DB37T-城市轨道交通隧道结构回填材料应用技术规范

Q/LB.□XXXXX-XXXX目次TOC\o"1-1"\h\t"标准文件_一级条标题,2,标准文件_附录一级条标题,2,"前言 II1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 24总体要求 25材料 35.1通则 35.2原材料 35.3回填材料 36配合比设计 56.1通则 56.2配合比参数 56.3其他组分设计 67生产与运输 77.1通则 77.2原材料贮存 77.3原材料计量 77.4回填材料生产 87.5回填材料运输 88施工 98.1通则 98.2施工准备 98.3泵送回填施工 98.4结构回填施工 99质量检验与验收 109.1通则 109.2材料检验 119.3回填质量检验 119.4回填质量验收 11前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由山东省交通运输厅提出并组织实施。本文件由山东省交通运输标准化技术委员会城市轨道交通分技术委员会归口。本文件起草单位：青岛地铁集团有限公司、青岛青铁环保科技有限公司、山东大学、山东省工业技术研究院、青岛地铁集团有限公司西海岸建设分公司。本文件主要起草人：徐振、李晓杰、于东磊、刘人太、崔洪帅、刘新鹏、刘诗群、李晓涵、周恒、田嘉伟、徐志伟、姜钰、张庆松、白继文、陈孟军、李鹏。城市轨道交通隧道结构回填材料应用技术规范范围本文件规定了城市轨道交通隧道结构回填料的材料、配合比设计、生产与运输、施工、质量检验与验收。本文件适用于在建、新建及改扩建城市轨道交通隧道结构回填工程。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB175通用硅酸盐水泥GB/T1346水泥标准稠度用水量、凝结时间与安定性检验方法GB/T1596用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB6566建筑材料放射性核素限量GB8076混凝土外加剂GB/T8077混凝土外加剂匀质性试验方法GB/T14684建设用砂GB/T18046用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉GB/T20973膨润土GB/T21120水泥混凝土和砂浆用合成纤维GB/T26408混凝土搅拌运输车GB/T26751用于水泥和混凝土中的粒化电炉磷渣粉GB/T27690砂浆和混凝土用硅灰GB/T35159喷射混凝土用速凝剂GB/T46064混凝土和砂浆用偏高岭土粉GB/T50080普通混凝土拌合物性能试验方法标准GB/T50082混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准GB50119混凝土外加剂应用技术规范GB/T50123土工试验方法标准GB50164混凝土质量控制标准GB/T50299地下铁道工程施工质量验收标准GB50446盾构法隧道施工与验收规范GB/T50448水泥基灌浆材料应用技术规范GB50870建筑施工安全技术统一规范GB/T51003矿物掺合料应用技术规范GB55018工程测量通用规范CJ/T486土壤固化外加剂DL/T5303水工塑性混凝土试验规程JC/T2361砂浆、混凝土减缩剂JGJ/T10混凝土泵送施工技术规程JGJ63混凝土用水标准JGJ/T70建筑砂浆基本性能试验方法标准JGJ/T233水泥土配合比设计规程QC/T956干混砂浆运输车术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

泵送回填pumpedbackfilling采用混凝土泵、砂浆泵等专用泵送设备，将回填材料加压输送至空腔，经充填使回填体均匀密实的施工方法。

