探讨盾构隧道施工中注浆的应用
摘要：随着我国经济发展水平的不断提高，城市建设的速度也在不断增加，层出不穷的高层建筑不断涌现，使地面可用面积不断减少，然而地下又被各种管线布满，因此，有效的利用好地下可用空间成为现代城市建设的主要课题和目标。隧道施工作为我国城市建设施工的重要内容，施工技术以及各种工艺的应用成为推动城市交通建设的关键。 关键词：隧道 施工 注浆
随着城市市区明挖隧道施工为城市带来的越来越严重的干扰，尤其是在城市的市区中心，如若隧道埋深的过大，加上地质条件的复杂，明挖建造隧道已经很难实现。在这种状况下，应用盾构的施工工艺对城市输水隧道、城市地下隧道以及市政建设都有明显的优势。本文主要对盾构隧道过程中的注浆方法进行了论述，表现了做好盾构隧道施工的重要性。 一、盾构施工工艺介绍
在城市地下隧道施工过程中，盾构的施工技术虽然具有一定的优势，但是和其他的隧道工程一样在开挖的过程中，依然会引发一定程度的地质变形，这些现象和盾构施工的设备以及施工技术有一定关联。下面就对具体的盾构施工工艺进行介绍：
盾构隧道施工的主要内容是首先在隧道的一端开一道基坑或是竖井，以确保盾构的安装。盾构的路线一般是从挖好的竖井或基坑墙壁的开孔处出发，沿着地层的设计轴线进行延伸，不断朝另一端的竖井或是基坑的设计空洞进行推进。如果盾构在推进过程中受到一些地层的阻力。就可以通过盾构的千斤顶传到盾构尾端已经完成拼接的隧道结构，然后再传到竖井或基坑的后壁处。盾构施工中应用较为多的是盾构机，盾构机是一种既能对地层的压力进行承接也能在地层中对圆形或是马蹄形的钢筒结构进行推进。
在钢筒结构的前面一般会配置各种各样的支撑和进行开挖隧道土体的装置设备，顶进所需的千斤顶一般都安装在钢筒中段周圈内部，钢筒尾部一般是存在空间的壳体，此外，盾尾内部还会进行一至二环隧道衬砌环的拼装工序。盾构每次在推进一环距离后，就要在盾构尾部的支护下安装一环衬砌，还要及时向紧靠盾构尾后的坑道周围与衬砌环周围之间的空隙中压注一定量的浆体，这是为了防
止隧道出现地面下沉的现象，还要在盾构推进时不断从开挖面中排出适量土方。土压平衡式盾构外形如下图所示：
二、盾构注浆技术的目的和分类介绍 （一）盾构隧道施工进行注浆的目的
盾构在机脱完成后，就要采用壁后的注浆技术，而实施注浆的主要目的主要体现在以下几个方面：1、盾构注浆时能够及时对盾构的盾尾空隙进行有效填充，以有效防止土体出现变形的现象，还能够有效的控制地面沉降的发生，使环境的安全得以保障。2、使隧道的防水能力得以加强，并能作为衬砌防水的首要防线，实现稳定、均匀的防水功能。3、能够使隧道的外力作用不断变得均匀，还能对三维位置的稳定状况进行维持。4、盾构作为隧道衬砌结构的加强层，能够使隧道的耐久性得以增强。5、在应用泥水平衡盾构过程中，能够有效的减少泥水的回窜，能够有效控制隧道的上浮量，从而使隧达到相对的稳定状态。 （二）盾构注浆的分类
一般，按照盾尾注浆与盾构掘进的关系，再结合实效性的基础上可将盾尾注浆分为三大类：非别是同步注浆、及时注浆和二次注浆。同步注浆主要是在盾尾间隙形成后就立即进行注浆，够使浆液即时实现盾尾的填充；及时注浆就是再挖掘了一环或者数环以后，盾尾出现很多的空隙空间，再对尾盾的间隙进行注浆的方式，应用这种注浆因为不能立即对盾尾间隙进行填充，使土层的扰动性得以增大，对地面的沉降控制非常不利，因为早期的管片脱出盾尾后会一直处于悬空的状态，隧道的受力状态也不会达到规定的限度，因此极易出现错台的现象。所以，这种注浆的方式一般都应用在地质状况较好、对地面沉降的要求较低的隧道地段。二次注浆就是在一次注浆不是很理想时，实施的二次注浆，是对前期注浆进
