DB42 T 1218-2016 盾构法隧道同步注浆材料.pdf

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1、ICS 91.120.30 Q 17 备案号： DB42 湖北省 地方标准 DB42/T 1218-2016 盾构 法 隧道同步注浆材料 Shield Tunnel Synchronous Grouting Material 2016-09-28 发布 2016-12-10 实施 湖北省质量技术监督局 发布 DB42/T 1218-2016 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第 1部分：标准的结构和编写给出的规则起草。 请注意本文的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任 。 本标准由武汉市市政建设集团有限公司 提出 。 本标准由湖北省产品

2、质量监督检验研究院 归口 。 本标准起草单位： 武汉市 市 政建设集团 有限公司 、 湖北省产品质量监督检验研究院。 本标准主要起草人： 肖铭钊、 田焜、 蔡兵华、魏宗琪、 周胜银、 陈曦 、 李扬、 孔赟、李梦雨 。 DB42/T 1218-2016 II 目 录 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语与定义 . 1 4 分类和标记 . 2 5 原材料 . 3 6 配合比 . 3 7 质量要求 . 3 8 制备 . 4 9 试验方法 . 5 10 检验规则 . 8 11 订货与交货 . 9 DB42/T 1218-2016 1 盾构 法 隧道同步注浆材料 1 范围 本标准规定

3、了盾 构 法 隧道同步注浆材料的术语和定义、 分类和标记、原材料、配合比、质量 要求、 制备、 试验方法、检验规则、 订货与交货 。 本标准适用于地铁、公路 、铁路 盾构隧道及跨江、 河、 海盾构隧道工程用同步注浆材料。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研 究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB 175 通用硅酸盐水泥 GB 200 中热、低热、低热矿渣硅酸水泥 GB 13693 道路硅

4、酸盐水泥 GB/T 20973 膨润土 GB/T 14684 建筑用砂 GB 50164 混凝土质量控制标准 JGJ 63 混凝土用水标准 GB 8076 混凝土外加剂 GB 23439 混凝土膨胀剂 JC 475 混凝土防冻剂 GB 50119 混凝土外加剂应用技术规范 GB/T 18046 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉 GB 1596 用于水泥和混凝土中的粉煤灰 JGJ 52 普通混凝土用砂、石质量及检验方法 JGJ/T 70 建筑砂浆基本性能试验方法标准 GB/T 17671 水泥胶砂强度检验方法 (ISO) DL/T5117 水下不分散混凝土试验规程 GB/T 6920 水质 P

5、H值的测定（玻璃电极法） HJ/T 412 环境标志产品技术要求 预拌混凝土 GB 10171 混凝土搅拌站 (楼 ) 3 术语与定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 盾构 法 隧道同步注浆 （ Shield tunnel synchronous grouting） DB42/T 1218-2016 2 采用盾构法施工时，即在隧道内将具有适当早期及最终强度的注浆材料，按规定的注浆压力和注浆 量在盾构推进的同时填入盾尾空隙内的施工工法。 3.2 盾构 法 隧道同步注浆材料（ Shield tunnel synchronous grouting material） 即以水硬性胶凝材料（水泥、

6、粉煤灰、石灰等）、细骨料为主要原材料，以膨润土或聚合物为改性 材料并以适当配比混合而成的一种材料，应用于盾构隧道同步注浆，用以填充隧道管片与地层间的缝隙， 起到填充、加固的作用。 3.3 凝胶时间（ Gelation time） 在一定条件下， 液态 物质形成凝胶所需的时间。 3.4 流动度（ Fluidity） 新拌注浆料在自重或机械振捣作用下 ,能够流动并均匀密实的填充模板的能力。 3.5 稠度（ Consistence） 当 剪切应力 作用于 材料 时，材料抵抗 流动 (永久变形 )的性质。 3.6 比重（ Specific gravity） 也称 相对密度 ，即一物质的密度与取作标准的

