目录

1、YH-ZJL微膨胀注浆料 3

2、SM-RPC注浆管 5

3、YH-ZJJ带模注浆一体机 6

4、带模注浆施工工艺和作业流程 10

5、带模注浆的必要性 22

1、YH-ZJL微膨胀注浆料

一、 概述：

YH-ZJL微膨胀注浆料是针对隧道衬砌拱顶脱空等质量通病研发的一种新型缓凝型早强注浆料，由多种超细高分子有机和无机材料与超细掺合料、优质硅酸盐水泥和硅砂等经特定工艺加工而成，产品具有加水搅拌即用，流动性大、缓凝和早强双重功效、与混凝土结合力好、微膨胀等特性，技术指标完全满足《隧道衬砌拱顶带模注浆技术要求》。广泛用于隧道拱顶带模注浆、隧道拱顶脱空注浆回填、地铁管片安装后间隙注浆。

二、产品特点：

1、纸塑袋包装，便于装卸运输，卫生环保 

2、现场加水搅拌即用，省时、省力；

3、流动性大，初始截锥流动度400mm；流动度保持性好，90分钟截锥流动度仍有320mm以上；

4、早期强度高，1d抗压强度不低于18MPa；

5、产品不分层、不泌水，稳定性好；

6、产品微膨胀与混凝土和钢筋结合力好；

三、产品性能指标：执行标准《隧道衬砌拱顶带模注浆技术要求》 

表1  微膨胀注浆料的匀质性及环保性能要求 

2、微膨胀注浆料浆体性能要求

备注：微膨胀注浆料水料比按照推荐水料比。

配制的微膨胀注浆料与衬砌混凝土的结合性能，与注浆管的结合性能应满足如下表：

表3微膨胀注浆料结合性能要求

备注：微膨胀注浆料水料比按照推荐水料比。

四、使用方法：

1、在隧道衬砌混凝土浇筑完毕2小时后，即可开始拱顶注浆；

2、清理安装搅拌和注浆设备；

3、根据配合比（重量比）备料：水：粉料=0.18:1

4、将称量好的单锅全部用水一次性注入搅拌器中，开动搅拌器低速档搅拌，再加入称量好的单锅全部粉料并开动振动电机，搅拌半分钟后，关停低速档，用刮刀刮除搅拌器壁上粘附的干料至桶内；盖上桶盖，打开高速搅拌档，高速搅拌3分钟后即可放到注浆机中，开始注浆。

5、如注浆中途暂停时间超过20分钟，已搅拌好的注浆料应通过再次搅拌后方可使用！

 注意：如果中途停留时间过长，通过搅拌已无法恢复流动性的浆料，不可再次加水搅拌使用！

2、SM-RPC注浆管

RPC预埋注浆管由普通硅酸盐水泥、硅砂、矿物掺和料、聚羧酸减水剂、高强钢丝网、其他助剂等经过高温热合等特定工艺条件生产出来的水泥基复合材料，简称RPC注浆管。

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本公司生产规格分为两种：65±1cm和85±1cm，满足项目不同需求。

3、YH-ZJJ拱顶带模注浆一体机

YH-ZJJ拱顶带模注浆一体机是制浆注浆一体机，注浆部分采用活塞式注浆机，制浆部分采用立式双层搅拌机，上层为搅拌桶，下层为储料桶，搅拌桶表面有过滤筛。

拱顶带模注浆一体机采用双层设计，上层制浆，下层拌浆，前端注浆，注浆压力及流量自动打印，实现一台设备“打天下”，减少设备投入的同时，提高注浆工效两倍以上，也降低了现场作业人员的劳动强度。

隧道二衬拱顶带模注浆包括一整套新的注浆流程、新的工装装备及高性能充填材料，在简化传统注浆工艺的同时，大大提高了注浆质量。隧道二衬拱顶带模注浆施工工艺，在隧道二衬衬砌台车拱顶模板上设置了4个垂直注浆孔，孔内安装活性粉末超高强混凝土（RPC）注浆管，二衬混凝土浇筑完成1至2小时后，于脱模前开始注浆。注浆材料采用高流动性微膨胀早强缓凝充填砂浆，与二衬混凝土形成有机整体，解决了传统浆液与二衬混凝土“两张皮”的弊端。

