盾构注浆管怎么使用

发布时间：2025-07-22

盾构袖阀管是盾构法施工运行时用以密实盾构隧道管片与周边砂（或地层）中间间空隙的关键部件。其功能包含控制地表沉降，避免地底渗流，提升隧道总体特征的维护水平。盾构袖阀管的实际应用包含类型选择、安装步骤、灌浆工艺和质量控制：
1.盾构袖阀管类型及适用场景
盾构袖阀管依据结构特征和结构可分为以下两类，应依据地理条件、隧道埋深及规范标准来选择：
1. 单液注浆管(一次性使用)
结构：管身：塑料（PVC/PE）或钢管(镀锌/无缝)，直径20-50mm，薄厚2-5mm。
出浆孔:厚度开洞(孔径3-8mm，间距10-30cm，梅花布局)或焊接花管(短钢筋交叉焊接产生透水孔)。
止浆塞：在管端拼装橡胶塞或膨胀螺钉，避免浆体倒流。
特点：成本低(塑料管约5-15元/米，钢管约20-50元/米)，安装简单。
可用地理条件(如黏土、砂层)或注浆压力较低（≤0.5MPa）的工况。
典型用途：地铁区间隧道、小直径排水管。
2. 双液注浆管(可重复使用)
结构：管身:里外双层钢管，内管运送水泥浆，外管运送化学浆(如硅酸钠)。
混合器：管端组装静态混合器，保证双液在进出口充分混合。
快插接头：采用管箍或螺牙联接，便于拆装和清洗。
特点：浆体初凝可调(5秒-10分钟)，适用动水环境或紧急补漏。
费用较高(约80-150元/米)，但可重复使用3-5次。
典型用途：富水砂层、断层破碎带或高危渗水区。
二、盾构袖阀管安装步骤
1. 施工前准备
管片检测：查验管片组装品质(错台组装品质(错台组装品质)≤5mm，腋角空隙≤10mm)，避免袖阀管受力因管片凹凸而裂开。
清除管片外斜面沉渣，保证袖阀管与砂土触碰紧密。
袖阀管检验：
通水试验检测出浆孔成功率（≥95%）。
测量长度(比管片外弧长5-10cm，保证埋进砂土)。
2. 安装方法确立
腋角布局：拱顶:必须设置袖阀管(避免脱空导致结构失衡)，间距1.0-1.5m。
侧墙：依据地理条件布局，弱地层间距0.8-1.2m，坚硬地层间距1.5-2.00m。
仰拱:若有空隙(如盾构机姿态偏差造成)，需在管片底端提升袖阀管。
纵向布置：每个环管片设定2-4个袖阀管，沿隧道轴线方向分离布局(避免灌浆时形成不够面)。
3. 固定方式
塑胶袖阀管：
在管片钢筋网上用铁丝或扎带固定，间距30-50cm。
管端临时用木楔或速凝水泥砂浆阻塞，避免现浇混凝土时阻塞。
钢管袖阀管：
焊接在管片预埋钢板上，焊缝长度≥50mm，保证连接牢固。
止浆阀(如闸阀或闸阀)拼装在管端，便于控制灌浆机遇。
4. 埋设深度操作
袖阀管尾部应深入砂土10-20cm(依据管片组装机调节)，以确保浆体涂抹的全部空隙地区。
管端外露长短5-10cm，便于与注浆设备接合。
三、注浆施工技术
1. 挑选灌浆机遇
同歩灌浆：长短:盾构机促进后马上灌浆(与管片拼装同步进行)。
目地:迅速密实盾尾空隙，控制地表沉降(沉降速率)≤3mm/d）。
适用场景：软土地层（如淤泥质土、粉细砂）或敏感建筑下隧道。
二次补浆：时间：同一灌浆后24-48钟头，待浆体基本凝固后开展。
目地：弥补同一灌浆不压实地区，进一步巩固隧道特征的维护水平。
检测方式：地质雷达扫描或敲击法（空鼓声表明需要补浆）。
2. 灌浆成品材料配合比
依据地理条件挑选灌浆成品材料，一般配合如下：
成品材料类型   配合比(质量比)特点要求
一般水泥浆   水泥:水=1:0.8~1.2   28d抗压强度≥10MPa，渗入指数≤1×10⁻⁶ cm/s，流通性(塌落度)10-15cm。