7、某一物质密度之比。 3.7 抗压强度（ Compressive strength） 即指定 材料 抵抗以 同一轴线施加 压力 的能力 。 3.8 固结收缩率（ consolidation shrinkage） 即 浆液在固化前后的体积收缩率。 3.9 泌水率（ Bleeding rate） 即泌水量对注浆拌合物含水量之比 率 。 3.10 抗 水分散性（ Resistance to water dispersion） 即 注浆材料 在水中注浆 时 抵抗 水冲蚀、 分散的能力。 4 分类和标记 4.1 类别 产品按不同地质岩层条件下使用的注浆材料进行分类，分为，硬质地层用（ I型）、软质地层用（

8、 II 型）、高压富水地层用（ III型 ）。 I型：即在自稳能力较强的中风化 、 微风化岩等地层中使用的注浆材料； II型：即在自稳能力较差的强风化、全风化岩、粘土等地层中使用的注浆材料； III型：即在高水压、强透水地层中使用的注浆材料。 4.2 产品标记 DB42/T 1218-2016 3 产品按下列顺序标记：名 称、类别、标准号。 示例： I型盾构 法施工 隧道同步注浆材料标记为： ZJ I； II型盾构 法施工 隧道同步注浆材料标记为： ZJ II； III型盾构 法施工 隧道同步注浆材料标记为： ZJ III。 5 原材料 5.1 水泥 5.1.1 水泥应符合 GB 175、 G

9、B 200和 GB 13693等的规定。 5.1.2 水泥进场应提供出厂检验报告等质量证明文件，并应进行检验。检验项目和检验批量应符合 GB 50164的规定。 5.2 细集料 5.2.1 盾构隧道同步注浆材料用骨料应符合 GB/T 1468的规定 。 5.2.2 骨料进场时应进行检验。骨料检验项目及检验批量应符合 GB 50164的规定。 5.3 水 5.3.1 拌合水应符合 JGJ 63的规定。 5.3.2 拌合水检验项目应符合 JGJ 63的规定。 5.4 外加剂 5.4.1 外加剂应符合 GB 8076、 GB 23439、 GB 50119和 JC 475的规定。 5.4.2 外加剂

10、进场应提供出厂检验报告等质量证明文件，并应进行检验。检验项目和检验批量应符合 GB 50164的规定。 5.5 矿物掺合料 5.5.1 粉煤灰应符合 GB/T 1596的规定， 膨润土 应符合 GB/T 20973的规定， 粒化高炉矿渣粉应符合 GB/T 18046的规定，其他掺合料应由供需双方协商。 5.5.2 矿物掺 合 料进场应提供出厂检验报告等质量证明文件，并应进行检验。检验项目和检验批量应符 合 GB 50164的规定。 6 配合比 盾构隧道同步注浆材料配合比设计应由供需双方依照不同工程地质条件要求对配合比进行施工适 应性调整后确定。 7 质量 要求 7.1 外观 I型、 II型 、

11、 III型 盾构隧道同步注浆材料的外观：经搅拌后均匀、无沉淀、无结块。 DB42/T 1218-2016 4 7.2 物理力学性能 盾构隧道同步注浆材料物理力学性 能应符合表 1要求。 表 1 物理力学性能 序号 项目 I型 II型 III型 1 胶凝时间 h 12 5 7 5 2 流动度 cm 18 24 3 稠度 cm 9 14 8 10 8 10 4 比重 g/cm3 1.7 2.0 5 抗压强度 1d MPa 0.2 1.0 1.0 28d MPa 2.5 6 固结收缩率 % 5 7 泌水率 % 20 30 5 10 5 8 抗水分 散性 pH值 7 8.5 28d水陆强度比 % 80

12、 8 制备 8.1 一般规定 8.1.1 盾构隧道同步注浆材料的制备应包括原材料贮存、计量、搅拌和运输。 8.1.2 盾构隧道同步注浆材料的制备应符合环保规定，并宜符合 HJ/T 412的规定粉料输送机称量应在密 封状态下进行，并应有收尘设备；搅拌站机房宜为密封系统。 8.2 原材料贮存 8.2.1 各种原材料应分仓贮存 ， 并应有明显的标识。 8.2.2 水泥应按品种、强度等级和生产厂家分别标识和贮存 ； 应防止水泥受潮及污染 ,不应采用结块的 水泥 ； 水泥用于生产时的温度不宜高于 60 ；水泥出厂超过 3个月应进行复检 ,合格者 方可使用。 8.2.3 骨料堆场应为能排水的硬质地面 ,并