一、主要技术参数

二、用途及特点

1、用途

（1）在隧道、坑道施工中用于衬砌、锚固、支护灌浆。

（2）在岩土工程中，适用于中低压的充填或裂隙注浆、渗透注浆、压密注浆、劈裂注浆。

（3）在地基工程中，可用于软弱地基加固、地基沉降纠偏以及防渗漏压力灌浆。

（4）在桩基工程中，可用于旋喷桩、搅拌桩中灰浆压注。

（5）在化工部门中，用于输送浆状原料及其它介质。

（6）在冶金钢铁部门中，用于流动性较好的耐火材料的输送及压注。

（7）配备空压机及喷枪，本设备还可用于对连续墙面进行喷涂抹灰作业。

（8）建筑工程中能完成各种砖混和砌块结构中地面、墙面抹灰砂浆及砌筑砂浆的垂直或水平输送。

（9）在水利工程中，用于水电站、水库、堤坝帷幕灌浆、固结灌浆、回填灌浆，还可用于井壁加固等。

2、特点

（1）泵送压力大，适合低水灰高粘度砂浆注浆。

（2）搅拌、储浆、注浆一体化，使用方便。

（3）注浆管采用快速接头连接，易于拆卸和清洗。

（4）操作方便、安全可靠，易于维修保养。

（5）结构紧凑，移动灵活，特别适宜于作业空间狭小的场所。

三、结构及工作原理

YH-ZJJ拱顶带模注浆一体机

1、结构简介

本机主要由机架、注浆系统、搅拌系统、传动系统、泵送系统、电器系统及安全保护系统等组成。机架为角钢和板材焊接而成的整体式结构，具有较好的刚性。机架底部装有胶轮，便于移动。

传动系统由电机、减速机组成，结构紧凑，安装维护方便。

泵送系统是双活塞泵工作系统，主要包括工作凸轮、摇臂机构、滚轮、活塞系统、工作缸、阀室等部分。

搅拌部分采用立式双层搅拌机，上层为搅拌桶，下层为储料桶，搅拌桶表面有过滤筛。

2、工作原理

电机通过减速机驱动具有特定轨迹的工作凸轮旋转，推动活塞前进，回程由弹簧使活塞复位，形成活塞的往返行程。活塞在返程时工作缸和阀室相对形成真空，上阀 球下落，上阀室关闭，下阀球升起，下阀室打开，将砂浆由料斗经吸浆管吸入下阀室 和工作缸。当活塞前进时工作缸和阀室内压力上升，下阀球下落，下阀室关闭，上阀球升起，上阀室打开，活塞缸将工作缸及阀室内的砂浆由上阀室泵出，如此循环反复，将砂浆连续不断地泵送出去。

四、使用操作注意事项

齿轮箱内应保持润滑油至油窗中线位置，润滑油用30#机油，偏心轮及被动轮部位要时间加黄油作润滑。

1、注浆机使用及注意事项

（1）开机前确保机器放置水平及牢稳。

（2）检查齿轮箱是否加注润滑油。

（3）齿轮箱加油6公斤。

（4）箱体加油8公斤。

（5）检查各管道及不准是否畅通。

（6）检查电机是否接地及转动。

2、启动

（1）先注入清水开机泵送清洗润湿管道。

（2）在先泵送纯水泥浆作为管道润滑，再打入较稀的砂浆，最后再提高到所需稠度（以免管道堵塞）。

3、工作中注意事项

（1）注意电机及工作泵的工作是否正常，发现任何事故后必须立即停止打开泄浆阀排浆，无压力后排除故障。

（2）搅拌后的砂浆泵送前应进行稠度测定，工作中砂浆应不断继续搅拌。

（3）油室中应注满硅油，禁止在不加满硅油的情况下开泵。

（4）停机超过10分钟，或长时间停机时，应立即泵送清水自行清理泵内部及管道直至清洗干净。如超过上述时间，应每隔4-5分钟开动一下泵，以缓和砂浆沉淀造成的堵塞。

五、故障与排除

4、带模注浆施工工艺和作业流程

1、术语和定义

　　（1）拱顶带模注浆

    通过对衬砌台车进行改造，在衬砌台车模板中心线位置沿台车纵向方向设置一定数量的注浆孔，并安装注浆用固定法兰，在浇筑混凝土前预埋活性粉末混凝土（RPC）注浆管，混凝土浇筑结束后及时从预埋注浆管处进行注浆。

