盾尾漏漿處理專項(xiàng)方案_圖文盾尾漏漿處理專項(xiàng)方案一、工程概況本區(qū)間盾構(gòu)隧道外徑6.6m，內(nèi)徑5.9m，管片寬1.5m，采用C50P12鋼筋混凝土預(yù)制管片，錯(cuò)縫拼裝，雙道三元乙丙彈性密封墊+遇水膨脹止水條復(fù)合防水。區(qū)間穿越<4-1>粉細(xì)砂、<6-2>中粗砂、<7-2>強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，地下水位埋深2.3m，滲透系數(shù)3.5×10?2cm/s，盾構(gòu)機(jī)為海瑞克Φ6680土壓平衡式，盾尾刷三道（兩道鋼絲+一道鋼板刷），盾尾間隙理論值35mm，同步注漿采用水泥-粉煤灰-膨潤(rùn)土-砂（1:2.5:0.3:4.5）單液漿，注漿量5.2m3/環(huán)，注漿壓力0.25MPa±0.02MPa。2023年4月17日掘進(jìn)至第473環(huán)時(shí)，盾尾5點(diǎn)位、7點(diǎn)位出現(xiàn)線狀漏漿，漿液呈灰黑色，含少量粉細(xì)砂，漏漿量約0.9m3/h；4月19日漏漿量增至2.3m3/h，盾尾間隙實(shí)測(cè)42mm，盾尾刷局部外翻，同步注漿壓力下降至0.18MPa，隧道內(nèi)出現(xiàn)積水，最大深度18cm，管片出現(xiàn)縱向錯(cuò)臺(tái)3mm，橫向收斂增加11mm。二、漏漿原因診斷1.盾尾刷磨損：第2道鋼絲刷局部剩余高度21mm（設(shè)計(jì)35mm），鋼絲束斷絲率38%，第3道鋼板刷焊縫開(kāi)裂3處，長(zhǎng)度40～70mm。2.盾尾間隙不均：拼裝完成管片外弧與盾尾鋼板最小間隙18mm，最大48mm，橢圓度12mm，局部超挖導(dǎo)致間隙過(guò)大。3.同步注漿填充率不足：理論建筑空隙3.84m3，實(shí)際注漿量3.1m3/環(huán)，填充率僅80.7%，漿液失水收縮率7.2%，形成環(huán)向通道。4.地下水突涌：掘進(jìn)面位于<4-1>與<6-2>交界面，富水粉細(xì)砂層厚度6m，水頭壓力0.18MPa，與注漿壓力持平，形成“壓力窗”。5.油脂注入異常：盾尾密封油脂泵送壓力設(shè)定12MPa，實(shí)際僅7.5MPa，油脂在5點(diǎn)位、7點(diǎn)位分布量?jī)H為設(shè)計(jì)值的55%，密封膜不連續(xù)。三、處理目標(biāo)1.0.5h內(nèi)止住漏漿，1h內(nèi)恢復(fù)同步注漿壓力至0.25MPa；2.24h內(nèi)將盾尾間隙差值控制在±5mm；3.48h內(nèi)完成盾尾刷更換與加強(qiáng)注漿，使隧道收斂值回彈≥70%；4.7d內(nèi)形成環(huán)向封閉止水帷幕，滲透系數(shù)降至1×10??cm/s以下；5.全過(guò)程零地表塌陷、零管片破損、零人員傷害。四、資源配置1.人員：項(xiàng)目經(jīng)理1、總工1、盾構(gòu)司機(jī)2、注漿班8、防水班6、測(cè)量3、安全2、應(yīng)急搶險(xiǎn)隊(duì)20，共43人，三班倒。2.設(shè)備：備用注漿泵2臺(tái)（SCHWINGS5EV）、雙液注漿機(jī)1臺(tái)（PFTSwingL）、高壓油脂泵站2套（Max.25MPa）、聚氨酯注漿機(jī)3套（GracoReactorE-20）、5kW潛水泵4臺(tái)、0.9m3空壓機(jī)2臺(tái)、隧道清洗車(chē)1輛、應(yīng)急發(fā)電車(chē)1輛。3.材料：盾尾刷（Φ6680）6套、聚氨酯堵漏劑（親水型）200kg、超細(xì)水泥（D90<12μm）10t、水玻璃（40Bé）5t、速凝劑（NaAlO?）0.5t、盾尾油脂（EP2）2t、雙液漿外加劑（緩凝、早強(qiáng)）各0.2t、棉紗、海綿條、鋼絲網(wǎng)、環(huán)氧砂漿、反光膜、應(yīng)急燈等。4.測(cè)量：全站儀（LeicaTS60）1套、激光收斂?jī)x（ZEDO）1套、水準(zhǔn)儀（TrimbleDiNi03）1套、裂縫觀測(cè)儀（FLUKETiS55）1套。五、施工流程（圖文對(duì)照）5.1漏點(diǎn)快速封堵步驟1：停機(jī)位置選擇掘進(jìn)至第475環(huán)時(shí)，刀盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，保持土倉(cāng)壓力0.22MPa，螺旋機(jī)關(guān)閉，管片拼裝完成并擰緊全部螺栓，盾尾處于第474環(huán)尾部。