结构回填structuralbackfilling采用注浆泵等专用注浆设备，将浆液注入衬砌与围岩间的空隙，经充填使壁后回填体均匀密实，并满足防水等要求的施工方法。总体要求城市轨道交通隧道结构回填宜坚持因地制宜、安全可靠、经济合理、保护环境的原则。隧道结构回填分为泵送回填和结构回填，分别对应车站回填和衬砌壁后充填，前者材料以较好流动性、立方体抗压强度与体积稳定性为核心工程性能，后者材料以抗渗性（渗透系数）与立方体抗压强度为核心工程性能。隧道结构回填前应对工程对象的工程地质、水文地质及周边环境进行勘察，根据回填类型及工程地质条件选择材料与施工方法。施工前，施工单位应设计编制施工方案，并进行技术和安全交底。施工方案应包括但不限于以下内容：工程概况；施工目的；施工范围；施工前准备工作；施工材料及配合比；施工工艺；施工效果检验；人员组织与进度安排；质量保证措施；安全、环保措施。隧道结构回填应对隧道结构变形进行监测，防止施工过程对隧道结构造成二次破坏，并符合GB55018的规定。材料通则城市轨道交通隧道结构回填宜选择性能稳定、施工安全、经济环保、无毒无害的材料。在不影响施工和保障隧道结构长期稳定与安全的前提下，回填材料宜尽可能降低水泥用量，可参照GB/T29423、JGJ/T439。回填材料应符合国家相关产品标准的规定，配套材料之间应具有相容性。原材料水泥、矿物掺合料、砂、拌合用水和外加剂应符合下列规定：水泥采用通用硅酸盐水泥，并符合GB175的规定；粉煤灰符合GB/T1596规定的不低于Ⅱ级；采用磨细粉煤灰时，性能指标符合GB/T51003的规定；粒化高炉矿渣粉符合GB/T18046规定的不低于S95级；粒化电炉磷渣粉符合GB/T26751规定的不低于L95级；砂符合GB/T14684的规定；拌合用水符合JGJ63的规定；外加剂符合GB8076和GB50119的规定；外加剂与水泥和矿物掺合料有良好的适应性，并经试验验证；外加剂匀质性指标满足表1的规定。外加剂匀质性指标要求项目技术要求测试依据外观色质均匀，不结块（无沉淀）CJ/T486密度（g/cm3）D＞1.1时，应控制在D±0.03；D≤1.1时，应控制在D±0.02GB/T8077含水率W＞5％时，应控制在0.90 W～1.10 W；W≤5％时，应控制在0.80 W～1.20 W含固量S＞25％时，应控制在0.95 S～1.05 S；S≤25％时，应控制在0.90 S～1.10 S生产厂商在相关的生产资料中明示产品匀质性指标控制值。D——密度，W——含水率，S——含固量。不应使用结块的水泥；不同品牌、不同品种和不同强度等级的水泥不应混用；水泥出厂超过3个月应进行复检，并按复检结果使用。配制回填材料的入料和拌合用水温度不应高于60 ℃。土料应采用现场开挖土、工程渣土或建筑垃圾再生料，不得采用膨胀土、盐渍土及污染土，且土料的有机质含量不得超过5％，颗粒最大粒径宜与固化土拌合设备相匹配。土料的粒径、有机质含量指标的检测可按GB/T50123的有关规定执行。各原材料的放射性应符合GB6566的有关规定。回填材料回填材料的性能应满足工程地质和水文地质条件以及工程设计和施工要求。回填材料拌合物的性能宜符合表2的规定。回填材料拌合物性能技术要求项目单位指标泵送回填结构回填外观—流态状，均匀无杂质表观密度kg/m3实测塌落度mm≥150—扩展度mm≥300—稠度mm—70～140截锥流动度mm—≥160凝结时间h≤24初凝时间h≤16终凝时间h≤24泌水率％≤5≤3.5各性能参数为标准养护下。截锥流动度的技术要求适用于盾构隧道结构回填。凝结时间的技术要求适用于非净浆回填材料（含骨料）；初凝时间与终凝时间的技术要求适用于净浆回填材料（不含骨料）。回填材料结石体的力学性能、抗水分散性能及填充性能应符合表3的规定。回填材料结石体性能技术要求项目单位指标泵送回填结构回填3 d立方体抗压强度MPa≥0.3≥0.528 d立方体抗压强度MPa≥0.7≥2.528 d水陆强度比％—≥6528 d渗透系数cm/s≤5.0×10-7≤1.0×10-728 d收缩率％≤0.25各性能参数为标准养护下。回填材料拌合物的外观试验方法为目测。回填材料拌合物的表观密度、稠度和凝结时间试验方法应符合JGJ/T70的有关规定。回填材料拌合物的塌落度和扩展度试验方法应符合GB/T50080的有关规定。回填材料拌合物的截锥流动度试验方法应符合GB/T50448的有关规定。回填材料拌合物的初凝时间和终凝时间试验方法应符合GB/T1346的有关规定。