13、应有防尘和遮雨设施 ;不同品种、规格的骨料应分别贮存 , 避免混杂或污染。 8.2.4 外加剂应按品种和生产厂家分别标识相贮存 ;粉状外加剂应防止受潮结块 ,如有结块 ,应进行检 验 ,合格者应经粉碎至全部通过 300 m方孔筛筛孔后方可使用 ,液态外加剂应贮存在密闭容器内 ,并 应防晒和防冻。如有沉淀等异常现象 ,应经检验合格后方可使用。 8.2.5 矿物掺合料应按品种、 质量 等级和产地分别标识和贮存 ,不应与水泥等其他粉状料混杂 ,并应防 潮、防雨。 8.3 计量 8.3.1 固体原材料应按质量进行计量 ,水和液体外加剂可按体积进行计量。 8.3.2 原材料计量应采用电子计童设备。计量设

14、备应能连续计量不同混凝土配合比的各种原材料 ,并 应具有逐盘记录和储存计量结果 (数据 )的功能 ,应符合 GB10171的规定。计量设备应具有法定计量部门 签发的有效检定证书 ,并应定期校验。 注浆材料 生产单位每月应至少自检一次 ； 每一工作班开始前 ,应对 计量设备进行零点校准。 DB42/T 1218-2016 5 8.4 搅拌 8.4.1 搅拌机型式应为强制式 ,并应符合 GB 10171的规定。 8.4.2 搅拌应 保证 注浆材料拌合物质量均匀。 8.4.3 盾构隧道同步 注浆材料搅拌采用注浆管输送，注浆材料在搅拌机中的搅拌时间应满足设备说明书 的要求 ,并且不应少于 30s(从全

15、部材料投完算起 )。 9 试验方法 9.1 标准试验条件 实验室试验及干养护条件：温度 20 2 ，相对湿度应大于 50%； 养护室的条件：温度 20 2 ，相对湿度应大于 90%； 养护水的温度 20 2 。 9.2 胶凝时间检验规定 9.2.1 本方法适用于用贯入阻力法确定注浆材料的胶凝时间。 9.2.2 胶凝时间试验所用仪器及方法依据现行行业标准建筑砂浆基本性能试验方法标准 JGJ/T 70-2009 中的砂浆凝结时间试验方法有关规定执行。 9.2.3 由测得的贯入阻力值，可按下列方法确定注浆材料的凝结时间。 1、 分别记录时间和相应的贯入阻力值，根据试验所得各阶段的贯入阻力与时间的关系

16、绘图，由 图求出贯入阻力值达到 0.5MPa的所需时间 ts（ min），此时的 ts值即为注浆材料的凝结时间测定值，或采 用内插法确定； 2、 注浆材料胶凝时间的测定，应在一盘内取两个试样，以两个试验结果的平均值作为该注浆材 料的凝结时间值，两次试验结果的误差不应大于 30min，否则应重新测定。 9.3 流动度检验规定 9.3.1 采用行星式水泥胶砂搅拌机进行搅拌，搅拌前用潮湿干净的布擦拭搅拌锅和搅拌叶。 9.3.2 将 2000g注浆材料倒入搅拌锅中，开机搅拌，在 10s内加入计量好的拌合用水，按照水泥胶砂搅拌 机的固定程序搅拌 240s结束。若生产厂家对产品有具体搅拌要求，应按照其要求

17、进行搅拌。 9.3.3 预先用潮湿的布擦拭玻璃板和截锥圆模内壁，并将截锥圆模放置在玻璃板中心，然后将搅拌好的 注浆材料迅速倒满截锥圆模，浆体与截锥圆模上口平齐，并用小刀进行刮平。截锥圆模应符合现行国 家标准水泥胶砂流动度测定方法 GB/T 2419的规定 ，尺寸为下口内径 100mm0.5mm，上口内径 70mm0.5mm，高 60mm0.5mm，玻璃板尺寸不小于 500mm500mm，并放置在水平试验台上。 9.3.4 缓缓垂直提起截锥圆模，注浆材料在无扰动条件下自由流动直至停止，用卡尺测量底面最大扩散 直径及与垂直方向的直径，计算平均值，作为流动度值，测试结果精确到 1mm，取整后用 cm

