盾构同步注浆料配方生产技术_建筑建材

泥水盾构掘进时，管片和周围土体之间会有一定的空隙，此时为了抑制周围土体变形和控制地面沉降，需要向盾构机盾尾空隙内不间断地注入一种能够在规定时间内提供一定强度的注浆材料，起到充填支撑作用，即为盾构同步注浆。盾构同步注浆料用于市政基础设施采用盾构法施工时，管片与土层间的间隙填充，从而固定住盾构管片。盾构同步注浆料最重要的技术指标是固结率和凝结时间，最重要的成本指标是出浆率。目前的盾构同步注浆料分为湿砂浆搅拌站(或混凝土搅拌站)生产出来的产品，以成品湿浆形态交付；也有干粉砂浆工厂生产出的粉体产品，以干粉形态交付，现场加水搅拌制备成湿浆使用。这两种生产工艺制备出的产品存在以下问题：

1.湿浆的砂子粒径不受控，易出现沉砂、堵管、泌水等问题；

2.干粉砂浆工厂用配料、计量、混合制备出的盾构同步注浆料，出浆率低，导致每环管片在相同的注浆料情况下，消耗的盾构同步注浆料干粉料较多，增加了施工成本；

3.干粉砂浆工厂用配料、计量、混合制备出的盾构同步注浆料，固结率对加水量非常敏感，施工现场制备的浆液出现加水量过大时，二次补浆的注浆方量也明显增加，会影响管片姿态和施工成本；

4.干粉砂浆生产线制备的盾构同步注浆料，单线小时产能以50吨/小时较为常见，成品干粉砂浆的储能能力一般在500吨左右，难以满足日发货超过2000吨的供应需求。

一、干粉盾构同步注浆料

盾构同步注浆料是采用经分级处理的干燥骨料、胶凝材料、填料、外加剂等加工制成的一种盾构注浆工程用的干态混合物。

盾构同步注浆料与水按一定比例混合、搅拌成均匀料浆后，单独或与配套组分一起用于盾构壁后注浆材料，其目的是在盾构时对地面沉降进行有效控制，确保管片衬砌的早期稳定性，并形成衬砌防水的第一道防线。

特点：1、具有较高的流动度和良好的填充性能；2、能在规定的时间内固化，且固化前不受地下水稀释；3、施工不受场地等条件的限制，工序简单，可与其它工种平行作业，操作简单，施工速度快。

适用范围：隧道盾构施工、轨道交通、车站等。

（1）干粉盾构同步注浆材料（均匀不泌水微膨胀）

盾构同步注浆材料是用于地铁盾构施工中洞体与管片圆环间建筑空隙的一种填充注浆材料，盾尾脱离管片后，土体和管片之间存在空隙，此时浆液迅速填充空隙，可立即弥补土层损失，起到预防地表沉降、稳固管片及防治管片偏移的作用。传统盾构同步注浆材料为保证泵送施工性，通常采用较大的加水量，虽然满足了浆液的流动性，但容易出现泌水、离析的问题，而浆体固结收缩率较低，在浆体固结成型后，易出现收缩导致地表沉降，从而严重影响工程质量。本盾构同步注浆材料，旨在解决传统盾构同步注浆材料在浆体固结成型后，易出现收缩导致地表沉降的技术问题。本盾构同步注浆材料均匀不泌水微膨胀，在现场与水进行混合时，可以根据减水剂、纤维素醚等的搭配和加水量来控制注浆材料的施工性，当浆体材料稠度合适时，该盾构同步注浆材料在运输和注浆过程中，浆体状态均匀不泌水。

（2）干粉地铁盾构注浆料（无砂型）

本盾构注浆料配方组成：水泥、粉煤灰、石灰石粉、纤维素醚、聚丙烯酰胺、生物胶、吸水树脂。本地铁盾构注浆料为无砂体系，克服了市场上大部分注浆料为砂浆体系的缺点，且单方注浆料所需的粉料用量比较小，大大节约了粉料运费。该注浆料干粉料采用工厂化生产，大大节约现场存储空间，减少了现场粉尘污染。同时本注浆料具有泵送性能好，保水性能好，泌水率低，抗水分散性能强等优点，可以有效抑制地表沉降及地铁管片上浮。优点：(1)粉料用量低，单方注浆料中粉料用量在300-500kg之间，其余均是水，可以大大节约资源。(2)流动性好，拌制好的注浆料马氏锥流锥时间在15s作用，泵送过程中不会发生堵泵等问题，且可以填充满各种微小裂隙，防止后期沉降。(3)保水性好，注浆料泌水率在2％以下，可以大大降低二次补浆的量，部门地段可以不需要二次补浆。(4)占用场地小，现场只需要立一个50m3的圆柱形储罐，占地面积10m2以内，与现场拌制相比节约的大量原材料堆放场所。(5)粉尘少，储罐密封措施好，在卸料口采用搅笼卸料，搅笼内有上水装置可以避免粉尘污染。