回填材料拌合物的泌水率试验方法应符合GB/T50080的有关规定。回填材料结石体试样的制备应符合JGJ/T70的有关规定。回填材料结石体的立方体抗压强度试验方法应符合JGJ/T233的有关规定。回填材料结石体的28 d水陆强度比试验方法应符合DL/T5100的有关规定。回填材料结石体的28 d渗透系数试验方法应符合DL/T5303的有关规定。回填材料结石体的28 d收缩率试验方法应符合GB/T50082的有关规定。配合比设计通则回填材料配合比设计应根据供需双方依照原材料特点、设计要求、现场施工工艺和工程地质条件等要求对配合比进行施工适应性调整后确定。回填材料配合比设计可采用质量法或体积法。原材料、生产条件、地层条件、主要工艺发生变化时应重新进行配合比设计和试配。配合比参数回填施工前应对回填材料配合比参数进行室内试验和现场试验。普通水泥浆液可不进行室内试验，其他类型回填材料应根据设计要求和工程需要，有选择地进行下列试验：回填材料拌合物的流动性（塌落度和扩展度或稠度和截锥流动度）；回填材料拌合物的泌水率；回填材料拌合物的凝结时间或初凝时间和终凝时间；回填材料结石体的立方体抗压强度、28 d水陆强度比、28 d渗透系数和28 d收缩率。回填材料配合比设计应按下列步骤进行：确定原材料，进行材料复试；根据设计要求，确定胶凝材料掺量范围；根据流动性设计要求，确定拌合物用水量范围；根据设计要求，确定外加剂种类与掺量范围；采用工程实际使用的原材料进行配合比试配试验；确定回填材料配合比。采用质量法设计时，泵送回填材料的配合比参数可参考表4。泵送回填材料的配合比参数项目水固比胶凝材料外加剂单位—％％参数0.18～0.60≥60～5水固比根据设计要求和原材料取值，在该范围内净浆取值较大，非净浆取值较小。胶凝材料指水泥与矿物掺合料之和，且其掺量越高，抗压强度越大。胶凝材料的掺量以占全部固体物料干质量的百分比表示。外加剂的掺量以占胶凝材料干质量的百分比表示。采用质量法设计时，结构回填材料的配合比参数可参考表5。结构回填材料的配合比参数项目水固比胶砂比胶凝材料外加剂单位——％％参数0.20～0.90≥0.38＞280～5水固比根据设计要求和原材料取值，在该范围内净浆取值较大，非净浆取值较小；胶凝材料指水泥与矿物掺合料之和，且其掺量越高，抗压强度越大；胶凝材料的掺量以占全部固体物料干质量的百分比表示；外加剂的掺量以占胶凝材料干质量的百分比表示。胶凝材料掺量应根据回填材料性能要求、胶凝材料性质、原材料性质等综合确定。按配合比进行试拌，宜固定用水量，测定回填材料拌合物的流动性、凝结时间和泌水率。当不能满足设计要求时，应优先调整用水量，按水固比0.05为梯度增减；其次调整外加剂，按掺量0.05％为梯度增减，直至满足设计要求。按6.2.6确定的拌合物配合比参数进行回填材料结石体的立方体抗压强度、28 d水陆强度比、28 d渗透系数和28 d收缩率试验。拌合物性能和硬化后结石体性能的试验结果均应满足设计和施工的要求，且胶凝材料和外加剂总掺量最低的配合比为设计配合比。其他组分设计根据工程情况和回填场景，宜按照表6选择回填材料中的外加剂。外加剂项目种类速凝剂氯化物、碳酸盐、三乙醇胺、甲酸钙、硅酸钠、铝酸钠等缓凝剂单糖、二糖、寡糖、多糖等防冻剂氯化钙、亚硝酸钙等减缩剂一元醇、二元醇、聚合物表面活性剂等减水剂木质素磺酸盐类减水剂、萘系高效减水剂、聚羧酸类高效减水剂引气剂阴离子表面活性剂（羧酸盐、磺酸盐等）、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂等调黏剂淀粉、纤维素醚衍生物、温轮胶、聚丙烯酰胺等外加剂应符合GB8076的相关规定，其中速凝剂和减缩剂还应分别符合GB/T35159和JC/T2361的相关规定；无适用标准的，其性能应经试验确定，并满足设计及厂家产品合格证等技术资料的要求。根据工程情况和回填场景，宜按照表7选择回填材料中的添加剂。添加剂项目种类膨润土钠基膨润土、钙基膨润土等超细矿物掺和料石英粉、轻质碳酸钙粉、偏高岭土、硅灰等纤维天然有机纤维、天然无机纤维、人造有机纤维、人造无机纤维等超细矿物掺和料在回填材料中发挥火山灰效应和物理填充效应。