6安全、文明施工措施（1）嚴格注漿量和注漿壓力“雙控制”，加強監控量測，避免對管片等結構產生破壞性影響。（2）對施工人員進行安全培訓，加強施工人員的安全意識。（3）嚴格按照注漿泵安全操作規程施工，非操作人員，嚴禁操作注漿泵。（4）注漿過程中盡量減少漿液的灑漏。注漿完后，對灑漏的漿液、清洗管路的廢水應及時處理，做到注漿前、注漿中、注漿后等各階段施工面的機具設備擺放整齊、有序、作業面干凈。8、二次深孔

27、加強注漿 為保證盾構施工過程中鐵路站場的安全，在盾構下穿鐵路站場左線里程：D1K16+23.777DK15+781.935，下穿段區間長158.609m，盾構管片125環264環；右線里程：D1K16+37.833DK15+814.781，下穿段區間長170.327m，盾構管片136環286環，實行全程二次深孔注漿，盾構下穿鐵路站場時將采用16孔的特殊管片，取代普通段落的二次注漿，以提高管片強度和穩定性，減少后期沉降及周邊環境的影響，二次深孔注漿加固采用雙液漿，注漿時應遵循“多點、低壓、多次”注漿原則。8.1注漿材料 為保證盾構順利下穿鐵路站場，二次深孔注漿將選擇雙液漿水泥水玻璃雙液型漿液。根據以往的施工經驗，水泥漿所用材料及配比如下：水泥漿：水玻璃=1:1（體積比）。在具體的施工中，應根據實際情況對配合比做相應的調整。8.2注漿設備二次深孔加強注漿設備在第一節臺車與盾尾之間，選取臺車一側搭設固定注漿平臺，用來擺放注漿設備,主要由一個水泥漿攪拌筒、一個水玻璃儲存筒、一個注漿泵。注漿泵采用雙液注漿泵，安有兩個控制閥和兩個壓力表，可以控制每種漿液的壓力和流量，水玻璃和水泥漿液通過兩個高壓軟管在混合閥處混合。8.3注漿參數注漿采用雙液漿，注漿壓力控制在0.41.2MPa范圍內，擬在100m試驗段內設置4個注漿壓力范圍：0.40.6MPa，0.60.8MPa，