一、任务来源
济南城建集团有限公司是济南地铁土建施工总承包单位，参加了济南地铁土建施工2、3、4、6号线等施工任务。在泉城进行地铁盾构施工，面临着泉域富水、地质复杂的多种情况。2023年集团研发项目组自选课题“地铁盾构穿越泉域复合地质安全施工关键技术研究”在集团内部立项，同年该项目在山东省工信厅立项。本次申请评价的成果“盾构始发和接收同步封堵洞门施工技术”为该研发项目的子课题的研究成果。
二、应用领域、技术原理
本成果应用于地铁盾构施工领域。在盾构机始发和接收时，使用常规同步注浆浆液和水玻璃溶液，基于双液浆快速反应凝固的原理，以初凝时间为关键参数通过试验方式确定浆液和水玻璃的施工配合比，同时通过注浆设备关键部件的控制，达到精准控制双液浆施工配合比，将同步注入盾构开挖所形成的空间中的混合液体的凝固时间和稠度调整到封堵洞门所需要的状态，从而实现盾构机同步掘进不停机封堵洞门。
三、性能指标
双液浆的施工配合比初凝时间：10min；
初凝混合浆液的黏度约2000~5000mPa.s;
液浆28天强度不低于2.5MPa。
四、与国内同类技术比较
对比目前采用的常规施工方法，本技术的实施提高了施工效率、降低了施工成本。
现在常规的封堵洞门的做法是：一种方法是盾构始发时在盾构机盾体全部进入隧道、盾尾脱出管片5环左右时开始同步掘进同步注浆，同时在盾构机始发工作井一端开始布置双液注浆封堵洞门；另一种方法是盾构停止推进，将洞门封堵完成后再恢复推进。常规做法是建立在洞门加固区比较稳定的前提下才可以实施，具有一定的风险。需要增加工作井一端的双液注浆工序，导致增加了现场工作量，降低了整体施工效率。再有常规封堵洞门双液注浆采用1：1的水泥浆和水玻璃混合的方法。盾构施工的常规同步注浆浆液的稠度在14CM左右，具有很好的流动性且初凝时间较长。现工程施工采用的的橡胶帘布密封不可能完全挡住同步浆液的流动，这就造成了采用原技术和材料不能实现盾构同步推进和使用同步浆液同时封堵洞门。
本成果是在对水泥基盾构同步浆液进行了深入研究的基础上，基于水泥浆液与水玻璃溶液混合能够快速反应、固化的原理，结合盾构施工的特点而研发的。盾构在掘进第二环时即可开始同步注浆作业，同步注浆的同时通过盾尾注浆管三通管同时注入一定比例的水玻璃溶液，水玻璃溶液与同步浆液在盾构机注浆管内混合反应，在流出盾尾时很快形成初凝状态的膏状的混合物，混合物包裹住管片，从而达到快速封堵洞门的效果。
五、成熟度、成果创新性、先进性
本成果突破了传统的盾构机始发和接收时封堵洞门间隙的常规施工作业方式，填补了一项盾构同步高效施工技术中的一项空白。本成果的创新性体现在三个方面：
一是打破了传统的双液注浆使用固定配比的思维模式，使用常规水泥基的盾构同步浆液实现双液注浆,建立了相对完整的盾构同步浆液+水玻璃溶液的实验室配合比和施工配合比的试验方法，使施工现场能够根据不同的工况调整更加适合施工情况使用的配合比；
二是针对双液注浆的特点专门研制开发了注浆设备上的关键部件：单向止回阀,从而实现施工配比更加准确的控制和双液注浆的自由切换；
三是基于以上两方面建立了一种盾构单环管片壁后同步交替注浆施工方法，实现了盾构在特殊工况时可以利用双液浆快速凝固的特点实现同步施工。
以上创新点已申报国家专利3项。
通过与常规施工方法对比，本技术的实施可提高盾构封堵洞门工效40~50%，综合施工成本降低约30%。
六、推广应用的范围、条件和前提以及存在的问题和改进意见
本成果的推广需要现场施工技术人员熟练掌握采用同步浆液和水玻璃溶液调配施工配合比的试验程序和工具，同时需要对盾构机同步注浆管路进行必要的改进，增加水玻璃溶液注入管路和控制阀。目前各工程所应用的同步浆液配比基本各不相同，有的工地采用商品干混砂浆在现场加水搅拌使用，另外市场采购的水玻璃溶液质量参差不齐，所以本成果的推广和应用现场的试验是必须的和非常重要的步骤，通过试验确定所需的施工配合比，在实际操作中要根据现场实际情况做出相应的调整。
本成果的后续研究和开发计划在吸收应用反馈的意见和建议，修订和完善施工方法，形成更加规范的施工成果和相关施工标准。

本成果的适用于地下水丰富、地质复杂的各类城市地铁盾构施工建设，在盾构机始发和接收阶段广泛应用。盾构在掘进第二环时即可开始同步注浆作业，同步注浆的同时通过盾尾注浆管三通管同时注入一定比例的水玻璃溶液，水玻璃溶液与同步浆液在盾构机注浆管内混合反应，在流出盾尾时很快形成初凝状态的膏状的混合物，混合物包裹住管片，从而达到快速封堵洞门的效果。本技术的实施提高了施工效率、降低了施工成本。具有极大的推广应用价值。
本成果需要现场施工技术人员熟练掌握采用同步浆液和水玻璃溶液调配施工配合比的试验程序和工具，同时需要对盾构机同步注浆管路进行必要的改进，增加水玻璃溶液注入管路和控制阀。目前各工程所应用的同步浆液配比基本各不相同，有的工地采用商品干混砂浆在现场加水搅拌使用，另外市场采购的水玻璃溶液质量参差不齐，所以本成果的推广和应用现场的试验是必须的和非常重要的步骤，通过试验确定所需的施工配合比，在实际操作中要根据现场实际情况做出相应的调整。
本成果的后续研究和开发计划在吸收应用反馈的意见和建议，修订和完善施工方法，形成更加规范的施工成果和相关施工标准。