    （2）主注浆孔

    距离上一循环衬砌最近的注浆孔为首选注浆孔，称为主注浆孔。

    （3） RPC预埋注浆管

    由普通硅酸盐水泥、硅砂、矿物掺和料、聚羧酸减水剂、高强钢丝网、其他助剂等经过高温热合等特定工艺条件生产出来的水泥基复合材料，简称RPC注浆管。

（4）微膨胀注浆料

    由普通硅酸盐水泥、超细掺和料、聚羧酸减水剂、微膨胀剂、硅砂等为主要成分，经均匀复合而成的，具有微膨胀性能，良好的流动性和泵送性，与衬砌混凝土具有良好的结合性能，通过高压注浆机注入到隧道衬砌与防水板间的脱空区的一种注浆材料。

   （5）衬砌台车注浆孔设计

    5.1 注浆孔数量

    按照台车长度设计注浆孔数量，9-12m台车不少于4个注浆孔。如果衬砌中有钢筋网时可适当增加注浆孔数量。

    5.2 注浆孔位置

    12m台车注浆孔位置布置见下图，主注浆孔距离侧端模为60-100cm。端模排气孔（也作为注浆孔）距端模边缘100-150cm。中间排气孔（注浆孔）安置在混凝土灌注口之间平均分布。

    在初始设计注浆孔位置时，当设计位置与台车钢梁位置有冲突时，可将注浆孔位置进行适当调整。

    5.3 注浆孔要求

    首先，在衬砌台车模板顶部开孔，孔径为40mm。

    其次，在衬砌台车开孔处焊接固定法兰，固定法兰采用四周满焊方式，防止漏浆或注浆时法兰脱落。固定法兰连接螺栓在模板外侧，法兰厚度1cm。

注浆孔布置示意图

模板固定法兰、注浆管定位法兰示意图

注浆管及注浆连接器

2、二衬台车改造

通过对二衬台车的改造，实现对二衬拱顶脱空带模注浆，在二衬浇筑完成2～6h时间后，在不脱模的情况下方可实现对二衬拱顶脱空进行注浆，有效的提高施工效率，确保二衬拱顶的密实。

（1）二衬台车拱顶开孔

二衬台车拱顶开孔布置示意图

在二衬台车拱顶分别开4个孔（如图所示），孔口直径4cm，依次编号为1#孔、2#孔、3#孔、4#孔（从已浇筑完成的二衬端头开始编号），1#孔距已浇筑的二衬0.6～1m，4#孔距外侧二衬模板端头1.0～1.5m，2#、3#孔在1#、4#孔间均匀布置。其中1#、2#、3#孔为主注浆孔，4#孔为排气孔。

（2）焊接固定法兰

焊接固定法兰示意图

在台车已开孔位置分别焊接固定法兰（如图所示），固定法兰外径120mm，内径40mm，用以固定RPC注浆管及定位法兰，法兰采用满焊连接。

（3）安装定位法兰

安装完成的定位法兰

在已安装好的固定法兰上安装定位法兰（如图所示），定位法兰外径120mm，法兰钢管内径37.5～38mm，外径40mm，高度50mm，并在定位法兰中插入RPC注浆管。