细颗粒水泥浆   水泥：煤灰：水=1:0.5:1.0   适用微小空隙(粒度＜0.1mm），流动性好，抗离析性强。
化学浆体   水泥：硅酸钠=1:0.5~1.0   初凝可调5-60分钟，抗压强度可调≥5MPa(24h)，适用动水环境。
膨润土水泥浆   水泥：膨润土：水=1:0.2:1.2   黏度≥50s(马氏漏斗)，适用富水砂层(避免浆体流失)。
3. 操纵灌浆参数
注浆压力：灌浆：0.2-0.5MPa(依据隧道埋深和土体强度调节，软土取低值)。
二次补浆：0.5-0.8MPa(保证浆体渗入深层空隙)。
灌浆量：理论计算：V=π×(D
2−d2)×L/4×α
，其中D为盾构孔径，
d为管片孔径，
L为灌浆段距离，
α为充盈系数(1.2-1.5)。
经验：每环管片灌浆量1.5-3.00m³(软土地层取高值)。
灌浆速度：单液注浆泵流量5-20L//min，双液注浆泵流量按混合级配合比例调节（一般水泥浆流量3-10L///min，硅酸钠流量1-5L//min）。
4. 终止灌浆规范
压力控制：注浆压力做到设计值，平稳10分钟。
流量监测：灌浆量达到理论值的90%之上，并周边灌浆孔外溢浆体（表明间隙连接）。
路面检验：地面塌陷率≤1mm/d，并且总沉降量≤30mm(敏感区≤20mm）。
四、质量控制要点
1. 成品材料检验
水泥：查验强度、可靠性、凝结时间（最后凝结时间）≥45分钟，终凝≤10h）。
外加剂:与水泥的相容性试验(如净浆流通性)≥200mm）。
袖阀管：通水试验检测浆孔流畅率，抗压强度试验（钢管抗压强度实验）≥235MPa）。
2. 现场操作过程监控
注浆压力：压力表精度≥1.5级，波动范围≤±0.05MPa。
灌浆量：流量计总误差≤1%，纪录每环管片的灌浆量，并和理论值进行对比。
地表沉降：隧道上边地表沉降检验（≤3mm/d），超限时马上停止灌浆，查找原因。
3. 文明施工
袖阀管外露端应使用塑料套管进行维护，避免现浇混凝土时阻塞。
防止在袖阀管周边焊接，避免透过厚度。
五、常见问题及
难点   原因
袖阀管堵塞   混泥土进到管道或浆体结块   开工前用清水冲洗管中沉渣，灌浆后立即用高压水冲洗管路。
浆体流失   采用化学浆体(如聚氨酯)快速凝固空隙和外界联接(如缝隙水)，或引进膨润土水泥浆阻塞漏水通道。
路面凸起   注浆压力太大或空隙不一致   按段灌浆(每段距离3-5m)，控制灌浆压力≤0.5MPa；当空隙较大时，先密实碎石再灌浆。
管片渗水   灌浆不压实或浆体强度不足   将水灰比调整至0.6-0.8，添加减水剂(0.5%-1%)；提升灌浆频率（2-3次循环灌浆）。
六、典型用以案例
地铁盾构隧道同时灌浆：
地理条件：淤泥软土，地表水埋深1.5m。
灌浆方案：袖阀管：Φ32mm镀锌管，腋角间距1.2m，竖直分离布局。
成品灌浆材料:一般水泥浆(水灰比0.8) 膨润土(5%)，黏度60s。
注浆压力：0.3-0.5MPa，引进2次(每次间隔6h)。
效果：地表沉降维持在15mm之内，管片渗漏率＜5%。
过江盾构隧道二次补浆：
地理条件：富水砂层，水流压力0.3MPa。
灌浆方案：袖阀管：双液注浆管（Φ42mm里外管)，腋角间距0.8m。
灌浆材料：水泥：硅酸钠=1：:0.8，初凝为10分钟。
注浆压力：0.6-0.8MPa，采用跳孔灌浆（避免串浆）。
效果：管片后空隙率由12%降到3%，出水量低于90%。