步驟2：漏漿點(diǎn)定位采用“手電筒+鋼板尺”法，清除盾尾淤泥，在5點(diǎn)位（仰角28°）發(fā)現(xiàn)線狀漏漿縫長(zhǎng)350mm，縫寬2～4mm；7點(diǎn)位（仰角35°）漏漿縫長(zhǎng)420mm，縫寬3～5mm，漿液流速0.4m/s。步驟3：初堵①用海綿條（50×50mm）蘸聚氨酯預(yù)聚體，塞入縫內(nèi)30mm；②表面壓入環(huán)氧砂漿（初凝8min），抹成“燕尾”形，厚度10mm；③覆蓋鋼絲網(wǎng)（Φ1mm×10mm孔），用鋼釘（Φ3×40mm）@100mm固定；④表面再抹環(huán)氧砂漿5mm，形成“剛?cè)釓?fù)合”初堵層。步驟4：聚氨酯注漿在初堵層兩側(cè)@150mm斜鉆Φ8mm孔，孔深80mm（鉆透管片外弧），安裝Graco注漿針頭，注漿壓力0.3MPa，注漿量0.5L/min，至相鄰孔溢漿為止，單孔注漿量1.2～1.8L，形成白色彈性體，閉水試驗(yàn)0.25MPa、30min無(wú)滲漏。圖文：圖1為漏點(diǎn)定位照片，圖2為海綿條塞縫，圖3為環(huán)氧砂漿抹面，圖4為聚氨酯注漿針頭布置，圖5為閉水試驗(yàn)。5.2盾尾刷更換步驟1：清理用高壓水槍（15MPa）沖洗盾尾，清除泥砂、油脂，露出刷座；用鋼絲刷打磨銹蝕，露出金屬光澤。步驟2：拆除用角磨機(jī)切除原刷座鉚釘（Φ5×16mm），共拆除鉚釘48顆；用撬棍緩慢取出舊刷，注意保護(hù)尾刷槽。步驟3：安裝新刷①刷座與盾尾鋼板接觸面涂金屬底漆（Zinga96%Zn），干膜60μm；②新刷壓入槽內(nèi)，保證鋼絲束朝向盾尾后方，與管片外弧搭接長(zhǎng)度≥15mm；③采用M6×20不銹鋼沉頭螺釘+螺母+彈墊，扭矩18N·m，@100mm；④刷座與盾尾鋼板連續(xù)滿焊，焊縫高4mm，寬6mm，PT探傷無(wú)裂紋。步驟4：油脂通道恢復(fù)用Φ6mm通針疏通油脂孔，共48孔，確保暢通；安裝新油脂管（Φ12mmPU管），接頭采用24°錐密封，耐壓25MPa。圖文：圖6為舊刷拆除，圖7為新刷安裝，圖8為油脂通道疏通，圖9為焊縫PT探傷。5.3同步注漿補(bǔ)強(qiáng)步驟1：配比優(yōu)化在原單液漿基礎(chǔ)上增加3%超細(xì)水泥、0.8%高效減水劑、0.5%早強(qiáng)劑，水膠比降至0.45，漿液流動(dòng)度180mm，初凝65min，終凝240min，7d強(qiáng)度15MPa。步驟2：二次注漿在管片吊裝孔（K塊）預(yù)埋Φ32mm注漿管，管口安裝球閥；采用“跳環(huán)注漿”法，先注第472環(huán)，再注第476環(huán)，最后注第474環(huán)，形成“環(huán)箍”效應(yīng)；注漿壓力0.35MPa，注漿量1.2m3/環(huán)，注漿速度30L/min，至壓力突升0.05MPa并穩(wěn)壓5min為止。步驟3：雙液注漿封水在盾尾后5環(huán)（467～471環(huán)）采用水泥-水玻璃雙液漿，體積比1:1，凝膠時(shí)間25s，注漿壓力0.4MPa，注漿量0.8m3/環(huán)，形成“止水環(huán)”。圖文：圖10為二次注漿孔布置，圖11為雙液漿凝膠試驗(yàn)，圖12為注漿壓力-時(shí)間曲線。5.4盾尾間隙調(diào)整步驟1：測(cè)量采用激光收斂?jī)x，每環(huán)測(cè)12點(diǎn)，計(jì)算橢圓度；實(shí)測(cè)474環(huán)橢圓度12mm，最大間隙48mm。步驟2：墊板補(bǔ)償在管片外弧粘貼“EPDM+不銹鋼”復(fù)合墊板，厚度2mm、4mm、6mm三種，按“大間隙厚墊板”原則，5點(diǎn)位貼6mm，7點(diǎn)位貼4mm，其余點(diǎn)位貼2mm，墊板寬200mm，長(zhǎng)1500mm，采用環(huán)氧膠粘劑（3MDP460），剪切強(qiáng)度25MPa，24h后復(fù)檢，間隙差值降至4mm。步驟3：預(yù)應(yīng)力收緊采用“二次復(fù)緊”法，拼裝后30min內(nèi)用扭矩扳手復(fù)緊，扭矩值提高至設(shè)計(jì)值1.2倍（M30螺栓終擰扭矩680N·m），縱向螺栓增加彈墊，減少松弛。圖文：圖13為墊板粘貼，圖14為扭矩扳手復(fù)緊。