膨润土应符合GB/T20973的相关规定，偏高岭土应符合GB/T46064的相关规定，硅灰应符合GB/T27690的相关规定，人造有机纤维应符合GB/T21120的相关规定；无适用标准的，其性能应经试验确定，并满足设计及厂家产品合格证等技术资料的要求。添加剂的掺量（纤维除外）以占胶凝材料干质量的百分比表示；纤维的掺量以占回填材料体积的百分比表示，可根据纤维的密度换算成质量百分数进行试配，但应以体积百分数控制掺量。膨润土的掺量为0％～15％，且为保障结构回填材料的性能，膨润土与外加剂的掺量不同时为0；超细矿物掺和料的掺量为0％～10％；纤维的掺量为0％～0.5％。外加剂与添加剂的掺量应由试验确定，且根据厂家推荐掺量进行试配。若厂家推荐掺量在5％～20％范围内，试验可按1％为梯度增减；若厂家推荐掺量在1％～5％范围内，试验可按0.5％为梯度增减；若厂家推荐掺量在0.1％～1％范围内，试验可按0.1％为梯度增减；若厂家推荐掺量在0.01％～0.1％范围内，试验可按0.01％为梯度增减。生产与运输通则回填材料应符合设计要求，无杂质和腐蚀性物质，避免对环境和结构造成损害。根据回填材料配合比设计准备原材料，试生产无误后进行正式生产与运输。回填材料生产和运输过程中应合理处理废水、废气等污染物，确保达到相关环保标准；采取有效的防尘、降噪措施，减少对周边环境的影响。回填材料生产和运输过程中应严格控制原材料的质量，确保使用符合要求的原材料；合理控制配合比，确保回填材料的性能和质量；定期进行安全检查和维护，及时发现和排除安全隐患，确保正常生产与运输。原材料贮存各种原材料应分仓贮存，并有明显的标识。基料堆场应为能排水的硬质地面，并有防尘和遮雨设施。水泥应按品种、强度等级和生产厂家分别标识和贮存，并防止水泥受潮及污染。其他胶凝材料应按品种、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。外加剂与添加剂应根据相关标准规定贮存；若无相关标准，宜在厂家指导下贮存。原材料计量原材料应按质量进行计量。原材料计量宜采用电子计量设备，计量设备满足计量精度要求，且能连续计量，具有逐盘记录和存储的功能。计量设备每月应至少自检一次，每一工作班开始前，对计量设备进行零点校准。原材料的计量允许偏差不宜大于表8规定的范围，并应每班检查1次。拌合材料用量质量偏差限值项目用量质量偏差单位％水泥±2矿物掺合料±2骨料（土料、砂等）±3水±1外加剂、添加剂±1用量质量偏差指计量质量的最大偏差占各原材料称量干质量的百分比。在原材料计量过程中，应根据骨料（土料、砂等）含水率的变化及时调整其和拌合用水的称量。回填材料生产前，应测定生产用骨料的含水率，每班的测定次数不少于1次。外加剂与添加剂的计量宜根据使用量与材料状态选择合适的计量方式，必要时可人工计量。各原材料计量、输送宜尽可能在密闭状态下进行。回填材料生产回填材料的加水拌合可采用现场拌合，也可在拌合站集中拌合，现场拌合应根据施工场地和工期选择匹配的拌合设备。回填材料应使用专门拌合设备搅拌，拌合设备宜符合GB/T9124的相关规定。将准备好的原材料按照设计配合比顺次放入搅拌器中，顺序宜采用水或不加水、胶凝材料、骨料、其他组分，每次生产放入的混合材料总量不宜超过搅拌器总容量的2/3。所有原材料放入搅拌器后搅拌不宜少于1 min；若加入外加剂，再搅拌不宜少于1 min；若加入添加剂，再搅拌不宜少于2 min。将充分混合的材料传送至出料口装载运输；出料过程中，搅拌器宜继续运转搅拌，直至装载完成。在生产过程中，密切关注搅拌器内材料状态，发现异常应及时停止生产并排查原因。冬期生产时，应对生产设备采取保温防冻措施。回填材料生产、输送宜尽可能在密闭状态下进行。回填材料生产完毕，宜检查生产资料及进行材料取样测试性能。回填材料运输非现场加水拌合的回填材料宜采用混凝土搅拌运输车运送至施工现场，混凝土搅拌运输车应符合GB/T26408的相关规定，运输应符合GB50164的相关规定。现场加水拌合的回填材料宜采用干混砂浆运输车运送至施工现场，干混砂浆运输车应符合QC/T956的相关规定，运输应符合GB50164的相关规定。