盾构注浆料

发布时间：2025-07-22

盾构灌浆材质是盾构隧道现场作业中用于密实管片与周边砂土中间缝隙的独特成品材料。依据同一灌浆或二次灌浆形成稳定的“浆环”，具备控制地层沉降、支撑管片、防水、防渗、传送荷载的功效。其特点直接关系盾构施工的特性、隧道的长期特性维护和防水效果。下列从界定、归类、特性、现场作业和操作要点五个方面进行了具体说明。
1、定义和基本功能
1. 定义盾构灌浆材料是专门为盾构隧道现场作业设计高流动性、早强度、肿块的浆体成品材料，分成同一灌浆材料（随盾构开挖引进）和二次灌浆材料（盾构成功后添充引进），用以密实管片与软岩间的环状空隙（一般宽度为100~150mm），形成与管片一起受力的“浆-管-软岩”复合结构。
2. 基本功能
控制地层沉降:马上密实盾构开挖导致空隙，降低砂土偏位，避免地面塌陷(尤其适用于软土、砂层等敏感地层)。
支撑管片:料浆硬化后，对管片开展原始支撑，抵御盾构千斤顶推力和地层压力，避免管片变型或移动。
防水防渗：阻塞管片与软岩间的漏水通道，产生防水屏障（渗入指数）≤10⁻⁷cm/s），避免地下水渗入隧道。
负载传送：浆环与管片一同承担地层负载，分散应力，提升隧道总体特征的维护水平。
二、分类与特点的较为
1. 同歩注浆料
特性：流动性高，终凝速度快（30min~2h）、早期强度高(2h抗压强度)≥0.2MPa），融进盾构再次开挖的需求。
适用场景：同时引入盾构开挖阶段，密实管片与软岩间的环状间隙，操作立即沉降。
典型成品材料：
惰性料浆(通常是膨润土、煤灰)：成本低，流动性好，但强度低(后期强度低)＜1MPa)，需配合二次注浆应用。
活力料浆(通常是水泥、煤灰)：早期强度高(2h≥0.3MPa），后期强度可达5~10MPa，适用沉降操作要求高的地层(如富水砂层)。
2. 二次注浆料
特性：高透水性、可调凝结时间（几小时至几十小时）、高耐磨(28d抗压强度)≥10MPa)，用于补充同歩灌浆的不足或修复缺陷。
适用场景：盾构成功后，依据管片注浆孔调节空隙，提升料浆的压实度和耐水性。
典型成品材料：
双液浆(水泥-硅酸钠)：凝结快(30s~5min)、早期强度高(1h≥0.5MPa），适用应急防潮或迅速密实。
单液高强浆(改性水泥基)：流动性好(塌落度≥200mm）、后期强度高(28d)≥15MPa)，适用深层密实或髙压地层。
三、重要特点指标
特性指标同歩注浆料二次注浆料
流动性塌落度≥180mm(惰性浆)；塌落度≥200mm(活力浆) 塌落度≥200mm(双液浆必须可调)；扩展度≥400mm(单液浆)
初凝时间 30min~2h(惰性料浆)；20min~1h(活力料浆) 可调(双液浆30s~5min；单液浆2~6h)
早期强度 2h≥0.2MPa（惰性）；2h≥0.3MPa（活力） 1h≥0.5MPa（双液浆）；2h≥1MPa(单液浆)
后期强度 28d≥5MPa(惰性)；28d≥10MPa(活力) 28d≥10MPa(双液浆)；28d≥15MPa(单液浆)
渗入指数 ≤10⁻⁵cm/s(活力浆) ≤10⁻⁷cm/s(双液浆/单液浆)
结石率 ≥90%(活力浆) ≥95%(双液浆/单液浆)
四、现场作业用以要点
1. 注浆施工同步进行
注浆压力：维持0.1~0.3MPa(依据地层调节，压力太大易造成管片变形或地面凸起)。
灌浆量:依据理论间隙体积的130%~150%来操作(考虑料浆蔓延损害)，实时监测灌浆压力和流量(避免过多或不够)。
成品材料类型：富水砂层选用活力浆（早强、防潮分散），软粘土层可选用惰性浆（成本低、流动性好）。
2. 二次注浆现场作业
灌浆机遇：盾构成功后24~48小时内开展（避免地层变型密实）。
灌浆方式:依据管片预埋注浆孔(一般每环6~8个)，从隧道拱顶慢慢从上向下，由外向内推动。
成品材料类型:髙压地层采用双液浆(快速凝固防潮)，一般地层选用单液高强浆(节省成本，确保强度)。
3. 质量控制很重要
料浆配合比：严格按设计等级配合比例配置（如水泥：煤灰：膨润土=1:0.5:0.2、水灰比0.4~0.5)≥5分钟至一致无沉淀。
灌浆过程检测：马上纪录压力、流量、灌浆量、异常（如压力骤降、流量急剧增加），马上停止并检查缘故（可能是管道堵塞或地层泄露）。
效果检测:灌浆完用地质雷达扫描空隙压实度，或通过管片里的调量检验(上涨量)≤5mm为合格)。
5、操作要点
1. 成品材料贮存:水泥和煤灰应防潮(保存在无水库房)，膨润土应防止返潮结块；双液浆的水泥浆应与硅酸钠分离贮存(临用前混和)。
2. 环境兼容性：低温（＜5℃)要加早强剂(如三乙醇胺)，受热环境（＞30℃)必须降低浆体搅拌后的使用时间(避免终凝太快)。
3. 维护:灌浆操作人员应佩戴护目镜和手套，避免沙浆溅入眼睛或接触皮肤(水泥浆碱性物质性好，可能灼伤肌肤)。
4. 要求:废浆应集中收集解决(避免污染土壤或地下水直接排放)，膨润土砂浆固化后可运送填埋。
：盾构灌浆材质是盾构隧道现场作业的关键成品材料。依据同一灌浆和二次灌浆的协同效应，完成地层平稳、管片支撑、防水防渗综合目标。保证隧道长期运行的关键是确立挑选成品材料的种类，精确操纵现场作业参数。