（4）RPC管切槽

RPV注浆管“十”字溢流槽

在RPC管端头切割“十”字溢流槽（如图所示），槽深5mm，槽宽3mm。在RPC注浆管安装时，“十”字溢流槽应朝上紧贴防水板。

（5）安装RPC注浆管固定管，连接拱顶带模注浆一体机

拱顶带模注浆一体机连接示意图

在安装完成RPC注浆管后，安装RPC注浆管固定管，固定管底部连接拱顶带模注浆一体机注浆管。

3、拱顶带模注浆施工工艺流程

4、拱顶带模注浆工艺核心技术

（1）核心一：通过预埋径向RPC管，预判拱顶衬砌厚度，观察灌注混凝土时RPC管口的溢浆情况，解决衬砌厚度不足的问题。

（2）核心二：混凝土灌注结束后及时进行带模注浆，RPC注浆管管口均溢浆，表明注浆饱满，解决拱顶脱空问题。

（3）由于及时注浆，浆体与混凝土结合完全，衬砌结构整体性好。

（4）通过统计每环注浆量可倒逼拱顶混凝土灌注施工质量，同时，可在衬砌台车顶部安装红外线探头进行监控，标准灌注质量。

5、拱顶带模注浆工艺亮点

（1）通过简化预埋管及注浆施工工艺、改进注浆工装及衬砌微膨胀注浆结合料料，将衬砌拱顶浇筑的隐蔽工程转化为“可见”工程，预防衬砌拱顶缺陷。

（2）微膨胀注浆结合料具有修复施工间隙缝、冷缝及混凝土不密实、缺棱掉角等缺陷；通过浆体的渗透堵塞防水板破损，形成“蘑菇”型栓塞，具有堵水功能。

（3）采用隧道衬砌专用注浆机注浆，该设备集制浆、储浆、压浆多功能为一体，且具有较高的注浆压力，可充分克服低水料比浆体的管道阻力和浆液垂直输送的阻力。

（4）利用衬砌台车的支撑，混凝土浇筑完及时注浆。施工时间短，不影响其它工序。

（5）统计每环衬砌注浆量，实施过程管理和考核，倒逼施工班组提高衬砌灌注质量。

6、施工工艺要点

在台车上预埋径向注浆管，对二衬施工完2h后及时通过该注浆管进行注浆。注浆可采用专用的制浆注浆一体机进行操作，注浆材料具有微膨胀、高流动性、早强、无泌水、缓凝等特性，不仅起到空洞充填作用，且能起到弥补或修复二衬混凝土的缺陷的作用。

（1）安装RPC注浆管、排气管顶住防水板

根据二衬几何要求使改造后的模板就位后，将准备好的RPC注浆管（排气管）通过改造后的预留孔处进行“试穿”量测，确定RPC注浆管（排气管）的安装长度和检测二衬厚度是否满足设计要求，具体标准以RPC注浆管（排气管）顶住防水板长度+法兰长度（7cm）+2cm为准。

注浆管及法兰安装、注浆连接接头安装

（2）记录板上记录RPC管埋入深度

根据（1）中操作，在RPC注浆管（排气管）顶住防水板后做好标记记录RPC管埋入深度：标记应为两条线，一条为与二衬模板外模板的线（用来检测二衬厚度是否满足要求）；另一条为二衬模板外模板线+2cm，即RPC注浆管（排气管）的下料长度。

（3）浇筑混凝土并观察预埋管出浆

二衬混凝土应对称浇筑，左右两侧混凝土面高差不得超过0.5m，前后高差不得超过0.6m，混凝土浇筑应逐窗逐层自模板窗口灌入，由下向上，对称分层，倾落自由高度不超过2m。浇筑拱顶混凝土时，注浆管作为观察口，看混凝土是否浇注到拱顶，注意观察预埋管是否泌浆为准，必要时可对注浆观察口进行清理，避免堵塞。

浇注拱顶混凝土时注浆口观察出浆

（4）注浆液制备及带模注浆

拱顶注浆原则上按照从低端往高端开始注浆。二衬混凝土浇筑完成2～3h后进行，注浆材料采用充填砂浆，水灰比为0.18；注浆采用隧道衬砌专用带模制浆注浆一体机进行操作。浆液要求连续拌制，拌制过程中严格监控材料用量，确保浆液的质量。

（5）观察压力表和排气孔出浆

注浆结束标志以排气孔和端头模流出浓浆即结束注浆。若台车模板处出浆压力达到1.0MPa，仍未出浓浆，应更换排气孔注浆，直至中间排气孔和端模排气孔流出浓浆时停止注浆。