回填材料运输时应封闭完好，不允许渗漏，避免影响材料质量和运输安全；现场加水拌合的回填材料运输应当储存在干燥、清洁的环境中，不得与湿度高的环境接触。运送回填材料时应保证回填材料均匀且不产生分层、离析。浇筑前应检验回填材料流动性，当流动性不满足要求时，可联系生产厂家调整配合比，直至满足要求。进场的回填材料应具有出厂合格证、出厂检验报告和使用说明书等文件。冬期运输时，应对运输设备采取保温防冻措施。回填材料运输、输送宜尽可能在密闭状态下进行。回填材料运输至现场，宜检查进场相关资料及材料状态。施工通则施工安全技术要求应符合GB50870的有关规定，并应制定安全风险应急预案。施工单位应按照工程设计图纸和施工技术标准施工，不应擅自更改。回填材料的性能应满足工程设计和施工要求。如需现场配置回填材料，应选择与试验相同的原材料作为施工原材料，按配合比配制；并按原材料使用计划，组织原材料进场验收，不应使用不合格材料；材料、配合比设计、生产与运输均应符合第5章至第7章的相关要求。回填材料进场应填写相关资料，并取样进行材料性能测试。回填施工应做好施工记录。施工准备施工前应进行下列准备：现场方面，对现场施工条件进行详细踏勘，确定施工方案，编制施工组织设计，准备现场施工条件；技术方面，根据施工现场条件确定施工工艺和回填材料性能；设备方面，对施工机械进行检修、调试，保证能够连续作业；人员方面，对作业人员明确分工并进行技术交底。泵送回填施工泵送回填施工宜选用专业泵送设备进行回填，且根据情况采用直接泵送或配管泵送，并应符合JGJ/T10的有关规定。泵送回填施工应保证回填部位无垃圾、木头、积水等杂物。泵送回填施工的输送时间不应大于材料的凝结时间或初凝时间；单级配管泵送范围应根据配合比、泵送距离及泵送高度确定，或采用现场试验确定，水平泵送距离不宜超过200 m。泵送回填施工应分层浇筑，单层浇筑高度不宜超过2.0 m；多次浇筑的累计高度和时间间隔应根据回填部位、经验或试验确定，保证浇筑安全。浇筑过程中，泵送管出料口应埋入回填材料；当无法满足要求时，出料口距回填点的高差不宜超过1.0 m，且出料不得直接冲击墙体和支护结构。冬期施工时，应对泵送设备采取保温防冻措施；保证回填材料入模温度不应低于5 ℃。遇下列情况之一时应终止泵送回填：回填至设计标高；回填过程中发生突发情况影响工程质量或回填施工。泵送回填施工后，应及时进行振捣。泵送回填施工后，应按照JC/T60018进行养护。结构回填施工结构回填施工应根据工程地质条件、地表沉降状态、环境要求及设备性能等选择注浆方式，确保管片与地层间隙填充密实，并采取措施减少注浆施工对周围环境的影响。结构回填施工应做好下列工作：结构回填施工前，编制注浆施工技术方案；结构回填施工前，检查注浆设备；结构回填施工前，进行注浆泵和输送管路系统的耐压试验。试验压力必须达到最大注浆压力的1.5倍，试验时间不小于15 min，无异常情况后使用；结构回填施工中，注浆压力突然上升时，停止注浆泵运转卸压后方可处理；每次结构回填施工后，及时清洗注浆管路，以防堵塞；冬季结构回填施工时，采取防冻措拖保护注浆站和地面输浆管路。结构回填材料的浆液应易于压注，且在施工过程中不应产生离析和分层。结构回填施工宜采用同时控制注浆压力和注浆量的双控注浆法。注浆压力应根据场地地质条件、注浆方式、管片强度、浆液性能和土仓压力等综合因素确定；注浆量充填系数应根据地层条件、施工状态和环境要求等确定，充填系数宜为1.30～2.50。单个衬砌环的理论注浆量应按公式（1）和公式（2）计算： Q=Vλ (AUTONUM) (AUTONUM)式中：Q——单个衬砌环的理论注浆量，单位为立方米（m3）；V——盾构施工注浆空隙体积，单位为立方米（m3）；λ——注浆量填充系数，％；D1——D2——L——预制管片衬砌环单环的幅宽，单位为米（m）。结构回填应通过管片吊装孔多点对称进行，相邻管片注浆点位应错开布置，现场应通过试注确定后续最佳注浆点位。结构回填应连续进行，并应在注浆过程中配备自动记录注浆量、注浆压力、注浆时间等参数的仪器设备。结构回填注浆速度应根据注浆量和掘进速度确定，并于掘进同步进行。结构回填过程中应实时监控注浆量及注浆压力，管片与地层间填充密实，衬砌环稳定。遇下列情况之一时