郑州轨道交通环线盾构施工关键技术：沉降控制克泥效工法

1.克泥效工法介绍

克泥效工法是将高浓度的泥水材料与塑强调整剂（即水玻璃）两种液体分别以配管压送到指定位置，再将此两种液体以适当比例混合成后，再通过径向孔注入盾构机壳体外面，形成可塑状填充材料一种新型工法。混合后的流动塑性胶化体不易受水稀释，强度低，且其黏性也不随时间而变化。

克泥效与水玻璃通过快速混合器混合后，通过盾构机中盾径向孔注入到盾构机壳体外面，让克泥效与水玻璃的混合液在流动状态下填充进盾构机壳体外的间隙之中，克泥效材料与水玻璃发生反应时间为4.5 s，胶结完成后为20 s 左右。通过20 s 时间将盾构机壳体外填充饱满。

克泥效在20 s 胶结过程，也是克泥效浆液向土层中渗透的一个过程，一般在粉质黏土中，克泥效渗透3～5 cm，在盾构机壳体外的土层中形成一道泥膜。

同步注浆的浆液有3 个去处：一是土层与管片之间间隙。二是通过盾构机壳体外间隙串浆到刀盘前方，用克泥效封堵以后，前面土仓压力和同步注浆压力分别可控。三本项目中同步注浆胶结时间为8 h，在地下富水层中，可能初凝时间会超过8 h，浆液在胶结时间内，会一直渗透到土层中去，所以，后续下陷。克泥效在土层中渗透后，同步注浆的浆液只有比较少的量渗透土层，可以保证同步注浆效果。

2.克泥效工法施工方案

1）浆液注入方式

利用盾构机盾体上的11 点钟和1 点钟位置的两路径向注浆孔对盾构机周圈进行克泥效注入。

由于克泥效材料具有很好的挡水性、抗水流稀释性、承压性，在盾构复推前和掘进过程中，通过中盾两路径向注浆孔在盾构机周圈注入克泥效材料，将盾构机包裹，在盾构机周圈形成一道可靠的密封阻水黏土环，可以有效地填充盾体与地层间隙，从而有效地控制掘进期间土体下沉量。(www.xing528.com)

2）克泥效配比

克泥效材料由两部分组成，分别是特殊膨润土浆液（A 液，配比为膨润土∶水=1∶2）和水玻璃液（B 液，配比为水玻璃∶水=1∶1）。采用两台可调节流量的泵在前盾向外注入，在注入过程中，通过Y 形注浆头混入A、B 两种浆液，B 液的注入率一般为5%～6%。浆液混合后在40 s 内达到初凝，形成黏性较高且难以稀释的膏状物。

3）注入克泥效过程控制

下穿建筑物前15 环开始进行克泥效注浆，将9 m 左右长度的盾构机壳体能填充饱满，此外，需要在10 到15 环注入克泥效过程中调整土压与同步注浆参数。开始推进前先注A 液，再注B 液，推进快结束时先停B 液，后停A 液，防止水玻璃与黏土泥浆混合而堵管。

注浆压力为0.2～0.8 MPa。应保证克泥效的充分注入，保证其在盾构机周圈形成一道密闭的阻水黏土环，注入时应密切监测地面情况。

施工中，在盾构机周圈充分注入克泥效后，克泥效会逐渐向土仓和盾尾流窜，应密切关注土仓压力变化和盾尾密封油脂的注入工作。

克泥效注浆与推进同步，应根据推进速度调整注浆速度。开始克泥效注浆时，第一环注入量约为1.1 m3，之后每环注入量约为1 m3。