18、表示并记 录数据。 9.3.5 流动度值检验，从搅拌开始计时到测量结束，应在 6min内完成。 9.4 稠度检验规定 9.4.1 本方法适用于确定配合比或施工过程中控制注浆材料的 稠度，以达到控制用水量的目的。 9.4.2 稠度试验所用仪器及方法依据现行行业标准建筑砂浆基本性能试验方法标准 JGJ/T 70-2009中 的砂浆稠度检验方法有关规定执行。 DB42/T 1218-2016 6 9.4.3 盛装容器内的注浆材料，只允许测定一次稠度，重复测定时，应重新取样测定。 9.4.4 稠度试验结果应按下列要求确定： 1、取两次试验结果的算术平均值，精确至 1mm； 2、如两次试验值之差大于 1

19、0mm，应重新取样测定。 9.5 比重检验规定 9.5.1 本方法适用于测定注浆材料捣实后的比重（即质量密度）。以确定每单位体积注浆中各 组成材料 的实际用量。 9.5.2 质量密度试验所用仪器应符合下列规定： 1 容量筒：金属制成，内径 108mm，净高 109mm，筒壁厚 2mm，容积为 1L； 2 天平：量程 5kg，精度 1g； 3 钢制捣棒：直径 10mm，长 350mm，端部磨圆； 4 砂浆密度测定仪； 5 振动台：振幅（ 0.50.05） mm，频率（ 503） Hz； 6 秒表。 9.5.3 注浆材料比重试验应按下列步骤进行： 1 用湿布擦净容量筒的内表面，称量容量筒质量 m1

20、，精确至 5g； 2 捣实可采用手工或机械方法。 3 采用人工插捣时，将砂浆 拌合物一次装满容量筒，使稍有富余，用捣棒由边缘向中心均匀地插 捣 25次，插捣过程中如砂浆沉落到低于筒口，则应随时添加砂浆，再用木锤沿容器外壁敲击 5 6下。 4 采用振动法时，将砂浆拌合物一次装满容量筒连同漏斗在振动台上振 10s，振动过程中如砂浆沉 入到低于筒口，应随时添加砂浆。 5 将搅拌好的浆料倒入容量筒，捣实或振动后将筒口多余的砂浆拌合物刮去，使砂浆表面平整， 然后将容量筒外壁擦净，称出砂浆与容量筒总质量 m2，精确至 1g。 9.5.4 注浆材料拌合物的比重应按下式计算： V mm 12 式中 注浆材料的

21、质量密度（ g/m3）； m1 容量筒质量（ g）； m2 容量筒及试样质量（ g）； V 容量筒容积（ L）。 取两次试验结果的算术平均值，精确至 1g/m3。 9.6 抗压强度检验规定 注浆材料的最大粒径不大于 4.75mm时，抗压强度采用尺寸为 40mm40mm160mm的棱柱体，抗压 强度的检验 应按现行国家标准水泥胶砂强度检验方法（ ISO法） GB/T 17671中的有关规定执行。应 采取非振动成型，按 6.3.2搅拌注浆材料，将拌合好的浆体直接灌入试模，浆体与试模的上边缘平齐，从 搅拌开始计时到测量结束，应在 6min内完成。 注浆材料的最大集料粒径大于 4.75mm且不大于 9

22、.50mm时， 抗压强度采用尺寸 70.7mm70.7mm70.7mm，抗压 强度检验应依据现行行业标准建筑砂浆基本性能 试验方法标准 JGJ/T 70-2009中的有关规定执行。按 6.3.2搅拌注浆材料，将拌合好的浆体直接灌入试模， 适当手工或机械振动，浆体与试模的上边缘平齐，从搅拌开始计时到测量结束，应在 10min内完成。 9.7 固结收缩率检验规定 DB42/T 1218-2016 7 9.7.1 本方法适用于测定注浆材料的固结收缩率。 9.7.2 固结收缩率试验所用仪器应符合下列规定： 1 容量筒：玻璃制成，容积为 1L； 2 将注浆材料倒入搅拌锅中，开机搅拌，在 10s内加入计量