端头泌水泌浆                                                      预埋纵管出浆

（6）注浆结束，卸下注浆机软管，将灌浆管孔封堵密实。

（7）浆液初凝后卸除定位法兰。

7、拱顶带模注浆现场施工操作图片

第1步：备好端头带有“U”槽的RPC注浆管             第2步：台车顶部预留螺栓（首次安装）

                                               第3步：采用注浆管量测二衬模板                          第4步：量测后对注浆管做好标识

                                                与防水板之间的距离做好标识

                                               第5步：根据标识进行切割（长                            第6步：安装切割后的RPC注注浆管
                                                      度为标识长度+2cm）

第7步：RPC注浆管安装后，安装                     第8步：注浆时从上至下依次连接
                   法兰固定RPC注浆管                                    变径接头、压力表及注浆软管

带模注浆作业流程

1、注浆前准备工作

（1）主注浆孔上连接带有阀门、压力表及快速接头的注浆接头。

（2）安放带模注浆一体机。设备放在上一循环衬砌下方，且靠边放置，贴安全警示反光条。

（3）备足注浆材料，放置在制浆机附近，且底部须进行防潮防水隔离，防止施工等各种用水浸湿注浆材料。

（4）根据注浆设备要求，进行设备、注浆管润湿和泵送检校。

2、制浆作业流程

（1）按照材料配合比，计算每盘材料量和拌合水量，并使用专用的盛水器具。

（2）开动搅拌机，先加入一半的注浆材料，然后加入全部的拌合水，再继续加入另一半注浆材料，搅拌2～3min（或者遵照设备使用说明），搅拌成均匀的浆体。

（3）打开制浆桶卸料阀门，使浆体快速流出到储浆桶，然后关闭制浆桶卸料阀门。

（4）按照上述方法循环制浆。

3、注浆作业流程

（1）浆料放入到储浆桶后，将注浆管放到排水沟边缘，启动注浆机，将管体中的水全部挤出后，停止注浆机。

（2）将注浆管管头提升到衬砌台车上，与台车注浆接头连接。并将注浆管固定到台车上，悬空部分固定到台车侧面。

（3）启动拱顶带模注浆一体机，开始注浆。注浆顺序由主注浆孔向端模注浆孔依次进行注浆。

（4）注浆过程中，观察台车压力表和端模出浆情况。如果端头模圆弧最高点漏浆，先停止注浆机，并及时对漏浆处进行封堵，然后继续注浆，直至端头出浆浆体密度与制浆机中一致。更换至下一个注浆孔，依次类推。

注浆时，如果台车处压力表超过1.0MPa，直接转至一下注浆孔。每一个注浆孔均需注浆，但在注浆过程中进行其它孔注浆时未注浆的注浆孔流出达到相同密度的浆体时，该孔可以封闭，不进行注浆。RPC注浆管内须饱满，注浆完毕更换注浆连接件时应及时封堵RPC注浆管。

（5）结束注浆。各孔注浆结束，端模最高处出浆浆体密度与制浆桶中一致，结束注浆。

（6）记录注浆总量、注浆开始时间和结束时间。

（7）留样检测。分别在制浆机和台车注浆软管管头处进行抽样，检测浆体密度。浆体密度与实验室的测试值相差不得超过1.5%。在台车注浆软管管头处抽样，进行抗压强度和抗折强度试验。每进行10板注浆进行一次浆体密度检测和同条件强度检测，检测28d强度试件的抗压强度和抗折强度。

4、注浆结束清理工作

（1）将未使用完的注浆材料拉回到干燥位置贮存，并采取必要的隔离和防潮措施。

（2）隧道内有排水设施的，可在隧道内清洗注浆一体机、注浆管道；隧道无排水设施的，将设备拉到隧道外指定位置进行设备清洗。

（3）拆卸注浆连接头，并及时堵塞RPC注浆管管口，防止漏浆。

5、预留注浆孔表面防护

拱顶经地质雷达或敲击检测合格后，注浆管外漏部位使用角磨机切割打磨平整，并使用改性环氧树酯进行表面处理。对内部完全密实的注浆孔，以注浆孔为中心涂刷改性环氧树脂胶，涂刷范围为半径10cm。注浆孔未完全密实的，先使用环氧树脂胶泥封堵注浆孔，封堵深度不低于5cm，然后表面再涂刷环氧树脂胶，涂刷范围为半径10cm。