（3）干粉型同步注浆料（专用砂浆）

原料组成：粉煤灰、钙基膨润土、消石灰、专用干粉型外加剂、砂。包括以下步骤：生产制备干粉型同步注浆专用砂浆；同步注浆施工现场的浆液拌制；浆液自动化输送至盾构机头；对隧道建筑空隙进行盾构掘进同步注浆；清洗输浆管道及盾构注浆设备。由于采用干粉砂浆施工，浆液如“自来水”般随取随用、操作方便，浆液坍落度即时可调，可根据不同工况配制出所需浆液，施工质量得以改善；且输浆管道一体化布置，实现了浆液输送自动化；很好地解决湿浆的运输、储存和质量问题，突破地域限制，适于在全国范围乃至更广的范围内推广。

二、盾构同步注浆液

（1）盾构抗水分散同步注浆浆液（初凝时间可控）

原料：水、水泥、粉煤灰、砂、羟乙基甲基纤维素、甲酸钙。可以实现高渗透富水地层同步注浆抗水分散性能要求，通过实现盾构同步注浆过程中浆液初凝时间及抗压强度的控制，以解决工程实际中与不同地层状况、盾构掘进及管片拼装速度、注浆设备性能等方面相适应的浆液初凝时间要求。本浆液配制方法简单，同时浆液保水性好、泌水率低、抗水分散性优良，抗压强度较高，适宜推广应用。

（2）盾构同步注浆用轻质浆液

原料：水泥、轻集料、粉煤灰、减水剂、絮凝剂、调凝剂和水。本盾构同步注浆用轻质浆液的容重1.0～1.4kg/m3，远远小于现有同步砂浆，不会快速下沉到底部垫托管片或被下方排浆口的循环泥浆带走，大大减少了同步浆液注入后的流失量，明显改善盾构同步注浆效果，可有效阻止富水区段盾构施工中的管片上浮。此外，盾构同步注浆用轻质浆液在水中不分散，水中3d抗压强度能达0.5MPa以上，终凝时间小于15h，特别适用于在隧洞同步盾构掘进施工中填充管片与围岩之间建筑空隙，能更好地保证工程质量。

（3）盾构高性能同步注浆改性剂

盾构高性能同步注浆改性剂，配方成分组成：减水剂、增稠剂、防冻剂、水；改善同步注浆浆液的和易性、抗稀释性、抗冲散性，减小同步注浆的体积收缩率，使同步注浆在负温条件下仍能施作，该高性能同步注浆改性剂使得同步注浆浆液能够及时提供强度、密实填充盾尾空隙。该同步注浆改性剂是由几种绿色无害的成分组成，在改善同步注浆质量的同时，不会对盾构施工周边环境造成污染。

（4）地铁盾构注浆材料

注浆材料包括胶凝材料、河砂、外加剂和水，所述胶凝材料包括硅酸盐水泥、粉煤灰和膨润土；所述外加剂包括减水剂、保塑剂、引气剂、防腐剂和铝镁水滑石。通过在常规地铁盾构注浆材料中加入防腐组分以及保塑组分和引气组分，在满足常规地铁盾构注浆材料的基础上，提高了注浆料的防腐性能。

（5）预拌同步注浆料

每立方米所述同步注浆料包括如下组分：水泥、粉煤灰、砂、膨润土、纤维素、减水剂及水。本同步注浆料表观凝结时间达到4.4h、固结率高达98％以及28d抗压强度高达3.6MPa，完全满足工程和标准要求，且浆料不分层不泌水，更加稳定。本同步注浆料和易性良好、稳定性高，提高了注浆液的均质性，增大了浆液的可泵性；浆液固结后收缩率小，填充至管片和底层之间的建筑空隙中更稳定。

盾构同步注浆料（干粉盾构同步注浆料、盾构同步注浆液）技术资料费320元，含原料配方、生产工艺等，技术配方详尽实用，直接应用于实际生产，提供技术售后支持。

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