23、好的拌合用水，按照水泥胶砂搅拌机的 固定程序搅拌 240s结束。若生产厂家对产品有具体搅拌要求，应按照其要求进行搅拌。 3 将搅拌好后的浆料倒入容量筒，浆料体积为 500ml，稍微振动后静置，擦去内壁粘附的浆 料， 读取浆料体积 V0，精确到 1ml。 4 根据 6.2胶凝时间检验结果，待浆料静置时间达到胶凝时间时，读取浆料体积 V1，精确到 1ml。 5 注浆材料的固结收缩率应按下式计算： %1000 01 V VV 式中 注浆材料的固结收缩率（ %）； V1 浆料体积（ ml）； V2 浆料体积（ ml）； 取两次试验结果的算术平均值，精确至 1%。 9.8 泌水率检验规定 9.8.1 本

24、方法适用于测定注浆材料的泌水率。 9.8.2 泌水率试验所用仪器应符合下列规定： 1 容量筒：金属制成，内径 108mm，净高 109mm，筒壁厚 2mm，容积为 1L； 2 钢制捣棒：直径 10mm，长 350mm，端部磨圆； 3 振动台：振幅（ 0.50.05） mm，频率（ 503） Hz； 4 直尺 5 秒表。 9.8.3 注浆材料泌水率试验应按下列步骤进行： 1 记录容量筒内底部距顶部平面高度为 h0。 2 用 湿布擦净容量筒的内表面，将搅拌好的浆料倒入容量筒； 3 捣实可采用手工或机械方法。 4 采用人工插捣时，将砂浆拌合物一次装满容量筒，使稍有富余，用捣棒由边缘向中心均匀地插 捣

25、 25次，插捣过程中如砂浆沉落到低于筒口，则应随时添加砂浆，再用木锤沿容器外壁敲击 5 6下。 5 采用振动法时，将砂浆拌合物一次装满容量筒连同漏斗在振动台上振 10s，振动过程中如砂浆沉 入到低于筒口，应随时添加砂浆。 6 捣实或振动后将筒口多余的砂浆拌合物刮去，使砂浆表面平整，然后将容量筒外壁擦净。 7 静置 1h后，用直尺测定上液面离底下浆料 的距离，每个一段时间测定一次，待稳定后前后两次 所测距离小于 1mm，所测的距离记为 h1。 9.8.4 注浆材料的泌水率应按下式计算： %100 01 hh 式中 注浆材料的泌水率（ %）； h0 容量筒底部距顶部距离（ g）； h1 容量筒内液

26、面上表面 离浆料距离（ g）； 取两次试验结果的算术平均值，精确至 1%。若两次试验结果相差 2%，应重新取样测定。 DB42/T 1218-2016 8 9.9 抗水分散性检验规定 9.9.1 PH值的测定 参照 DL/T 5177 水下不分散混凝土实验规程进行。将 300ml的注浆材料注入含有 1000ml水的 量筒的中后，静置 5min，采用 PH计测量上层水的 pH 值。 9.9.2 28d水陆强度比 将 70.7mm70.7mm70.7mm的试模放入尺寸为 300mm300mm550mm的容器内，容器内装水至 300mm，如下图 1所示。然后用导管将浆液注入模具中 ，浆液从模具中溢出

27、后，将模具取出，然后抹 平。标养至规定龄期进行抗压强度实验，按这种方法测试的强度为浆液的水中成型的强度；按 JGJ 70-1990建筑浆液基本性能试验方法中抗压强度方法测试的强度为浆液的陆地强度；水陆强度比则 为同一配比浆液在两种不同条件下成型后同一龄期的强度比值。 9.9.3 注浆材料的 28d水陆强度比应按下式计算： %10010 MM 式中 注浆材料的 28d水陆强度比（ %）； M0 浆液的水中成型的强度（ MPa） ； M1 浆液的陆地强度（ MPa）； 试验结果精确至 1%。 10 检验规则 10.1 一般 规定 10.1.1 盾构隧道同步注浆材料质量检验分为出厂检验和 交货 检验