5.5地表及隧道監(jiān)測(cè)步驟1：監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)沿隧道軸線地表布設(shè)監(jiān)測(cè)斷面，每5m一個(gè)，每斷面5點(diǎn)；隧道內(nèi)每10m一個(gè)收斂斷面。步驟2：監(jiān)測(cè)頻率漏漿階段1次/2h，注漿階段1次/1h，穩(wěn)定后1次/d。步驟3：預(yù)警值地表沉降±10mm，隧道收斂±20mm，單日變化±3mm；實(shí)測(cè)最大沉降4.2mm，最大收斂14mm，均在可控范圍。圖文：圖15為地表沉降曲線，圖16為隧道收斂曲線。六、質(zhì)量控制要點(diǎn)1.聚氨酯注漿：注漿壓力嚴(yán)禁超過(guò)0.4MPa，防止管片開(kāi)裂；每孔注漿量超過(guò)2L時(shí)暫停，查明原因。2.盾尾刷焊接：焊縫高度不足4mm必須補(bǔ)焊；焊后24h做PT探傷，合格率100%。3.同步注漿：漿液流動(dòng)度每班檢測(cè)2次，低于160mm立即調(diào)整；注漿量偏差±5%以內(nèi)。4.墊板粘貼：24h后做剝離試驗(yàn)，剝離強(qiáng)度≥2.5MPa；空鼓率<5%。5.螺栓復(fù)緊：扭矩值抽檢10%，不合格立即補(bǔ)擰；扭矩系數(shù)0.11～0.15。七、安全文明措施1.隧道內(nèi)設(shè)置應(yīng)急照明，照度≥50lx；每50m放置1具4kg干粉滅火器。2.聚氨酯注漿人員佩戴防毒面具、護(hù)目鏡、防化手套；注漿區(qū)禁止明火。3.高空作業(yè)（>2m）系雙繩安全帶；平臺(tái)設(shè)置1.2m防護(hù)欄。4.廢漿、廢棉紗分類(lèi)收集，集中運(yùn)至地面環(huán)保站，嚴(yán)禁隧道內(nèi)焚燒。5.每班班前會(huì)強(qiáng)調(diào)“三不傷害”，設(shè)專職安全員2名，24h巡查。八、應(yīng)急預(yù)案1.突涌水：立即啟動(dòng)“四步法”——停機(jī)、封水、排水、注漿；現(xiàn)場(chǎng)備齊聚氨酯200kg、水玻璃2t，30min內(nèi)完成初堵。2.盾尾刷連續(xù)失效：?jiǎn)⒂谩皟鼋Y(jié)法”備用方案，在盾尾周邊布設(shè)Φ32mm凍結(jié)管，間距0.8m，凍結(jié)壁厚1.2m，溫度-10℃，7d形成封閉止水。3.地表塌陷>10mm：立即回填砂袋并注漿，同時(shí)封閉交通，啟動(dòng)地面注漿孔（Φ89mm）@1.5m，注漿量不少于50m3。4.人員傷害：隧道內(nèi)設(shè)置應(yīng)急擔(dān)架、急救箱，2min內(nèi)電話通知120，15min內(nèi)運(yùn)至地面。九、經(jīng)濟(jì)分析1.直接費(fèi)用：盾尾刷6套×1800元=1.08萬(wàn)元；聚氨酯200kg×45元=0.9萬(wàn)元；超細(xì)水泥10t×650元=0.65萬(wàn)元；水玻璃5t×500元=0.25萬(wàn)元；人工43人×7d×350元=10.5萬(wàn)元；設(shè)備租賃2.2萬(wàn)元；合計(jì)15.58萬(wàn)元。2.間接費(fèi)用：停工損失7d×120萬(wàn)元/月÷30=28萬(wàn)元；監(jiān)測(cè)費(fèi)1.5萬(wàn)元；合計(jì)29.5萬(wàn)元。3.總計(jì)：45.08萬(wàn)元，較未處理可能造成的地表塌陷、隧道報(bào)廢風(fēng)險(xiǎn)損失（預(yù)估>800萬(wàn)元）節(jié)約754萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效果顯著。十、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)1.盾尾刷磨損是漏漿主因，掘進(jìn)500環(huán)后必須采用內(nèi)窺鏡抽檢，剩余高度<30mm立即更換。2.同步注漿量應(yīng)≥理論建筑空隙的110%，填充率<95%時(shí)漏漿概率呈指數(shù)上升。3.聚氨酯初堵+雙液漿封水+二次注漿補(bǔ)強(qiáng)是快速止漏的有效組合，平均耗時(shí)2.3h。4.盾尾間隙差值>10mm時(shí)，必須采用“墊板+復(fù)緊”組合措施，否則止漏后易復(fù)發(fā)。5.建立“注漿-油脂-間隙”三維實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，每環(huán)自動(dòng)采集