行补充的有效方法。一般都是应用在隧道发生偏移以及地表出现沉降的一些特殊路段上。
（三）盾构注浆的方式
一般，按照盾尾注浆的位置，可以将盾构注浆的分为两大类：1、通过盾构机盾尾上的注浆管进行注浆的方法。该注浆方式一般都是应用的同步注浆，注浆管进行埋设可分为两种形式，分别是内凹式和外凸式。这两种形式一般是根据盾构机设计考虑的。首先，凸出式盾尾注浆管可以使盾尾内部的占用空间大大减小，就会在一定程度上使盾构外径地减小，最终会使盾尾间隙减小，这种注浆方法有利于减小土体扰动和控制掘进出现的地面沉降。但是因为盾壳不是圆形的结构，所以非常不利于盾构的进洞和出洞，此外硬土层极易出现磨损状况，一旦出现磨损就无法进行有效的修复。而内凹式注浆管则在一定程度上使盾构外径和盾尾间隙有所增大，一定程度上使周围土体的扰动大大增加，但是这种方法不易出现磨损，因此被广泛的应用。盾构注浆孔以及管片注浆孔的示意图如下：
三、盾构同步注浆的施工工艺
同步注浆应用的材料为水泥、纱石以及粉煤碳和水等，还会应用到一些膨润土作为外加剂。在施工是要注意以下几点内容：遇到相对较硬并且稳固程度非常强的岩层，要想进行均匀的填充，就必须对浆液的流动性进行加强，浆液的配比度也要达到一定标准，必须要能在保证砂浆的稠度、固结率以及强度等一些指标的基础上使凝胶时间得以延长，时间一般控制在12~30小时之内，从而使填充达到均匀状态；而对于岩层有相对较软、稳固性差的状况，在注浆完成以后要尽快实现浆液固体强度，因为在一般情况下，浆液的配比要能有效的保证砂浆的固结率和固结的强度，还要将凝胶的时间缩短控制在5~7小时以内，以实现地层在段时间内得以加固，使地层的稳定性得以提高。
注浆的工艺是为实现注浆的目的、有效的确保建筑物以及地下管线、盾尾密封程度以及衬砌管片安全的重要工序，因此，必须在施工中严格控制，确保注浆
的安全进行。
要想使环形的空隙能够较为均匀的进行填充，还能有效的防止衬砌承受不均匀的偏压，就要同时对盾构预置的4个注浆孔进行压注，在每一个注浆孔要设置分压器，以便更好的对各个注浆孔的注浆压力和注浆的量进行有效控制，以便实现管片背后的对称均匀压注。同步的注浆施工工艺流程如下图所示：
在了解了盾构施工的流程以后就要进行质量保证分析，质量保证的措施有：在注浆前要进行严格的浆液配比实验，首先要选定适合的注浆材料以及浆液配比，保证浆液的强度以及耐久性达到标准。要制定详细的注浆施工工艺设计流程以及控制的程序，对注浆的效果进行分析，并作出反馈，只有这样才能保证注浆的质量。此外，还要根据洞内管片衬砌变形以及地面建筑物变形特点的检测结果作出反馈，以不断对施工的设计和方法提供准确的参数。 结语：
本文主要对盾构隧道的施工工艺进行了详细的介绍，并对盾构施工工艺的分类以及盾构的目的进行了阐述，表现了要想提高盾构隧道的施工水平就要不断的对各项工艺方法进行加强和改进，并要对注浆的全过程进行严格的监督。只有这样才能推动我国隧道工程建设。 参考文献：
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