28、。出厂检验的取样和试验工作应由供 方承担 ； 交货检验的取样和试验工作应由需方承担 ,当需方不具备试验和人员的技术资质时 ,供需双方可 协商确定并委托有检验资质的单位承担 ,并应在合同中予以明确。 10.1.2 交货检验的试验结果应在试验结束后 10d内通知供方检验的取样和试验工作应由供方承担。 10.1.3 盾构隧道同步注浆材料质量验收应以交货 检验结果作为依据。 10.2 检验项目 10.2.1 硬质地层用（ I型）、软质地层用（ II型） 检验项目为胶凝时间、稠度、抗压强度和泌水率； 10.2.2 高压富水地层用（ III型 ）除 胶凝时间、稠度、抗压强度和泌水率外，还需检验抗水分散性。

29、 10.3 取样与检验频率 图 1 成型示意图 DB42/T 1218-2016 9 10.3.1 出厂检验应在搅拌地点取样 ； 交货检验应在交货地点取样 ,交货检验试样应随机从同一运转车卸 料量的 1/4至 3/4之间抽取。 10.3.2 交货检验取样应在注浆材料运到交货地点时开始箅起 2min内完成 ,试件制作应在材料运到交货地 点时开始箅起 40min内完成。 10.3.3 强度检验的取样频率应符合下列规定 : a) 出厂检验时 ,每 100盘相同配合比的注浆材料取样不应少于 1次 ,每一个工作班相同配合比达不到 100盘 时应按 100盘计 ,每次取样应至少进行一组试验 ； b) 交货

30、检验的取样频率应符合 GB/T 50107的规定。 10.4 评定 10.4.1 盾构隧道同步注浆材料 检验结果应符合第 7章规定。 10.4.2 对任一批或任一项检验不合格，可加倍抽样复验，以复验结果为准。若仍不符合规定，则判定 为不合格。 10.4.3 检验不合格的处理方法 若检验不合格属 于下列情况之一： a) 试验设备故障或操作上的错误； b) 造成检验不合格的原因能马上纠正； c) 造成检验不合格的产品能通过筛选方法剔除或可以修复。 允许改进后，重新进行检验，否则应暂停正常批量生产或按有关规定程序处理。 10.4.4 生产企业（施工方）若对检验不合格的判定结果有异议，可向省质量技术监

31、督局申请仲裁检验。 11 订货与交货 11.1 供货量 11.1.1 盾构隧道同步注浆材料 供货量应以体积计 ,计算单位为立方米 (m3)。 11.1.2 盾构隧道同步注浆材料 应以运输车的发货总量或注浆量计箅。如需 要以工程实际量 (不扣除混凝 土结构中的钢筋所占体积 )进行复核时 ,其误差应不超过 2%。 11.2 订货 11.2.1 购买注浆材料时 ,供需双方应先签订合同。 11.2.2 合同签订后 ,供方应按订货单组织生产和供应。订货单应至少包括以下内容 : a) 订货单位及联系人 ； b) 施工单位及联系人 ； c) 工程名称 ； d) 注浆部位及注浆方式 ； e) 订货量 (m3 )； f) 交货地点 ； g 供货起止时间。 11.3 交货 11.3.1 供方应按分都工程向需方提供同一配合比注浆材料的出厂合格证。出厂合格证应至少包括以下内 容 : DB42/T 1218-2016 10 a) 出厂合格证编号 ； b) 合同编号 ； c) 工程名称 ； d) 需方 ； e) 供方 ； f) 供货日期 ； g) 注浆部位 ； h) 供货量 (m3) ； i)注浆材料配合比编号和类型 ; j)注浆材料质量评定。 11.3.2 交货时 ,需方应指定专人及时对供方所供注浆材料 的质量、数量 进行确认。